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HINTERGRUND ZU DER ERFINDUNG
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Die vorliegende Offenbarung betrifft allgemein das Gebiet der nicht-invasiven Blutdrucküberwachung. Insbesondere betrifft die vorliegende Offenbarung ein Verfahren und System zur Filterung von Signalen von einem Patienten für eine verbesserte Verarbeitung von artefaktfehlerbehafteten oszillometrischen Daten.
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Das menschliche Herz zieht sich periodisch zusammen, um Blut durch die Arterien zu treiben. In Folge dieser Pumpwirkung liegen in diesen Arterien Druckimpulse oder -schwankungen vor, die diese veranlassen, zyklisch ihr Volumen zu ändern. Der minimale Druck während jedes Zyklus wird als der diastolische Druck bezeichnet, und der maximale Druck während jedes Zyklus wird als der systolische Druck bezeichnet. Ein weiterer Druckwert, der als der „mittlere arterielle Druck” (MAP, Mean Arterial Pressure) bezeichnet wird, repräsentiert einen zeitlich gewichteten Mittelwert des gemessenen Blutdrucks über jedem Zyklus.
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Während viele Techniken zur Bestimmung des diastolischen, systolischen oder mittleren arteriellen Drucks eines Patienten zur Verfügung stehen, wird eine derartige Methode, die gewöhnlich bei der nicht-invasiven Blutdrucküberwachung verwendet wird, als die oszillometrische Technik bezeichnet. Diese Methode zur Messung von Blutdruck umfasst das Anbringen einer aufblasbaren Manschette um eine Extremität eines Patientenkörpers, wie beispielsweise den Patientenoberarm, herum. Die Manschette wird anschließend auf einen Druck oberhalb des systolischen Drucks des Patienten aufgeblasen, und der Druck wird anschließend in einer Folge kleiner Schritte inkrementell reduziert. Ein mit der Manschette pneumatisch verbundener Drucksensor misst den Manschettendruck während des gesamten Luftablassprozesses. Die Empfindlichkeit des Sensors ist derart, dass dieser in der Lage ist, die in der Manschette auftretenden Druckschwankungen zu messen, die darauf zuzuführen sind, dass Blut durch die Patientenarterien strömt. Mit jedem Schlag ruft die Blutströmung kleine Veränderungen des Arterienvolumens hervor, die auf die aufgeblasene Manschette übertragen werden, was ferner leichte Druckveränderungen innerhalb der Manschette hervorruft, die dann durch den Drucksensor erfasst werden. Der Drucksensor erzeugt ein elektrisches Signal, dass den Manschettendruckpegel in Kombination mit einer Reihe kleiner periodischer Druckschwankungen, die mit den Schlägen eines Patientenherzens in Zusammenhang stehen, für jede Druckstufe während des Luftablassprozesses repräsentiert. Es ist festgestellt worden, dass diese Schwankungen, die als „Komplexe” oder „Schwingungen” bezeichnet werden, eine Spitze-Spitze-Amplitude haben, die für aufgebrachte Manschettendrücke oberhalb des systolischen Drucks minimal ist.
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Während der Manschettendruck verringert wird, beginnt die Schwingungsgröße, monoton zu wachsen, und sie erreicht gegebenenfalls eine maximale Amplitude. Nachdem die Schwingungsgröße die maximale Amplitude erreicht, verringert sich die Schwingungsgröße monoton, während der Manschettendruck sich weiter verringert. Oszillometrische Daten wie diese werden häufig derart beschrieben, dass sie ein Aussehen einer „Glockenkurve” aufweisen. In der Tat kann eine Kurve der besten Einpassung oder Hüllkurve berechnet werden, die die gemessenen oszillometrischen Impulse kennzeichnet. Physiologisch entspricht der Manschettendruck bei dem maximalen Schwingungsamplitudenwert näherungsweise dem MAP. Außerdem haben Komplexamplituden bei Manschettendrücken, die dem systolischen und diastolischen Druck entsprechen, eine feste Beziehung zu diesem maximalen Schwingungsamplitudendruck. Somit basiert das oszillometrische Verfahren auf Messungen erfasster Schwingungsamplituden bei verschiedenen Manschettendrücken.
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Blutdruckmessvorrichtungen, die entsprechend dem oszillometrischen Verfahren arbeiten, detektieren die Amplitude der Druckschwingungen bei verschiedenen aufgebrachten Manschettendruckniveaus. Die Amplituden dieser Schwingungen sowie der aufgebrachte Manschettendruck werden gemeinsam gespeichert, während die Vorrichtung automatisch den Manschettendruck anhand eines vorbestimmten Druckmusters verändert. Diese Schwingungsamplituden definieren eine oszillometrische „Hüllkurve” und werden ausgewertet, um den maximalen Wert und seinen zugehörigen Manschettendruck aufzufinden, der ungefähr gleich dem MAP ist. Der Manschettendruck unterhalb des MAP-Wertes, der eine Schwingungsamplitude erzeugt, die ein bestimmtes festes Verhältnis zu dem Maximalwert aufweist, wird als der diastolische Druck bestimmt, und in gleicher Weise wird der Manschettendruck oberhalb des MAP-Wertes, der Komplexe ergibt, die eine Amplitude mit einem bestimmten festen Verhältnis zu diesem Maximalwert aufweisen, als der systolische Druck bestimmt. Die Verhältnisse der Schwingungsamplitude bei dem systolischen bzw. diastolischen Druck zu dem Maximalwert beim MAP sind empirisch abgeleitete Verhältnisse, die von den Präferenzen von Fachleuten auf dem Gebiet abhängen. Im Allgemeinen werden diese Verhältnisse in dem Bereich von 40%–80% der Amplitude beim MAP bestimmt.
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Eine Möglichkeit zur Bestimmung von Schwingungsgrößen besteht darin, durch Berechnung einer Kurve an die aufgezeichneten Schwingungsamplituden und zugehörigen Manschettendruckniveaus anzupassen. Die angepasste Kurve kann anschließend verwendet werden, um eine Näherung an den MAP-, den systolischen und den diastolischen Datenpunkt zu berechnen. Ein Schätzwert des MAPs wird als der Manschettendruckwert mit der maximalen Schwingung genommen. Ein möglicher Schätzwert des MAPs kann folglich durch Auffinden des Punktes auf der angepassten Kurve, an dem die erste Ableitung gleich null ist, bestimmt werden. Aus diesem Datenpunkt mit maximalem Schwingungswert können die Amplituden der Schwingungen bei dem systolischen und dem diastolischen Druck berechnet werden, in dem ein prozentualer Anteil der Schwingungsamplitude beim MAP genommen wird. Auf diese Weise können der systolische Datenpunkt und der diastolische Datenpunkt an der angepassten Kurve jeweils berechnet werden, und folglich können ihre jeweiligen Drücke ebenfalls geschätzt werden. Diese Kurveneinpassungsmethode hat den Vorteil der Filterung oder Glättung der oszillometrischen Rohdaten. Jedoch ist festgestellt worden, dass unter einigen Umständen zusätzliche Filterungsmethoden, die zur Bildung und Verarbeitung der oszillometrischen Hüllkurve verwendet werden, die Genauigkeit der Bestimmung der Blutdruckwerte verbessern könnten.
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Die Verlässlichkeit und Wiederholbarkeit der Blutdruckberechnungen hängt von der Fähigkeit ab, die Schwingungsamplitude genau bestimmen zu können. Jedoch ist die Bestimmung der Schwingungsamplituden für artefaktbedingte Verfälschung anfällig. Da das oszillometrische Verfahren von der Detektion winziger Schwankungen des gemessenen Manschettendrucks abhängig ist, können äußere Kräfte, die diesen Manschettendruck beeinflussen, Artefakte hervorrufen, die in einigen Fällen die oszillometrischen Daten vollständig maskieren oder in sonstiger Weise nutzlos machen können. Eine derartige Quelle von Artefakten rührt von der freiwilligen oder unfreiwilligen Bewegung durch den Patienten her. Unfreiwillige Bewegungen, wie beispielsweise ein Zittern des Patienten, können hochfrequente Artefakte in den oszillometrischen Daten erzeugen. Durch freiwillige Bewegung bedingte Artefakte, wie beispielsweise diejenigen, die verursacht werden, indem der Patient bzw. die Patientin seinen oder ihren Arm, seine oder ihre Hand oder seinen oder ihren Oberkörper bewegt, können niederfrequente Artefakte erzeugen.
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Derzeit verfügbare Systeme können in der Lage sein festzustellen, ob erfasste oszillometrische Daten mit einem Artefakt verfälscht worden sind; jedoch sind derzeitige Filterungsmethoden beim Beseitigen von Artefakten, die einen ähnlichen Frequenzgehalt wie die gewünschten oszillometrischen Daten aufweisen, ineffektiv. Alternativ können nichtinvasive Blutdrucksysteme einfach oszillometrische Daten, die als mit Artefakten behaftet bestimmt worden sind, verwerfen. In diesen Fällen müssen mehrere oszillometrische Daten auf jeder Druckstufe gesammelt werden, bis vernünftigerweise artefaktfreie oszillometrische Daten akquiriert werden können. Dies kann die Zeitdauer zur Bestimmung des Blutdrucks eines Patienten deutlich verlängern und den Patienten einer höheren Unannehmlichkeit aussetzen, die damit verbunden ist, dass die aufblasbare Manschette den Blutdurchfluss zu der zugehörigen Extremität begrenzt.
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KURZBESCHREIBUNG DER ERFINDUNG
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Ein Verfahren zum Berechnen einer oszillometrischen Hüllkurve zur Verwendung bei der Bestimmung des Blutdrucks eines Patienten ist hierin offenbart. Das Verfahren enthält die Schritte des Empfangs eines oszillometrischen Signals und einer Angabe einer Patientenherzfrequenz. Als nächstes werden die Grundfrequenz und wenigstens eine harmonische Frequenz der Herzfrequenz unter Verwendung eines anderen physiologischen Parameters, wie beispielsweise SpO2 oder EKGs, aufgefunden. Die oszillometrischen Daten werden anschließend in den Frequenzbereich umgesetzt.
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Sobald die oszillometrischen Daten in den Frequenzbereich umgesetzt worden sind, wird das oszillometrische Frequenzbereichsignal unter Verwendung eines oder mehrerer Bandpassfilter gefiltert, die ein um die Grundfrequenz und eine oder mehrere harmonischen Frequenzen herum zentriertes Durchlassband aufweisen. Es wird die Energie in den Durchlassbändern bestimmt, die um die Grundfrequenz und die eine oder die mehreren harmonischen Frequenzen herum zentriert sind. Außerdem berechnet das Verfahren und System die Energie des oszillometrischen Frequenzbereichsignals in wenigstens einen Teil des Signals außerhalb des einen oder der mehreren Durchlassbänder. In einer Ausführungsform kann die Energie des oszillometrischen Frequenzbereichsignals in etwas ober halb und etwas unterhalb der Durchlassbänder positionierten Artefaktbändern berechnet werden.
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Nachdem die Energie in den Durchlassbändern und die Energie außerhalb der Durchlassbänder berechnet worden sind, berechnet das Verfahren und System ein Verhältnis der Energie in den Durchlassbändern zu der Energie außerhalb der Durchlassbänder. Falls das berechnete Verhältnis einen Grenzwert überschreitet, fährt das System fort, das oszillometrische Signal aus dem gefilterten Frequenzbereichsignal in den Durchlassbändern zu berechnen, und berechnet einen oszillometrischen Hüllkurvendatenpunkt.
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Falls das Verhältnis einen Grenzwert nicht überschreitet, kann das System weitere oszillometrische Daten auf der momentanen Druckstufe erhalten, bevor es zu der nächsten Druckstufe übergeht. Alternativ kann das System bestimmen, welches der Durchlassbänder bei der Rekonstruktion des oszillometrischen Signals verwendet werden soll. Schließlich kann der Vergleich der Energie innerhalb der Durchlassbänder zu der Energie außerhalb der Durchlassbänder von dem System und Verfahren dazu verwendet werden, einen Qualitätswert der Blutdruckmessung zu bestimmen.
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KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
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Die Zeichnungen veranschaulichen die beste Art, die derzeit zur Ausführung des Offenbarungsgegenstandes vorgesehen ist. In den Zeichnungen:
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1 zeigt eine Ausführungsform eines Systems für eine nicht-invasive Blutdruckmessung,
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2 zeigt eine Grafik, die die von einer Blutdruckmanschette bei mehreren Druckstufen gesammelten oszillometrischen Daten darstellt;
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3 zeigt eine Ausführungsform eines oszillometrischen Datenverarbeitungssystems für die artefaktresistente Analyse oszillometrischer Daten;
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4 zeigt eine grafische Darstellung eines oszillometrischen Frequenzbereichsignals von einem Patienten;
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5 zeigt eine zweite grafische Darstellung eines oszillometrischen Frequenzbereichsignals von einem Patienten;
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6 zeigt eine grafische Darstellung, die mehrere Durchlassbänder und mehrere Artefaktbander für das Filterungssystem gemäß der vorliegenden Offenbarung darstellt;
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7 zeigt ein Flussdiagramm, das die Betriebssequenz des Systems gemäß der vorliegenden Offenbarung veranschaulicht; und
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8 zeigt ein Flussdiagramm, das eine zweite Ausführungsform der Betriebsfrequenz des Systems gemäß der vorliegenden Offenbarung veranschaulicht.
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DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG
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1 zeigt eine Ausführungsform eines nicht-invasiven Blutdrucküberwachungssystems (NIBP-Überwachungssystems, Non-Invasive Blood Pressure monitoring system) 10. Das NIBP-Überwachungssystem 10 enthält eine Druckmanschette 12, die eine herkömmliche, elastische, aufblasbare und ablassbare Manschette ist, die auf dem Arm oder einer sonstigen Extremität eines Patienten 14 getragen wird. Eine Verarbeitungseinheit 16 steuert ein Aufblasventil 18, das zwischen einer Druckluftquelle 20 und einer Druckleitung 22 angeordnet ist. Wenn das Aufblasventil 18 gesteuert wird, um den Druck in der Manschette 12 zu erhöhen, verengt sich die Manschette 12 um den Arm des Patienten 14 herum. Beim Erreichen einer hinreichenden Druckgröße innerhalb der Manschette 12, verschließt die Manschette 12 die Oberarmarterie des Patienten 14 vollständig.
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Nachdem die Manschette 12 vollständig aufgeblasen worden ist, steuert die Verarbeitungseinheit 16 ferner ein Ablassventil 24, um mit dem inkrementellen Ablassen von Druck aus der Manschette 12 zurück durch die Druckleitung 22 und nach außen zu der Umgebungsluft zu beginnen. Während des Aufblasens und des inkrementellen Luftablassens aus der Manschette 12 misst ein Druckwandler 26, der mit der Druckmanschette 12 über eine Druckleitung 28 pneumatisch verbunden ist, den Druck innerhalb der Druckmanschette 12. In einer alternativen Ausführungsform wird die Luft aus der Manschette 12 kontinuierlich abgelassen, im Gegensatz zu einem inkrementellen Luftablassen. In derartigen Ausführungsformen mit kontinuierlichem Ablassen kann der Druckwandler 26 den Druck in der Manschette kontinuierlich oder inkrementell in regelmäßigen Intervallen messen.
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Während der Druck innerhalb der Manschette 12 abnimmt, erfasst der Druckwandler 26 oszillometrische Impulse in dem gemessenen Manschettendruck, die für die Druckschwankungen kennzeichnend sind, die durch das bei jedem Herzschlag in die Oberarmarterie einströmende Blut des Patienten und die resultierende Dehnung der Arterie, um das zusätzliche Blutvolumen aufzunehmen, verursacht sind.
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Die Manschettendruckdaten, wie sie durch den Druckwandler 26 gemessen werden, einschließlich der oszillometrischen Impulse, werden der Verarbeitungseinheit 16 zugeführt, so dass die Manschettendruckdaten verarbeitet und analysiert werden können, und eine Bestimmung des Patientenblutdrucks, einschließlich des systolischen Drucks, des diastolischen Drucks und des MAPs, können einem Arzt auf einer Anzeige 30 angezeigt werden.
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Die Verarbeitungseinheit 16 kann ferner eine Angabe der Herzfrequenz des Patienten 14 empfangen, wie sie durch einen Herzfrequenzmonitor 32 akquiriert wird. Der Herzfrequenzmonitor 32 akquiriert die Herzfrequenz des Patienten 14 unter Verwendung einer oder mehrerer von einer Vielfalt üblicherweise eingesetzter Herzfrequenzerfassungstechniken. Eine Herzfrequenzerfassungstechnik, die verwendet werden kann, wäre die der Elektrokardiographie (EKG), bei der elektrische Anschlüsse 34, die mit einer speziellen anatomischen Stelle an dem Patienten 14 verbunden sind, den Verlauf der elektrischen Aktivität durch das Patientenherz überwachen. Alternativ kann die Patientenherzfrequenz unter Verwendung von SpO2 Plethysmographie oder anderen bekannten Techniken, einschließlich einer Signalverarbeitung an den und Analyse der Manschettendruckdaten, akquiriert werden.
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2 zeigt eine grafische Darstellung, die verschiedenen Druckwerte veranschaulicht, die von dem in 1 dargestellten NIBP-Überwachungssystem 10 aktiviert werden können. Der Manschettendruck, wie er durch den Druckwandler 26 bestimmt wird, ist durch die Manschettendruckkurve 36 dargestellt. Der Manschettendruck erreicht einen Höchstwert bei 38a, was der Manschettendruck ist, bei dem die Manschette 12 voll aufgeblasen worden ist, wie durch die Verarbeitungseinheit 16 gesteuert. Die Verarbeitungseinheit 16 steuert das Aufblasen der Manschette 12 in einer derartigen Weise, dass 38a ein Druck ist, der hinreichend oberhalb der systolischen Drucks der Patienten liegt. Dies kann durch Bezugnahme auf früher bestimmte Werte von Patientenblutdruckdaten unter Bezugnahme auf standartgemäße medizinische Praktiken oder durch Blutdruckschätzungen gesteuert oder modifiziert werden. Die Manschettendruckkurve 36 verringert sich anschließend inkrementell mit einer Folge von Druckstufen 38a–38u, die jede inkrementelle Druckreduktion in der Manschette 12 wiedergeben, wie dies durch das Ablassventil 24 gesteuert wird. Bevor der Manschettendruck eine Druckstufe erreicht hat, bei der die Oberarmarterie des Patienten nicht mehr vollständig verschlossen ist, zeigt der gemessene Manschettendruck oszillometrische Impulse 40. Die Anzahl der oszillometrischen Impulse, die auf jeder Druckstufe erfasst werden, wird in Abhängigkeit von der Herzfrequenz des Patienten und der Zeitdauer, in der das NIBP-System Daten auf jeder Druckstufe sammelt, gesteuert, wobei jedoch gewöhnlich Manschettendruckdaten bei jedem Druckniveau aufgezeichnet werden, um wenigstens zwei oszillometrische Impulse zu erhalten.
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Der Manschettendruck wird auf jeder der Druckstufen, einschließlich der oszillometrischen Impulsdaten gemessen, bis der Manschettendruck eine Stufe erreicht, so dass die oszillometrischen Impulse hinreichend klein sind, um die oszillometrische Kurve vollständig spezifizieren zu können, wie dies bei der Druckstufe 38u zu finden ist. An diesem Punkt steuert die Verarbeitungseinheit 16 das Ablassventil 24, um Luft aus der Druckmanschette 12 vollständig abzulassen, und die Erfassung der Blutdruckdaten ist abgeschlossen.
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2 zeigt ferner eine oszillometrische Hüllkurve 42, wie sie unter Verwendung der aus der Folge inkrementeller Manschettendruckstufen erfassten oszillometrischen Impulsdaten berechnet wird. Die Verarbeitungseinheit 16 isoliert die oszillometrischen Impulse auf jeder Druckstufe und erzeugt eine Kurve der besten Anpassung, die die oszillometrische Hüllkurve 42 repräsentiert. Die oszillometrische Hüllkurve ist bei der Schätzung des systolischen Drucks, des diastolischen Drucks und des MAPs nützlich. Der MAP 44 wird als die Druckstufe 38k bestimmt, die dem Höchstwert 44 der oszillometrischen Hüllkurve 42 entspricht. Sobald der MAP bestimmt worden ist, können der systolische Druck 46 und der diastolische Druck als die Druckpegelwerte identifiziert werden, die mit bestimmten Schwingungsamplituden im Zusammenhang stehen, die vorbestimmte Prozentsätze der Schwingungsamplitude bei dem MAP-Druckpegel sind. In einer Ausführungsform entspricht der systolische Druck 46 der Druckstufe 38h, bei der die Amplitude der oszillometrischen Hüllkurve 50% von der des MAPs beträgt. In einer anderen Ausführungsform korreliert der diastolische Druck 48 mit der Druckstufe 38n, bei der die Hüllkurvenamplitude zwischen 60% und 70% von der Hüllkurvenamplitude beim MAP beträgt. Die Prozentsätze der MAP-Amplitude, die verwendet werden, um den systolischen Druck und den. diastolischen Druck zu schätzen, betragen gewöhnlich zwischen 40% und 80%, abhängig von dem speziellen Algorithmus, der von der Verarbeitungseinheit 16 eingesetzt wird.
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In einer alternativen Ausführungsform werden die Amplituden der oszillometrischen Impulse auf jeder Druckstufe gemittelt, um einen oszillometrischen Hüllkurvendatenpunkt zu erzeugen. In einigen dieser Ausführungsformen können Techniken, wie beispielsweise Impulsanpassung oder die Beseitigung des ersten und/oder letzten oszillometrischen Impulses auf einer Druckstufe, verwendet werden, um die Qualität des berechneten oszillometrischen Datenpunktes zu verbessern. Die oszillometrische Hüllkurve 42 kann auch erzeugt werden, indem das Mittel der Komplexamplituden auf der Druckstufe als die Eingangsdatenpunkte für eine Kurve bester Anpassung verwendet wird. Alternativ können Datenpunkte der oszillometrischen Hüllkurve 42 die maximale Amplitude der oszillometrischen Impulse auf jeder Druckstufe sein.
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Wie aus 2 ersehen werden kann, sind die oszillometrischen Impulse verhältnismäßig klein in Bezug auf den gesamten Manschettendruck und die Druckinkrementstufen. Dies macht die Erfassung der oszillometrischen Impulse für Rauschen und andere Artefakte hochempfindlich. Während relativ hochfrequentes Rauschen, beispielsweise das oberhalb von 20 Hz, leicht gefiltert werden kann, macht es die relativ kleine Größe der oszillometrischen Impulse schwierig, auf eine menschliche Bewegung zurückzuführende Artefakte passend zu filtern, weil diese Artefakte gewöhnlich bei einer geringeren Signalfrequenz liegen, so dass die Frequenz des Artefaktes derjenigen des oszillometrischen Impulssignals ähnlich ist.
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Das physiologische Überwachungssystem und das Verfahren zur Bestimmung von Blutdruck, wie sie hierin offenbart sind, zielen darauf ab, eine verbesserte Verarbeitung oszillometrische Impulssignale zu ergeben, um Artefakte mit einer ähnlichen Frequenz wie die oszillometrischen Impulse zu beseitigen. Ausführungsformen, wie sie hierin offenbart sind, können eine Erzeugung eines oszillometrischen Impulssignals mit höherer Qualität ergeben, wenn das gewünschte physiologische Signal und das Artefakt spezifische Frequenzgehalteigen- schaften aufweisen; dies führt zu einer höheren Genauigkeit bei der Erstellung der oszillometrischen Hüllkurve und Berechnung der Patientenblutdruckschätzwerte. 2 zeigt ein Beispiel einer Akquisition der oszillometrischen Signale unter Verwendung einer schrittweisen Druckablassung; jedoch sind andere Techniken zur Gewinnung der oszillometrischen Signale, wie beispielsweise durch kontinuierliche Ablassung, möglich, und die hier angegebene Beschreibung soll die Nützlichkeit von Ausführungsformen, wie sie nachstehend in Bezug auf eine schrittweise Ablassung offenbart sind, nicht beschränken.
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3 zeigt eine Ausführungsform eines oszillometrischen Datenverarbeitungssystems 50. Das Datenverarbeitungssystem 50 enthält den Druckwandler 26, der oszillometrische Rohimpulssignale von der an dem Patienten angebrachten Druckmanschette erfasst. Der Druckwandler 26 kann den Manschettendruck mit jeder beliebigen geeigneten Abtastrate abtasten. In einer Ausführungsform kann der Druckwandler 26 den Manschettendruck mit einer Frequenz von 400 Abtastungen pro Sekunde abtasten; jedoch können in anderen Ausführungsformen 100 Abtastungen pro Sekunde oder irgendeine sonstige Abtastrate, wie sie für einen Fachmann auf dem Gebiet bekannt ist, verwendet werden. In der veranschaulichten Ausführungsform wird der Manschettendruck derart gesteuert, dass jede Druckinkrementstufe ungefähr fünf Sekunden dauert. Jedoch kann die Zeitdauer jeder Druckinkrementstufe entsprechend der vorliegenden Offenbarung modifiziert werden. In einer beispielhaften Ausführungsform für die Zwecke der Erläuterung kann das System fünf Sekunden von Daten mit einer Abtastfrequenz von 400 Abtastungen pro Sekunde aufzeichnen, was ein oszillometrisches Impulssignal von ungefähr 2000 Abtastwerten für jede Druckstufe ergibt. Jedoch ist zu verstehen, dass eine weite Vielfalt von Abtastraten und/oder Druckstufendauern, die oszillometrische Impulssignale mit einer anderen Anzahl von Abtastwerten ergeben, bei einer Funktionsweise innerhalb des Umfangs der vorliegenden Offenbarung verwendet werden können.
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Das oszillometrische Rohsignal 52 wird zu einem Zeit-Frequenz-Umsetzer 54 gesandt. Der Zeit-Frequenz-Umsetzer 54 kann ein Algorithmus zur diskreten Fouriertransformation (DFT) sein. Der Zeit-Frequenz-Umsetzer 54 wandelt das oszillometrische Rohsignal von einem Zeitbereichsignal in ein Frequenzbereichsignal um. Eine nützlichere Methode, die für diese Umsetzung zur Verfügung steht, ist die schnelle Fouriertransformation (FFT). Das Ergebnis der Zeit-Frequenz-Umsetzung ist ein Signal, das das oszillometrische Signal in Bezug auf seine Frequenzen ausdrückt, im Gegensatz zu einer Darstellung des Signals in Bezug auf die Zeit.
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Das Datenverarbeitungssystem 50 enthält ferner den Herzfrequenzmonitor 32, der die Herzfrequenz eines Patienten zu dem Zeitpunkt, an dem das oszillometrische Rohimpulssignal akquiriert wird, akquiriert. Wie vorstehend erwähnt, kann der Herzfrequenzmonitor 32 EKG- oder SpO2-Techniken enthalten; jedoch kann in einer alternativen Ausführungsform die Herzfrequenz unter Verwendung des oszillometrischen Frequenzbereichsignals bestimmt werden, das von dem Zeit-Frequenz-Umsetzer 54 erhalten wird.
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Indem nun auf 4 Bezug genommen wird, ist dort eine erste beispielhafte Ausführungsform des oszillometrischen Frequenzbereichsignals 56 veranschaulicht, das von dem Zeit-Frequenz-Umsetzer 54 erzeugt wird. In der Ausführungsform nach 4 rührt das Frequenzbereichsignal 56 von einem Patienten her, der eine Herzfrequenz von 148 aufweist. Wie vorstehend beschrieben, wird die Herzfrequenz von dem Patienten durch den Herzfrequenzmonitor 32 in 3 generiert, und sie wird verschiedenen weiteren Komponenten zugeführt, wie dies nachstehend beschrieben ist.
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Erneut bezugnehmend auf 4 enthält das oszillometrische Frequenzbereichsignal 56 eine erste Spitze 60, die bei der Grundfrequenz auftritt. In der in 4 veranschaulichten Ausführungsform beträgt die Grundfrequenz 2,46 Hz. Eine zweite Spitze 62 tritt in der Nähe der ersten harmonischen Frequenz von 4,93 Hz auf. Obwohl dies in 4 nicht veranschaulicht ist, kann das oszillometrische Frequenzbereichsignal 56 eine weitere Spitze bei der zweiten harmonischen Frequenz von 7,40 Hz aufweisen. Ein deutliches Artefakt 63 tritt unterhalb der Grundfrequenz auf.
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5 veranschaulicht ein noch weiteres Beispiel eines oszillometrischen Frequenzbereichsignals 56. In der Ausführungsform nach 5 beträgt die Herzfrequenz eines Patienten 125, so dass die Grundfrequenz 2,08 Hz beträgt. Wie vorstehend erläutert, tritt eine erste Spitze 60 bei der Grundfrequenz auf, und eine zweite Spitze 62 tritt bei der ersten harmonischen Frequenz von 4,17 Hz auf. Jedoch tritt in der in 5 veranschaulichten Ausführungsform aufgrund von Artefakten, die in dem oszillometrischen Signal 56 vorhanden sind, ein deutliches Maß an Verzerrung um die zweite Spitze 62 auf.
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Ein bekanntes Verfahren zur Beseitigung von Artefakten in dem oszillometrischen Frequenzbereichsignal besteht darin, das Signal mit sehr schmalen Bandpassfiltern zu filtern, die Durchlassbänder aufweisen, die um die Grundfrequenz und eine oder mehrere harmonische Frequenzen der Herzfrequenz herum zentriert sind. Ein Beispiel für ein derartiges System ist in der US-Patentanmeldung mit der Veröffentlichungsnummer 2009/0209868 veranschaulicht und beschrieben. Obwohl ein derartiges System und Verfahren sich in vielen Fällen als effektiv erwiesen hat, analysiert das System nicht die Energiemenge in dem Frequenzbereichsignal in anderen Bereichen als den Durchlassbändern.
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Erneut bezugnehmend auf 3 werden gemäß dem vorliegenden Offenbarungsgegenstand die Herzfrequenz 58 und das oszillometrische Frequenzbereichsignal 56 einem Grundfrequenzfilter 64, einem ersten harmonischen Filter 56 zugeführt, und sie können einer beliebigen Anzahl zusätzlicher n-ter harmonischer Filter 68 zugeführt werden. Obwohl dies in 3 nicht veranschaulicht ist, sind das Grundfrequenzfilter 64, das erste harmonische Filter 66 und das n-te harmonische Filter 68 jeweils irgendeiner Art eines Prozessors oder Controllers zugeordnet, der die Patientenherzfrequenz 58 empfängt und die zugehörige Grundfrequenz und harmonischen Frequenzen der Patientenherzfrequenz 58 berechnet. Die Frequenzbereichsfilter 64, 66 und 68, die jedem der harmonischen Computer zugeordnet sind, bestehen aus einem Bandpassfilter einer vernünftig schmalen Bandbreite, die bei der zugehörigen Herzfrequenzharmonischen zentriert sind. Die vernünftigerweise schmale Bandbreite für jedes der Durchlassbänder kann 0,6 Hz betragen; jedoch soll dies hinsichtlich des Umfangs der Bandbreite, die innerhalb des Umfangs der Offenbarung verwendet werden kann, nicht beschränkend sein.
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Indem nun auf 6 Bezug genommen wird, erzeugt in einer Ausführungsform, die bei einem Patienten mit einer Herzfrequenz von 125 verwendet wird, ein Grundfrequenzfilter 64 ein erstes Durchlassband 70, das um die Grundfrequenz von 2,08 Hz herum zentriert ist. Das erste harmonische Filter 66 erzeugt ein zweites Durchlassband 72, das um die erste harmonische Frequenz von 4,17 Hz herum zentriert ist. In der Ausführungsform nach 6 erzeugt ein zweites harmonisches Filter das dritte Durchlassband 74, das um die zweite harmonische Frequenz von 6,25 Hz herum zentriert ist.
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Erneut bezugnehmend auf 3 enthält das oszillometrische Datenverarbeitungssystem 50 mehrere Sätze von Artefaktfiltern, um weitere Anteile des oszillometrischen Frequenzbereichsignals zu isolieren. In der Ausführungsform nach 3 erzeugt ein erster Satz von Artefaktfiltern 76 ein Artefaktband sowohl oberhalb als auch unterhalb der Grundfrequenz. In der in 6 veranschaulichten Ausführungsform erzeugt der erste Satz von Artefaktfiltern ein erstes Artefaktband 78 etwas unterhalb des ersten Durchlassbands 70 und ein zweites Artefaktband 80 etwas oberhalb des ersten Durchlassbands 70. In der veranschaulichten Ausführungsform weist jedes der Artefaktbänder 78, 80 eine Bandbreite auf, die ebenfalls in dem Bereich von 0,6 Hz liegen kann, obwohl andere Bandbreiten innerhalb des Umfangs der vorliegenden Offenbarung mit in Erwägung gezogen werden.
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Erneut bezugnehmend auf 6 wird ein zweiter Satz von Artefaktfiltern dazu verwendet, das dritte Artefaktband 84 etwas unterhalb des zweiten Durchlassbands 72 und ein viertes Artefaktband 86 etwas oberhalb des zweiten Durchlassbands 72 zu erzeugen. Das dritte und das vierte Artefaktband 84, 86 werden wiederum von einem Rechenprozessor berechnet, der dem ersten harmonischen Filter 66 zugeordnet ist. In der Ausführungsform nach 6 erzeugt der n-te Satz von Artefaktfiltern das fünfte Artefaktband 90 und das sechste Artefaktband 92, wie anhand der 3 und 6 verstanden werden kann.
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Sobald das oszillometrische Frequenzbereichsignal 56 das Grundfrequenzfilter 64 und die harmonischen Filter 66 und 68 passiert hat, werden die Energien innerhalb jedes der Durchlassbänder in einem Durchlassbandenergieakkumulator 94 empfangen. Der Durchlassbandenergieakkumulator 94 erzeugt eine Summe der Energien in jedem der beschriebenen Durchlassbänder. Obwohl das in den 3 und 6 veranschaulichte System die Verwendung eines Grundfrequenzdurchlassbandes und eines ersten und zweiten harmonischen Durchlassbandes beschreibt, sollte verstanden werden, dass bei der Funktionsweise innerhalb des Umfangs der vorliegenden Offenbarung weitere Durchlassbänder oder wenigere Durchlassbänder verwendet werden könnten.
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Wie in 3 veranschaulicht, werden die Energiemengen, die in dem ersten Satz Artefaktfilter 76, dem zweiten Satz Artefaktfilter 82 und dem n-ten Satz Artefaktfilter 88 bestimmt werden, in einem Artefaktbandakkumulator 96 aufsummiert. Wie der Bandpassenergieakkumulator 94 summiert der Artefaktbandakkumulator 96 die erfassten Energien in jedem der Artefaktbänder auf. In der in den 3 und 6 veranschaulichten Ausführungsform werden Artefaktbänder auf jeder Seite der Grundfrequenz und jeder der harmonischen Frequenzen geschaffen. Jedoch sollte verstanden werden, dass innerhalb der Funktionsweise in dem Umfang der vorliegenden Offenbarung andere Arten von Artefaktfiltern verwendet werden könnten.
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Obwohl die Ausführungsform gemäß den 3 und 6 Artefaktfilter auf jeder Seite des Grundfrequenzdurchlassbandes und des harmonischen Frequenzdurchlassbandes verwendet, sollte verstanden werden, dass das System nach 3 stattdessen die gesamte Energie des oszillometrischen Frequenzbereichssignals außerhalb des Durchlassbandes akkumulieren könnte. In einer derartigen Ausführungsform würden gesonderte Filter für die Artefaktbänder nicht benötigt werden, und stattdessen würde die Energie des oszillometrischen Frequenzbereichsignals in Teilen des Signals außerhalb der Durchlassbänder durch den Artefaktbankakkumulator 96 akkumuliert werden.
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Eine Verhältnisberechnungseinrichtung 98 wird dazu verwendet, ein Verhältnis der Energie in den Durchlassbändern, wie sie durch den Durchlassbandenergieakkumulator bestimmt wird, zu der Energie in den Artefaktbändern, wie sie durch den Artefaktbandakkumulator 96 bestimmt wird, zu bilden. Die Verhältnisberechnungseinrichtung 98 kann verwendet werden, um die nachstehend angegebene Gleichung 1 zu implementieren.
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Wie die vorstehend angegebene Gleichung anzeigt, ist das Verhältnis die Energie in den Artefaktbändern gegenüber der Energie in den Durchlassbändern. Alternativ könnte die Gleichung invertiert werden, so dass das Verhältnis die Energie in den Durchlassbändern gegenüber der Energie in den Artefaktbändern darstellen würde. Ferner könnte die Energie in den Artefaktbändern die Energie des oszillometrischen Frequenzbereichsignals außerhalb der Durchlassbänder sein, wie dies vorstehend beschrieben ist. Wie in größeren Einzelheiten nachstehend beschrieben, können das System und Verfahren gemäß der Offenbarung auf der Basis des berechneten Verhältnisses den Betrieb des oszillometrischen Datenverarbeitungssystems 50 modifizieren.
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Sobald die Verhältnisberechnungseinrichtung 98 das vorstehend durch die Gleichung 1 angegebene Verhältnis berechnet hat, kann das System 50 anschließend den Hüllkurvendatenpunkt für den momentanen Druck der Blutdruckmanschette berechnen. Eine in 3 veranschaulichte Signalformrekonstruktionseinrichtung 100 funktioniert, um das oszillometrische Signal auf der Basis der Anteile des oszillometrischen Frequenzbereichsignals in jedem der Durchlassbänder, die um die Grundfrequenz und die ausgewählte harmonische Frequenz herum zentriert sind, zu rekonstruieren. Beispiele für Verfahren zum Betreiben des Systems gemäß der vorliegenden Offenbarung sind nachstehend beschrieben.
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Indem nun auf 7 Bezug genommen wird, ist das erste Verfahren zum Betreiben des oszillometrischen Datenverarbeitungssystems 50 gemäß der vorliegenden Offenbarung veranschaulicht und beschrieben. Zu Beginn empfängt das System ein oszillometrisches Signal von dem Druckwandler, der mit der Blutdruckmanschette pneumatisch verbunden ist, bei einer momentanen Druckstufe, wie dies in Schritt 102 veranschaulicht ist. Wie vorstehend beschrieben, kann das System die oszillometrischen Daten von der Blutdruckmanschette bei einer ausgewählten Abtastfrequenz für eine vorbestimmte Zeitdauer, von beispielsweise ungefähr fünf Sekunden, akquirieren.
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Sobald das oszillometrische Datensignal akquiriert worden ist, verwendet das System den Zeit-Frequenz-Umsetzer 54 nach 3, um die Frequenzbereichsinformation für den letzten Zeitraum zu berechnen, wie dies durch den Schritt 104 veranschaulicht ist. 4 veranschaulicht ein Beispiel des oszillometrischen Frequenzbereichsignals für einen Patienten, der eine Herzfrequenz von 148 Schlägen pro Minute aufweist.
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Zusätzlich zum Empfang des oszillometrischen Datensignals von dem Patienten empfängt das System ferner die Herzfrequenz von dem Herzfrequenzmonitor. Auf der Basis der von dem Herzfrequenzmonitor empfangenen Herzfrequenz bildet das System in adaptiver Weise den Satz Durchlassbänder, wie dies in Schritt 106 veranschaulicht ist. Wie vorstehend beschrieben, werden die Durchlassbänder um die Grundfrequenz und eine oder mehrere der harmonischen Frequenzen herum definiert, die jeweils auf der Basis der Patientenherzfrequenz bestimmt werden. In 3 sind die Durchlassbänder durch das Grundfrequenzfilter 64, das erste harmonische Filter 66 und das n-te harmonische Filter 68 definiert.
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In einer Ausführungsform des Offenbarungsgegenstandes erzeugt das System anschließend adaptiv einen Satz Artefaktbänder auf jeder Seite der Durchlassbänder, wie dies in Schritt 108 veranschaulicht ist. 6 veranschaulicht das erste und das zweite Artefaktband 78, 80 auf jeder Seite des ersten Durchlassbandes 70.
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Sobald die Durchlassbänder und Artefaktbänder definiert worden sind, berechnet das System den Energiegehalt für jedes der relevanten Durchlassbänder und Artefaktbänder, wie dies in Schritt 110 veranschaulicht ist. In Schritt 110 kann das System die Energie innerhalb jedes einzelnen Bandes berechnen oder die Energie in all den Durchlassbändern und all den Artefaktbändern akkumulieren.
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In dem Verfahren nach 7 bestimmt das System, ob die Energie jedes der Artefaktbänder auf jeder Seite des Durchlassbandes hinreichend gering ist, so dass das oszillometrische Frequenzbereichsignal für eine weitere Verarbeitung akzeptiert werden kann, wie dies in Schritt 112 veranschaulicht ist. Als ein Beispiel berechnet das System die Energie innerhalb des ersten und des zweiten Artefaktbandes 78, 80, wie sie in 6 veranschaulicht sind, und vergleicht die Energie im Verhältnis zu der Energie innerhalb des ersten Durchlassbandes 70. Fall die kombinierte Energie in dem ersten und dem zweiten Artefaktband 78, 80 hinreichend gering ist, verwendet das System die Daten in dem ersten Durchlassband 70, um den oszillometrischen Datenpunkt zu berechnen, wie dies in Schritt 114 veranschaulicht ist. Während dieses Verarbeitungsschritts vergleicht das System ferner die Energie in dem dritten und dem vierten Artefaktband 84, 86 in Bezug auf die Energie in dem zweiten Durchlassband 72. Falls die Energie in dem dritten und dem vierten Artefaktband 84, 86 hinreichend gering ist, wird die Energie in dem zweiten Durchlassband ebenfalls dazu verwendet, den oszillometrischen Datenpunkt in Schritt 114 zu berechnen.
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Während des Schritts 112 kann das System viele unterschiedliche Arten von Berechnungen durchführen. Als ein Beispiel kann das System die kombinierte Energie in dem ersten, zweiten und dritten Durchlassband 70, 72 und 74 mit der Energie entweder in der Kombination von all den Artefaktbändern oder anderen Teilen des oszillometrischen Frequenzbereichsignals außerhalb der Durchlassbänder vergleichen. Gewöhnlich wird die Energie in den Durchlassbändern mit der Energie außerhalb der Durchlassbänder verglichen, und falls das durch die Gleichung 1 dargestellte Verhältnis unterhalb einer Grenze liegt, schreitet das System zum Schritt 114 fort. Falls jedoch der in Schritt 112 vorgenommene Vergleich die vorbestimmte Grenze oder das Verhältnis nach Gleichung 1 nicht einhält, geht das System zum Schritt 116 über und stellt fest, ob die Blutdruckmanschette bei dem derzeitigen Druckniveau für mehr als eine maximale Dauer verblieben ist.
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Als ein Beispiel kann die maximale Dauer, während der die Blutdruckmanschette auf jeder Druckstufe verbleiben kann, 20 Sekunden betragen. Falls sich die Blutdruckmanschette auf der momentanen Stufe nicht für die maximale Dauer befunden hat, schreitet das System zum Schritt 118 fort, um weitere oszillometrische Daten auf der momentanen Druckstufe zu erfassen. Sobald diese zusätzlichen Daten in Schritt 118 erfasst werden, kehrt das System zum Schritt 104 zurück und berechnet erneut die verschiedenen Durchlassbänder und Artefaktbänder, wie vorstehend beschrieben.
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Falls das System in Schritt 116 feststellt, dass die maximale Dauer für die Druckstufe erreicht worden ist, geht das System zum Schritt 114 über und verwendet die Daten bei der Druckstufe zur Berechnung der Schwingungsgröße. Obwohl die Daten nicht optimal sein können, bestimmt das System, dass der Druck in der Manschette bei einem momentanen Niveau für eine maximale Dauer geblieben ist, und das System geht zum Schritt 114 über.
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Nach dem Schritt 114 lässt das System Druck aus der Blutdruckmanschette in Schritt 120 ab und kehrt zum Schritt 102 für die neue Druckstufe zurück.
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Wie anhand des durch die 7 veranschaulichten Verfahrens verstanden werden kann, führt das System einen Vergleich der Energie innerhalb eines oder mehrerer Durchlassbänder mit der Energie entweder in den Artefaktbändern oder anderen Teilen des oszillometrischen Frequenzbereichsignals durch um festzustellen, ob die Energie in den Durchlassbändern ausreicht, um eine gutes Signal zur Verarbeitung zu liefern. Das gemäß 7 betriebene System reduziert den Druck innerhalb der Blutdruckmanschette so lange nicht auf die nächste Druckstufe, bis ein akzeptables Signal empfangen worden ist oder die Stufendauergrenze eingetreten ist. Auf diese Weise reduziert das System den Druck in der Blutdruckmanschette nur, wenn die Energie in dem Durchlassband hinreichend hoch relativ zu den Artefakten außerhalb des Durchlassbandes ist, um so ein passendes Signal zu liefern, oder wenn eine hinreichend lange Zeitdauer verstrichen ist, so dass die beste Strategie darin liegt, zu der nächsten Manschettendruckstufe überzugehen.
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Indem nun auf 8 Bezug genommen wird, ist dort ein noch weiteres Verfahren zum Betreiben des oszillometrischen Datenverarbeitungssystems gemäß der vorliegenden Offenbarung veranschaulicht. Das in 8 veranschaulichte Verfahren beginnt mit den gleichen Verarbeitungsschritten 102–110, wie sie im Zusammenhang mit 7 beschrieben sind. Nachdem der Energiegehalt in Schritt 110 für all die relevanten Durchlassbänder und Artefaktbänder berechnet worden ist, bestimmt jedoch das System in Schritt 122 einen Qualitätswert für die momentane Druckstufe unter Verwendung der berechneten Bandenergien. Der Qualitätswert ist ein relativer Wert, der die Energie in den ausgewählten Durchlassbändern zu der Energie außerhalb der Durchlassbänder, wie beispielsweise innerhalb der mehrerer Artefaktbänder, wie vorstehend beschrieben, betrifft. Falls die Energie in den Durchlassbändern deutlich höher ist als die Energie außerhalb der Durchlassbänder, wird das Signal einen Qualitätswert berechnen, der gemeinsam mit dem Blutdruckmesswert angezeigt werden kann. Es ist vorgesehen, dass der Qualitätswert entweder als ein numerischer Wert oder eine farbliche oder grafische Anzeige, die die relative Qualität des von der Blutdruckmanschette erhaltenen Signals veranschaulicht, dargestellt werden könnte. Auf diese Weise kann die Qualitätsinformation von allen Manschettendruckstufen kombiniert werden, so dass die Anzeige des berechneten Blutdrucks dahingehend quantifiziert werden kann, ob das Signal eine hohe Qualität, eine mittlere Qualität oder eine geringe Qualität aufweist. Außerdem könnte ein derartiges Frequenzbereichsmaß der Qualität dazu verwendet werden zu entscheiden, ob die Blutdruckschätzwerte herausgegeben werden sollen oder nicht.
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Obwohl 8 veranschaulicht ist, wie der Qualitätswert berechnet wird, bevor in Schritt 124 zu der nächsten Druckstufe übergegangen wird, sollte verstanden werden, dass der Schritt 122 auch in dem in 7 veranschaulichten Verfahren enthalten sein könnte. Als ein Beispiel könnte der Qualitätswert zwischen den Schritten 114 und 120 in 7 berechnet werden und dabei innerhalb des Umfangs der vorliegenden Offenbarung funktionieren.
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Wie vorstehend beschrieben, kann das oszillometrische Datenverarbeitungssystem 50, das in 3 und den anderen Zeichnungsfiguren veranschaulicht und beschrieben ist, verwendet werden, um mehrere Funktionen zur Quantifizierung und Bestimmung der Energie in Durchlassbändern in Bezug auf andere Anteile eines oszillometrischen Frequenzbereichsignals auszuführen. In einer Ausführungsform wird die Energie in einem oder mehreren Durchlassbändern, die jeweils auf der Grundfrequenz des Patienten beruhen, mit der Energie außerhalb der Durchlassbänder verglichen, so dass das System feststellen kann, wie lange die Blutdruckmanschette bei einer einzelnen Druckstufe verbleiben sollte, bevor zu der nächsten Druckstufe übergegangen wird. Ferner kann das System verwendet werden, um festzustellen, welches der Durchlassbänder zur Berechnung des Hüllkurvendatenpunktes für die momentane Druckstufe verwendet werden sollte. Wie beschrieben, vergleicht das System die Energie in jedem Durchlassband mit der Energie unmittelbar benachbart zu den Durchlassbändern um festzustellen, ob die Energie in dem Durchlassband von hoher Qualität ist. Als nächstes können das System und Verfahren gemäß der vorliegenden Offenbarung verwendet werden, um durch einen Vergleich der Energie in einem oder mehreren der Durchlassbänder mit der Energie außerhalb der Durchlassbänder ein Anzeichen der Qualität der Blutdruckbestimmung zu liefern. Andere Verwendungen des Systems und Verfahrens gemäß der vorliegenden Offenbarung werden als innerhalb des Umfangs des vorliegenden Offenbarungsgegenstandes betrachtet.
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Diese Beschreibung verwendet Beispiele, um die Erfindung, einschließlich der besten Ausführungsart, zu offenbaren und auch um jedem Fachmann auf dem Gebiet zu ermöglichen, die Erfindung zu schaffen und zu verwenden. Der patentierbare Umfang der Erfindung ist durch die Ansprüche definiert und kann weitere Beispiele enthalten, die Fachleuten auf dem Gebiet einfallen. Derartige weitere Beispiele sollen in dem Schutzumfang der Ansprüche enthalten sein, wenn sie strukturelle Elemente aufweisen, die sich von dem Wortsinn der Ansprüche nicht unterscheiden, oder wenn sie äquivalente strukturelle Elemente mit gegenüber dem Wortsinn der Ansprüche unwesentlichen Unterschieden enthalten.
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System und Verfahren zur Verarbeitung oszillometrischer Daten von mehreren Druckstufen
38, um den Blutdruck eines Patienten
14 zu bestimmen. Ein an den Patienten angeschlossener Herzfrequenzmonitor
32 akquiriert die Patientenherzfrequenz. Ein Zeit-Frequenzbereichs-Umsetzer
54 empfängt oszillometrische Daten und setzt die oszillometrischen Daten in den Frequenzbereich um. Auf der Basis der berechneten Herzfrequenz filtert das System und Verfahren das oszillometrische Frequenzbereichssignal mit Durchlassbändern, die auf der Grundfrequenz und wenigstens einer harmonischen Frequenz zentriert sind. Die Energie des Frequenzbereichsignals in den Durchlassbändern wird mit wenigstens einem Anteil der Energie des oszillometrischen Frequenzbereichsignals außerhalb der Durchlassbänder verglichen. Auf der Basis des Vergleichs bestimmt das System, ob das Signal bei der momentanen Druckstufe zur Berechnung des Blutdrucks des Patienten verwendet werden sollte. Teileliste:
| Komponententeil | Bezugszeichen |
| | |
| NIBP-Überwachungssystem | 10 |
| Druckmanschette | 12 |
| Rekonstruktionseinrichtung | 100 |
| Schritt | 102 |
| Schritt | 104 |
| Schritt | 106 |
| Ventil | 24 |
| Schritt | 108 |
| Schritt | 110 |
| Schritt | 112 |
| Patient | 14 |
| Schritt | 114 |
| Schritte | 114 |
| Schritt | 116 |
| Schritt | 118 |
| Verarbeitungseinheit | 16 |
| Schritt | 120 |
| Schritt | 122 |
| Schritt | 124 |
| Druckwandler | 26 |
| Ventil | 18 |
| Druckluft | 20 |
| Druckleitung | 22 |
| Elektrische Anschlüsse | 34 |
| Hüllkurve | 42 |
| Frequenzumsetzer | 54 |
| Herzfrequenzmonitor | 32 |
| Manschettendruckkurve | 36 |
| Druckleitung | 28 |
| Oszillometrisches Frequenzbereichsignal | 56 |
| Anzeige | 30 |
| Druckstufen | 38a |
| Datenverarbeitungssystem | 50 |
| Stufe | 38h |
| Druckstufe | 38k |
| Stufe | 38n |
| Druckstufe | 38u |
| Impulse | 40 |
| Spitze | 44 |
| MAP | 44 |
| Druck | 46 |
| Druck | 48 |
| Oszillometrisches Rohsignal | 52 |
| Grundfrequenzfilter | 64 |
| Artefaktband | 84 |
| Herzfrequenz | 58 |
| Spitze | 60 |
| Spitze | 62 |
| Deutliches Artefakt | 63 |
| Harmonisches Filter | 66 |
| n-tes harmonisches Filter | 86 |
| Durchlassband | 70 |
| Artefaktband | 78 |
| Durchlassband | 72 |
| Durchlassband | 74 |
| Artefaktfilter | 76 |
| Artefaktband | 80 |
| Artefaktfilter | 82 |
| Artefaktband | 86 |
| Artefaktfilter | 88 |
| Artefaktband | 90 |
| Artefaktband | 92 |
| Bandpassenergieakkumulator | 94 |
| Bandakkumulator | 96 |
| Verhältnisberechnungseinrichtung | 98 |
