DE102019104568A1

DE102019104568A1 - Verfahren und vorrichtung zur nichtinvasiven blutdruckmessung

Info

Publication number: DE102019104568A1
Application number: DE102019104568.1A
Authority: DE
Inventors: Alexandra Dana; Jungmok BAE; Matthew Wiggins
Original assignee: Samsung Electronics Co Ltd
Current assignee: Samsung Electronics Co Ltd
Priority date: 2018-03-27
Filing date: 2019-02-22
Publication date: 2019-10-02
Also published as: US11576583B2; CN110301906A; KR20190113543A; US20190298188A1

Abstract

Ein Verfahren zum Ermitteln eines Blutdrucks unter Verwendung eines Blutflussblockierungssystems (12), das auf eine Arterie angewendet wird, schließt ein: Empfangen (702) eines ertasteten Signals von einem ersten Sensor (14); Verarbeiten (704) des ertasteten Signals in einem Prozessor (16), um Schläge in einem pulsatilen Signal zu erfassen; Bestimmen (712) einer Validität der erfassten Schläge; Speichern (714) der erfassten Schläge und von Daten, die mit den erfassten Schlägen in dem ertasteten Signal in Beziehung stehen, während der Druck, der vom Blutflussblockierungssystem (12) auf die Arterie ausgeübt wird, auf einen Pegel unterhalb eines Nennpegels abgelassen wird; Bestimmen (716) von Grundlinien-Schlageigenschaften; Evaluieren (718) der gespeicherten Schläge und der damit in Beziehung stehenden Daten, um eine Änderung der Schlageigenschaften im Vergleich zu den Grundlinien-Schlageigenschaften zu erfassen; Auswählen (720) eines Schlags vor der erfassten Änderung der Schlageigenschaften als letzten Schlag, der den Beginn des diastolischen Blutdrucks für die Arterie anzeigt; Bestimmen (724) eines Wertes des ausgeübten Drucks beim letzten Schlag als diastolischen Blutdruck für die Arterie.

Description

VERWEIS AUF VERWANDTE ANMELDUNGEN
Diese Anmeldung beansprucht die Priorität der am 27. März 2018 eingereichten vorläufigen US-Patentanmeldung Nr. 62/648,824 mit dem Titel NONINVASIVE BLOOD PRESURE MEASUREMENT METHOD AND DEVICE, die für alle Zwecke durch Verweis hierin mit eingeschlossen ist.
GEBIET
Die vorliegende Offenbarung betrifft eine medizinische Überwachungsvorrichtung und dazugehöriges Verfahren, und insbesondere ein System und ein Verfahren für eine nichtinvasive Blutdruckmessung.
HINTERGRUND
Langanhaltender Bluthochdruck ist ein Hauptrisikofaktor für Herzkrankheiten, Herzversagen, Herzanfälle, Schlaganfälle, Nierenversagen und eine verkürzte Lebenserwartung. Häufig wissen Personen aufgrund von seltenen oder ungenauen Blutdruck(BP)-Messungen gar nicht, dass sie ein Problem haben. Herkömmliche Blutdruckmessinstrumente beruhen auf Messungen am Oberarm mittels einer Armmanschette. Das auskultatorische Verfahren und das oszillometrische Verfahren der Blutdruckmessung unter Verwendung von Oberarmmanschetten sind die am häufigsten angewandten Verfahren. Armmanschetten sind sperrig und können für die Benutzer unbequem sein, die und die Anzahl täglicher Messungen ist unter Verwendung dieser herkömmlichen Verfahren üblicherweise begrenzt.
Benutzer von am Körper zu tragenden Vorrichtungen können eine Rückmeldung über den Zustand ihrer eigenen kardiovaskulären und mentalen Gesundheit erhalten, wodurch sie in die Lage versetzt werden, bessere zeitnahe Entscheidungen zu treffen, um ihre Lebensqualität zu verbessern.
KURZFASSUNG
Die vorliegende Offenbarung offenbart eine Vorrichtung und ein Verfahren zur Blutdruckmessung, im Wesentlichen wie nachstehend beispielsweise in Verbindung mit mindestens einer der Figuren gezeigt und/oder beschrieben und wie ausführlicher in den Ansprüchen dargelegt.
Diese und andere Vorteile, Aspekte und neuartige Merkmale der vorliegenden Offenbarung, ebenso wie Einzelheiten einer dargestellten Ausführungsform derselben, werden aus der folgenden Beschreibung und den Zeichnungen besser verständlich werden.
In einer Ausführungsform ein Verfahren zum Ermitteln des Blutdrucks eines Benutzers unter Verwendung eines Blutflussblockierungssystems, das auf eine Arterie im Körper des Benutzers angewendet wird, wobei das Verfahren einschließt: als Reaktion darauf, dass durch das Blutflussblockierungssystem Druck auf die Arterie ausgeübt wird, um einen Blutfluss in der Arterie zu blockieren, und der Druck mit einer bestimmten Rate aufgehoben wird, Empfangen eines ertasteten Signals von einem ersten Sensor; Verarbeiten des ertasteten Signals an einem Prozessor, um Schläge in einem pulsatilen Signal zu erfassen; als Reaktion auf die Erfassung von Schlägen in dem pulsatilen Signal Bestimmen einer Validität der erfassten Schläge; als Reaktion auf die Erfassung valider Schläge in dem ertasteten Signal Speichern der erfassten Schläge und von Daten, die mit den erfassten Schlägen in dem ertasteten Signal in Beziehung stehen, während der Druck, der vom Blutflussblockierungssystem auf die Arterie ausgeübt wird, auf einen Pegel unterhalb eines Nominalpegels bzw. Nennpegels abgelassen wird, Bestimmen von Grundlinien-Schlageigenschaften; Evaluieren der gespeicherten Schläge und der damit in Beziehung stehenden Daten, um eine Änderung der Schlageigenschaften im Vergleich zu den Grundlinien-Schlageigenschaften zu erfassen; Auswählen eines Schlags vor der erfassten Änderung der Schlageigenschaften als letzten Schlag, der den Beginn des diastolischen Blutdrucks für die Arterie anzeigt; Bestimmen eines Wertes des ausgeübten Drucks beim letzten Schlag als diastolischen Blutdruck für die Arterie; und Bereitstellen des diastolischen Blutdrucks als Ausgabe.
In einer anderen Ausführungsform schließt eine Blutdruckmessvorrichtung zum Ermitteln des Blutdrucks eines Benutzers unter Verwendung eines Blutflussblockierungssystems, das auf eine Arterie im Körper des Benutzers angewendet wird, ein: ein Druckausübungselement, das so konfiguriert ist, dass es Druck auf eine Arterie ausübt, um einen Blutfluss in der Arterie zu blockieren, und den Druck aufzuheben; einen ersten Sensor, der so konfiguriert ist, dass er ein pulsatiles Signal ertastet; und einen Prozessor, der für Folgendes konfiguriert ist: Empfangen eines ertasteten Signals vom ersten Sensor als Reaktion auf die Ausübung von Druck auf die Arterie durch das Druckausübungselement, um einen Blutfluss in der Arterie zu blockieren, und auf das Aufheben des Drucks mit einer bestimmten Rate; Verarbeiten des ertasteten Signals, um Schläge in einem pulsatilen Signal zu erfassen; als Reaktion auf die Erfassung von Schlägen in dem pulsatilen Signal Bestimmen einer Validität der erfassten Schläge; als Reaktion auf die Erfassung valider Schläge in dem ertasteten Signal Speichern der erfassten Schläge und von Daten, die mit den erfassten Schlägen in dem ertasteten Signal in Beziehung stehen, während der Druck, der vom Blutflussblockierungssystem auf die Arterie ausgeübt wird, auf einen Pegel unterhalb eines Nominalpegels abgelassen wird, Bestimmen von Grundlinien-Schlageigenschaften; Evaluieren der gespeicherten Schläge und der damit in Beziehung stehenden Daten, um eine Änderung der Schlageigenschaften im Vergleich zu den Grundlinien-Schlageigenschaften zu erfassen; Auswählen eines Schlags vor der erfassten Änderung der Schlageigenschaften als letzten Schlag, der den Beginn des diastolischen Blutdrucks für die Arterie anzeigt; Bestimmen eines Wertes des ausgeübten Drucks beim letzten Schlag als diastolischen Blutdruck für die Arterie; und Bereitstellen des diastolischen Blutdrucks als Ausgabe.
In einer anderen Ausführungsform schließt ein Verfahren zum Ermitteln des Blutdrucks eines Benutzers unter Verwendung eines Blutflussblockierungssystems, das auf einen Finger des Benutzers angewendet wird, ein: als Reaktion darauf, dass durch das Blutflussblockierungssystem Druck auf eine Arterie in dem Finger ausgeübt wird, um einen Blutfluss in der Arterie zu blockieren, und der Druck mit einer bestimmten Rate aufgehoben wird, Empfangen eines ertasteten Signals von dem Finger von einem ersten Sensor, der in dem Blutflussblockierungssystem implementiert ist; Verarbeiten des ertasteten Signals an einem Prozessor, um Schläge in einem pulsatilen Signal zu erfassen; als Reaktion auf die Erfassung von Schlägen in dem pulsatilen Signal Bestimmen einer Validität der erfassten Schläge; als Reaktion auf die Erfassung valider Schläge in dem ertasteten Signal Speichern der erfassten Schläge und von Daten, die mit den erfassten Schlägen in dem ertasteten Signal in Beziehung stehen, während der Druck, der vom Blutflussblockierungssystem auf die Arterie angewendet wird, auf einen Pegel unterhalb eines Nominalpegels abgelassen wird; Bestimmen von Grundlinien-Schlageigenschaften; Evaluieren der gespeicherten Schläge und der damit in Beziehung stehenden Daten, um eine Änderung der Schlageigenschaften im Vergleich zu den Grundlinien-Schlageigenschaft zu erfassen; Auswählen eines Schlags vor der erfassten Änderung der Schlageigenschaften als letzten Schlag, der den Beginn des diastolischen Blutdrucks für die Arterie anzeigt; Bestimmen eines Wertes des angewendeten Drucks beim letzten Schlag als diastolischen Blutdruck des Fingers; und Bereitstellen des diastolischen Blutdrucks des Fingers als Ausgabe.
Figurenliste
Verschiedene Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung werden in der folgenden ausführlichen Beschreibung und den beigefügten Zeichnungen offenbart.

1 welche die 1(a) bis 1(c) einschließt, stellt Blutdruckmessvorrichtungen dar, die verwendet werden können, um das Blutdruckmessverfahren in Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung zu implementieren.
2 welche die 2(a) bis 2(c) einschließt, stellt ein anderes Beispiel für die Blutdruckmessvorrichtung dar, für die eine Fingerkompressionsmanschette verwendet wird.
3 stellt ein Blockdiagramm einer Blutdruckmessvorrichtung in Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung dar.
4 stellt ein Blockdiagramm einer Blutdruckmessvorrichtung in alternativen Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung dar.
5 stellt eine pulsatile Wellenform als Funktion des Drucks dar, der von der Fingermanschette ausgeübt wird, und stellt die Funktionsweise des Blutdruckmessverfahrens der vorliegenden Offenbarung in manchen Ausführungsformen dar.
6, welche die 6(a) und 6(b) einschließt, stellt die turbulenten und laminaren Blutflusseigenschaften in manchen Beispielen dar.
7 ist ein Ablaufschema, das ein Blutdruckmessverfahren in Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung darstellt.
8 ist ein Ablaufschema, welches das Verfahren zum Erfassen einer Blutflusswiederherstellung in manchen Ausführungsformen darstellt.
9 ist ein Ablaufschema, welches das Verfahren zum Bestimmen einer Formwiederherstellung in manchen Ausführungsformen darstellt.
10 stellt ein Beispiel für eine Impulswellenform in manchen Beispielen dar.
11 welche die 11(a) bis 11(c) einschließt, stellt die Formwiederherstellungsoperation in manchen Beispielen dar.
12 ist ein Ablaufschema, das ein Verfahren zum Umwandeln eines diastolischen Blutdrucks am Finger in manchen Ausführungsformen darstellt.

AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG
Die vorliegende Offenbarung kann auf viele verschiedene Arten implementiert werden, was einschließt: als einen Prozess; einen Apparat; ein System; eine Materialzusammensetzung; ein Computerprogrammprodukt, das auf einem computerlesbaren Speichermedium verkörpert ist; und/oder einen Prozessor, wie etwa einen Hardware-Prozessor oder eine Prozessorvorrichtung, der bzw. die dafür konfiguriert ist, Befehle auszuführen, die auf einem Speicher, der mit dem Prozessor gekoppelt ist, gespeichert sind oder von diesem bereitgestellt werden. In dieser Patentschrift können diese Implementierungen oder irgendeine andere Form, welche die vorliegende Offenbarung annehmen kann, als Techniken bezeichnet werden. Im Allgemeinen kann die Reihenfolge offenbarter Prozesse innerhalb des Bereichs der vorliegenden Offenbarung geändert werden. Solange nichts anderes angegeben ist, kann eine Komponente wie etwa ein Prozessor oder ein Speicher, die als eine beschrieben ist, die dafür konfiguriert ist, eine Aufgabe auszuführen, als allgemeine Komponente, die vorübergehend dafür konfiguriert ist, die Aufgabe zu einer bestimmten Zeit auszuführen, oder als spezifische Komponente implementiert sein, die dafür gemacht wurde, die Ausgabe auszuführen. Wie hierin verwendet, bezeichnet der Begriff ,Prozessor‘ eine oder mehrere Vorrichtungen, Schaltkreise und/oder Prozessorkerne, die dafür konfiguriert sind, Daten, wie etwa Computerprogrammbefehle, zu verarbeiten.
Nachstehend wird eine ausführliche Beschreibung einer oder mehrerer Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung zusammen mit begleitenden Figuren, welche die Grundlagen der vorliegenden Offenbarung darstellen, bereitgestellt. Die vorliegende Offenbarung wird in Verbindung mit solchen Ausführungsformen beschrieben, aber die vorliegende Offenbarung ist auf keine Ausführungsform beschränkt. Der Bereich der vorliegenden Offenbarung wird nur von den Ansprüchen beschränkt, und die vorliegende Offenbarung umfasst zahlreiche Alternativen, Modifikationen und Äquivalente. In der folgenden Beschreibung werden zahlreiche spezifische Details dargelegt, um ein tiefreichendes Verstehen der vorliegenden Offenbarung zu ermöglichen. Diese Details werden bereitgestellt, um als Beispiele zu dienen, und die vorliegende Offenbarung kann ohne manche oder ohne alle dieser spezifischen Details gemäß den Ansprüchen in die Praxis umgesetzt werden. Aus Gründen der Übersichtlichkeit wurde technisches Material, das auf dem Gebiet der Technik bekannt ist, auf das sich die vorliegende Offenbarung bezieht, nicht ausführlich beschrieben, damit die vorliegende Offenbarung nicht unnötig verunklart wird.
In Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung bestimmt ein Verfahren zur Messung des Blutdrucks eines Benutzers den diastolischen Blutdruck unter Verwendung einer Formwiederherstellungsanalyse. Genauer erfasst das Verfahren nach einer Arterienblockade Schläge und Daten im Zusammenhang mit den Schlägen aus einem ertasteten pulsatilen Signal, das erhalten wird, wenn der ausgeübte Druck sinkt. Das Verfahren bestimmt den Beginn des diastolischen Blutdrucks durch Vergleichen der Schlageigenschaften der gespeicherten Schläge mit Grundlinien-Schlageigenschaften und durch Bestimmen des ausgeübten Drucks, bei dem sich eine oder mehrere ausgewählte Schlageigenschaften ändern. Der ausgeübte Druck an dem Punkt, an dem sich die Schlageigenschaften ändern, wird als der diastolische Blutdruck genommen.
In manchen Ausführungsformen findet die Arterienblockade an der Arteria brachialis am Oberarm des Benutzers statt, und das Verfahren ertastet das pulsatile Signal am Arm des Benutzers an einem Punkt unterhalb der Druckausübungsstelle. Zum Beispiel ertastet das Verfahren das pulsatile Signal am Handgelenk oder am Finger des Benutzers. Das Verfahren bestimmt den Beginn des brachialen diastolischen Blutdrucks unter Verwendung einer Formwiederherstellungsanalyse.
In anderen Ausführungsformen findet die Arterienblockade an der Fingerarterie des Benutzers statt, und das Verfahren ertastet das pulsatile Signal am Finger des Benutzers. Das Verfahren bestimmt den Beginn des diastolischen Blutdrucks am Finger unter Verwendung der Formwiederherstellungsanalyse. Eine Transformationsfunktion wird angewendet, um den diastolischen Blutdruck am Finger in einen diastolischen Blutdruckwert für eine Zielarterie des Benutzers, wie etwa die Arteria brachialis, zu übersetzen. Zum Beispiel kann eine Transformationsfunktion angewendet werden, um den Messwert des diastolischen Blutdrucks am Finger in einen brachialen diastolischen Blutdruckwert zu übersetzen.
In manchen Ausführungsformen bestimmt das Verfahren ferner den systolischen Blutdruck am Finger auf Basis einer Blutflusswiederherstellungsanalyse. Genauer erfasst das Verfahren den ersten Schlag nach einem Arterienverschluss, um den Beginn des systolischen Blutdrucks anzugeben. In dem Fall, wo der Arterienverschluss an der Arteria brachialis stattfindet, bestimmt das Verfahren den Beginn des brachialen systolischen Blutdrucks unter Verwendung der Blutflusswiederherstellungsanalyse. In dem Fall, wo der Arterienverschluss an der Fingerarterie stattfindet, bestimmt das Verfahren den Beginn des systolischen Blutdrucks am Finger unter Verwendung der Blutflusswiederherstellungsanalyse. Eine Transformationsfunktion wird auf den systolischen Blutdruck am Finger angewendet, um den systolischen Blutdruck am Finger in einen systolischen Blutdruckwert für eine Zielarterie des Benutzers, wie etwa die Arteria brachialis, zu übersetzen. Zum Beispiel kann eine Transformationsfunktion angewendet werden, um den Messwert des systolischen Blutdrucks am Finger in einen brachialen systolischen Blutdruckwert zu übersetzen.
In Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung schließt eine Blutdruckmessvorrichtung ein Druckausübungselement zum Ausüben eines gesteuerten Drucks auf eine Anwendungsstelle an einem Arm eines Benutzers, einen Pulsationssignalsensor zum Ertasten eines pulsatilen Signals und eine Steuereinrichtung/einen Prozessor zum Steuern des Druckaufbaus und -abbaus und zum Empfangen und Verarbeiten des ertasteten Signals ein. Unter der Steuerung der Steuereinrichtung/des Prozessors übt das Druckausübungselement einen kontrollierten Druck aus, um eine Blutfluss zu einer Zielarterie zu blockieren, und hebt den Druck mit einer bestimmten Rate auf. Der Pulsationssignalsensor erfasst ein pulsatiles Signal als Ergebnis der Blockade und der anschließen Druckaufhebung. Der Prozessor implementiert ein Blutdruckmessverfahren gemäß Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung, um den systolischen Blutdruck oder den diastolischen Blutdruck oder beides aus den erfassten Schlägen im ertasteten pulsatilen Signal zu bestimmen. In manchen Ausführungsformen bestimmt das Blutdruckmessverfahren den systolischen Blutdruck auf Basis der Blutflusswiederherstellungsanalyse und bestimmt den diastolischen Blutdruck auf Basis der Formwiederherstellungsanalyse.
In einer Ausführungsform schließt die Blutdruckmessvorrichtung eine Oberarmmanschette als Druckausübungselement ein und der Pulsationssignalsensor ist dafür konfiguriert, das pulsatile Signal am Handgelenk oder an einem Finger unterhalb der Oberarmmanschette zu ertasten In einer anderen Ausführungsform schließt die Blutdruckmessvorrichtung eine Fingermanschette ein. Der Pulsationssignalsensor und die Steuereinrichtung/der Prozessor bilden eine Einheit mit der Fingermanschette.
Das Verfahren und die Vorrichtung zur Blutdruckmessung der vorliegenden Offenbarung verbessern die Anwendung für den Benutzer durch Bereitstellen eines angenehmeren Messschemas im Vergleich zu herkömmlichen Blutdruckmessverfahren. In manchen Ausführungsformen kann die Fingermanschette in eine am Körper zu tragende Vorrichtung (die zum Beispiel an einem Armband oder einem Telefongehäuse angebracht ist, oder andere integrierte Lösungen) integriert sein, wodurch die Benutzer ihren Blutdruck häufig und auf diskretere Weise selbst messen können. Die Blutdruckmessungen können elektronisch in der am Körper zu tragenden Vorrichtung gespeichert werden und können auch an Ärzte (z.B. über eine Telefonanwendung) übermittelt werden, wodurch Benutzer ihren Blutdruck besser verfolgen und ihren medizinischen Betreuem ihre jeweilige Verfassung mitteilen können. Der Blutdruck ist ein wichtiger physiologischer Parameter, der es ermöglicht, dass Menschen ihren Gesundheitszustand kennen. Durch die Ausstattung einer am Körper zu tragenden Vorrichtung mit der Fähigkeit zur Blutdruckmessung können eine häufige, einfache punktuelle Ermittlung und Verfolgung des Blutdrucks und Trendverfolgungsfunktionen verwirklicht werden. Dies kann den Benutzern zeitnahe Informationen bereitstellen, die ein Handeln ermöglichen, um ihr Verhalten oder ihre Behandlung anzupassen.
In manchen Ausführungsformen kann die Blutdruckmessvorrichtung der vorliegenden Offenbarung als kompakte Vorrichtung hergestellt werden, bei der die Sensoren in die Fingermanschette integriert sind. Messungen erfordern nicht, dass mehrere Teile am Körper angebracht werden. Die Blutdruckmessvorrichtung kann als tragbare eigenständige Vorrichtung hergestellt werden oder in eine am Körper zu tragende Vorrichtung integriert sein. Die Blutdruckmessvorrichtung kann preiswert sein und ist vom Benutzer leicht zu bedienen. Das heißt, die Bedienung der Blutdruckmessvorrichtung erfordert keine vorherige klinische Ausbildung. Die Blutdruckmessvorrichtung kann so aufgebaut sein, dass sie mit geringem Leistungsverbrauch arbeitet. Schließlich kann die Blutdruckmessvorrichtung dafür konfiguriert sein, eine große Bandbreite von Sensoren zu verwenden, die empfindlich sind für pulsatile Signale. Die Blutdruckmessvorrichtung der vorliegenden Offenbarung kann eine höhere Frequenz der Blutdrucküberwachung, wie etwa eine erhöhte Zahl täglicher Messungen oder eine erhöhte Zahl von Überwachungstagen begünstigen.
Genauer implementiert das Blutdruckmessverfahren der vorliegenden Offenbarung eine neuartige Formwiederherstellungsanalyse zum Bestimmen des diastolischen Blutdrucks auf Basis einer Analyse von Eigenschaften oder Merkmalen der erfassten Schläge im Vergleich zu Grundlinien-Schlageigenschaften. Das Blutdruckmessverfahren der vorliegenden Offenbarung ermöglicht eine genaue Bestimmung des diastolischen Blutdrucks. Für den Fall, dass das Blutdruckmessverfahren den diastolischen Blutdruck am Finger bestimmt, kann der so bestimmte diastolische Blutdruck am Finger unter Verwendung einer Transformationsfunktion mit dem diastolischen Blutdruck einer Zielarterie korreliert werden, um klinisch relevante Blutdruckwerte für die Benutzer bereitzustellen.
1, welche die 1(a) bis 1(c) einschließt, stellt Blutdruckmessvorrichtungen dar, die verwendet werden können, um das Blutdruckmessverfahren in Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung zu implementieren. Genauer stellen die 1(a) bis 1(c) unterschiedliche Konfigurationen der Blutdruckmessvorrichtung dar, die verwendet werden können, um das Blutdruckmessverfahren in Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung zu implementieren. Die hierin beschriebenen Blutdruckmessvorrichtungen ermöglichen eine nichtinvasive Messung und Verfolgung des systolischen und diastolischen Blutdrucks. Die in den 1(a) bis 1(c) gezeigten Ausführungsformen dienen nur der Veranschaulichung und sollen keine Beschränkung darstellen. Der Durchschnittsfachmann wird erkennen, dass verschiedene Modifikationen an den hierin beschriebenen Blutdruckmessvorrichtungen vorgenommen werden können, ohne vom Bereich der vorliegenden Offenbarung abzuweichen. Genauer stellen die 1(a) bis 1(c) Blutdruckmessvorrichtungen zum Ausüben eines Drucks auf die Fingerarterie dar. In einer Ausführungsform kann die Blutdruckmessvorrichtung eine Oberarmmanschette als Druckausübungselement und einen Pulsationssignalsensor zum Messen des Pulses am Finger oder am Handgelenk unterhalb der Oberarmmanschette einschließen.
Zunächst wird auf 1(a) Bezug genommen, wo gezeigt ist, dass in einer ersten Ausführungsform eine Blutdruckmessvorrichtung 10 ein Druckausübungselement 12, einen Pulsationssignalsensor 14 und eine Steuereinrichtung/einen Prozessor 18 einschließt. In manchen Ausführungsformen kann die Blutdruckmessvorrichtung 10 ferner einen Drucksensor 16 einschließen, um den Druck zu messen, der vom Druckausübungselement 12 ausgeübt wird. Das Druckausübungselement 12 ist dafür konfiguriert, auf einen Finger oder Digitus eines Benutzers gesetzt zu werden.
In manchen Ausführungsformen ist die Blutdruckmessvorrichtung 10 als eigenständige Vorrichtung konfiguriert. Das heißt, die Blutdruckmessvorrichtung 10 kann arbeiten, ohne an einer externen Vorrichtung befestigt oder angeschlossen zu werden. In einer eigenständigen Konfiguration betätigt die Steuereinrichtung/der Prozessor 18 die Blutdruckmessvorrichtung 10 eigenständig, um das Druckausübungselement 12 aufzupumpen und zu entleeren und um den Pulsationssignalsensor 14 so zu steuern, dass dieser ertastete Signale sammelt und speichert. Die Steuereinrichtung/der Prozessor 18 implementiert das Blutdruckmessverfahren der vorliegenden Offenbarung, um Blutdruckmesswerte auf Basis der ertasteten Signale bereitzustellen. In manchen Ausführungsformen schließt die Steuereinrichtung/der Prozessor 18 eine drahtlose Kommunikationsschnittstelle ein, um zu ermöglichen, dass die erfassten Blutdruckwerte und/oder die ertasteten Signaldaten drahtlos an eine andere Vorrichtung übermittelt werden.
In manchen Ausführungsformen kann die Blutdruckmessvorrichtung 10 Benutzeroberflächen-Schaltflächen, wie etwa eine Schaltfläche 20 zum Ein- oder Ausschalten der Vorrichtung 10 und eine Schaltfläche 22 zum Initiieren des Blutdruckmessverfahrens, einschließen. Die Benutzeroberflächen-Schaltfläche sind optional und können in anderen Konfigurationen weggelassen werden oder können zur Blutdruckmessvorrichtung gehören.
In alternativen Ausführungsformen ist die Blutdruckmessvorrichtung 10 als Zusatzvorrichtung für eine elektronische Vorrichtung, wie etwa eine mobile Vorrichtung oder eine am Körper zu tragende Vorrichtung, konfiguriert. In diesem Fall kann die Blutdruckmessvorrichtung 10 ferner einen Datenbus 24 für eine Verbindung mit einer externen elektronischen Vorrichtung, wie etwa einer von einem Benutzer am Körper zu tragenden Vorrichtung, einschließen, um Daten zu übermitteln und/oder Steuersignale zu empfangen. In alternativen Ausführungsformen kann die Blutdruckmessvorrichtung 10 ferner einen Schlauch 26 für die Bereitstellung von Luft für die Druckausübung einschließen. Der Datenbus 24 und der Schlauch 26 sind optional und können in anderen Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung weggelassen werden.
Das Druckausübungselement 12 arbeitet so, dass es einen Blutfluss in den Arterien des Fingers blockiert, indem es einen direkten Druck auf die Arterien ausübt und dann den ausgeübten Druck langsam aufhebt, in einem Beispiel kann das Druckausübungselement 12 eine Fingermanschette sein, die so angeordnet ist, dass sie auf einem Finger des Benutzers positioniert werden kann, wie in 1(c) gezeigt ist. Der Pulsationssignalsensor 14 ist innerhalb des Druckausübungselements 12 angeordnet, um pulsatilen Signale von der Druckausübungsstelle, wie etwa dem Finger, zu erfassen. Der Prozessor 18 empfängt und verarbeitet das Sensorsignal vom Pulsationssignalsensor 14, um die Blutdruckmesswerte zu erzeugen.
In Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung kann die Steuereinrichtung/der Prozessor 18 Teil der Blutdruckmessvorrichtung sein oder die Verarbeitungsfunktion kann unter Verwendung des Prozessors an der befestigten oder angeschlossenen elektronischen Vorrichtung durchgeführt werden. In manchen Fällen empfängt die Steuereinrichtung/der Prozessor 18 an der Blutdruckmessvorrichtung 10 ein pulsatiles Signal von dem betroffenen Individuum und führt eine Vorverarbeitung des pulsatilen Signals durch. Das vorverarbeitete Signal wird dann an einer angebrachten elektronischen Vorrichtung, wie etwa unter Verwendung des Datenbusses 24, bereitgestellt, so dass es vom Prozessor an der elektronischen Vorrichtung weiter verarbeitet werden kann, um die systolischen und diastolischen Blutdruckwerte zu erhalten. In anderen Fällen empfängt die Steuereinrichtung/der Prozessor 18 allein das pulsatile Signal und verarbeitet es, um die systolischen und diastolischen Blutdruckwerte bereitzustellen.
In manchen Ausführungsformen kann das Druckausübungselement 12 mit einer automatischen Druckablasseinrichtung konfiguriert sein, oder das Ablassen des Drucks kann vom Benutzer gesteuert werden. In manchen Ausführungsformen ist das Druckausübungselement 12 eine Fingermanschette und die Fingermanschette kann eine aufpumpbare Vorrichtung sein. Ferner kann die Fingermanschette in manchen Ausführungsformen die Form eines in der Größe anpassbaren Rings, wie in 1(a) gezeigt ist, oder eines Halbrings haben.
Wie in 1(b) gezeigt ist, kann die Fingermanschette in alternativen Ausführungsformen als Wickelmanschette gestaltet sein. Wie in 1(b) gezeigt ist, schließt die Blutdruckmessvorrichtung 30 ein Druckausübungselement 32 ein, das als Manschette mit offenem Ende ausgebildet ist. Die Enden des Druckausübungselements 32 können unter Verwendung irgendeiner wiederbefestigbaren Einrichtung, wie etwa eines Klettverschlusses, geschlossen werden. Die Blutdruckmessvorrichtung 30 schließt ferner einen Pulsationssignalsensor 34 und eine Steuereinrichtung/einen Prozessor 38 ein, die/der an der Fingermanschette ausgebildet ist. In manchen Ausführungsformen kann die Blutdruckmessvorrichtung 30 ferner einen Drucksensor 36 einschließen. in manchen Ausführungsformen kann die Blutdruckmessvorrichtung 30 einen Datenbus 44 für eine Kommunikation mit einer externen Vorrichtung und einen Schlauch 46 für die Bereitstellung von Luft für die Druckausübung einschließen. Der Datenbus 44 und der Schlauch 46 sind optional und können in anderen Ausführungsformen weggelassen werden.
1(c) stellt eine Blutdruckmessvorrichtung 50 dar, die als eigenständige Einheit konfiguriert ist. In diesem Fall kann die Blutdruckmessvorrichtung 50 ganz ohne Drähte oder Schläuche auf einen Finger oder Digitus eines Betroffenen gesetzt werden. Die eigenständige Konfiguration der Blutdruckmessvorrichtung 50 macht die Verwendung für den Benutzer einfach und ermöglicht eine umgehende und häufige Blutdrucküberwachung durch die Benutzer.
In einem Beispiel arbeitet die Blutdruckmessvorrichtung der vorliegenden Offenbarung, die in verschiedenen Ausführungsformen in den 1(a) bis 1(c) gezeigt ist, wie folgt. Um eine Messung des systolischen/diastolischen Blutdrucks am Finger durchzuführen, wird die Blutdruckmessvorrichtung 10 am Finger eines Benutzers angebracht. Dann übt das Druckausübungselement 12/32 Druck auf die Arterie des Fingers aus, bis ein bestimmter Druckpegel erreicht ist, so dass die Arterie vollkommen verschlossen ist und kein Blut durch die Arterie fließt. Dann senkt das Druckausübungselement 12/32 den ausgeübten Druck mit einer bestimmten Rate. In manchen Ausführungsformen wird der Druck mit einer konstanten Rate aufgehoben. Der Pulsationssignalsensor 14/34 ertastet das pulsatile Signal, während das Druckausübungselement 12 entleert wird. Der Prozessor 18/38 oder ein Prozessor an einer elektronischen Vorrichtung, die an der Blutdruckmessvorrichtung befestigt wurde, implementiert das Blutdruckmessverfahren der vorliegenden Offenbarung, um das während der Entleerungsphase abgerufene pulsatile Signal zu verarbeiten und den systolischen und diastolischen Blutdruck am Finger zu bestimmen. Die Werte des systolischen und diastolischen Blutdrucks am Finger werden unter Verwendung einer Transformationsfunktion in brachiale Blutdruckwerte übersetzt. In manchen Fällen werden die gemessenen Werte dem Benutzer präsentiert oder die Werte werden gespeichert und/oder an einen Dritten gesendet.
Genauer ist der brachiale Blutdruck der aktuelle Goldstandard für die Diagnose/klinische Handhabung des Blutdrucks. Die Blutdruckmessvorrichtung der vorliegenden Offenbarung verwendet eine Transformationsfunktion zwischen dem Finger und der Zielarterie (z.B. brachialis, centralis, femoralis, carotis), um den Druck an der Zielarterie zu ermitteln. Auf diese Weise ist die Blutdruckmessvorrichtung der vorliegenden Offenbarung in der Lage, die absoluten Blutdruckwerte jeder Arterie im Körper durch Messen des Fingerblutdrucks zu ermitteln.
In einem Beispiel kann die Transformationsfunktion unter Verwendung persönlicher Kalibrierung implementiert werden. Das heißt, der Oberarm- und Fingerdruck eines Benutzers können während mehrerer Gelegenheiten gemessen werden, und die gemessenen Werte werden unter Verwendung einer monotonen Funktion angepasst. In einem anderen Beispiel kann die Transformationsfunktion unter Verwendung demographischer Studien implementiert werden. Die Transformationsfunktionen unterschiedlicher Typen von Subpopulationen (Geschlecht, Alter, Körpergröße, Körpergewicht, medizinische Verfassung usw.) können gesammelt werden. Eine Sammlung von Daten kann an einer relativ großen Population vorgenommen werden, und die Transformationsfunktion wird dem Benutzer bereitgestellt und auf Basis demographischer Faktoren angewendet. In diesem Fall ist kein Kalibrierungsschritt seitens des Benutzers erforderlich.
In Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung kann das Druckausübungselement 12/32 unter Verwendung eines Aufpumpmechanismus oder eines pneumatischen Systems implementiert werden, der bzw. das Luft in das Druckausübungselement pumpt. In einem Beispiel ist das Druckausübungselement eine aufblasbare Fingermanschette. Die Fingermanschette kann einen Aufpumpmechanismus oder ein pneumatisches System einschließen, das Luft in die aufblasbare Manschette pumpt.
In alternativen Ausführungsformen kann das Druckausübungselement unter Verwendung eines Kompressionsmechanismus implementiert werden, um eine direkte Kraft auf die Arterie auszuüben, um den Blutfluss in der Arterie zu blockieren. In einem Beispiel ist die Blutdruckmessvorrichtung als mechanische Feder implementiert. In anderen Ausführungsformen können auch andere Druckausübungsmechanismen verwendet werden, die den Blutfluss in den Fingerarterien blockieren und eine steuerbare Menge des Drucks aufheben können.
In manchen Ausführungsformen schließt das Druckausübungselement den internen Drucksensor 16/36 ein, der so konfiguriert ist, dass er den ausgeübten Druck misst. In einer Ausführungsform ist das Druckausübungselement 12/32 in der Lage, einen Druck von bis zu 300 mmHg auszuüben. Das Druckausübungselement 12/32 wird beispielsweise durch die Steuereinrichtung/den Prozessor 18/38 oder durch einen Prozessor an einer angebrachten elektronischen Vorrichtung gesteuert, um Druck auszuüben und den ausgeübten Druck mit einer vordefinierten Rate (wie etwa 2 mmHg/s) aufzuheben, bis ein Nominaldruckwert (z.B. 30 mmHg) erreicht ist.
Die Blutdruckmessvorrichtung der vorliegenden Ausführungsform schließt den Pulsationssignalsensor 14/34 ein, der so konfiguriert ist, dass er am Finger Pulsinformationen erfasst, die vom Herzen stammen. Der Pulsationssignalsensor 14/34 kann unter Verwendung jeder Art von Sensor implementiert werden, der in der Lage ist, eine pulsatile Blutaktivität in den Arterien zu messen. In manchen Ausführungsformen ist der Pulsationssignalsensor 14/34 ein Photoplethysmogramm (PPG)-Sensor. In anderen Ausführungsformen kann der Pulsationssignalsensor 14/34 ein piezoelektrischer/piezoresistiver Sensor oder ein Ballistokardiogramm (BCG)-Sensor sein. In noch anderen Ausführungsformen ist der Pulsationssignalsensor 14/34 als auf elektromagnetischer Funkfrequenz (RF) basierender Sensor, als auf Laser basierender Sensor oder als Ultraschallsensor implementiert. In einem Beispiel ist der Pulsationssignalsensor 14/34 an der Unterseite der Fingermanschette so positioniert, dass er mit der Oberfläche des Fingers auf der anderen Seite als der Fingernagel in Berührung kommt.
2, welche die 2(a) bis 2(c) einschließt, stellt ein anderes Beispiel für die Blutdruckmessvorrichtung dar, für die eine Fingerkompressionsmanschette verwendet wird. Wie in 2 gezeigt ist, wird eine Fingerkompressionsmanschette 60 unter Verwendung einer mechanischen Feder aufgebaut, welche die Fingerarterien eines Fingers 63, der darin positioniert wird, verschließt oder komprimiert. 2(a) stellt eine Frontalansicht der Fingerkompressionsmanschette dar und 2(b) stellt eine Seitenansicht der Fingerkompressionsmanschette dar. In manchen Beispielen kann die Fingerkompressionsmanschette in eine mobile Vorrichtung 65 aufgenommen sein, um eine ortsunabhängige Messung unter Verwendung der mobilen Vorrichtung zu ermöglichen, wie in 2(c) gezeigt ist.
In der oben beschriebenen Ausführungsform ist die Blutdruckmessvorrichtung so konfiguriert, dass sie einen Druck auf die Fingerarterie ausübt und das pulsatile Signal an der Fingerarterie ertastet. In anderen Ausführungsformen ist die Blutdruckmessvorrichtung unter Verwendung einer Oberarmmanschette oder einer Armmanschette als Druckausübungsvorrichtung konfiguriert. Die Arteria brachialis wird als Folge der Ausübung von Druck verschlossen. Indessen ist der Pulsationssignalsensor so konfiguriert, dass er das pulsatile Signal vom Handgelenk oder vom Finger des Benutzers misst. Die Steuereinrichtung/der Prozessor, die/der an der gleichen Stelle wie der Pulsationssignalsensor angeordnet sein kann oder an einer befestigten elektronischen Vorrichtung angeordnet sein kann, implementiert das Blutdruckmessverfahren der vorliegenden Offenbarung, um den diastolischen Blutdruck zu bestimmen, unter Verwendung der Formwiederherstellungsanalyse. Der resultierende Blutdruckmesswert ist der brachiale Blutdruckwert, und es ist keine Transformationsfunktion erforderlich.
In einem Beispiel arbeitet die Blutdruckmessvorrichtung, für die eine Oberarmmanschette verwendet wird, wie folgt. Um eine Messung des systolischen/diastolischen Blutdrucks durchzuführen, wird die Blutdruckmessvorrichtung am Oberarm eines Benutzers angebracht. Dann übt das Druckausübungselement Druck auf die Arteria brachialis des Oberarms aus, bis ein bestimmter Druckpegel erreicht ist, so dass die Arteria brachialis vollkommen verschlossen ist und kein Blut durch die Arteria brachialis fließt. Dann senkt das Druckausübungselement den ausgeübten Druck mit einer bestimmten Rate. In manchen Ausführungsformen wird der Druck mit einer konstanten Rate aufgehoben. Der Pulsationssignalsensor ertastet das pulsatile Signal am Handgelenk oder am Finger unterhalb der Oberarmmanschette während der Entleerung des Druckausübungselements. Der Prozessor, der entweder an der gleichen Stelle angeordnet ist wie der Sensor oder der an einer elektronischen Vorrichtung angeordnet ist, die an der Blutdruckmessvorrichtung befestigt wurde, implementiert das Blutdruckmessverfahren der vorliegenden Offenbarung, um das während der Entleerungsphase abgerufene pulsatile Signal zu verarbeiten und den systolischen und diastolischen Blutdruck zu bestimmen. In manchen Fällen werden die gemessenen Werte dem Benutzer präsentiert oder die Werte werden gespeichert und/oder an einen Dritten gesendet.
3 stellt ein Blockdiagramm einer Blutdruckmessvorrichtung in Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung dar. Wie in 3 gezeigt ist, schließt eine Blutdruckmessvorrichtung 100 ein Druckausübungselement 128 zum Ausüben und Aufheben von Druck an einer Anwendungsstelle des Benutzers und einen Pulsationssignalsensor 136 zum Messen eines pulsatilen Signals an einer Messstelle des Benutzers ein. In einer Ausführungsform ist der Pulsationssignalsensor 136 ein PPG-Sensor. Die Blutdruckmessvorrichtung 100 kann ferner einen Drucksensor 138 einschließen, um den Druck zu messen, der vom Druckausübungselement 128 ausgeübt wird. Die Blutdruckmessvorrichtung 100 schließt ferner eine Steuereinrichtung/einen Prozessor 110 ein, die/der als Steuereinrichtung arbeitet, um das Druckausübungselement 128 und die Sensoren 136, 138 zu steuern. Der Prozessor 110 empfängt und verarbeitet die von den Sensoren 136, 138 ertasteten Signale.
In der vorliegenden Ausführungsform implementiert der Prozessor 110 das Blutdruckmessverfahren der vorliegenden Offenbarung, um durch Ausüben von Druck und Erfassen von pulsatilen Signalen Blutdruckmesswerte zu erhalten. Demgemäß beinhaltet der Prozessor 110 ein Erfassungsmodul 120 für die Durchführung von Blutdruckmessoperationen. In Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung schließt das Erfassungsmodul 120 ein Datenverarbeitungsmodul 122, ein Modul 124 zum Erfassen des systolischen Blutdruck und ein Modul 126 zum Erfassen des diastolischen Blutdrucks ein. Das Datenverarbeitungsmodul 122 ist dafür ausgelegt, eine Signalvorverarbeitung am ertasteten pulsatilen Signal durchzuführen. Zum Beispiel kann das Datenverarbeitungsmodul 122 eine Grundlinienentfernung oder eine Gleichspannungssignalpegelentfernung an den ertasteten pulsatilen Signalen durchführen. In anderen Ausführungsformen kann das Datenverarbeitungsmodul 122 eine Schlagerfassung und eine Schlagvalidierung durchführen.
Das Modul 124 zum Erfassen des systolischen Blutdrucks implementiert eine Analyse der erfassten Schläge, um den Wert des systolischen Blutdrucks zu bestimmen. Das Modul 126 zum Erfassen des diastolischen Blutdrucks implementiert eine Analyse der erfassten Schläge, um den Wert des diastolischen Blutdrucks zu bestimmen. In der vorliegenden Ausführungsform schließt das Erfassungsmodul 120 Erfassungsmodule für sowohl den systolischen Blutdruck als auch den diastolischen Blutdruck ein. Diese Konfiguration dient nur der Veranschaulichung und soll keine Beschränkung sein. In manchen Ausführungsformen kann das Erfassungsmodul 120 nur das Modul 126 zum Erfassen des diastolischen Blutdrucks einschließen.
In alternativen Ausführungsformen kann der Prozessor 110 einen Teil der Signalverarbeitung durchführen, wie etwa eine Vorverarbeitung eines bestimmten Signals, und das verarbeite Signal an einer externen Vorrichtung bereitstellen. Die externe Vorrichtung kann das Blutdruckmessverfahren der vorliegenden Offenbarung implementieren, um Blutdruckmesswerte zu erhalten. In Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung ist der spezifische Prozessor, der verwendet wird, um das Blutdruckmessverfahren auszuführen, nicht kritisch für die praktische Umsetzung der vorliegenden Offenbarung.
In manchen Ausführungsformen ist die Steuereinrichtung/der Prozessor 110 so konfiguriert, dass sie/er die Druckausübungsoperation, die Abtastungsoperation, die Signalverarbeitungsoperation und Vorrichtungskommunikationsereignisse und andere vorrichtungsspezifische Funktionen in der vom Benutzer am Körper zu tragenden Vorrichtung steuert. In der vorliegenden Ausführungsform schließt die Blutdruckmessvorrichtung 100 ferner einen Speicher 130, eine Kommunikationsschnittstelle 132 und eine Eingabe/Ausgabe(I/O)-Schnittstelle 134 ein. Auch wenn die Vorrichtung 100 als eine beschrieben ist, die diese verschiedenen Elemente aufweist, können andere Ausführungsformen eine andere Architektur verwenden, wo die verschiedenen Funktionalitäten anders gruppiert sind. Zum Beispiel kann die Gruppierung in verschiedenen Chips mit integrierten Schaltungen vorgenommen werden. Oder die Gruppierung kann eine Kombination unterschiedlicher Elemente, wie etwa der I/O-Schnittstelle 134 und der Kommunikationsschnittstelle 132 sein.
4 stellt ein Blockdiagramm einer Blutdruckmessvorrichtung in alternativen Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung dar. Wie in 4 gezeigt ist, ist eine Blutdruckmessvorrichtung 150 auf ähnliche Weise wie die Blutdruckmessvorrichtung 100 von 3 konfiguriert, außer dass das Erfassungsmodul in einer externen Einheit 170 bereitgestellt ist. Die Blutdruckmessvorrichtung 150 kommuniziert mit der externen Einheit 170, entweder über eine drahtgebundene oder eine drahtlose Kommunikation, und stellt die ertasteten Signale zur Verarbeitung an der externen Einheit 170 bereit, um die Blutdruckwerte zu bestimmen. Die externe Einheit 170 schließt eine zentrale Verarbeitungseinheit (CPU) 172, einen Speicher 174 und eine Anzeige 176 ein. Die externe Einheit 170 beinhaltet das Erfassungsmodul 180 für die Durchführung einer Datenverarbeitung und die Erfassung des systolischen und des diastolischen Blutdrucks auf die oben beschriebene Weise. In einer Ausführungsform schließt das Erfassungsmodul 180 ein Datenverarbeitungsmodul 182, ein Modul 184 zum Erfassen des systolischen Blutdruck und ein Modul 186 zum Erfassen des diastolischen Blutdrucks ein.
5 stellt eine pulsatile Wellenform als Funktion des Drucks dar, der von der Fingermanschette ausgeübt wird, und stellt die Funktionsweise des Blutdruckmessverfahrens der vorliegenden Offenbarung in manchen Ausführungsformen dar. Wie in 5 gezeigt ist, stellt eine Kurve 50 das pulsatile Signal dar, das vom Pulsationssignalsensor als Reaktion auf den auf die Arterie ausgeübten Druck gemessen wird, wobei der ausgeübte Druck von einer Kurve 52 dargestellt wird. In einer Ausführungsform wird die Wellenform des pulsatilen Signals (Kurve 50) unter Verwendung eines PPG-Sensors erhalten. Genauer stellt 5 das Phänomen der „Blutflusswiederherstellung“, das verwendet wird, um den systolischen Druck zu ermitteln, und das Phänomen der „Formwiederherstellung“, das verwendet wird, um den diastolischen Blutdruck zu ermitteln, dar, wie noch ausführlicher beschrieben wird.
Ein Beispiel für eine Operation des Blutdruckmessverfahrens ist wie folgt. Um eine Messung des systolischen/diastolischen Blutdrucks am Finger durchzuführen, wird die Blutdruckmessvorrichtung am Finger des Benutzers angebracht, wie etwa an der Fingerspitze, in der Mitte des Fingers oder im oberen Teil des Fingers. Der Pulsationssignalsensor ertastet das pulsatile Signal und der Prozessor empfängt das ertastete pulsatile Signal und überprüft die Validität oder die Qualität des ertasteten Signals. In dem Fall, dass bestimmt wird, dass die Validität der Qualität des ertasteten Signals nicht akzeptabel ist, könnte die Blutdruckmessvorrichtung dem Benutzer melden, dass die Blutdruckmessvorrichtung nicht gut sitzt oder dass die Signalqualität nicht ausreicht, um die Messung fortzusetzen.
Die Messoperation beginnt zu einer Zeit T0, zu der kein Druck ausgeübt wird (0 mmHg) und ein normales PPG-Signal aufgezeichnet wird, wie von der Kurve 50 zwischen der Zeit T0 und T1 gezeigt wird. Zur Zeit T1 wird das Druckausübungselement oder die Fingermanschette betätigt, um den ausgeübten Druck auf einen hohen Druckpegel zu erhöhen, der ausreicht, um die Arterie zu verschließen, das heißt, der bewirkt, dass das Blut in der Arterie nicht mehr fließt. Zum Beispiel kann der hohe Druckwert im Bereich von 200-300 mmHg liegen. In einem anderen Beispiel wird das Druckausübungselement oder die Fingermanschette betätigt, um den angelegten Druck auf einen Wert von 20-40 mmHg über dem systolischen Druck, wie etwa auf 180 mmHg, zu erhöhen. Der exakte Wert des hohen Druckpegels ist nicht kritisch, solange die Fingermanschette die Arterie im Finger vollständig verschließt. Der Verschluss bzw. die Blockade durch die Fingermanschette bewirkt, dass das pulsatile Signal zur Zeit T1 verschwindet, wie von der Wellenform des pulsatilen Signals (Kurve 50) in 5 gezeigt wird.
Nachdem der maximale ausgeübte Druck erreicht worden ist, wird der Druck in der Fingermanschette mit einer bestimmten Rate abgelassen, bis er einen minimalen Wert erreicht oder den Nominaldruckpegel erreicht (z.B. 30 mmHg) (Kurve 52). Zum Beispiel wird der Druck in der Fingermanschette mit einer konstanten Rate von 2 mmHg/s abgelassen. Der Pulsationssignalsensor erfasst das pulsatile Signal, bis der Manschettendruck sinkt. Der Prozessor verarbeitet das abgerufene pulsatile Signal, um die Werte für den systolischen und den diastolischen Blutdruck zu bestimmen. Die Werte für den systolischen und den diastolischen Blutdruck können an der Blutdruckmessvorrichtung gespeichert oder an einer angebrachten elektronischen Vorrichtung bereitgestellt oder an eine externe Vorrichtung, einen Dritten gesendet oder dem Benutzer angezeigt werden.
In Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung basiert die Erfassung des systolischen Blutdrucks auf dem „Blutflusswiederherstellungs“-Prinzip, was bedeutet, dass der systolische Druck als Beginn der anfänglichen pulsatilen Aktivität im abgerufenen Signal nach einem totalen Verschluss definiert ist. Zum Beispiel und wie immer noch aus 5 ersichtlich ist, wird zu einer Zeit T2 der erste Schlag nach dem totalen Verschluss der Arterie erfasst. Der ausgeübte Manschettendruck zur Zeit T2 (z.B. 140 mmHg) wird als der systolische Blutdruck am Finger aufgezeichnet. Eine Transformationsfunktion wird auf den Messwert des systolischen Blutdrucks am Finger angewendet, um den Messwert in einen Messwert für den brachialen systolischen Blutdruck umzuwandeln.
In Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung basiert die Erfassung des diastolischen Blutdrucks auf dem „Formwiederherstellungs“-Prinzip. Das Formwiederherstellungsprinzip geht davon aus, dass Wellenformen pulsatiler Signale, die erzeugt werden, nachdem der auf die Arterie ausgeübte Druck unter den systolischen Druck gesunken ist (nach der Zeit T2), aber über dem diastolischen Druck liegt (vor der Zeit T3), aufgrund von Blutturbulenzen verzerrt sind. Das heißt, die Arterie macht das turbulenten Strömungsverhalten durch. Jedoch beinhalten die Wellenformen des pulsatilen Signals, die vom Pulsationssignalsensor erhalten werden, nachdem der Manschettendruck unter den diastolischen Blutdruck gesunken ist, vorwiegend das laminare Strömungsverhalten. Gemäß der Formwiederherstellungsanalyse wird der diastolische Blutdruck durch Erfassen ausreichend signifikanter Änderungen zwischen den abgerufenen Schlagwellenformen, wenn ein niedriger oder Nominaldruck (z.B. unter 30 mmHg) oder kein Druck auf die Arterie ausgeübt wird, und abgerufenen Schlagwellenformen, die über 30 mmHg liegen, bestimmt. Der letzte Schlag, der eine signifikante Änderung der Schlageigenschaften gegenüber den Grundlinien-Schlageigenschaften zeigt, ist als der Beginn des diastolischen Blutdrucks definiert.
6, welche die 6(a) und 6(b) einschließt, stellt die turbulenten und laminaren Blutflusseigenschaften in manchen Beispielen dar. In Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung wird der diastolische Blutdruck durch Bestimmen einer Änderung in den Eigenschaften des Blutflusses, während der Manschettendruck aufgehoben wird, erfasst. Genauer wird nach einem totalen Verschluss der Arterie und nachdem kein Blut durch die Arterie geflossen ist, der Manschettendruck allmählich aufgehoben, und das Blut beginnt wieder durch die Arterie zu fließen. Das Blutdruckmessverfahren erfasst den ersten Schlag nach dem totalen Verschluss als Hinweis auf die Blutflusswiederherstellung, die den systolischen Blutdruck anzeigt. Während des Zeitraums, in dem der Manschettendruck unter dem systolischen Blutdruck, aber über dem diastolischen Blutdruck liegt, macht die Arterie einen turbulenten Blutfluss durch, wie in 6(a) gezeigt ist. Wenn der Manschettendruck unter den diastolischen Blutdruck abgelassen wird, stellt die Arterie einen laminaren Blutfluss wieder her, wie in 6(b) gezeigt ist.
Ein turbulenter Blutfluss wirkt sich auf verschiedene Eigenschaften der ertasteten Pulswellenform aus. Das Blutdruckmessverfahren der vorliegenden Offenbarung erfasst die Eigenschaften der Pulswellenform, die mit laminaren Strömungspulsen assoziiert sind, um den diastolischen Blutdruck zu bestimmen. Das heißt, das Verfahren erfasst eine Änderung der Eigenschaften der Pulswellenform, die eine Änderung von einem turbulenten Strom in einen laminaren Strom anzeigt. Die Eigenschaften der Pulswellenform können die Form einer Schlagwellenform, den Gleichstrompegel des Schlags, den Frequenzinhalt und andere Schlageigenschaften einschließen. Das Verfahren assoziiert den diastolischen Blutdruck mit dem Manschettendruck zu Beginn der erfassten Änderung.
Wie wiederum in 5 gezeigt ist, macht die Arterie zum Beispiel nach der Zeit T2 den turbulenten Blutfluss durch. Wenn der ausgeübte Druck unter den diastolischen Druck sinkt, wie etwa zur Zeit T3, macht die Arterie schließlich den laminaren Blutfluss durch. Das Blutdruckmessverfahren der vorliegenden Offenbarung überwacht und speichert das ertastete pulsatile Signal zumindest ab dem Beginn des systolischen Blutdrucks bis zum Ende der Messung zur Zeit T5. In einem Beispiel fragt das Blutdruckmessverfahren, nachdem der ausgeübte Druck zur Zeit T4 den Nominaldruckpegel (z.B. 30 mmHg oder weniger) erreicht hat, das pulsatile Signal ab, nachdem der Druck auf den Nominaldruckpegel gefallen ist (nach der Zeit T4), um es zum Definieren der Grundlinien-Schlageigenschaften zu verwenden. Die Grundlinien-Schlageigenschaften werden von einem Schlag-Template beschrieben, das die Grundlinienwerte einrichtet, die mit den Grundlinien-Schlageigenschaften assoziiert sind. Das Schlag-Template wird dann verwendet, um das pulsatile Signal zu evaluieren, das ab der Zeit T1 bis T4 gewonnen wird, um den Beginn des Schlags, der eine starke Ähnlichkeit mit dem Schlag-Template hat, zu erfassen. Das heißt, die Schläge im pulsatilen Signal werden mit dem Schlag-Template verglichen, um den Schlag mit dem Schlagkennwert zu erfassen, der dem des Schlag-Templates am ähnlichsten ist. Der Beginn des erreichten Ähnlichkeitspunkts, T3, ist definiert als der Beginn des diastolischen Drucks am Finger (z.B. 80 mmHg). Genauer ertastet das Blutdruckmessverfahren das pulsatile Signal während des Zeitraums des turbulenten Blutflusses und während des Zeitraums des laminaren Blutflusses während der Druck abgelassen wird, und das Schlag-Template wird verwendet, um den Übergang vom Zeitraum des turbulenten Blutflusses zum Zeitraum des laminaren Blutflusses zu bestimmen. Der Übergangspunkt (T3) wird als der diastolische Blutdruck am Finger genommen. In manchen Ausführungsformen werden die Schläge, die zwischen der Zeit T0 und T1 gewonnen werden, als die Wellenformen des Grundlinien-Schlags genommen, um die Grundlinien-Schlageigenschaften oder das Schlag-Template zu definieren. Das heißt, die Schläge vor der Ausübung von Druck werden verwendet, um das Schlag-Template zu bilden, das eine Echtzeitbestimmung des diastolischen Blutdrucks am Finger ermöglicht, wenn der Druck während der Messung abgelassen wird.
In Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung erfasst das Blutdruckmessverfahren den diastolischen Blutdruck am Finger unter Verwendung der Formwiederherstellungsanalyse. In manchen Ausführungsformen kann das Blutdruckmessverfahren außerdem den systolischen Blutdruck am Finger unter Verwendung der Blutflusswiederherstellungsanalyse bestimmen. In der folgenden Beschreibung wird das Blutdruckmessverfahren als eines beschrieben, das die Messung sowohl des systolischen Blutdrucks als auch des diastolischen Blutdrucks durchführt. Man beachte, dass die Messung des systolischen Blutdrucks für die Bestimmung des diastolischen Blutdrucks optional ist und in anderen Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung weggelassen werden kann.
7 ist ein Ablaufschema, das ein Blutdruckmessverfahren in Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung darstellt. Das Blutdruckmessverfahren ist so konfiguriert, dass es im Betrieb das pulsatile Signal vom Handgelenk oder einem Finger oder Digitus eines Benutzers überwacht, während ein Druck ausgeübt wird. Zum Beispiel kann eine Fingermanschette verwendet werden, um Druck auf den Finger des Benutzers auszuüben, und das pulsatile Signal wird vom Finger des Benutzers gewonnen. In einem anderen Beispiel kann eine Armmanschette verwendet werden, um Druck auf den Oberarm des Benutzers auszuüben, und das pulsatile Signal wird vom Arm des Benutzers unterhalb der Armmanschette gewonnen, wie etwa am Handgelenk oder am Finger. Die Manschette, sei es nun eine Fingermanschette oder eine Armmanschette, kann auf einen maximalen Druck (z.B. 200 mmHg) aufgepumpt werden, und der Manschettendruck kann mit einer gesteuerten Rate abgelassen werden, bis der Druck den minimalen Druckpegel erreicht oder unter den Nominaldruckpegel (z.B. 30 mmHg) sinkt.
Wie in 7 gezeigt ist, empfängt ein Blutdruckmessverfahren 700 ein ertastetes Signal (702). Das ertastete Signal kann von einem Pulsationssignalsensor erhalten werden. Zum Beispiel ist der Pulsationssignalsensor ein PPG-Sensor und das ertastete Signal ist ein PPG-Signal. Das Verfahren 700 verarbeitet das ertastete Signal, um das pulsatile Signal zu erfassen (704). Das Verfahren 700 übt Druck aus, um eine Arterie des Benutzers zu verschließen (706). Die Arterie kann eine Oberarmarterie oder eine Fingerarterie sein. Nach Erreichen des maximalen Drucks (z.B. 200 mmHg) lässt das Verfahren 700 den Druck mit einer bestimmten Rate ab (708). Indessen empfängt das Verfahren 700 ein ertastetes Signal und erfasst Schläge in einem pulsatilen Signal (710). In manchen Ausführungsformen wendet das Verfahren 700 einen Schlagdetektor an, um das Auftreten von Schlägen im abgerufenen Signalsegment zu bestimmen. Dann bestimmt das Verfahren 700, ob die erfassten Schläge valide sind, entsprechend ihrer Amplitude, ihrer Morphologie und dem Rauschpegel des Signals (712). Wenn die erfassten Schläge als invalide betrachtet werden, kann das Verfahren 700 die invaliden Schläge ausschließen oder kann die Messung beenden und dies dem Benutzer (722) mitteilen.
Während der Druck mit einer bestimmten Rate abgelassen wird, empfängt das Verfahren 700 das ertastete Signal und erfasst Schläge im pulsatilen Signal. Das Verfahren 700 speichert die validen erfassten Schläge und Daten, die mit den validen erfassten Schlägen im ertasteten pulsatilen Signal assoziiert sind, während der Druck in Richtung auf den Nominaldruckpegel bzw. Nenndruckpegel (z.B. 30 mmHg) oder noch weiter abgelassen wird (714).
Erfassen des systolischen Blutdrucks am Finger (Blutflusswiederherstellung)
In Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung ist der Beginn des systolischen Blutdrucks als Beginn der „Blutflusswiederherstellung“ des pulsatilen Signals definiert. In Ausführungsformen, in denen das Verfahren 700 so konfiguriert ist, dass es den systolischen Blutdruck zusätzlich zum diastolischen Blutdruck erfasst, geht das Verfahren 700 weiter zum Prozess bei „A“. 8 ist ein Ablaufschema, welches das Verfahren zum Erfassen einer Blutflusswiederherstellung in manchen Ausführungsformen darstellt. In der vorliegenden Ausführungsform wird angenommen, dass das Verfahren so konfiguriert ist, dass es Druck auf den Finger des Benutzers ausübt. Wie in 8 gezeigt ist, bestimmt das Verfahren 800 den Beginn des systolischen Blutdrucks am Finger als den ersten validen erfassten Schlag nach einem totalen Verschluss (802). Dieser Schlag zeigt die Wiederherstellung des Blutflusses in der Arterie an. Zum Beispiel wird die zeitliche Lokalisierung des Beginns des ersten validen erfassten Schlags verwendet, um den Wert des ausgeübten Drucks unter Verwendung der Rate abzuleiten, mit welcher der Druck abgelassen wird. Alternativ dazu können Messergebnisse vom Drucksensor verwendet werden, um den Druckwert beim ersten validen erfassten Schlag zu bestimmen. In manchen Ausführungsformen wird der Beginn des ersten validen erfassten Schlags im Vorbeigehen erfasst, das heißt, der erste valide Schlag wird erfasst, wenn das pulsatile Signal empfangen wird, und verarbeitet, während der Manschettendruck abgelassen wird. In anderen Ausführungsformen wird der Beginn des ersten validen erfassten Schlags erfasst, nachdem das Verfahren 700 (7) alle erfassten Schläge und die assoziierten Daten gesammelt und gespeichert hat, das heißt nach dem Ende der Messung. Dann sucht das Verfahren 800 unter den gespeicherten Schlägen nach dem ersten validen Schlag.
Nach der Erfassung des Beginns des ersten Schlags und dem Assoziieren des Drucks als den systolischen Blutdruck am Finger wendet das Verfahren 800 eine Transformationsfunktion an, um den systolischen Druck am Finger in einen Wert des brachialen systolischen Drucks zu übersetzen (804). Zum Beispiel kann die Transformationsfunktion eine Finger-zu-Oberarm-Transformationsfunktion sein. Dann bestimmt das Verfahren 800 den systolischen Blutdruck für den Betroffenen, der getestet wird (806). Nach der Erfassung des systolischen Blutdrucks kehrt das Verfahren 800 zum Verfahren 700 zurück.
Zusammengefasst wird der systolische Blutdruck durch Bestimmen der Wiederherstellung des Blutflusses nach einem totalen Verschluss erfasst. Nach einem totalen Verschluss der Arterie, und nachdem kein Blut durch die Arterie geflossen ist, wird der Manschettendruck allmählich abgelassen, und das Verfahren erfasst die Wiederherstellung des Blutflusses durch Erfassen des ersten Schlags im ertasteten Signal. In einem Beispiel misst das Blutflusswiederherstellungsverfahren den Signalrauschabstand während des totalen Verschlusses. Dann erfasst das Blutflusswiederherstellungsverfahren Schläge nach Ablassen des Manschettendrucks. Das Blutflusswiederherstellungsverfahren kann die Amplitude der erfassten Schläge unter Verwendung des während des totalen Verschlusses erfassten Signalrauschabstands normalisieren. Das Blutflusswiederherstellungsverfahren erfasst den ersten Schlag als den Schlag mit einer Amplitude, die um einen bestimmten Faktor höher ist als der Rauschpegel, beispielsweise mehr als x-mal so hoch wie der Rauschpegel. In dem Fall, dass das Verschließen am Finger des Benutzers angewendet wird, assoziiert das Blutflusswiederherstellungsverfahren den systolischen Blutdruck am Finger mit dem Manschettendruck zu Beginn des ersten erfassten Schlags. Der systolische Blutdruck am Finger wird unter Verwendung einer Transformationsfunktion in einen Wert des brachialen systolischen Blutdrucks umgewandelt.
Erfassen des diastolischen Blutdrucks am Finger (Formwiederherstellung)
Wie wiederum in 7 dargestellt ist, speichert das Verfahren 700 valide erfasste Schläge und Daten, die mit den erfassten Schlägen aus dem ertasteten pulsatilen Signal assoziiert sind, während der Druck in Richtung auf den Nominaldruckpegel abgelassen wird (714). Nachdem sämtliche Schläge erfasst wurden, kann das Verfahren 700 dann den diastolischen Blutdruck bestimmen. Der Beginn des diastolischen Blutdrucks ist als der Beginn der „Formwiederherstellung“ des pulsatilen Signals definiert.
Im Betrieb geht das Blutdruckmessverfahren 700 davon aus, dass pulsatile Wellenformen und die Schlagkennwerte, wenn der Manschettendruck höher ist als ein diastolischer Druck, im Vergleich zu Schlagkennwerten, wenn der Manschettendruck niedriger ist als der diastolische Druck, verzerrt oder verändert sind. Nachdem der ausgeübte Druck unter den diastolischen Druck gesunken ist, kehren die Wellenformen des pulsatilen Signals und die Schlagkennwerte wieder zu ihrer Grundlinienform/ihrem Grundlinienwert zurück und bleiben danach ähnlich. Das „Formwiederherstellungs“-Verfahren nutzt die Informationen über den vollen/partiellen Schlag, wie etwa die Wellenform des Schlags, den Gleichspannungspegel, den Frequenzinhalt und andere Schlagkennwerte, und verwendet verschiedene Abstandsmetriken, um zu bestimmen, wann die erfassten Schläge eine signifikante Änderung der Wellenformkennwerte zeigen. Der Schlag vor dem Schlag, bei dem ein oder mehrere Schlagkennwerte eine signifikante Ähnlichkeit mit den Grundlinien-Schlagkennwerten haben, wird als Beginn des diastolischen Blutdrucks genommen. In der vorliegenden Beschreibung ist ein Schlagkennwert dem Grundlinien-Schlagkennwert signifikant ähnlich, wenn der Schlagkennwert fast der gleiche ist wie der Grundlinien-Schlagkennwert oder diesem sehr nahe kommt.
Wie in 7 gezeigt ist, bestimmt das Blutdruckmessverfahren 700 eine oder mehrere Grundlinien-Schlageigenschaften (716). In einer Ausführungsform bestimmt das Blutdruckmessverfahren 700 ein Schlag-Template, das Schlageigenschaften ohne ausgeübten Druck oder bei einem ausgeübten Nominaldruck angibt. In einem Beispiel kann das Schlag-Template aus den Schlägen abgeleitet werden, nachdem der Manschettendruck auf oder unter den Nominaldruckpegel (z.B. 30 mmHg) gesunken ist. In einem anderen Beispiel kann das Schlag-Template aus den Schlägen abgeleitet werden, die erfasst werden, bevor überhaupt ein Druck ausgeübt wird, wie etwa während der Anfangsmessphase. Wie in 5 gezeigt ist, kann das Schlag-Template beispielsweise aus den Schlägen abgeleitet werden, die nach der Zeit T4 oder vor der Zeit T1 erfasst werden.
Genauer kann das Schlag-Template auf Basis des gesamten oder eines Teils des Schlags abgeleitet werden und kann verschiedene Merkmale der Schlagwellenform verwenden, wie etwa die Zeitdomäneneigenschaften oder die Frequenzdomäneneigenschaften. 10 stellt ein Beispiel für eine Impulswellenform in manchen Beispielen dar. Wie in 10 gezeigt ist, zeigt ein Impuls oder ein erfasster Schlag 1010 verschiedene Wellenformeigenschaften, die verwendet werden können, um die Grundlinien-Wellenformkennwerte zu charakterisieren. In manchen Ausführungsformen kann der Impuls 1010 durch eine oder mehrere der folgenden Schlageigenschaften oder -merkmale charakterisiert werden: die Amplitude des primären Peaks, die Amplitude des sekundären Peaks, die Amplitude des tertiären Peaks, die Anstiegszeit des Schlags, das Intervall des primären Peaks, das Intervall des sekundären Peaks, das Intervall des tertiären Peaks, das Intervall vom primären bis zum sekundären Peak, das Intervall vom primären bis zum tertiären Peak, das Intervall vom sekundären zum tertiären Peak, die Amplitude der dikroten bzw. dichrotischen Inzisur, die Amplitude der tertiären Inzisur, das Intervall vom ersten oder zweiten oder dritten Peak zur dikroten oder tertiären Inzisur, die Fläche unter der Kurve, die von der Impulswellenform definiert wird, die Fläche unter dem ersten oder zweiten oder tertiären Peak der Impulswellenform, die Beschleunigungszeit des ersten oder zweiten oder tertiären Peaks und andere Parameter. In noch anderen Ausführungsformen kann der Impuls 1010 durch eine oder mehrere Frequenzdomäneneigenschaften als Schlagmerkmale charakterisiert werden. Das heißt, der Impuls 1010 kann in der Frequenzdomäne analysiert werden, um den Frequenzinhalt zu bestimmen, der als Grundlinien-Schlageigenschaften verwendet werden soll. In einer Ausführungsform wird für jeden Parameter oder jedes Merkmal, das ausgewählt wird, um die Impulswellenform zu charakterisieren, ein assoziiertes Schlag-Template definiert.
In manchen Ausführungsformen verwendet das Verfahren eines oder mehrere der folgenden Merkmale des primären Schlags für die Formwiederherstellungsanalyse: (1) eine Fläche unter der Schlagwellenform eines Schlags; (2) eine Fläche unter einem zweiten Peak der Schlagwellenform; (3) eine Amplitude einer dikroten bzw. dichrotischen Inzisur der Schlagwellenform; und (4) ein Zeitintervall zwischen ersten und zweiten Peaks der Schlagwellenform.
Wiederum in 7 ist gezeigt, dass das Verfahren 700 unter Verwendung der Grundlinien-Schlageigenschaften die gespeicherten Schläge und assoziierten Daten evaluiert, um eine Änderung in den Schlageigenschaften zu erfassen (718). In manchen Ausführungsformen segmentiert das Verfahren 700 die Schläge ab dem Beginn des Ablassens des Manschettendrucks bis zum Ende der Messung, und die Schläge werden segmentweise evaluiert.
Ferner evaluiert das Verfahren 700 in manchen Ausführungsformen die gespeicherten Schläge dadurch, dass es in der Zeit vom zuletzt gemessenen Schlag bis zu früheren gemessenen Schlägen zurückgeht. Das Verfahren 700 evaluiert die Schläge, um den Schlag mit einer Merkmalsänderung gegenüber dem Schlag-Template zu bestimmen. Der letzte Schlag mit Eigenschaften, die sich von denen des Schlag-Templates unterscheiden, definiert den Beginn des diastolischen Drucks. In einer anderen Ausführungsform evaluiert das Verfahren 700 die gespeicherten Schläge dadurch, dass es in der Zeit von einem früher gemessenen Schlag bis zum zuletzt gemessenen Schlag vorwärtsgeht. Das Verfahren 700 evaluiert die Schläge und die assoziierten Daten, um den letzten Schlag mit Eigenschaften, die von denen des Schlag-Templates verschieden sind, zu bestimmen. Der letzte Schlag mit Eigenschaften, die sich von denen des Schlag-Templates unterscheiden, definiert den Beginn des diastolischen Drucks.
Wie oben beschrieben, wählt das Verfahren 700 den letzten Schlag vor einer Erfassung einer Änderung am Schlag-Template als Beginn des diastolischen Blutdrucks aus (720). In einer Ausführungsform wählt das Verfahren 700 den letzten Schlag, der sich vom Schlag-Template unterscheidet, als Beginn des diastolischen Blutdrucks aus. Auf diese Weise erfasst das Verfahren 700 den letzten Schlag, der in der turbulenten Phase liegt, bevor sich der Blutfluss in einen laminaren Fluss ändert, aus dem das Schlag-Template erzeugt wird. Das Verfahren 700 bestimmt den Wert des diastolischen Blutdrucks unter Verwendung des Blutdruckwerts, der mit dem Beginn des letzten Schlags vor einer Wellenformänderung am Schlag-Template assoziiert ist (724).
In manchen Ausführungsformen ist das Verfahren 700 so konfiguriert, dass es Druck auf eine Arterie im Finger ausübt. In diesem Fall ist der Beginn des letzten Schlags vor einer Änderung der Wellenform des Schlag-Templates ein Hinweis auf den diastolischen Blutdruck am Finger. In diesem Fall kann das Verfahren 700 zum Prozess bei „B“ weitergehen. 12 ist ein Ablaufschema, das ein Verfahren zum Umwandeln eines diastolischen Blutdrucks am Finger in manchen Ausführungsformen darstellt. Wie in 12 gezeigt ist, bestimmt das Verfahren 1200 den diastolischen Blutdruck am Finger anhand der Formwiederherstellungsanalyse (1202). Das Verfahren 1200 wendet eine Finger-zu-Oberarm-Transformationsfunktion an, um den diastolischen Blutdruck am Finger in einen brachialen diastolischen Blutdruck zu übersetzen (1204). Als Ergebnis davon bestimmt das Verfahren 1200 den diastolischen Blutdruck für die Arteria brachialis (724).
In Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung ist die Umwandlung unter Verwendung der Transformationsfunktion nicht notwendig, wenn der Druck an die Arteria brachialis angelegt wird. Das Verfahren 1200 in 12 wird in dem Fall, dass der Druck auf die Arteria brachialis ausgeübt wird, weggelassen.
9 ist ein Ablaufschema, welches das Verfahren zum Bestimmen einer Formwiederherstellung in manchen Ausführungsformen darstellt. Wie in 9 gezeigt ist, bestimmt das Verfahren 900 ein Schlag-Template für die eine oder für jede der mehreren Grundlinien-Schlageigenschaften (902). Das Schlag-Template beschreibt die Grundlinien-Schlageigenschaft für das assoziierte Schlagmerkmal. Die Grundlinien-Schlageigenschaft bezeichnet die Schlageigenschaft, wenn kein Druck oder ein Nominaldruck (z.B. 30 mmHg) auf die Arterie ausgeübt wird. Das Verfahren 900 segmentiert dann die erfassten Schläge in Schlagsegmente (904). In manchen Ausführungsformen kann die Segmentierung weggelassen werden.
Dann vergleicht das Verfahren 900 die Schläge in den einzelnen Schlagsegmenten mit dem Schlag-Template. Das Verfahren 900 berechnet Merkmalsabstände der Schläge in dem Segment zum entsprechenden Schlag-Template (906). Das Verfahren 900 wählt den letzten Schlag mit einem Merkmalsabstand, der einen definierten Schwellenwert für das Schlagmerkmal übertrifft, als Beginn des diastolischen Blutdrucks aus (908). In manchen Ausführungsformen kann das Verfahren 900 eine Untergrenze verwenden, und der letzte Schlag mit einem Merkmalsabstand, der größer ist als der untere Schwellenwert, wird als Beginn des diastolischen Blutdrucks ausgewählt. In anderen Ausführungsformen kann das Verfahren 900 einen oberen Schwellenwert verwenden, und der letzte Schlag mit einem Merkmalsabstand, der kleiner ist als der obere Schwellenwert, wird als Beginn des diastolischen Blutdrucks ausgewählt. Das Verfahren 900 bestimmt den Wert des diastolischen Blutdrucks unter Verwendung des Blutdruckwerts, der mit dem Beginn des letzten Schlags assoziiert ist, wie zuvor bestimmt (910). In manchen Ausführungsformen wird der Druck auf eine Fingerarterie ausgeübt, und das Verfahren 900 kann den diastolischen Blutdruck am Finger unter Verwendung einer Finger-zu-Oberarm-Transformationsfunktion in den brachialen diastolischen Blutdruck transformieren.
11, welche die 11(a) bis 11(c) einschließt, stellt die Formwiederherstellungsoperation in manchen Beispielen dar. In der vorliegenden Ausführungsform entfernt das Blutdruckmessverfahren eine niederfrequente Komponente im gemessenen Signal, die von der Atmung beeinflusst wird. Dann segmentiert das Verfahren die Schläge nach dem Sinken des Manschettendrucks. Das Verfahren normalisiert die Amplitude der Schläge, wie in 11(a) gezeigt ist. In 11(a) wird das Schlag-Template von der dicken gepunkteten Linie dargestellt, und die Schläge, die keinem Template entsprechen, sind als dünne durchgezogene Linien gezeigt. Das Verfahren definiert Template-Schläge als Schläge, die mit einem Manschettenblutdruck unterhalb des Nominaldruckpegels (wie etwa < 30 mmHg) assoziiert sind. In den 11(b) und 11(c) sind die Template-Schläge als gefüllte schwarze Punkte gezeigt und die Schläge, die keinen Templates entsprechen, sind als ungefüllte Punkte gezeigt. Im vorliegenden Beispiel berechnet das Verfahren die normalisierte Fläche unter der normalisierten Schlagwellenform, wie in 11(b) gezeigt ist. In anderen Beispielen können auch andere PPG-Merkmale verwendet werden. Das Verfahren berechnet den Abstand von Schlägen, die keinen Templates entsprechen, von den Template-Schlägen (in der Merkmalsdomäne anhand einer Abstandsmatrix), wie in 11(c) gezeigt ist. Das Verfahren erfasst abrupte Änderungen des Abstands, wie etwa mehr als zwischen den Template-Schlägen, als Hinweis auf den diastolischen Blutdruck, wie in 11(c) gezeigt ist.
Alternative Ausführungsformen
In anderen Ausführungsformen könnte der Beginn der „Blutflusswiederherstellungs“- und „Formwiederherstellungs“-Phänomene anhand der oben beschriebenen Verfahren oder anderer Verfahren, die derzeit bekannt oder noch zu entwickeln sind, bestimmt werden. Andere Signalverarbeitungsverfahren, einschließlich anderer Algorithmusheuristiken oder Maschinenlernen-/Deep-Learning-Implementierungen, können ebenfalls verwendet werden.
In Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung implementiert ein Verfahren zum Ermitteln eines Blutdrucks eines Benutzers unter Verwendung eines Blutflussblockierungssystems, das auf eine Arterie im Körper des Benutzers angewendet wird, die Formwiederherstellungsanalyse, um den diastolischen Blutdruck der Arterie zu bestimmen.
In manchen Ausführungsformen schließt das Verfahren ferner ein: Evaluieren der erfassten Schläge, um einen ersten Schlag nach der Blockierung des Blutflusses im Finger als den Beginn des systolischen Blutdrucks im Finger auszuwählen; Bestimmen eines Wertes des ausgeübten Drucks beim ersten Schlag als systolischen Blutdruck im Finger; Anwenden der Transformationsfunktion, um den systolischen Blutdruck im Finger in einen systolischen Blutdruck einer Zielarterie zu übersetzen; und Bereitstellen des systolischen Blutdrucks für die Zielarterie als Ausgabe.
In anderen Ausführungsform wendet das Verfahren eine Transformationsfunktion an, die für einen Benutzer personalisiert wurde, oder die über einer Population generalisiert wurde oder die auf demographischen Studien basiert.
In anderen Ausführungsformen schließt der angewendete Druck auf dem Nominalpegel einen angewendeten Druck von 30 mmHg ein.
In anderen Ausführungsformen evaluiert das Verfahren erfasste Schläge und assoziierte Daten, um eine Änderung der Schlageigenschaften im Vergleich zu den Grundlinien-Schlageigenschaften zu erfassen, durch Segmentieren der erfassten Schläge in Schlagsegmente; Vergleichen von Schlägen in den einzelnen Segmenten mit dem Schlag-Template; Bestimmen von Merkmalsabständen von Schlägen in einem Segment zum Schlag-Template; und Auswählen des Schlags mit dem Merkmalsabstand, der einen ersten Schwellenwert für das Merkmal überschreitet, als letzten Schlag, der den Beginn des diastolischen Blutdrucks für die Arterie angibt.
Aspekte dieser Offenbarung sind hierin unter Bezugnahme auf Darstellungen von Ablaufschemata oder Blockdiagramme beschrieben, wobei jeder Block oder eine beliebige Kombination von Blöcken durch Computerprogrammbefehle implementiert werden kann. Die Befehle können an einem Prozessor eines Universalcomputers, eines einem bestimmten Zweck dienenden Computers oder eines anderen programmierbaren Datenverarbeitungsgeräts bereitgestellt werden, um eine Maschine oder ein Erzeugnis zu schaffen, und wenn sie vom Prozessor ausgeführt werden, erzeugen die Befehle eine Einrichtung für die Implementierung der Funktionen, Handlungen oder Ereignisse, die in den einzelnen Blöcken oder Kombinationen von Blöcken in den Diagrammen spezifiziert sind.
Was dies betrifft, so kann jeder Block in den Fluss- oder Blockdiagrammen einem Modul, einem Segment oder einem Abschnitt eines Codes entsprechen, das bzw. der einen oder mehrere ausführbare Befehle zur Implementierung der spezifizierten logischen Funktion(en) einschließt. Man beachte außerdem, dass in manchen alternativen Implementierungen die mit einem Block assoziierten Funktionen in einer anderen Reihenfolge als in den Figuren angegeben erscheinen können. Zum Beispiel können zwei nacheinander dargestellte Blöcke eigentlich im Wesentlichen gleichzeitig ausgeführt werden, oder die Blöcke können manchmal in umgekehrter Reihenfolge ausgeführt werden.
Der Durchschnittsfachmann wird erkennen, dass Aspekte dieser Offenbarung als Vorrichtung, System, Verfahren oder Computerprogrammprodukt verkörpert sein können. Demgemäß können Aspekte dieser Offenbarung, die hierin allgemein als Schaltkreise, Module, Komponenten oder Systeme bezeichnet werden, in Hardware, in Software (einschließlich von Firmware, residenter Software, Mikrocode usw.) oder in einer beliebigen Kombination aus Software und Hardware verkörpert werden, einschließlich von Computerprogrammprodukten, die in einem computerlesbaren Medium verkörpert sind, auf dem computerlesbarer Programmcode verkörpert ist.
Die obigen ausführlichen Beschreibungen werden bereitgestellt, um bestimmte Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung zu veranschaulichen und sollen nicht beschränkend sein. Innerhalb des Bereichs der vorliegenden Offenbarung sind zahlreiche Modifikationen und Variationen möglich. Die vorliegende Offenbarung wird von den beigefügten Ansprüchen definiert.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

US 62648824 [0001]

Claims

Verfahren zum Ermitteln eines Blutdrucks eines Benutzers unter Verwendung eines Blutflussblockierungssystems (12; 32; 60; 128), das auf eine Arterie im Körper des Benutzers angewendet wird, wobei das Verfahren umfasst: Empfangen (702) eines ertasteten Signals von einem ersten Sensor (14; 34; 136) als Reaktion auf die Anwendung eines Drucks auf die Arterie durch das Blutflussblockierungssystem (12; 32; 60; 128), um einen Blutfluss in der Arterie zu blockieren, und auf die Aufhebung des Drucks mit einer bestimmten Rate; Verarbeiten (710) des ertasteten Signals in einem Prozessor (18; 38; 110; 180), um Schläge in einem pulsatilen Signal zu erfassen; als Reaktion auf die Erfassung von Schlägen in dem pulsatilen Signal Bestimmen (712) einer Validität der erfassten Schläge; als Reaktion auf die Erfassung valider Schläge in dem ertasteten Signal Speichern (714) der erfassten Schläge und von Daten, die mit den erfassten Schlägen in dem ertasteten Signal assoziiert sind, wenn der Druck, der vom Blutflussblockierungssystem (12; 32; 60; 128) auf die Arterie ausgeübt wird, in Richtung auf einen Pegel unterhalb eines Nominalpegels abgelassen wird; Bestimmen (716) einer Grundlinien-Schlageigenschaft; Evaluieren (718) der gespeicherten Schläge und assoziierten Daten, um eine Änderung in den Schlageigenschaften im Vergleich zur Grundlinien-Schlageigenschaft zu erfassen; Auswählen (720) eines Schlags vor der erfassten Änderung in den Schlageigenschaften als letzten Schlag, der einen Beginn eines diastolischen Blutdrucks für die Arterie anzeigt; Bestimmen (724; 1202) eines Werts des ausgeübten Drucks beim letzten Schlag als den diastolischen Blutdruck für die Arterie; und Bereitstellen des diastolischen Blutdrucks als Ausgabe.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei das Auswählen (720) des Schlags vor der erfassten Änderung in den Schlageigenschaften als letzten Schlag, der einen Beginn eines diastolischen Blutdrucks für die Arterie anzeigt, umfasst: Auswählen eines Schlags vor dem Schlag, bei dem eine assoziierte Schlageigenschaft eine signifikante Ähnlichkeit mit der Grundlinien-Schlageigenschaft zeigt, als letzten Schlag, der den Beginn des diastolischen Blutdrucks für die Arterie anzeigt.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei der Druck auf eine Arterie im Finger des Benutzers ausgeübt wird und das Empfangen (702) des ertasteten Signals vom ersten Sensor (14; 34; 136) das Empfangen des ertasteten Signals vom Finger des Benutzers vom ersten Sensor (14; 34; 136) umfasst, und wobei das Bestimmen (1202) des Werts des ausgeübten Drucks beim letzten Schlag als den diastolischen Blutdruck das Bestimmen des Werts des ausgeübten Drucks beim letzten Schlag als diastolischen Blutdruck am Finger umfasst, wobei das Verfahren ferner umfasst: Anwenden einer Transformationsfunktion (1204), um den diastolischen Blutdruck am Finger in einen diastolischen Blutdruck einer Zielarterie zu übersetzen; und Bereitstellen des Werts des diastolischen Blutdrucks für die Zielarterie als eine Ausgabe.
Verfahren nach Anspruch 3, wobei das Bestimmen eines Werts des ausgeübten Drucks beim letzten Schlag als den diastolischen Blutdruck am Finger umfasst: Bestimmen einer zeitlichen Lokalisierung, die mit dem Beginn des letzten Schlags assoziiert ist, und Bestimmen des Werts des ausgeübten Drucks unter Verwendung der zeitlichen Lokalisierung und der Rate einer Druckablassung.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei das Bestimmen der Grundlinien-Schlageigenschaft das Bestimmen (716) der Grundlinien-Schlageigenschaft unter Verwendung gespeicherter Schläge nachdem der ausgeübte Druck unter den Nominalpegel gesunken ist umfasst.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei das Bestimmen (716) der Grundlinien-Schlageigenschaft das Bestimmen der Grundlinien-Schlageigenschaft unter Verwendung der gespeicherten Schläge bevor der Druck auf die Arterie ausgeübt wird umfasst.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei das Bestimmen der Grundlinien-Schlageigenschaft (716) das Bestimmen (902) eines Schlag-Templates für ein Merkmal, das die Grundlinien-Schlageigenschaft anzeigt, umfasst, wobei das Merkmal aus einer Fläche unter einer Schlagwellenform eines Schlags, einer Fläche unter einem zweiten Peak der Schlagwellenform, einer Amplitude einer dikroten Inzisur der Schlagwellenform und einem Zeitintervall zwischen einem ersten und einem zweiten Peak der Schlagwellenform ausgewählt wird.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei das Evaluieren (718) der gespeicherten Schläge und assoziierten Daten, um eine Änderung in den Schlageigenschaften im Vergleich zur Grundlinien-Schlageigenschaft zu erfassen, umfasst: Evaluieren der gespeicherten Schläge und assoziierten Daten auf rückwärtsgewandte Weise von einem Schlag vor dem zuletzt gespeicherten Schlag bis zu früheren gespeicherten Schlägen.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei das Evaluieren (718) der gespeicherten Schläge und assoziierten Daten, um eine Änderung in den Schlageigenschaften im Vergleich zur Grundlinien-Schlageigenschaft zu erfassen, umfasst: Evaluieren der gespeicherten Schläge und assoziierten Daten auf vorwärts gewandte Weise von früheren gespeicherten Schlägen bis zum zuletzt gespeicherten Schlag.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei der erste Sensor (14; 34) einen Sensor einschließt, der ausgewählt ist aus einem Photoplethysmogramm (PPG)-Sensor oder einem piezoelektrischen Sensor oder einem piezoresistiven Sensor oder einem Ballistokardiogramm (BCG)-Sensor oder einem auf Funkfrequenz (HF) basierenden elektromagnetischen Sensor, einem auf Laser basierenden Sensor oder einem Ultraschallsensor.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei der Druck auf eine Arterie im Oberarm des Benutzers ausgeübt wird und das Empfangen des ertasteten Signals vom ersten Sensor (14; 34; 136) das Empfangen des ertasteten Signals vom Finger oder vom Handgelenk des Benutzers vom ersten Sensor (14; 34; 136) umfasst, und wobei das Bestimmen des Werts des ausgeübten Drucks beim letzten Schlag als den diastolischen Blutdruck das Bestimmen des Werts des ausgeübten Drucks beim letzten Schlag als brachialen diastolischen Blutdruck umfasst.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei das Auswählen des Schlags vor der erfassten Änderung in der Schlageigenschaft als letzten Schlag, der den Beginn des diastolischen Blutdrucks für die Arterie anzeigt, das Auswählen eine Schlags unmittelbar vor der erfassten Änderung in der Schlageigenschaft als letzten Schlag, der den Beginn des diastolischen Blutdrucks für die Arterie anzeigt, umfasst.
Blutdruckmessvorrichtung zum Ermitteln eines Blutdrucks eines Benutzers unter Verwendung eines Blutflussblockierungssystems (12; 32; 60; 128), das auf eine Arterie im Körper des Benutzers angewendet wird, wobei die Vorrichtung einschließt: ein Druckausübungselement, das dafür ausgelegt ist, einen Druck auf eine Arterie auszuüben, um einen Blutfluss in der Arterie zu blockieren, und den Druck aufzuheben; einen ersten Sensor (14; 34; 136), der so konfiguriert ist, dass er ein pulsatiles Signal ertastet; und einen Prozessor (18; 38; 110; 180), der konfiguriert ist: als Reaktion auf die Anwendung eines Drucks auf die Arterie durch das Druckausübungselement, um einen Blutfluss in der Arterie zu blockieren, und auf die Aufhebung des Drucks mit einer bestimmten Rate ein ertastetes Signal von einem ersten Sensor (14; 34; 136) zu empfangen; das ertastete Signal zu verarbeiten, um Schläge in dem pulsatilen Signal zu erfassen; als Reaktion auf die Erfassung von Schlägen in dem pulsatilen Signal eine Validität der erfassten Schläge zu bestimmen; als Reaktion auf die Erfassung valider Schläge in dem ertasteten Signal die erfassten Schläge und Daten, die mit den erfassten Schlägen in dem ertasteten Signa assoziiert sind, zu speichern, wenn der Druck, der vom Blutflussblockierungssystem (12; 32; 60; 128) auf die Arterie ausgeübt wird, in Richtung auf einen Pegel unterhalb eines Nominalpegels abgelassen wird, eine Grundlinien-Schlageigenschaft zu bestimmen; die gespeicherten Schläge und assoziierten Daten zu evaluieren, um eine Änderung in den Schlageigenschaften im Vergleich zur Grundlinien-Schlageigenschaft zu erfassen; einen Schlag vor der erfassten Änderung in der Schlageigenschaft als letzten Schlag auszuwählen, der einen Beginn eines diastolischen Blutdrucks für die Arterie anzeigt; einen Wert des ausgeübten Drucks beim letzten Schlag als den diastolischen Blutdruck für die Arterie zu bestimmen; und den diastolischen Blutdruck als Ausgabe bereitzustellen.
Blutdruckmessvorrichtung nach Anspruch 13, wobei der Prozessor (18; 38; 110; 180) ferner konfiguriert ist: einen Schlag vor dem Schlag, bei dem eine assoziierte Schlageigenschaft eine signifikante Ähnlichkeit mit der Grundlinien-Schlageigenschaft zeigt, als letzten Schlag auszuwählen, der den Beginn des diastolischen Blutdrucks für die Arterie anzeigt.
Blutdruckmessvorrichtung nach Anspruch 13, wobei das Druckausübungselement konfiguriert, einen Druck auf eine Arterie im Finger des Benutzers auszuüben, und der erste Sensor (14; 34) konfiguriert ist, das ertastete Signal vom Finger des Benutzers zu empfangen, und wobei das Bestimmen des Werts des ausgeübten Drucks beim letzten Schlag als den diastolischen Blutdruck das Bestimmen des Werts des ausgeübten Drucks beim letzten Schlag als diastolischen Blutdruck am Finger umfasst, wobei der Prozessor (18; 38; 110; 180) konfiguriert ist: eine Transformationsfunktion anzuwenden, um den diastolischen Blutdruck am Finger in einen diastolischen Blutdruck einer Zielarterie zu übersetzen; und den Wert des diastolischen Blutdrucks für die Zielarterie als Ausgabe bereitzustellen.
Blutdruckmessvorrichtung nach Anspruch 13, wobei der Prozessor (18; 38; 110; 180) ferner konfiguriert ist: die Grundlinien-Schlageigenschaft unter Verwendung der gespeicherten Schläge, nachdem der ausgeübte Druck unter den Nominalpegel gesunken ist, zu bestimmen.
Blutdruckmessvorrichtung nach Anspruch 13, wobei der Prozessor (18; 38; 110; 180) ferner konfiguriert ist: die Grundlinien-Schlageigenschaft unter Verwendung der gespeicherten Schläge, bevor der Druck auf den Finger ausgeübt wird, zu bestimmen.
Blutdruckmessvorrichtung nach Anspruch 13, wobei der Prozessor (18; 38; 110; 180) ferner konfiguriert ist: ein Schlag-Template für ein Merkmal zu bestimmen, das die Grundlinien-Schlageigenschaft anzeigt, wobei das Merkmal aus einer Fläche unter einer Schlagwellenform eines Schlags, einer Fläche unter einem zweiten Peak der Schlagwellenform, einer Amplitude einer dikroten Inzisur der Schlagwellenform und einem Zeitintervall zwischen einem ersten und einem zweiten Peak der Schlagwellenform ausgewählt wird.
Blutdruckmessvorrichtung nach Anspruch 13, wobei das Druckausübungselement eine aufpumpbare Manschette, einen in der Größe anpassbaren Ring oder einen in der Größe anpassbaren Halbring einschließt.
Blutdruckmessvorrichtung nach Anspruch 13, wobei der erste Sensor (14; 34) einen Sensor einschließt, der ausgewählt ist aus einem Photoplethysmogramm (PPG)-Sensor oder einem piezoelektrischen Sensor oder einem piezoresistiven Sensor oder einem Ballistokardiogramm (BCG)-Sensor oder einem auf Funkfrequenz (HF) basierenden elektromagnetischen Sensor, einem auf Laser basierenden Sensor oder einem Ultraschallsensor.
Blutdruckmessvorrichtung nach Anspruch 13, ferner einen Drucksensor (16; 36; 138) aufweisend, der konfiguriert, den ausgeübten Druck zu ertasten.
Verfahren zum Ermitteln eines Blutdrucks eines Benutzers unter Verwendung eines Blutflussblockierungssystems (12; 32; 60; 128), das auf einen Finger des Benutzers angewendet wird, wobei das Verfahren umfasst: Empfangen eines ertasteten Signals von dem Finger von einem ersten Sensor (14; 34; 136), der im Blutflussblockierungssystem (12; 32; 60; 128) implementiert ist, als Reaktion auf die Anwendung eines Drucks auf eine Arterie in dem Finger durch das Blutflussblockierungssystem (12; 32; 60; 128), um einen Blutfluss in der Arterie zu blockieren, und auf die Aufhebung des Drucks mit einer bestimmten Rate; Verarbeiten des ertasteten Signals in einem Prozessor (18; 38; 110; 180), um Schläge in einem pulsatilen Signal zu erfassen; als Reaktion auf die Erfassung von Schlägen in dem pulsatilen Signal Bestimmen einer Validität der erfassten Schläge; als Reaktion auf die Erfassung valider Schläge in dem ertasteten Signal Speichern der erfassten Schläge und von Daten, die mit den erfassten Schlägen in dem ertasteten Signa assoziiert sind, wenn der Druck, der vom Blutflussblockierungssystem (12; 32; 60; 128) auf die Arterie ausgeübt wird, in Richtung auf einen Pegel unterhalb eines Nominalpegels abgelassen wird; Bestimmen einer Grundlinien-Schlageigenschaft; Evaluieren der gespeicherten Schläge und assoziierten Daten, um eine Änderung in den Schlageigenschaften im Vergleich zur Grundlinien-Schlageigenschaft zu erfassen; Auswählen eines Schlags vor der erfassten Änderung in den Schlageigenschaften als letzten Schlag, der einen Beginn eines diastolischen Blutdrucks für die Arterie anzeigt; Bestimmen eines Werts des ausgeübten Drucks beim letzten Schlag als diastolischen Blutdruck am Finger; und Bereitstellen des diastolischen Blutdrucks am Finger als Ausgabe.
Verfahren nach Anspruch 22, ferner umfassend: Anwenden einer Transformationsfunktion, um den diastolischen Blutdruck am Finger in einen diastolischen Blutdruck einer Zielarterie zu übersetzen; und Bereitstellen des Werts des diastolischen Blutdrucks für die Zielarterie als eine Ausgabe.
Verfahren nach Anspruch 23, ferner umfassend: Evaluieren der gespeicherten Schläge und der assoziierten Daten, um einen ersten Schlag nach der Blockierung des Blutflusses in dem Finger als Beginn eines systolischen Blutdrucks im Finger auszuwählen; Bestimmen eines Werts des ausgeübten Drucks beim ersten Schlag als systolischen Blutdruck am Finger; Anwenden der Transformationsfunktion, um den systolischen Blutdruck am Finger in einen systolischen Blutdruck der Zielarterie zu übersetzen; und Bereitstellen des systolischen Blutdrucks für die Zielarterie als eine Ausgabe.