DE102022120596B9

DE102022120596B9 - Verfahren und Vorrichtung zur nicht-invasiven Blutdruckmessung

Info

Publication number: DE102022120596B9
Application number: DE102022120596.7A
Authority: DE
Inventors: Wolfgang Egner; Frank Strohmann
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2022-08-16
Filing date: 2022-08-16
Publication date: 2024-05-23
Anticipated expiration: 2042-08-17
Also published as: WO2024037691A1; DE102022120596B3

Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur nicht-invasiven Blutdruckmessung sowie eine Vorrichtung für eine nicht-invasive Blutdruckmessung.

Description

Gebiet der Technik
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur nicht-invasiven Blutdruckmessung sowie eine Vorrichtung für eine nicht-invasive Blutdruckmessung.
Stand der Technik
Verfahren und Vorrichtungen zur nicht-invasiven Blutdruckmessung sind aus dem Stand der Technik bekannt. Dabei wird beispielsweise eine Blutdruckmess-Manschette um eine Extremität eines Lebewesens, wie ein Oberarm eines Menschen, gelegt und mit Luft aufgepumpt. Anschließend wird Luft aus der Manschette abgelassen und der Druckverlauf in der Manschette gemessen. Anhand der Druckwerte lassen sich die durch die Pulswellen des Lebewesens verursachten Druckänderungen in der Manschette feststellen und hinsichtlich Blutdruckparameter auswerten.
Gerade aber im Bereich der Veterinärmedizin variieren die Ausprägung der Pulswellen und die typischen Blutdruckwerte teilweise stark in Abhängigkeit der jeweiligen Tierart. Es hat sich daher als technisch und wirtschaftlich aufwändig herausgestellt, die Pulswellen und darauf basierend die Blutdruck-Parameter für unterschiedliche Lebewesen sowohl zuverlässig und präzise als auch mit einfachen und kostengünstigen Mitteln bestimmen zu können.
Die DE 693 04 083 T2 betrifft eine Vorrichtung und ein Verfahren zum automatischen Messen des Blutdrucks einer Person und insbesondere eine Vorrichtung und ein Verfahren zum Verarbeiten eines Drucksignals eines automatischen Blutdruckmessinstruments, welches eine Signalkomponente des Blutdruckpulses enthält.
Zusammenfassung der Erfindung
Es ist daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung, die beschriebenen Nachteile des Stands der Technik zu überwinden und insbesondere Mittel anzugeben, mit denen eine nicht-invasive Blutdruckmessung für verschiedene Arten von Lebewesen, und insbesondere für verschiedene Wertebereiche des Lebewesen-typischen Blutdrucks und der durch die Pulswellen bewirkten Druckänderungen, sowohl zuverlässig und präzise als auch mit einfachen und kostengünstigen Mitteln möglich ist.
Die Aufgabe wird durch die Erfindung gemäß einem ersten Aspekt dadurch gelöst, dass ein Verfahren zur nicht-invasiven Blutdruckmessung, aufweisend, mittels einer Kompressionseinrichtung zumindest während eines Messzeitraums einen zeitlich variierenden Druck auf zumindest einen Teil des Körpers eines Lebewesens auszuüben, indem mittels einer ersten Druckanpassungseinrichtung ein erster spezifischer Fluiddruck innerhalb einer Kammer der Kompressionseinrichtung zumindest während des Messzeitraums zeitabhängig verändert wird, wobei zu unterschiedlichen Mess-Zeitpunkten während des Messzeitraums, bei denen zumindest teilweise unterschiedliche erste spezifische Fluiddrücke eingestellt sind, jeweils zumindest ein Messwert eines zu dem jeweiligen Mess-Zeitpunkt zwischen dem, insbesondere aktuellen, Fluiddruck innerhalb der Kammer und dem, insbesondere aktuellen, Fluiddruck innerhalb eines Vorlage-Volumens bestehenden Differenzdrucks aufgenommen wird, und
wobei mittels einer zweiten Druckanpassungseinrichtung ein zweiter spezifischer Fluiddruck innerhalb des Vorlage-Volumens, insbesondere zumindest während des Messzeitraums, derart angepasst wird, dass zumindest zu jedem Mess-Zeitpunkt der, insbesondere aktuelle, Fluiddruck innerhalb des Vorlage-Volumens verschieden ist zu zumindest dem zu dem jeweiligen Mess-Zeitpunkt eingestellten ersten spezifischen Fluiddruck, vorgeschlagen wird.
Der Erfindung liegt damit die überraschende Erkenntnis zugrunde, dass eine besonders zuverlässige und genaue nicht-invasiven Blutdruckmessung, insbesondere einschließlich einer Pulswellenanalyse, durchführbar ist, wenn der zur Verfügung stehende Messbereich des Differenzdrucksensors möglichst vollständig für die Erfassung der durch die Pulswellen des Lebewesens in der Kammer der Kompressionseinrichtung verursachten Druckänderungen ausgenutzt wird.
Indem vorliegend der Fluiddruck in der Kammer gegen einen Fluiddruck in dem Vorlage-Volumen gemessen wird, kann durch ein Anpassen des Fluiddrucks in dem Vorlage-Volumen der benötigte Messbereich des Sensors reduziert werden. Gleichzeitig steht dadurch ein größerer Anteil des Messbereichs des Differenzdrucksensors für die Erfassung der durch die Pulswellen verursachten Druckänderungen zur Verfügung. Aufgrund der geringeren Anforderungen an den Messbereich, etwa aufgrund des reduzierten Maximaldrucks, den der eingesetzte Sensor erfassen können muss, können auch günstigere Differenzdrucksensoren eingesetzt werden. Auch lassen sich für einen Sensor mit geringerem Messbereich zu den gleichen Kosten höhere Auflösungen erreichen. Denn die Bits eines eingesetzten Analog/Digital (AD)-Wandlers, der beispielsweise ein von dem Differenzdrucksensor in Abhängigkeit der Druckdifferenz geliefertes (analoge) Spannungssignal in ein digitales Signal wandelt, stehen für einen dann reduzierten Wertebereich zur Verfügung.
Der Fachmann versteht, dass sich während der nicht-invasiven Blutdruckmessung aufgrund des Herzschlags des Lebewesens zeitabhängige Druckwellen über die Blutgefäßwände des Lebwesens ausbreiten und dadurch zeitabhängige Kräfte auf die Kompressionseinrichtung und damit auf die Kammer einwirken. Diese Kräfte führen zu einer zeitabhängigen Volumenänderung in der Kammer und tragen damit zu einer zeitabhängigen Veränderung des Fluiddrucks des in der Kammer befindlichen Fluids bei. Die einwirkenden Kräfte, und damit die Druckzustände innerhalb der Kammer, können dabei abhängig sein davon, und sind es vorteilhafterweise auch, mit welchem Druck die Kompressionseinrichtung auf das Teil des Körpers des Lebewesens einwirkt. Anhand des Verlaufs der durch die Pulswellen innerhalb der Kammer für verschiedene äußere Drücke der Kompressionseinrichtung bewirkten Druckänderungen lassen sich vorteilhaft Blutdruckparameter in zumindest teilweise bekannter Weise ermitteln.
Beispielsweise verursachen die Pulswellen beim Durchführen einer herkömmlichen oszillatorischen Messung beim gesunden Menschen typischerweise einen Druckunterschied von in der Spitze 2,5 mmHg und über die gesamte Auswertung hinweg von zwischen 0,9 und 2,5 mmHg sowie bei einer gesunden Katze von zwischen 0,22 bis 0,9 µHg, jeweils in der Kammer der Kompressionseinrichtung, wenn in der Kammer typische Fluiddrücke aufgebaut sind. Diese Fluiddrücke (also jeweils der erste spezifische Fluiddruck) bewegt sich bei Messungen am Menschen in der Regel von oberhalb 130 mmHg bis unterhalb 80 mmHg und bei einer Katze von beispielswiese 300 mmHg bis 10 mmHg.
Indem nun wie vorgeschlagen der Fluiddruck in der Kammer nicht gegen Atmosphäre, sondern gegen den Fluiddruck in dem Vorlage-Volumen gemessen wird, muss der Messbereich des Sensors (wie eines hierzu vorzugsweise eingesetzten Differenzdrucksensors) nicht für die in der Kammer auftretenden Maximaldrücke ausgelegt sein. Vorzugsweise bestimmt sich der notwendige Messbereich anhand des Unterschieds zwischen dem ersten und zweiten spezifischen Fluiddruck und anhand der typischen Druckänderungen in der Kammer aufgrund der Pulswellen. So kann der durch den Sensor erfassbare Wertebereich auf beispielsweise 50 mmHg (beim Menschen) und 10 mmHg (bei einer Katze) abgesenkt werden.
Gleichzeitig stehen die Bits (etwa 8 Bits) des eingesetzten A/D-Wandlers dann für einen geringeren Wertebereich zur Verfügung. Kann also der mit dem Drucksensor zu erfassende Wertebereich von 0..150 mmHg auf 0..50 mmHg reduziert werden, so wird mit demselben 8-Bit A/D-Wandler die Auflösung von vormals 0,586 mmHg / Bit (150 mmHg / 256 Bit = 0,586 mmHg / Bit) auf 0,195 / Bit (50 mmHg / 256 Bit = 0,195 mmHg / Bit) verbessert.
Es können damit Sensoren mit einem deutlich kleineren Messbereich eingesetzt werden und dabei trotzdem sogar noch ein größerer Informationsgehalt gewonnen werden. Dies spart zudem Kosten, da die Sensoren mit kleinerem Messbereich häufig günstiger sind. Denn es muss der Sensor nur noch für deutlich kleinere Amplitudenwerte ausgelegt sein. Gleichzeitig ermöglicht es die Reduzierung des Messbereichs bei gleichen oder sogar geringeren Kosten die Auflösung zu steigern.
Auch kann beispielsweise bei gleichbleibender Auflösung die Bit-Anzahl reduziert werden, was vorteilhafterweise eine Erhöhung der Sampling-Raten, also der Aufnahmeraten aufeinanderfolgender Messwerte, ermöglicht.
Das vorgeschlagene Verfahren ermöglicht es dadurch, mit deutlich geringerem wirtschaftlichem Aufwand und sogar mit verbesserter Genauigkeit vor allem auch Pulswellen von Lebewesen aufzunehmen, welche Druckänderungen in der Kammer im Bereich von lediglich sub-mmHg verursachen, wie es bei vielen Lebewesen, etwa Katzen (Druckänderungen liegen hier beispielsweise im Bereich von lediglich µHg), typischerweise der Fall ist.
Das vorgeschlagene Verfahren ermöglicht es damit sozusagen, die, zumindest gedachte, Grundlinie der Pulswellen (gegenüber einer Druckmessung gegen Atmosphäre) zu verändern, insbesondere zu verschieben und/oder zu kippen. Dadurch ist das Verfahren auch sehr flexibel.
In diesem Zusammenhang wurde von den Erfindern vor allem erkannt, dass es das vorgeschlagene Verfahren sehr einfach ermöglicht, den Verlauf der durch die Pulswellen verursachten Druckschwankungen derart auszurichten, dass die Druckwerte der Pulswellen um die Nulllinie herum orientiert, vorzugsweise symmetrisch ausgerichtet, sind. Damit deckt der Verlauf der Pulswellen sowohl positive wie auch negative Druckwerte ab. Damit kann ein A/D-Wandler eingesetzt werden, der auch auf negative Werte ausgelegt ist. Dadurch kann dieser Wertebereich besonders gut ausgenutzt werden und ist nicht verloren. Das Verfahren ermöglicht also den flexiblen Einsatz unterschiedlicher A/D-Wandler.
Außerdem ermöglicht es das Verfahren vorteilhafterweise, die Pulswellen in einem an einer, insbesondere horizontalen, Linie gespiegelten Verlauf aufzunehmen. Hierzu genügt es, und wird in einer bevorzugten Ausführungsform auch realisiert, die Differenzwertbildung derart durchzuführen, dass der Fluiddruck in der Kammer von dem Fluiddruck im Vorlage-Volumen abgezogen wird. Dies kann besonders einfach durch eine entsprechende Verbindung der beiden Seiten eines Differenzdrucksensors mit der Kammer und dem Vorlage-Volumen erfolgen.
Vorzugsweise kann die Positionierung der Grundlinie und/oder Ausrichtung (insbesondere in Form einer Spiegelung) der Pulswellen beeinflusst werden durch die Wahl des zweiten spezifischen Fluiddrucks in dem Vorlage-Volumen, durch die Wahl, ob der zweite spezifische Fluiddruck in dem Vorlage-Volumen größer oder kleiner ist als der erste spezifische Fluiddruck in der Kammer und/oder durch Wahl wie die Differenz zwischen den Fluiddrücken in Kammer und Vorlage-Volumen gebildet wird, ob also der Fluiddruck in dem Vorlage-Volumen von dem Fluiddruck in der Kammer oder ob der Fluiddruck in der Kammer von dem Fluiddruck in dem Vorlage-Volumen abgezogen wird.
Außerdem wurde von den Erfindern festgestellt, dass durch Störeinflüsse, die etwa von einem Betätigen der zur Anpassung des ersten spezifischen Fluiddrucks in der Kammer eingesetzten Ventile und/oder Pumpen oder von einer zeitweisen Muskelentspannung oder Zuckung des Lebewesens und einer dadurch bewirkten Druckänderung in der Kammer herrühren können, undefinierte Druckwerte aufgenommen wurden. Indem vorliegend die Grundlinie angepasst werden kann, kann vorteilhaft sichergestellt werden, dass der Differenzdrucksensor und/oder der A/D-Wandler in einem zulässigen Wertebereich betrieben wird oder werden. Dadurch können Artefakte bei der Messwertaufnahme zuverlässig erkannt und bewertet werden.
Vorzugsweise ist der Fluiddruck in der Kammer (insbesondere zumindest während des Messzeitraums) also von mehreren Einflüssen bestimmt. Der Fluiddruck in der Kammer wird vorteilhafterweise wenigstens durch den zeitabhängigen ersten spezifischen Fluiddruck sowie eine durch die Pulswellen bedingte zeitabhängige Volumenänderung innerhalb der Kammer bestimmt. Die zeitabhängige Volumenänderung repräsentiert vorteilhafterweise die Pulswellen (welche sich über die Blutgefäßwände bei jedem Herzschlag ausbreiten), welche somit als Druckvariationen messbar sind und zumindest gedanklich als dem ersten spezifischen Fluiddruck überlagert darstellbar sind.
Der Fluiddruck in der Kammer kann also vorteilhafterweise als eine Zusammensetzung (insbesondere als additive Überlagerung) des ersten spezifischen Fluiddrucks und der Druckänderungen aufgrund der Pulswellen dargestellt werden. Mit anderen Worten, sind also insoweit die zeitabhängigen Druckänderungen aufgrund der Pulswellen auf den Verlauf des ersten spezifischen Fluiddrucks aufgeprägt. Tatsächlich kann vorteilhafterweise dem Verlauf des Fluiddrucks in der Kammer (insbesondere zumindest während des Messzeitraums und/oder gegen Atmosphäre gemessen) der Verlauf des ersten spezifischen Fluiddrucks als eine (zum Beispiel fallende) „Grundlinie“ der Pulswellen entnommen werden.
Der zu einem bestimmten Zeitpunkt bestehende Fluiddruck in der Kammer (also der jeweils aktuelle Fluiddruck) ist dann gerade vorteilhafterweise beeinflusst durch zumindest den ersten spezifischen Fluiddruck und die Volumenänderung der Kammer infolge des Einflusses der Pulswellen jeweils zu diesem Zeitpunkt.
Vorzugsweise wird derjenige Beitrag zum Fluiddruck innerhalb der Kammer, der mittels der ersten Druckanpassungseinrichtung verändert werden kann, als der erste spezifische Fluiddruck bezeichnet.
Vorzugsweise wird derjenige Beitrag zum Fluiddruck innerhalb des Vorlage-Volumens, der mittels der zweiten Druckanpassungseinrichtung verändert werden kann, als der zweite spezifische Fluiddruck bezeichnet.
In einer Ausführungsform kann das Verfahren zur nicht-invasiven Blutdruckmessung ein Verfahren zur Pulswellenanalyse und/oder Pulswellenaufzeichnung sein oder aufweisen.
Der während des Messzeitraums auf das Körperteil ausgeübte zeitlich variierende Druck kann sich in bevorzugten Ausführungsformen laufend ändern. Es kann aber auch bevorzugt sein, dass der während des Messzeitraums auf das Körperteil ausgeübte zeitlich variierende Druck zumindest zeitweise konstant ist. Dadurch ist es vorteilhaft möglich, Messwerte bei einem konstanten ausgeübten Druck aufzunehmen. Somit können beispielsweise die Pulswellen bei einem konstanten ausgeübten Druck aufgenommen und/oder analysiert werden.
In der vorliegenden Anmeldung werden die jeweiligen Drücke in der im Bereich der Blutdruckmessung üblichen Einheit mmHg (Millimeter Quecksilbersäule) angegeben. Sofern auf sehr kleine Druckwerte Bezug genommen wird, wird teilweise auch die Einheit µHg (1 mmHg = 1000 µHg) verwendet.
Es ist für den Fachmann klar, dass sich die vom Herz über die Blutgefäße ausbreitende (einzelne) Pulswelle je nach Ort im Körper unterscheiden kann und beispielsweise am Messort auch durch den von der Kompressionseinrichtung auf das Körperteil ausgeübten Druck beeinflusst wird. In der vorliegenden Anmeldung wird dennoch auch der gemessene Verlauf der durch die (mehreren aufeinanderfolgenden) Pulswellen bewirkten Druckänderungen teilweise selbst als Pulswelle bezeichnet. Der Fachmann versteht jedoch aus dem jeweiligen Zusammenhang, ob die eigentliche vom Herz ausgehende (einzelne oder mehrere aufeinanderfolgende) Pulswelle(n) gemeint ist oder sind, oder ob der Verlauf der in der Kammer über mehrere Herzschläge hinweg auftretende Druckunterschiede gemeint ist. Über mehrere Herzschläge hinweg aufgenommene Pulswellen weisen dabei typischerweise mehrere (lokale) Amplituden auf, die vorzugsweise bei zumindest teilweise unterschiedlichen auf das Körperteil einwirkenden Drücken aufgenommen wurden, und anhand deren Höhe sich beispielsweise Blutdruckparameter ermitteln lassen.
Vorzugsweise wird in der vorliegenden Anmeldung, soweit an entsprechender Stelle sich nicht etwas Gegenteiliges aus dem jeweiligen Zusammenhang ergibt, unter der Breite eines (Druck-) Wertebereichs die Differenz zwischen dem maximalen und minimalen (Druck-) Wert dieses (Druck-) Wertebereichs verstanden. Der (Druck-) Wertebereich 80 mmHg bis 130 mmHg hat folglich eine Breite von 50 mmHg (130 mmHg - 80 mmHg).
Vorzugsweise wird in der vorliegenden Anmeldung, soweit an entsprechender Stelle sich nicht etwas Gegenteiliges aus dem jeweiligen Zusammenhang ergibt, der Differenzdruck ΔP zwischen einem ersten Druck P₁ und einem zweiten Druck P₂ gemessen als ΔP = P₁-P₂. Wenn der erste Druck also größer ist als der zweite Druck, so nimmt der Differenzdruck ΔP positive Werte an. Und wenn der zweite Druck also größer ist als der erste Druck, so nimmt der Differenzdruck ΔP negative Werte an. Optional kann in Ausführungsformen der Differenzdruck auch als ΔP = P₂-P₁ definiert werden, wobei dann gerade umgekehrte Vorzeichen gelten.
Vorzugsweise sind die Kammer und das Vorlage-Volumen, insbesondere zumindest während des Messzeitraums, fluidal voneinander getrennt. Dadurch kann besonders vorteilhaft sichergestellt werden, dass der Fluiddruck im Vorlage-Volumen nicht durch den Fluiddruck in der Kammer beeinflusst wird. Auf diese Weise kann der Fluiddruck im Vorlage-Volumen besonders zuverlässig als Vergleichswert dienen und die Pulswellen sehr genau aufgenommen werden.
Der Messzeitraum kann definiert oder definierbar sein. Der Messzeitraum beträgt beispielsweise mehr als 10 Sekunden, weniger als 600 Sekunden und/oder zwischen 10 Sekunden und 600 Sekunden. Vorzugsweise beträgt der Messzeitraum 30 Sekunden oder mehr, 60 Sekunden oder mehr und/oder 120 Sekunden oder mehr. Besonders bevorzugte Messzeiträume betragen zwischen 10 und 30 Sekunden oder zwischen 30 und 60 Sekunden.
In einer Ausführungsform wird der Messzeitraum zumindest teilweise in Abhängigkeit des Pulsschlages des Lebewesens gewählt. Dazu wird optional der Pulsschlag des Lebewesens ermittelt.
Der zu einem Messzeitpunkt gemessene Differenzdruck ist dabei vorteilhafterweise jeweils der Druckunterschied zwischen den zu dem jeweiligen Messzeitpunkt bestehenden aktuellen Fluiddrücken in Kammer und Vorlage-Volumen.
Vorzugsweise ist die Kammer innerhalb der Kompressionseinrichtung vorgesehen.
Vorzugsweise ist die Kompressionseinrichtung und/oder die Kammer zumindest bereichsweise deformierbar und/oder derart ausgebildet, dass durch eine Krafteinwirkung (insbesondere aufgrund der Pulswellen) auf die Kompressionseinrichtung das Volumen innerhalb der Kammer (und damit der Fluiddruck in der Kammer) veränderbar ist. Beispielsweise ist dies besonders vorteilhaft realisierbar, indem die Kompressionseinrichtung eine Blutdruckmess-Manschette ist. Daher ist die Kompressionseinrichtung vorteilhafterweise eine Blutdruckmess-Manschette oder weist diese auf. Die Kammer kann dann in der Manschette vorgesehen sein und ein innerhalb der Manschette eingeschlossenes Volumen aufweisen.
Vorzugsweise weist die Kammer ein Volumen auf, innerhalb dem der Fluiddruck besteht und/oder innerhalb dem der erste spezifische Fluiddruck anpassbar ist. Die Kammer kann innerhalb einer Blutdruckmess-Manschette vorgesehen sein. In diesem Fall kann die Kammer und das Volumen in an sich bekannter Weise mit der Manschette bereitgestellt werden.
Vorzugsweise weist die erste Druckanpassungseinrichtung einen ersten Drucksensor auf. Dieser erste Drucksensor misst vorzugsweise den jeweiligen Fluiddruck in der Kammer gegen Atmosphäre. In einer Ausführungsform wird zur Überwachung und/oder Regelung des Fluiddrucks, insbesondere des ersten spezifischen Fluiddrucks, in der Kammer der erste Drucksensor eingesetzt.
Vorzugsweise weist die zweite Druckanpassungseinrichtung einen zweiten Drucksensor auf. Dieser zweite Drucksensor misst vorzugsweise den jeweiligen Fluiddruck in dem Vorlage-Volumen gegen Atmosphäre. In einer Ausführungsform wird zur Überwachung und/oder Regelung des Fluiddrucks, insbesondere des zweiten spezifischen Fluiddrucks, in dem Vorlage-Volumen der zweite Drucksensor eingesetzt.
In einer Ausführungsform weist das Einstellen des Druckunterschieds zwischen dem ersten und zweiten spezifischen Fluiddruck, so dass zumindest zu jedem Mess-Zeitpunkt der Fluiddruck innerhalb des Vorlage-Volumens verschieden ist zu zumindest dem zu dem jeweiligen Mess-Zeitpunkt eingestellten ersten spezifischen Fluiddruck, auf, dass Werte des ersten Drucksensors, des zweiten Drucksensors und/oder des Differenzdrucksensors einbezogen werden, insbesondere im Rahmen einer Steuerung und/oder Regelung verarbeitet werden.
In einer Ausführungsform kann eine Recheneinheit vorgesehen werden, welche in Wirkverbindung mit einer oder beiden Druckanpassungseinrichtungen steht, um diese jeweils geeignet beeinflussen, kontrollieren, steuern und/oder regeln zu können. Auf diese Weise kann der erste spezifische Fluiddruck in der Kammer und/oder der zweite spezifische Fluiddruck in dem Vorlage-Volumen zuverlässig (und wie oben beschrieben) eingestellt werden.
Das Fluid in der Kammer und/oder im Vorlage-Volumen kann vorteilhafterweise jeweils Luft sein.
Der Messzeitraum kann vorteilhafterweise hinsichtlich seiner Länge definiert oder definierbar sein.
Beispielsweise können die Messwerte mit einer Rate von wenigstens 10 pro Sekunde, von höchstens 10000 pro Sekunde und/oder von zwischen 10 pro Sekunde und 10000 pro Sekunde aufgenommen werden. Bevorzugte Aufnahmeraten betragen zwischen 10 und 100 pro Sekunde, 100 und 500 pro Sekunde, 300 und 800 pro Sekunde, 500 und 1000 pro Sekunde und/oder 800 und 1500 pro Sekunde. Besonders bevorzugt sind Aufnahmeraten von 10 pro Sekunde, 100 pro Sekunde, 500 pro Sekunde und/oder 1000 pro Sekunde.
Wie weiter oben bereits erwähnt, lassen sich mit dem vorgeschlagenen Verfahren auch vergleichsweise große Aufnahmeraten realisieren, wodurch aussagekräftige Blutdruckuntersuchungen möglich werden.
In einer Ausführungsform wird die Aufnahmerate der Messwerte zumindest teilweise in Abhängigkeit des Pulsschlages des Lebewesens gewählt. Dazu wird optional der Pulsschlag des Lebewesens ermittelt. Dadurch kann vorteilhaft erreicht werden, dass jede vom Herz ausgehende Pulswelle erkannt wird.
In einer Ausführungsform werden die einzelnen Messwerte in gleichen Zeitabständen aufgenommen. Die inverse Aufnahmerate stellt dann den Zeitabstand zwischen zwei Messwerten dar.
Das Lebewesen kann beispielsweise ein Mensch oder ein Tier, wie ein Säugetier, zum Beispiel ein Hund, eine Katze, ein Hamster, eine Maus, ein Pferd, ein Hase, ein Kaninchen oder eine Ratte, ein Vogel, ein Reptil oder ein Amphib, sein.
Der Teil des Körpers des Lebewesens kann beispielsweise blutdurchflossen und/oder eine, insbesondere blutdurchflossene, Extremität des Lebewesens, wie ein Oberarm eines Menschen oder ein Schwanz eines Tieres, sein.
In einer Ausführungsform wird mittels der zweiten Druckanpassungseinrichtung der zweite spezifische Fluiddruck innerhalb des Vorlage-Volumens derart angepasst, dass zumindest zu jedem Mess-Zeitpunkt der, insbesondere aktuelle, Fluiddruck innerhalb des Vorlage-Volumens auch verschieden ist zu dem Umgebungsdruck.
Die einzelnen Komponenten zur nicht-invasiven Blutdruckmessung, also insbesondere Kompressionseinrichtung, erste Druckanpassungseinrichtung, zweite Druckanpassungseinrichtung und/oder Mittel zur Aufnahme des Differenzdrucks (wie ein Differenzdrucksensor), können vorteilhafterweise von einer Vorrichtung für eine nicht-invasive Blutdruckmessung aufgewiesen sein und/oder einzeln und/oder zusammen für das Verfahren bereitgestellt werden.
Alternativ oder ergänzend kann auch vorgesehen sein, dass der erste spezifische Fluiddruck innerhalb der Kammer, insbesondere mittels der ersten Druckanpassungseinrichtung und/oder vor dem Messzeitraum, auf einen ersten Anfangsdruckwert, der vorzugsweise über dem systolischen Blutdruck des Lebewesens liegt, eingestellt wird, und vorzugsweise der erste spezifische Fluiddruck ausgehend von dem ersten Anfangsdruckwert, insbesondere zumindest während des Messzeitraums, zeitabhängig verändert wird, vorzugsweise bis ein erster Zieldruckwert, der vorzugsweise unter dem diastolischen Blutdruck des Lebewesens liegt, erreicht ist.
Dadurch kann die Messung für eine nicht-invasiven Blutdruckmessung sehr definiert und unter bekannten Bedingungen durchgeführt werden. Insbesondere wird auch die Wiederholbarkeit dadurch begünstigt, so dass verschiedene Messungen besonders vorteilhaft miteinander verglichen werden können. Dadurch können Abweichungen zwischen zwei Messungen, die auf eine Erkrankung des Lebewesens hindeuten können, zuverlässig erkannt werden.
Der erste Anfangsdruckwert kann definiert oder definierbar sein. Der erste Zieldruckwert kann definiert oder definierbar sein.
Vorzugsweise wird der erste spezifische Fluiddruck ausgehend von dem ersten Anfangsdruckwert ab einem Zeitpunkt zeitabhängig verändert, der vor Beginn des Messzeitraums liegt oder der den Beginn des Messzeitraums darstellt.
Vorzugsweise erreicht der erste spezifische Fluiddruck den ersten Zieldruckwert zu einem Zeitpunkt, der nach Ende des Messzeitraums liegt oder der das Ende des Messzeitraums darstellt.
Beispielsweise kann sich der erste Anfangsdruckwert am systolischen Blutdruck orientieren und über diesem Wert liegen und/oder kann sich der erste Zieldruckwert am diastolischen Blutdruck orientieren und unter diesem Wert liegen.
Beispielsweise kann sich der erste Anfangsdruckwert am diastolischen Blutdruck orientieren und unter diesem Wert liegen und/oder kann sich der erste Zieldruckwert am systolischen Blutdruck orientieren und über diesem Wert liegen.
Beispielsweise kann die Kammer zunächst aufgepumpt werden, bis der erste spezifische Fluiddruck den ersten Anfangsdruckwert (der oben genannte exemplarische Werte berücksichtigen kann) erreicht hat und anschließend kann der erste spezifische Fluiddruck verändert werden, bis der definierte oder definierbare erste Zieldruckwert (der oben genannte exemplarische Werte berücksichtigen kann) erreicht ist.
Beispielsweise kann vorgesehen sein, dass während der erste spezifische Fluiddruck auf den ersten Anfangsdruckwert gebracht wird, der Fluiddruck, insbesondere der erste spezifische Fluiddruck, in der Kammer mittels des ersten Drucksensors überwacht und/oder der erste spezifische Fluiddruck geregelt wird.
Beispielsweise kann vorgesehen sein, dass während der erste spezifische Fluiddruck auf den ersten Zieldruckwert verändert wird, der Fluiddruck, insbesondere der erste spezifische Fluiddruck, in der Kammer mittels des ersten Drucksensors überwacht und/oder der erste spezifische Fluiddruck geregelt wird.
In einer bevorzugten Ausführungsform ist der zu dem ersten Mess-Zeitpunkt während des Messzeitraums eingestellte erste spezifische Fluiddruck geringer oder größer als der erste Anfangsdruckwert. Mit anderen Worten kann der Messzeitraum zeitlich so gelegt werden, dass er erst beginnt, nachdem der erste spezifische Fluiddruck bereits ausgehend von dem ersten Anfangsdruckwert verändert wurde. Dies ist daher besonders bevorzugt, da während des Zeitraums bis zum ersten Mess-Zeitpunkt eine eingesetzte Regel- und Steuer-Elektronik sich so vorteilhaft einregeln kann. Gleichermaßen kann auch alternativ oder ergänzend der zu dem letzten Mess-Zeitpunkt während des Messzeitraums eingestellte erste spezifische Fluiddruck größer oder kleiner sein als der erste Zieldruckwert.
Alternativ oder ergänzend kann auch vorgesehen sein, dass (A) der erste Anfangsdruckwert (i) größer als 10 mmHg, vorzugsweise größer als 50 mmHg, vorzugsweise größer als 100 mmHg, vorzugsweise größer als 150 mmHg, vorzugsweise größer als 200 mmHg, vorzugsweise größer als 250 mmHg, vorzugsweise größer als 300 mmHg, vorzugsweise größer als 350 mmHg, vorzugsweise größer als 400 mmHg, vorzugsweise größer als 450 mmHg, vorzugsweise größer als 500 mmHg, (ii) kleiner als 700 mmHg, vorzugsweise kleiner als 600 mmHg, vorzugsweise kleiner als 550 mmHg, vorzugsweise kleiner als 500 mmHg, vorzugsweise kleiner als 450 mmHg, vorzugsweise kleiner als 400 mmHg, vorzugsweise kleiner als 350 mmHg, vorzugsweise kleiner als 300 mmHg, vorzugsweise kleiner als 250 mmHg, vorzugsweise kleiner als 200 mmHg, vorzugsweise kleiner als 150 mmHg, vorzugsweise kleiner als 100 mmHg, vorzugsweise kleiner als 50 mmHg, und/oder (iii) zwischen 10 mmHg und 700 mmHg, vorzugsweise zwischen 100 mmHg und 500 mmHg, vorzugsweise zwischen 100 mmHg und 400 mmHg, vorzugsweise zwischen 150 mmHg und 350 mmHg, vorzugsweise zwischen 150 mmHg und 200 mmHg oder zwischen 200 mmHg und 350 mmHg, ist, und/oder
(B) der erste Zieldruckwert (i) größer als 1 mmHg, vorzugsweise größer als 3 mmHg, vorzugsweise größer als 5 mmHg, vorzugsweise größer als 10 mmHg, vorzugsweise größer als 20 mmHg, vorzugsweise größer als 30 mmHg, vorzugsweise größer als 40 mmHg, vorzugsweise größer als 50 mmHg, vorzugsweise größer als 60 mmHg, vorzugsweise größer als 70 mmHg, vorzugsweise größer als 100 mmHg, (ii) kleiner als 300 mmHg, vorzugsweise kleiner als 250 mmHg, vorzugsweise kleiner als 200 mmHg, vorzugsweise kleiner als 150 mmHg, vorzugsweise kleiner als 100 mmHg, vorzugsweise kleiner als 80 mmHg, vorzugsweise kleiner als 50 mmHg, vorzugsweise kleiner als 30 mmHg, vorzugsweise kleiner als 20 mmHg, vorzugsweise kleiner als 15 mmHg, vorzugsweise kleiner als 10 mmHg, vorzugsweise kleiner als 5 mmHg, vorzugsweise kleiner als 3 mmHg, und/oder (iii) zwischen 1 mmHg und 300 mmHg, vorzugsweise zwischen 1 mmHg und 200 mmHg, vorzugsweise zwischen 1 mmHg und 100 mmHg, vorzugsweise zwischen 1 mmHg und 80 mmHg, vorzugsweise zwischen 1 mmHg und 20 mmHg oder zwischen 20 mmHg und 80 mmHg, ist.
Alternativ oder ergänzend kann auch vorgesehen sein, dass der erste spezifische Fluiddruck, insbesondere zumindest während des Messzeitraums, mittels der ersten Druckanpassungseinrichtung kontinuierlich oder schrittweise verändert wird.
Eine kontinuierliche Veränderung des ersten spezifischen Fluiddrucks kann beispielsweise erreicht werden, indem das Fluid kontinuierlich aus der Kammer entfernt oder in die Kammer gepumpt wird.
Vorzugsweise wird unter einer schrittweisen Veränderung des ersten spezifischen Fluiddrucks eine Verlaufskurve des ersten spezifischen Fluiddrucks verstanden, welche wiederholt, insbesondere periodisch, zumindest zeitweise auf einem konstanten Druckniveau verbleibt und wobei zwischen zwei unmittelbar aufeinanderfolgenden Druckniveaus, einem ersten und einem unmittelbar darauffolgenden zweiten Druckniveau, sich der erste spezifische Fluiddruck von dem ersten Druckniveau hin zu dem zweiten Druckniveau ändert, insbesondere zumindest zeitweise geradförmig und/oder zumindest zeitweise gemäß einem gekrümmten Verlauf.
Alternativ oder ergänzend kann auch vorgesehen sein, dass der erste spezifische Fluiddruck, insbesondere zumindest während des Messzeitraums, mit einer, insbesondere kontinuierlichen, Änderungsrate von betragsmäßig (i) 1 mmHg oder mehr als 1 mmHg pro Sekunde, (ii) 50 mmHg oder weniger als 50 mmHg pro Sekunde, vorzugsweise 30 mmHg oder weniger als 30 mmHg pro Sekunde, vorzugsweise 20 mmHg oder weniger als 20 mmHg pro Sekunde, und/oder (iii) zwischen 1 mmHg und 50 mmHg pro Sekunde, vorzugsweise zwischen als 3 mmHg pro Sekunde und 30 mmHg pro Sekunde, verändert wird.
Bevorzugte Änderungsraten sind betragsmäßig 1 mmHg pro Sekunde, 3 mmHg pro Sekunde, 5 mmHg pro Sekunde, 10 mmHg pro Sekunde, 15 mmHg pro Sekunde, 20 mmHg pro Sekunde, 25 mmHg pro Sekunde und/oder 27 mmHg pro Sekunde.
Wenn das Lebewesen ein Mensch ist, ist eine Änderungsrate von betragsmäßig zwischen 3 mmHg und 27 mmHg pro Sekunde besonders bevorzugt.
In einer Ausführungsform wird die Änderungsrate zumindest teilweise in Abhängigkeit des Pulsschlages des Lebewesens gewählt. Dazu wird optional der Pulsschlag des Lebewesens ermittelt. Dadurch kann vorteilhaft erreicht werden, dass jede vom Herz ausgehende Pulswelle erkannt wird.
Alternativ oder ergänzend kann auch vorgesehen sein, dass der erste spezifische Fluiddruck, insbesondere zumindest während des Messzeitraums, mit einer schrittweisen Änderungsrate von betragsmäßig (i) 1 mmHg oder mehr als 1 mmHg, (ii) 50 mmHg oder weniger als 50 mmHg, und/oder (iii) zwischen 1 mmHg und 50 mmHg verändert wird.
Die Änderungsrate ist dabei vorzugsweise als die Druckdifferenz zwischen zwei der oben beschriebenen unmittelbar aufeinanderfolgenden Druckniveaus anzusehen.
Bevorzugte Änderungsraten sind betragsmäßig 1 mmHg, 3 mmHg, 5 mmHg, 10 mmHg, 15 mmHg, 20 mmHg, 25 mmHg und/oder 27 mmHg.
Alternativ oder ergänzend kann auch vorgesehen sein, dass das zeitabhängige Verändern des ersten spezifischen Fluiddrucks das zeitabhängige Verkleinern des ersten spezifischen Fluiddrucks aufweist oder darstellt.
Beispielsweise kann der erste spezifische Fluiddruck von dem ersten Anfangsdruckwert auf den ersten Zieldruckwert verkleinert werden.
Alternativ oder ergänzend kann auch vorgesehen sein, dass das zeitabhängige Verändern des ersten spezifischen Fluiddrucks das zeitabhängige Vergrößern des ersten spezifischen Fluiddrucks aufweist oder darstellt.
Beispielsweise kann der erste spezifische Fluiddruck von dem ersten Anfangsdruckwert auf den ersten Zieldruckwert vergrößert werden.
Alternativ oder ergänzend kann auch vorgesehen sein, dass, insbesondere zumindest während des Messzeitraums, der in der Kammer zumindest zu einzelnen Mess-Zeitpunkten bestehende, insbesondere aktuelle, Fluiddruck wenigstens aus dem zeitabhängigen ersten spezifischen Fluiddruck und einem von dem Teil des Körpers des Lebewesens auf die Kammer ausgeübten zeitabhängigen Einwirkungsdrucks, wobei der Einwirkungsdruck vorzugsweise zumindest teilweise und/oder zumindest zeitweise durch den Blutdruck des Lebwesens und/oder durch über die Blutgefäße des Lebewesens ausbreitende Pulswellen beeinflusst wird, resultiert.
Mit anderen Worten gesprochen wird der in der Kammer messbare Fluiddruck (also der jeweils aktuelle Fluiddruck) durch mehrere Faktoren beeinflusst.
Ein Faktor von zumindest zwei Faktoren ist dabei vorzugsweise der durch die erste Druckanpassungseinrichtung bewirkte Druckerhöhung gemäß dem ersten spezifischen Fluiddruck gegenüber Atmosphäre. Ein anderer Faktor der zumindest zwei Faktoren ist dabei vorzugsweise der letztlich durch den Pulsschlag des Lebewesens vermittelt durch die Pulswellen auf die Kompressionseinrichtung und damit auf die Kammer einwirkenden Kräfte, welche zu einer Volumenänderung in der Kammer führen und damit zu einer Veränderung des Fluiddrucks des in der Kammer befindlichen Fluids gemäß dem Verlauf der Pulswellen.
Es kann dabei freilich sein, dass die Faktoren jedenfalls anhand eines einzelnen Messwertes des Fluiddrucks in der Kammer gegenüber Atmosphäre nicht voneinander trennbar sind. Allerdings könnten beispielsweise, insbesondere wenn der Verlauf des Fluiddrucks in der Kammer über der Zeit aufgenommen werden würde, die Pulswellen auf einer (gedachten) Kurve eines Druckverlaufs gemäß dem ersten spezifischen Fluiddrucks verlaufen.
Alternativ oder ergänzend kann auch vorgesehen sein, dass der zweite spezifische Fluiddruck innerhalb des Vorlage-Volumens, insbesondere mittels der zweiten Druckanpassungseinrichtung und/oder vor dem Messzeitraum, auf einen zweiten Anfangsdruckwert eingestellt und/oder, insbesondere ausgehend von dem zweiten Anfangsdruckwert und/oder zumindest während des Messzeitraums, zeitabhängig verändert wird, vorzugsweise bis ein zweiter Zieldruckwert erreicht ist.
Vorzugsweise wird der zweite spezifische Fluiddruck ausgehend von dem zweiten Anfangsdruckwert ab einem Zeitpunkt zeitabhängig verändert, der vor Beginn des Messzeitraums liegt oder der den Beginn des Messzeitraums darstellt.
Vorzugsweise erreicht der zweite spezifische Fluiddruck den zweiten Zieldruckwert zu einem Zeitpunkt, der nach Ende des Messzeitraums liegt oder der das Ende des Messzeitraums darstellt.
Der zweite Anfangsdruckwert kann definiert oder definierbar sein. Der zweite Zieldruckwert kann definiert oder definierbar sein.
Beispielsweise kann das Vorlage-Volumen zunächst aufgepumpt werden, bis der zweite spezifische Fluiddruck den zweite Anfangsdruckwert erreicht hat und anschließend kann der zweite spezifische Fluiddruck verändert werden, bis der definierte oder definierbare zweite Zieldruckwert erreicht ist.
Beispielsweise kann vorgesehen sein, dass während der zweite spezifische Fluiddruck auf den zweiten Anfangsdruckwert gebracht wird, der Fluiddruck, insbesondere der zweite spezifische Fluiddruck, in dem Vorlage-Volumen mittels des zweiten Drucksensors überwacht und/oder der zweite spezifische Fluiddruck geregelt wird.
Beispielsweise kann vorgesehen sein, dass während der zweite spezifische Fluiddruck auf den zweiten Zieldruckwert verändert wird, der Fluiddruck, insbesondere der zweite spezifische Fluiddruck, in dem Vorlage-Volumen mittels des zweiten Drucksensors überwacht und/oder der zweite spezifische Fluiddruck geregelt wird.
In einer bevorzugten Ausführungsform ist der zu dem ersten Mess-Zeitpunkt während des Messzeitraums eingestellte zweite spezifische Fluiddruck geringer oder größer als der zweite Anfangsdruckwert. Mit anderen Worten kann der Messzeitraum zeitlich so gelegt werden, dass er erst beginnt, nachdem der zweite spezifische Fluiddruck bereits ausgehend von dem zweiten Anfangsdruckwert verändert wurde. Dies ist daher besonders bevorzugt, da während des Zeitraums bis zum ersten Mess-Zeitpunkt eine eingesetzte Regel- und Steuer-Elektronik sich so vorteilhaft einregeln kann. Gleichermaßen kann auch alternativ oder ergänzend der zu dem letzten Mess-Zeitpunkt während des Messzeitraums eingestellte zweite spezifische Fluiddruck größer oder kleiner sein als der zweite Zieldruckwert.
In einer ebenfalls bevorzugten Ausführungsform kann vorgesehen sein: (i) Es wird der erste spezifische Fluiddruck, insbesondere während der Fluiddruck, insbesondere der erste spezifische Fluiddruck, in der Kammer mittels des ersten Drucksensors überwacht und/oder geregelt wird, auf den ersten Anfangsdruckwert oder einen davon um höchstens 50 %, vorzugsweise um höchstens 40 %, vorzugsweise um höchstens 30 %, vorzugsweise um höchstens 20 %, vorzugsweise um höchstens 10 %, vorzugsweise um höchstens 5 %, vorzugsweise um höchstens 3 %, vorzugsweise um höchstens 1 %, abweichenden Fluiddruck gebracht und/oder es wird der zweite spezifische Fluiddruck, insbesondere während der Fluiddruck, insbesondere der zweite spezifische Fluiddruck, in dem Vorlage-Volumen mittels des zweiten Drucksensors überwacht und/oder geregelt wird, auf den zweiten Anfangsdruckwert oder einen davon um höchstens 50 %, vorzugsweise um höchstens 40 %, vorzugsweise um höchstens 30 %, vorzugsweise um höchstens 20 %, vorzugsweise um höchstens 10 %, vorzugsweise um höchstens 5 %, vorzugsweise um höchstens 3 %, vorzugsweise um höchstens 1 %, abweichenden Fluiddruck gebracht und/oder (ii) es wird, insbesondere anschließend und/oder währenddessen, eine definierte oder definierbare Druckdifferenz zwischen dem Fluiddruck innerhalb der Kammer und dem Fluiddruck innerhalb des Vorlage-Volumens durch eine Regelung unter Einbeziehung von Messwerten des Differenzdrucksensors eingestellt.
Ein Fluiddruck weicht dabei vorzugsweise dann um höchstens X % von einem Anfangsdruckwert ab, wenn das Verhältnis von „Fluiddruck in mmHg“ und „Anfangsdruckwert in mmHg“ zwischen 1-X/100 und 1+X/100 liegt.
Mit anderen Worten gesprochen, kann einer der beiden Fluiddrücke innerhalb Kammer und Vorlage-Volumen oder können beide Fluiddrücke auf einen ungefähren Wert gebracht werden. Dazu kann ein günstiger Drucksensor eingesetzt werden, da eine vergleichsweise geringe Auflösung ausreichend ist. Anschließend kann die Druckdifferenz zwischen Kammer und Vorlage-Volumen mittels des sehr viel feiner auflösenden Differenzdrucksensors auf den gewünschten Wert eingestellt werden.
Alternativ oder ergänzend kann auch vorgesehen sein, dass (A) der zweite Anfangsdruckwert (i) größer als 10 mmHg, vorzugsweise größer als 50 mmHg, vorzugsweise größer als 100 mmHg, vorzugsweise größer als 150 mmHg, vorzugsweise größer als 200 mmHg, vorzugsweise größer als 250 mmHg, vorzugsweise größer als 300 mmHg, vorzugsweise größer als 350 mmHg, vorzugsweise größer als 400 mmHg, vorzugsweise größer als 450 mmHg, vorzugsweise größer als 500 mmHg, (ii) kleiner als 700 mmHg, vorzugsweise kleiner als 600 mmHg, vorzugsweise kleiner als 550 mmHg, vorzugsweise kleiner als 500 mmHg, vorzugsweise kleiner als 450 mmHg, vorzugsweise kleiner als 400 mmHg, vorzugsweise kleiner als 350 mmHg, vorzugsweise kleiner als 300 mmHg, vorzugsweise kleiner als 250 mmHg, vorzugsweise kleiner als 200 mmHg, vorzugsweise kleiner als 150 mmHg, vorzugsweise kleiner als 100 mmHg, vorzugsweise kleiner als 50 mmHg, und/oder (iii) zwischen 10 mmHg und 700 mmHg, vorzugsweise zwischen 100 mmHg und 500 mmHg, vorzugsweise zwischen 100 mmHg und 400 mmHg, vorzugsweise zwischen 150 mmHg und 350 mmHg, vorzugsweise zwischen 150 mmHg und 200 mmHg oder zwischen 200 mmHg und 350 mmHg, ist,
und/oder
(B) der zweite Zieldruckwert (i) größer als 1 mmHg, vorzugsweise größer als 3 mmHg, vorzugsweise größer als 5 mmHg, vorzugsweise größer als 10 mmHg, vorzugsweise größer als 20 mmHg, vorzugsweise größer als 30 mmHg, vorzugsweise größer als 40 mmHg, vorzugsweise größer als 50 mmHg, vorzugsweise größer als 60 mmHg, vorzugsweise größer als 70 mmHg, vorzugsweise größer als 100 mmHg, (ii) kleiner als 300 mmHg, vorzugsweise kleiner als 250 mmHg, vorzugsweise kleiner als 200 mmHg, vorzugsweise kleiner als 150 mmHg, vorzugsweise kleiner als 100 mmHg, vorzugsweise kleiner als 80 mmHg, vorzugsweise kleiner als 50 mmHg, vorzugsweise kleiner als 30 mmHg, vorzugsweise kleiner als 20 mmHg, vorzugsweise kleiner als 15 mmHg, vorzugsweise kleiner als 10 mmHg, vorzugsweise kleiner als 5 mmHg, vorzugsweise kleiner als 3 mmHg, und/oder (iii) zwischen 1 mmHg und 300 mmHg, vorzugsweise zwischen 1 mmHg und 200 mmHg, vorzugsweise zwischen 1 mmHg und 100 mmHg, vorzugsweise zwischen 1 mmHg und 80 mmHg, vorzugsweise zwischen 1 mmHg und 20 mmHg oder zwischen 20 mmHg und 80 mmHg, ist.
Dadurch kann der Fluiddruck innerhalb des Vorlage-Volumens sehr zuverlässig eingestellt und/oder über der Zeit verändert werden.
Alternativ oder ergänzend kann auch vorgesehen sein, dass der zweite spezifische Fluiddruck, insbesondere zumindest während des Messzeitraums, innerhalb des Vorlage-Volumens (i) derart angepasst wird, dass das Verhältnis aus dem ersten spezifischen Fluiddruck in der Kammer und dem zweiten spezifischen Fluiddurch innerhalb des Vorlage-Volumens, insbesondere zu jedem Mess-Zeitpunkt, einen Wert aufweist (a) von zwischen 0,5 und kleiner als 1,0, insbesondere von zwischen 0,6 und kleiner als 1,0, insbesondere von zwischen 0,7 und kleiner als 1,0, insbesondere von zwischen 0,9 und kleiner als 1,0, und/oder (b) von zwischen mehr als 1,0 und 1,5, insbesondere von zwischen mehr als 1,0 und 1,4, insbesondere von zwischen mehr als 1,0 und 1,3, insbesondere von zwischen mehr als 1,0 und 1,1, (ii) zumindest zeitweise gleichzeitig mit dem ersten spezifischen Fluiddruck innerhalb der Kammer verändert wird, (iii) gleichphasig mit dem ersten spezifischen Fluiddruck innerhalb der Kammer verändert wird, (iv) einen betragsmäßigen Druckunterschied zu dem ersten spezifischen Fluiddruck innerhalb der Kammer von wenigstens dem einfachen, vorzugsweise von wenigstens dem zweifachen, vorzugsweise von wenigstens dem dreifachen, vorzugsweise von wenigstens dem vierfachen, vorzugsweise von wenigstens dem fünffachen, der betragsmäßig maximalen durch die Pulswellen während des Messzeitraums bewirkten Druckänderung aufweist und/oder (v) mit einer identischen Änderungsrate wie der erste spezifische Fluiddruck innerhalb der Kammer verändert wird.
Die beiden Fluiddrücke werden dabei vorzugsweise dann gleichphasig verändert, wenn einer Zunahme des Fluiddrucks in der Kammer eine Zunahme des Fluiddrucks in dem Vorlage-Volumen gegenübersteht oder umgekehrt, und wenn einer Abnahme des Fluiddrucks in der Kammer eine Abnahme des Fluiddrucks in dem Vorlage-Volumen gegenübersteht oder umgekehrt. Der Fluiddruck kann dabei in Kammer und Vorlage-Volumen gleichzeitig oder zeitlich versetzt gleichphasig verändert werden, insbesondere durch Anpassen des ersten spezifischen Fluiddrucks und/oder des zweiten spezifischen Fluiddrucks.
Vorzugsweise liegt eine identische Änderungsrate der Fluiddrücke dann vor, wenn die beiden Änderungsraten höchsten 10 %, vorzugsweise höchstens 7 %, vorzugsweise höchstens 5 %, vorzugsweise höchstens 3 %, vorzugsweise höchstens 2 %, vorzugsweise höchstens 1 %, vorzugsweise höchstens 0,5 %, voneinander abweichen.
Alternativ oder ergänzend kann auch vorgesehen sein, dass, insbesondere zumindest zu den einzelnen Mess-Zeitpunkten, der Druckunterschied zwischen dem ersten spezifischen Fluiddruck innerhalb der Kammer und dem zweiten spezifischen Fluiddruck innerhalb des Vorlage-Volumens eingestellt wird (i) auf einen konstanten Wert und/oder (ii) auf einen Wert von betragsmäßig (a) 1 mmHg oder mehr als 1 mmHg, (b) 600 mmHg oder weniger als 600 mmHg und/oder (c) zwischen 1 mmHg und 600, vorzugsweise zwischen 1 mmHg und 100 mmHg, vorzugsweise zwischen 10 mmHg und 50 mmHg, wie beispielsweise 1 mmHg, 10 mmHg, 25 mmHg, 30 mmHg oder 50 mmHg.
Vorteilhafte Druckunterschiede weisen betragsmäßige Werte von beispielsweise 25 mmHg, 50 mmHg oder 100 mmHg auf.
Ein konstanter Druckunterschied bedeutet hier also vorzugsweise, dass zwischen dem ersten spezifischen Fluiddruck in der Kammer und dem zweiten spezifischen Fluiddruck in dem Vorlage-Volumen, insbesondere zu jedem Messzeitpunkt, der gleiche Druckunterschied besteht. Dabei kann entweder der erste spezifische Fluiddruck in der Kammer jeweils größer sein als der zweite spezifische Fluiddruck in dem Vorlage-Volumen oder umgekehrt, der erste spezifische Fluiddruck in der Kammer kann jeweils kleiner sein als der zweite spezifische Fluiddruck in dem Vorlage-Volumen.
In einer Ausführungsform weist das Einstellen des konstanten Druckunterschieds auf, dass Werte des ersten Drucksensors, des zweiten Drucksensors und/oder des Differenzdrucksensors einbezogen werden, insbesondere im Rahmen einer Steuerung und/oder Regelung verarbeitet werden.
Alternativ oder ergänzend kann auch vorgesehen sein, dass der, insbesondere aktuelle, Fluiddruck innerhalb des Vorlage-Volumens nicht durch das Lebewesen oder Teilen davon, insbesondere nicht durch den Blutdruck des Lebewesens und/oder durch über die Blutgefäße des Lebewesens ausbreitende Pulswellen, beeinflusst wird.
Vorzugsweise wird daher das Vorlage-Volumen derart vorgesehen und/oder bereitgestellt, dass es nicht in Wirkverbindung mit dem Lebewesen steht, insbesondere nicht an dem Lebewesen angeordnet ist und/oder in Kontakt mit diesem steht. Beispielseise kann das Vorlage-Volumen separat und/oder räumlich getrennt von dem Lebewesen bereitgestellt werden.
In einer Ausführungsform wird der Fluiddruck in dem Vorlage-Volumen, insbesondere für gegebene Umgebungsbedingungen, wie insbesondere einen gegebenen Atmosphärendruck, nur bestimmt durch den zweiten spezifischen Fluiddruck.
Alternativ oder ergänzend kann auch vorgesehen sein, dass der erste spezifische Fluiddruck in der Kammer und der zweite spezifische Fluiddruck im Vorlage-Volumen, insbesondere zumindest während des Messzeitraums und/oder zumindest zu jeder Messung, derart kontrolliert und/oder angepasst werden, dass sich, insbesondere zumindest während des Messzeitraums und/oder zumindest zu jeder Messung, der erste spezifische Fluiddruck, vorzugsweise zu jedem Zeitpunkt, auf einem größeren oder kleineren Wert befindet, als der zweite spezifische Fluiddruck.
In einer Ausführungsform werden der erste spezifische Fluiddruck innerhalb der Kammer und der zweite spezifische Fluiddruck innerhalb des Vorlage-Volumens jeweils auf den ersten bzw. zweiten Anfangsdruckwert eingestellt, welche sich jedoch unterscheiden, und ausgehend von dem jeweiligen Anfangsdruckwert werden der erste spezifische Fluiddruck innerhalb der Kammer und der zweite spezifische Fluiddruck innerhalb des Vorlage-Volumens gleichzeitig und/oder mit einer identischen Änderungsrate verändert, also etwa verringert oder vergrößert, wobei beispielsweise der Druckunterschied zwischen dem ersten spezifischen Fluiddruck und dem zweiten spezifischen Fluiddruck immer konstant gehalten wird.
Alternativ oder ergänzend kann auch vorgesehen sein, dass die aufgenommenen Messwerte eine Messkurve beschreiben, welche einen Verlauf der Pulswellen des Blutdrucks des Lebewesens repräsentiert und/oder darstellt und/oder ermittelbar macht.
Beispielsweise kann eine Kurve gemäß der Methode der kleinsten Fehlerquadrate durch die Messwerte gelegt werden, um eine Messkurve und/oder den Verlauf der Pulswellen zu erhalten.
Alternativ oder ergänzend kann auch vorgesehen sein, dass die aufgenommenen Messwerte ausgewertet werden und/oder Kenngrößen des Blutdrucks, wie den systolischen Blutdruck, den diastolischen Blutdruck und/oder morphologische Eigenschaften, des Lebewesens basierend zumindest auf einem Ergebnis der Auswertung ermittelt werden.
In einer Ausführungsform weist das Auswerten der Messwerte auf, eine Einhüllende zu den Messwerten zu bestimmen und auszuwerten, und die Kenngrößen des Blutdrucks basierend zumindest auf einem Ergebnis der Auswertung der Einhüllenden zu ermitteln.
Die Auswertung der Einhüllenden kann dabei in an sich bekannter Weise erfolgen. Beispielsweise kann die Einhüllende von Messwerten, die während eines abfallenden ersten spezifischen Fluiddrucks aufgenommen wurden, bei einem ersten ersten spezifischen Fluiddruck ansteigen (hier erfolgt die Abgrenzung zwischen presystolischer Pulsdruckamplitude bei geschlossener Arterie und dem ersten Öffnen der Arterie), wobei vorzugsweise dieser erste erste spezifische Fluiddruck dann den systolischen Blutdruck des Lebewesens darstellt, bei einem zweiten ersten spezifischen Fluiddruck ihr Maximum erreichen, wobei vorzugsweise dieser zweite erste spezifische Fluiddruck dann den mittleren Blutdruck des Lebewesens (mean arterieller pressure, MAP) darstellt, und bei einem dritten ersten spezifischen Fluiddruck wieder abfallen, wobei vorzugsweise dieser dritte erste spezifische Fluiddruck dann den diastolischen Blutdruck des Lebewesens darstellt.
Auf diese Weise lässt sich also anhand der aufgenommenen Messwerte und/oder der Einhüllenden die genannten Blutdruckparameter besonders vorteilhaft ermitteln.
Vorzugsweise werden die Amplituden der einzelnen Pulswellen ausgewertet und vorzugsweise miteinander verglichen. Dadurch können besonders vorteilhaft morphologische Veränderungen der Amplituden und Pulswellen erkannt werden.
In einer Ausführungsform werden die die aufgenommenen Messwerte, insbesondere der Verlauf der Pulswellen, die Kenngrößen des Blutdrucks und/oder zumindest ein Ergebnis der Auswertung grafisch, etwa auf einer Anzeigevorrichtung, ausgegeben.
Morphologische Eigenschaften des Lebewesens können eine oder mehrerer der folgenden Optionen umfassen: Pulsdruck, Amplitudenvolumen, Pulsabstand beat to beat, Amplitudenbreite und -Höhe und/oder Atmung.
In einer Ausführungsform werden die Messwerte mit der Recheneinheit wie oben beschrieben ausgewertet.
Alternativ oder ergänzend kann auch vorgesehen sein, dass der Differenzdruck zwischen dem, insbesondere aktuellen, Fluiddruck in der Kammer und dem, insbesondere aktuellen, Fluiddruck in dem Vorlage-Volumen mittels eines Differenzdrucksensors gemessen wird, wobei vorzugsweise eine erste Seite des Differenzdrucksensors fluidal mit der Kammer und eine zweite Seite des Differenzdrucksensors fluidal mit dem Vorlage-Volumen verbunden ist und insbesondere der Differenzdrucksensor positive Druckwerte liefert, wenn der, insbesondere aktuelle, Fluiddruck in der Kammer größer ist als der, insbesondere aktuelle, Fluiddruck in dem Vorlage-Volumen, und der Differenzdrucksensor negative Druckwerte liefert, wenn der, insbesondere aktuelle, Fluiddruck in der Kammer kleiner ist als der, insbesondere aktuelle, Fluiddruck in dem Vorlage-Volumen.
Es wird dabei also vorteilhafterweise die erste Seite des Differenzdrucksensors mit dem Fluidruck innerhalb der Kammer beaufschlagt und/oder die zweite Seite des Differenzdrucksensors mit dem Fluidruck innerhalb des Vorlage-Volumens beaufschlagt.
Vorzugsweise weist der Differenzdrucksensor einen Messbereich auf, der wenigstens dem einfachen, vorzugsweise wenigstens dem zweifachen, vorzugsweise wenigstens dem dreifachen, vorzugsweise wenigstens dem vierfachen, vorzugsweise wenigstens dem fünffachen, der zu erwartenden Breite des Wertebereichs der Pulswellen des Lebewesens entspricht.
Beispielsweise kann der Differenzdrucksensor einen Messbereich von wenigstens 10 mmHg oder von wenigstens 30 mmHg oder von wenigstens 50 mmHg aufweisen.
Es kann dabei vorteilhafterweise vorgesehen sein, dass die Recheneinheit in Wirkverbindung mit dem Differenzdrucksensor steht und/oder dass die Recheneinheit von diesem die Messwerte empfängt.
Alternativ oder ergänzend kann auch vorgesehen sein, dass die erste Druckanpassungseinrichtung ein erstes elektronisches Ventil und/oder eine erste Pumpe, wie eine Piezopumpe, aufweist und/oder wobei das zeitabhängige Verändern des ersten spezifischen Fluiddrucks aufweist, das erste elektronische Ventil und/oder die erste Pumpe zeitabhängig zu steuern und/oder zu regeln.
Ein entsprechendes Ventil und/oder eine entsprechende Pumpe kann jeweils besonders zuverlässig und mit günstigen Mitteln geregelt und/oder gesteuert werden.
Alternativ oder ergänzend kann auch vorgesehen sein, dass die zweite Druckanpassungseinrichtung ein zweites elektronisches Ventil und/oder eine zweite Pumpe, wie eine Piezopumpe, aufweist und/oder wobei das zeitabhängige Verändern des zweiten spezifischen Fluiddrucks innerhalb des Vorlage-Volumens aufweist, das zweite elektronische Ventil und/oder die zweite Pumpe zeitabhängig zu steuern und/oder zu regeln.
Ein entsprechendes Ventil und/oder eine entsprechende Pumpe kann jeweils besonders zuverlässig und mit günstigen Mitteln geregelt und/oder gesteuert werden.
Alternativ oder ergänzend kann auch vorgesehen sein, dass die Kompressionseinrichtung eine Blutdruckmess-Manschette aufweist oder darstellt, wobei vorzugsweise durch die Manschette das Teil des Körpers des Lebewesens in unterschiedlichem Maße zusammendrückbar ist, und/oder wobei die Kammer eine, insbesondere mit einem Fluid befüllbare und entleerbare, Kammer der Manschette ist.
Um eine nicht-invasiven Blutdruckmessung durchzuführen, kann daher bei dem Verfahren vorteilhafterweise vorgesehen sein, dass zunächst die Kompressionseinrichtung, insbesondere also die Blutdruckmess-Manschette, an dem Lebewesen angeordnet wird, etwa indem sie um die Extremität des Lebewesens gelegt wird. Vorzugsweise wird dann anschließend der erste spezifische Fluiddruck in der Kammer erhöht, etwa indem die Kammer mit Fluid (etwa Luft) aufgepumpt wird (beispielsweise mittels der ersten Pumpe). Dies erfolgt vorzugsweise solange, bis der erste spezifische Fluiddruck den ersten Anfangsdruckwert erreicht.
Alternativ oder ergänzend kann auch vorgesehen sein, dass das Vorlage-Volumen ein Volumen (i) innerhalb eines Objektes, (ii) innerhalb eines Hohlkörpers und/oder (iii) innerhalb eines Behältnisses ist.
Es ist dabei als besonders vorteilhaft erkannt worden, dass die Größe des Vorlage-Volumens sich nicht an der Größe des Volumens der Kammer orientieren muss, da es vorliegend lediglich auf die Fluiddrücke innerhalb der Kammer und des Vorlage-Volumens ankommt. Daher kann die Größe des Vorlage-Volumens unabhängig gewählt werden kann. Es kann daher prinzipiell auch ein sehr kleines Volumen in Frage kommen, so dass die zum Einsatz kommende Vorrichtung besonders kompakt ausgeführt sein kann.
Bei einem vergleichsweise kleinen Volumen müssen lediglich auch kleine Fluidmengen zum Einstellen des Fluiddrucks innerhalb des Vorlage-Volumens hinreichend genau gesteuert und/oder geregelt werden können.
Um eine nicht-invasiven Blutdruckmessung durchzuführen, kann daher bei dem Verfahren vorteilhafterweise vorgesehen sein, dass der zweite spezifische Fluiddruck in dem Vorlage-Volumen erhöht wird, etwa indem das Vorlage-Volumen (beispielsweise innerhalb des besagten Hohlkörpers) mit Fluid (etwa Luft) aufgepumpt wird (beispielsweise mittels der zweiten Pumpe). Dies erfolgt vorzugsweise solange, bis der zweite spezifische Fluiddruck den zweiten Anfangsdruckwert erreicht.
Die Aufgabe wird durch die Erfindung gemäß einem zweiten Aspekt dadurch gelöst, dass eine Vorrichtung für eine nicht-invasive Blutdruckmessung, aufweisend
eine Kompressionseinrichtung, mittels der zumindest während eines Messzeitraums ein zeitlich variierender Druck auf zumindest einen Teil des Körpers eines Lebewesens ausübbar ist, indem mittels einer von der Vorrichtung aufgewiesenen ersten Druckanpassungseinrichtung ein erster spezifischer Fluiddruck innerhalb einer Kammer der Kompressionseinrichtung zumindest während des Messzeitraums zeitabhängig veränderbar ist,
wobei die Vorrichtung einen Differenzdrucksensor und ein Objekt mit einem eingeschlossenen Vorlage-Volumen aufweist und die Vorrichtung dazu eingerichtet ist, zu unterschiedlichen Mess-Zeitpunkten während des Messzeitraums, bei denen zumindest teilweise unterschiedliche erste spezifische Fluiddrücke eingestellt sind, jeweils zumindest einen Messwert eines zu dem jeweiligen Mess-Zeitpunkt zwischen dem, insbesondere aktuellen, Fluiddruck innerhalb der Kammer und dem, insbesondere aktuellen, Fluiddruck innerhalb des Vorlage-Volumens bestehenden Differenzdrucks mit dem Differenzdrucksensor aufzunehmen, und
wobei die Vorrichtung dazu eingerichtet ist, mittels einer von der Vorrichtung aufgewiesenen zweiten Druckanpassungseinrichtung einen zweiten spezifischen Fluiddruck innerhalb des Vorlage-Volumens derart anzupassen, dass zumindest zu jedem Mess-Zeitpunkt der, insbesondere aktuelle, Fluiddruck innerhalb des Vorlage-Volumens verschieden ist zu zumindest dem zu dem jeweiligen Mess-Zeitpunkt eingestellten ersten spezifischen Fluiddruck, vorgeschlagen wird.
Alle Vorteile, die in Bezug auf das Verfahren gemäß dem ersten Aspekt der Erfindung, beschrieben wurden, gelten entsprechend auch für die Vorrichtung gemäß dem zweiten Aspekt der Erfindung. Es kann daher hierzu insoweit auf die vorherigen Ausführungen verwiesen werden.
Alle Merkmale, wie insbesondere körperliche Ausgestaltungen oder relative Anordnungen einzelner Teile, die in Bezug auf das Verfahren gemäß dem ersten Aspekt der Erfindung beschrieben wurden, können vorteilhafterweise auch bei der Vorrichtung vorgesehen werden, einzeln und in beliebiger Kombination. Außerdem ist die Vorrichtung oder deren Teile jeweils dazu eingerichtet, die obligatorischen Verfahrensmerkmale sowie optional eines oder mehrere der fakultativen Verfahrensmerkmale auszuführen. Es kann daher zu alldem insoweit auf die vorherigen Ausführungen verwiesen werden.
Um die Verfahrensmerkmale auszuführen, kann die Vorrichtung eine Recheneinheit aufweisen, welche Recheneinheit dazu eingerichtet ist, eines oder mehrerer der Verfahrensmerkmale auszuführen, und welche Recheneinheit vorteilhafterweise in Wirkverbindung mit einem oder mehreren anderen Teilen der Vorrichtung steht, um diese jeweils geeignet beeinflussen, kontrollieren, steuern und/oder regeln zu können (beispielsweise kann die Recheneinheit: mit einer oder beiden Druckanpassungseinrichtungen in Wirkverbindung stehen und daher dazu eingerichtet sein, den ersten spezifischen Fluiddruck in der Kammer und/oder den zweiten spezifischen Fluiddruck in dem Vorlage-Volumen wie oben beschrieben einzustellen; und/oder mit dem Differenzdrucksensor in Wirkverbindung stehen und daher dazu eingerichtet sein, die Messwerte wie oben beschrieben von diesem zu empfangen und/oder auszuwerten).
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung, in der bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung anhand schematischer Zeichnungen erläutert werden.
Dabei zeigen:

1 eine schematische Darstellung einer Vorrichtung gemäß dem zweiten Aspekt der Erfindung;
2a ein Diagramm eines Verlaufs jeweils des ersten und zweiten spezifischen Fluiddrucks in einer Kammer und einem Vorlage-Volumen einer Kompressionseinrichtung der Vorrichtung aus 1;
2b ein Diagramm eines Verlaufs des Fluiddrucks in der Kammer der Kompressionseinrichtung der Vorrichtung aus 1;
2c ein Diagramm eines ersten Verlaufs von durch Pulswellen eines Lebewesens verursachten Druckänderungen in der Kammer der Kompressionseinrichtung der Vorrichtung aus 1 unter ersten Bedingungen;
2d ein Diagramm eines zweiten Verlaufs von durch Pulswellen eines Lebewesens verursachten Druckänderungen in der Kammer der Kompressionseinrichtung der Vorrichtung aus 1 unter zweiten Bedingungen;
2e ein Diagramm eines dritten Verlaufs von durch Pulswellen eines Lebewesens verursachten Druckänderungen in der Kammer der Kompressionseinrichtung der Vorrichtung aus 1 unter dritten Bedingungen;
2f ein Diagramm eines vierten Verlaufs von durch Pulswellen eines Lebewesens verursachten Druckänderungen in der Kammer der Kompressionseinrichtung der Vorrichtung aus 1 unter vierten Bedingungen; und
3 ein Ablaufdiagramm eines Verfahrens gemäß dem ersten Aspekt der Erfindung.

Beschreibung der Ausführungsformen
1 zeigt eine schematische Darstellung einer Vorrichtung 1 für eine nicht-invasive Blutdruckmessung gemäß dem zweiten Aspekt der Erfindung.
Die Vorrichtung 1 weist eine Kompressionseinrichtung 3 in Form einer Blutdruckmess-Manschette auf. Die Kompressionseinrichtung 3 ist um ein Teil 5 des Körpers eines Lebewesens, nämlich um einen Oberarm eines Menschen, gelegt. Der Oberarm ist hier schematisch in einer geschnittenen Schnittansicht dargestellt, wobei die Schnittfläche schraffiert ist.
Mit der Kompressionseinrichtung 3 ist ein zeitlich variierender Druck auf den Oberarm 5 ausübbar, indem ein erster spezifischer Fluiddruck innerhalb einer Kammer 7 der Kompressionseinrichtung 3 mittels einer von der Vorrichtung 1 aufgewiesenen ersten Druckanpassungseinrichtung 9 zeitabhängig veränderbar ist. Die Kammer 7 umgreift den Oberarm 5 des Menschen, wie in 1 illustriert, umfänglich.
Bei der ersten Druckanpassungseinrichtung 9 handelt es sich um eine Pumpe, mit der Fluid, nämlich Luft, in die Kammer 7 gepumpt werden kann und mit der die Kammer 7 auch entleert werden kann, indem Fluid aus der Kammer 7 herausgepumpt wird. Dadurch lässt sich der erste spezifische Fluiddruck innerhalb der Kammer 7 anpassen. Dazu ist die Druckanpassungseinrichtung 9 fluidal mit der Kammer 7 über eine Fluidleitung 11 verbunden.
Außerdem weist die Vorrichtung 1 auch einen Hohlkörper 13 mit einem eingeschlossenen Vorlage-Volumen 15 auf. Vorliegend ist der Hohlkörper 13 ein würfelförmiger Körper und das Vorlage-Volumen 15 ist ebenfalls würfelförmig ausgestaltet. Jedoch wäre auch eine andere, etwa zylinderförmige oder kugelförmige, Ausbildung von Hohlkörper und/oder Vorlage-Volumen möglich.
Das Vorlage-Volumen ist über eine Fluidleitung 17 mit einer zweiten Druckanpassungseinrichtung 19 verbunden. Bei der zweiten Druckanpassungseinrichtung 19 handelt es sich um eine Pumpe, mit der Fluid, nämlich Luft, in das Vorlage-Volumen 15 gepumpt werden kann und mit der das Vorlage-Volumen 15 auch entleert werden kann, indem Fluid aus ihm herausgepumpt wird. Dadurch lässt sich ein zweiter spezifischer Fluiddruck innerhalb des Vorlage-Volumens 15 anpassen.
Vorliegend wird der in dem Vorlage-Volumen 15 bestehende Fluiddruck lediglich durch den jeweiligen zweiten spezifischen Fluiddruck bestimmt, ist also identisch zu diesem. Demgegenüber wird der in der Kammer 7 bestehende Fluiddruck durch den jeweiligen ersten spezifischen Fluiddruck bestimmt sowie auch durch eine zeitabhängige Deformation der Manschette 3 und damit einhergehenden VolumenÄnderung innerhalb der Kammer 7 aufgrund des Kraft-Einflusses, den die Pulswellen über die Blutgefäßwände des Menschen über den Oberarm 5 des Menschen auf die Manschette 3 und damit auf die Kammer 7 ausüben. Die zeitabhängige Deformation repräsentiert die Pulswellen, welche somit als Druckvariationen messbar sind und zumindest gedanklich als dem ersten spezifischen Fluiddruck überlagert darstellbar sind.
Außerdem weist die Vorrichtung 1 auch einen Differenzdrucksensor 21 auf. Der Differenzdrucksensor 21 hat eine erste Seite 23, die über eine Fluidleitung 25 fluidal mit der Kammer 7 verbunden ist. Dadurch ist die erste Seite 23 des Differenzdrucksensors 21 mit dem jeweiligen Fluidruck innerhalb der Kammer 7 beaufschlagt. Der Differenzdrucksensor 21 hat eine zweite Seite 27, die über eine Fluidleitung 29 fluidal mit dem Vorlage-Volumen 15 verbunden ist. Dadurch ist die zweite Seite 27 des Differenzdrucksensors 21 mit dem jeweiligen Fluidruck innerhalb des Vorlage-Volumens 15 beaufschlagt. Der von dem Differenzdrucksensor 21 ausgegebene Wert für den Differenzdruck entspricht bei dieser Beschaltung dem Wert des Fluidrucks innerhalb der Kammer 7 abzüglich des Wertes des Fluidrucks innerhalb des Vorlage-Volumens 15 (oder allgemein „Fluiddruck an erster Seite minus Fluiddruck an zweiter Seite“).
Mittels der ersten Druckanpassungseinrichtung 9 kann beim Einsatz der Vorrichtung 1, wie oben beschrieben, ein erster spezifischer Fluiddruck innerhalb der Kammer 7 angepasst werden. Und mittels der zweiten Druckanpassungseinrichtung 19 kann beim Einsatz der Vorrichtung 1, wie oben beschrieben, ein zweiter spezifische Fluiddruck innerhalb des Vorlage-Volumens 15 angepasst werden.
2a zeigt hierzu ein Diagramm eines exemplarischen, durch die erste Druckanpassungseinrichtung 9 kontrollierten, Verlaufs des ersten spezifischen Fluiddrucks P_s in der Kammer 7 der Kompressionseinrichtung 3 der Vorrichtung 1 und eines exemplarischen, durch die zweite Druckanpassungseinrichtung 19 kontrollierten, Verlaufs des zweiten spezifischen Fluiddrucks P_V in dem Vorlage-Volumen 15.
Beispielsweise kann also der erste spezifische Fluiddruck P_S von einem ersten Anfangsdruckwert P_S1 zum Zeitpunkt t₁ kontinuierlich mit einer konstanten Änderungsrate (in mmHg pro Sekunde) auf einen ersten Zieldruckwert P_S2 zum Zeitpunkt t₂ verändert, insbesondere reduziert, werden. Beispielsweise beträgt der Messzeitraum (t₁..t₂) 60 Sekunden. Entsprechend kann während desselben Zeitraums (t₁..t₂) der zweite spezifische Fluiddruck P_V im Vorlage-Volumen 15 von einem zweiten Anfangsdruckwert P_V1 kontinuierlich und mit identischer Änderungsrate wie zuvor der erste spezifische Fluiddruck P_S auf einen zweiten Zieldruckwert P_V2 verändert, insbesondere reduziert, werden. Dabei besteht zu jedem Zeitpunkt ein identischer Druckunterschied von ΔP_SV zwischen dem ersten spezifischen Fluiddruck in der Kammer 7 und dem zweiten spezifischen Fluiddruck in dem Vorlage-Volumen 15.
Der tatsächlich innerhalb der Kammer 7 (gegen Atmosphäre) messbare Fluiddruck P_K während des Zeitraums t₁ bis t₂ wird jedoch abgesehen von dem ersten spezifischen Fluiddruck P_S noch zumindest durch die Pulswellen des Lebewesens, die sich über die Blutgefäßwände des Lebewesens vom Herzen aus ausbreiten, beeinflusst, wie oben bereits angemerkt wurde. Die Pulswellen üben nämlich eine veränderliche Kraft auf die Manschette 3 aus und verändern damit zeitabhängig das Volumen der Kammer 7 und damit den Fluiddruck innerhalb der Kammer 7.
2b zeigt hierzu ein Diagramm eines exemplarischen und stark schematisch dargestellten Verlaufs des Fluiddrucks P_K in der Kammer 7 der Kompressionseinrichtung 3 der Vorrichtung 1 während des Zeitraums t₁ bis t₂.
Der Verlauf des Fluiddrucks während des Zeitraums t₁ bis t₂ in 2b kann sich hierbei gedanklich also als eine additive Zusammensetzung aus dem Verlauf des ersten spezifischen Fluiddrucks (2a) und dem Verlauf der Druckänderungen aufgrund der Pulswellen vorgestellt werden. Mit anderen Worten, sind also die Druckänderungen aufgrund der Pulswellen auf den Verlauf des ersten spezifischen Fluiddrucks (2a) aufgeprägt. Tatsächlich kann umgekehrt auch dem Verlauf des tatsächlichen Fluiddrucks der 2b der in 2a dargestellte Verlauf des ersten spezifischen Fluiddrucks P_S als eine „fallende Grundlinie“ der Pulswellen entnommen werden.
Wenn jedoch während des Zeitraums t₁ bis t₂ nicht der Fluiddruck in der Kammer 7 gegen Atmosphäre gemessen wird, dessen Verlauf in 2b dargestellt ist, sondern gegen den Fluiddruck innerhalb des Vorlage-Volumens 15 als Vorlage-Druck gemessen wird, wenn also der Differenzdruck ΔP_KV gemessen wird, so spielt auch die kontinuierliche Veränderung des Vorlage-Drucks in die Betrachtung mit hinein. Da vorliegend zwischen dem ersten und zweiten spezifischen Fluiddruck stets ein konstanter Druckunterschied von ΔP_SV besteht (2a), entspricht dabei der Verlauf des Differenzdrucks ΔP_KV gerade dem Verlauf der Pulswellen (bzw. der durch diese bewirkten Druckschwankungen) an einer horizontal verlaufenden „Grundlinie“, wie dies in 2c schematisch illustriert ist.
Wie sich 2c entnehmen lässt, verläuft die (als Punkt-Strich-Linie dargestellte) Grundlinie bei einem Druckwert von P_G. Der Wert von P_G entspricht dabei insbesondere dem Druckunterschied ΔP_SV zwischen dem ersten und zweiten spezifischen Fluiddruck (2a), also P_G = ΔP_SV.
Durch die Wahl des Druckunterschieds ΔP_SV lässt sich somit die Position der „Grundline“ verschieben. Wird der zweite spezifische Fluiddruck erhöht und somit der Druckunterschied ΔP_SV verringert, wird die Kurve aus 2c nach unten verschoben. Wenn der erste und zweite spezifische Fluiddruck identisch sind (und damit der Druckunterschied Null ist), fällt die Grundlinie gerade mit der Zeit-Achse (t) des Diagramms zusammen, wie dies in 2d dargestellt ist. Wenn der zweite spezifische Fluiddruck noch weiter erhöht wird, verschiebt sich die „Grundlinie“ weiter nach unten und mit ihr auch der Verlauf der Pulswellen, wie dies in 2e dargestellt ist. Zum Vergleich ist in den 2d und 2e der Verlauf der Pulswellen aus 2c gestrichelt dargestellt.
Aus diesen Illustrationen wird deutlich, wie durch Anpassen des zweiten spezifischen Fluiddrucks der Wertebereich P_Min bis P_Max der durch die Pulswellen verursachten Druckschwankungen verschoben werden kann, und wie damit der Messbereich eines Differenzdrucksensors vorteilhaft ausgenutzt werden kann. Beispielsweise kann der Wertebereich mit P_Min > 0 ausgerichtet werden, so dass ein dem Differenzdrucksensor nachgeschalteter oder von diesem aufgewiesener nur im positiven Wertebereich arbeitender A/D-Wandler optimal ausgesteuert wird. Oder es kann der Wertebereich in etwa symmetrisch um die Nulllinie (also um die Zeit-Achse) ausgerichtet werden, so dass ein dem Differenzdrucksensor nachgeschalteter oder von diesem aufgewiesener im positiven und negativen Wertebereich arbeitender A/D-Wandler optimal ausgesteuert wird.
Nochmals zurück zu der Situation wie in Bezug auf 2c beschrieben. Werden hier nun jedoch die Leitungen 25 und 29 nicht an der ersten und zweiten Seite 23, 27 sondern vertauscht mit der zweiten und ersten Seite 27, 23 des Differenzdrucksensors 21 angeschlossen, wird ein Verlauf der Pulswellen-Druckschwankungen wie in 2f dargestellt erhalten. Dies entspricht gerade dem Kurven-Verlauf im Diagramm der 2c, jedoch an einer horizontalen Linie gespiegelt.

Die folgende Tabelle gibt einen Überblick für exemplarische Parameter der einzelnen Werte für eine nicht-invasive Blutdruckmessung bei verschiedenen Lebewesen.

Parameter	Lebewesen
	Mensch	Katze
Erster Anfangsdruck (P_S1)	320 mmHg	315 mmHg
Zweiter Anfangsdruck (P_V1)	300 mmHg	305 mmHg
Erster Zieldruckwert (P_S2)	25 mmHg	15 mmHg
Zweiter Zieldruckwert (P_V2)	5 mmHg	10 mmHg
Art der Druckänderung	Kontinuierlich mit konstanter Druckdifferenz	Kontinuierlich mit konstanter Druckdifferenz
Druckänderungsrate ((P_V2-P_V1)/(t₂-t₁))	3 bis 18 mmHg / Sek	3 bis 18 mmHg / Sek
Messzeitraum (t₂-t₁)	12 bis 60 Sekunden	12 bis 60 Sekunden
Messwertaufnahme	500 bis 1000 / Sek	500 bis 1000 / Sek
Amplituden der Pulswellen	0,9 bis 2,5 mmHg	0,22 bis 0,8 µHg

3 zeigt ein Ablaufdiagramm 100 eines Verfahrens zur nicht-invasiven Blutdruckmessung gemäß dem ersten Aspekt der Erfindung.
Insbesondere in Bezug auf die oben gemachten Detail-Erläuterungen zur Vorrichtung 1, weist das Verfahren vorteilhafterweise folgendes auf.
In 101 wird mittels der Kompressionseinrichtung 3 während eines Messzeitraums (von t₁ bis t₂) ein zeitlich variierender Druck auf zumindest den Teil 5 des Körpers eines Lebewesens ausgeübt, indem mittels der ersten Druckanpassungseinrichtung 9 der erste spezifische Fluiddruck innerhalb der Kammer 7 der Kompressionseinrichtung 3 während des Messzeitraums zeitabhängig verändert wird (etwa von einem ersten Anfangsdruckwert auf einen ersten Zieldruckwert).
In 103 wird zu unterschiedlichen Mess-Zeitpunkten während des Messzeitraums, bei denen unterschiedliche erste spezifische Fluiddrücke eingestellt sind, jeweils zumindest ein Messwert des zu dem jeweiligen Mess-Zeitpunkt zwischen dem (aktuellen) Fluiddruck innerhalb der Kammer 7 und dem (aktuellen) Fluiddruck innerhalb des Vorlage-Volumens 15 bestehenden Differenzdrucks aufgenommen.
Dabei wird mittels der zweiten Druckanpassungseinrichtung 19 der zweite spezifische Fluiddruck innerhalb des Vorlage-Volumens 15 derart angepasst, dass zumindest zu jedem Mess-Zeitpunkt der Fluiddruck innerhalb des Vorlage-Volumens 15 verschieden ist zu zumindest dem zu dem jeweiligen Mess-Zeitpunkt eingestellten ersten spezifischen Fluiddruck, nämlich zum einen kleiner ist und zum anderen eine konstante Differenz von 25 mmHg aufweist (etwa von einem zweiten Anfangsdruckwert auf einen zweiten Zieldruckwert).
Die aufgenommenen Messwerte beschreiben dabei eine Messkurve, welche einen Verlauf der Pulswellen des Blutdrucks des Lebewesens repräsentiert und/oder darstellt und/oder ermittelbar macht.
In 105 werden die aufgenommenen Messwerte ausgewertet und Kenngrößen des Blutdrucks, wie den systolischen Blutdruck und/oder den diastolischen Blutdruck, des Menschen basierend zumindest auf einem Ergebnis der Auswertung ermittelt.
Bezugszeichenliste

1: Vorrichtung
3: Kompressionseinrichtung
5: Teil des Körpers eines Lebewesens
7: Kammer
9: Erste Druckanpassungseinrichtung
11: Fluidleitung
13: Hohlkörper
15: Vorlage-Volumen
17: Fluidleitung
19: Zweite Druckanpassungseinrichtung
21: Differenzdrucksensor
23: Erste Seite des Differenzdrucksensors
25: Fluidleitung
27: Zweite Seite des Differenzdrucksensors
29: Fluidleitung
100: Ablaufdiagramm
101: Ausüben eines zeitlich variierenden Drucks auf ein Körperteil eines Lebewesens
103: Aufnehmen von Messwerten eines Differenzdrucks
105: Auswerten der Messwerte und Bestimmen von Kenngrößen des Blutdrucks des Lebewesens
PG: Fluiddruck
PK: Fluiddruck
PMax: Fluiddruck
PMin: Fluiddruck
PS: Erster spezifischer Fluiddruck
PS1: Erster spezifischer Fluiddruck
PS2: Erster spezifischer Fluiddruck
PV: Zweiter spezifischer Fluiddruck
PV1: Zweiter spezifischer Fluiddruck
PV2: Zweiter spezifischer Fluiddruck
ΔPSV: Druckdifferenz
ΔPKV: Differenzdruck
t: Zeitachse
t1, t2: Zeitpunkt

Claims

Verfahren zur nicht-invasiven Blutdruckmessung, aufweisend, mittels einer Kompressionseinrichtung zumindest während eines Messzeitraums einen zeitlich variierenden Druck auf zumindest einen Teil des Körpers eines Lebewesens auszuüben, indem mittels einer ersten Druckanpassungseinrichtung ein erster spezifischer Fluiddruck innerhalb einer Kammer der Kompressionseinrichtung zumindest während des Messzeitraums zeitabhängig verändert wird, wobei zu unterschiedlichen Mess-Zeitpunkten während des Messzeitraums, bei denen zumindest teilweise unterschiedliche erste spezifische Fluiddrücke eingestellt sind, jeweils zumindest ein Messwert eines zu dem jeweiligen Mess-Zeitpunkt zwischen dem Fluiddruck innerhalb der Kammer und dem Fluiddruck innerhalb eines Vorlage-Volumens bestehenden Differenzdrucks aufgenommen wird, und wobei mittels einer zweiten Druckanpassungseinrichtung ein zweiter spezifischer Fluiddruck innerhalb des Vorlage-Volumens derart angepasst wird, dass zumindest zu jedem Mess-Zeitpunkt der Fluiddruck innerhalb des Vorlage-Volumens verschieden ist zu zumindest dem zu dem jeweiligen Mess-Zeitpunkt eingestellten ersten spezifischen Fluiddruck.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei der erste spezifische Fluiddruck innerhalb der Kammer, insbesondere mittels der ersten Druckanpassungseinrichtung und/oder vor dem Messzeitraum, auf einen ersten Anfangsdruckwert, der vorzugsweise über dem systolischen Blutdruck des Lebewesens liegt, eingestellt wird, und vorzugsweise der erste spezifische Fluiddruck ausgehend von dem ersten Anfangsdruckwert, insbesondere zumindest während des Messzeitraums, zeitabhängig verändert wird, vorzugsweise bis ein erster Zieldruckwert, der vorzugsweise unter dem diastolischen Blutdruck des Lebewesens liegt, erreicht ist.
Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei der erste spezifische Fluiddruck, insbesondere zumindest während des Messzeitraums, mittels der ersten Druckanpassungseinrichtung kontinuierlich oder schrittweise verändert wird.
Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei der zweite spezifische Fluiddruck innerhalb des Vorlage-Volumens, insbesondere mittels der zweiten Druckanpassungseinrichtung und/oder vor dem Messzeitraum, auf einen zweiten Anfangsdruckwert eingestellt und/oder, insbesondere ausgehend von dem zweiten Anfangsdruckwert und/oder zumindest während des Messzeitraums, zeitabhängig verändert wird, vorzugsweise bis ein zweiter Zieldruckwert erreicht ist.
Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei der zweite spezifische Fluiddruck, insbesondere zumindest während des Messzeitraums, innerhalb des Vorlage-Volumens (i) derart angepasst wird, dass das Verhältnis aus dem ersten spezifischen Fluiddruck in der Kammer und dem zweiten spezifischen Fluiddurch innerhalb des Vorlage-Volumens, insbesondere zu jedem Mess-Zeitpunkt, einen Wert aufweist (a) von zwischen 0,5 und kleiner als 1,0, insbesondere von zwischen 0,6 und kleiner als 1,0, insbesondere von zwischen 0,7 und kleiner als 1,0, insbesondere von zwischen 0,9 und kleiner als 1,0, und/oder (b) von zwischen mehr als 1,0 und 1,5, insbesondere von zwischen mehr als 1,0 und 1,4, insbesondere von zwischen mehr als 1,0 und 1,3, insbesondere von zwischen mehr als 1,0 und 1,1, (ii) zumindest zeitweise gleichzeitig mit dem ersten spezifischen Fluiddruck innerhalb der Kammer verändert wird, (iii) gleichphasig mit dem ersten spezifischen Fluiddruck innerhalb der Kammer verändert wird, (iv) einen betragsmäßigen Druckunterschied zu dem ersten spezifischen Fluiddruck innerhalb der Kammer von wenigstens dem einfachen, vorzugsweise von wenigstens dem zweifachen, vorzugsweise von wenigstens dem dreifachen, vorzugsweise von wenigstens dem vierfachen, vorzugsweise von wenigstens dem fünffachen, der betragsmäßig maximalen durch die Pulswellen während des Messzeitraums bewirkten Druckänderung aufweist, und/oder (v) mit einer identischen Änderungsrate wie der erste spezifische Fluiddruck innerhalb der Kammer verändert wird.
Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei, insbesondere zumindest zu den einzelnen Mess-Zeitpunkten, der Druckunterschied zwischen dem ersten spezifischen Fluiddruck innerhalb der Kammer und dem zweiten spezifischen Fluiddruck innerhalb des Vorlage-Volumens eingestellt wird (i) auf einen konstanten Wert und/oder (ii) auf einen Wert von betragsmäßig (a) 1 mmHg oder mehr als 1 mmHg, (b) 600 mmHg oder weniger als 600 mmHg und/oder (c) zwischen 1 mmHg und 600, vorzugsweise zwischen 1 mmHg und 100 mmHg, vorzugsweise zwischen 10 mmHg und 50 mmHg, wie beispielsweise 1 mmHg, 10 mmHg, 25 mmHg, 30 mmHg oder 50 mmHg.
Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei der, insbesondere aktuelle, Fluiddruck innerhalb des Vorlage-Volumens nicht durch das Lebewesen oder Teilen davon, insbesondere nicht durch den Blutdruck des Lebewesens und/oder durch über die Blutgefäße des Lebewesens ausbreitende Pulswellen, beeinflusst wird.
Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei der erste spezifische Fluiddruck in der Kammer und der zweite spezifische Fluiddruck im Vorlage-Volumen, insbesondere zumindest während des Messzeitraums und/oder zumindest zu jeder Messung, derart kontrolliert und/oder angepasst werden, dass sich, insbesondere zumindest während des Messzeitraums und/oder zumindest zu jeder Messung, der erste spezifische Fluiddruck, vorzugsweise zu jedem Zeitpunkt, auf einem größeren oder kleineren Wert befindet, als der zweite spezifische Fluiddruck.
Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei die aufgenommenen Messwerte eine Messkurve beschreiben, welche einen Verlauf der Pulswellen des Blutdrucks des Lebewesens repräsentiert und/oder darstellt und/oder ermittelbar macht.
Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei der Differenzdruck zwischen dem, insbesondere aktuellen, Fluiddruck in der Kammer und dem, insbesondere aktuellen, Fluiddruck in dem Vorlage-Volumen mittels eines Differenzdrucksensors gemessen wird, wobei vorzugsweise eine erste Seite des Differenzdrucksensors fluidal mit der Kammer und eine zweite Seite des Differenzdrucksensors fluidal mit dem Vorlage-Volumen verbunden ist und insbesondere der Differenzdrucksensor positive Druckwerte liefert, wenn der, insbesondere aktuelle, Fluiddruck in der Kammer größer ist als der, insbesondere aktuelle, Fluiddruck in dem Vorlage-Volumen, und der Differenzdrucksensor negative Druckwerte liefert, wenn der, insbesondere aktuelle, Fluiddruck in der Kammer kleiner ist als der, insbesondere aktuelle, Fluiddruck in dem Vorlage-Volumen.
Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei die Kompressionseinrichtung eine Blutdruckmess-Manschette aufweist oder darstellt, wobei vorzugsweise durch die Manschette das Teil des Körpers des Lebewesens in unterschiedlichem Maße zusammendrückbar ist, und/oder wobei die Kammer eine, insbesondere mit einem Fluid befüllbare und entleerbare, Kammer der Manschette ist.
Vorrichtung für eine nicht-invasive Blutdruckmessung, aufweisend eine Kompressionseinrichtung, mittels der zumindest während eines Messzeitraums ein zeitlich variierender Druck auf zumindest einen Teil des Körpers eines Lebewesens ausübbar ist, indem mittels einer von der Vorrichtung aufgewiesenen ersten Druckanpassungseinrichtung ein erster spezifischer Fluiddruck innerhalb einer Kammer der Kompressionseinrichtung zumindest während des Messzeitraums zeitabhängig veränderbar ist, wobei die Vorrichtung einen Differenzdrucksensor und ein Objekt mit einem eingeschlossenen Vorlage-Volumen aufweist und die Vorrichtung dazu eingerichtet ist, zu unterschiedlichen Mess-Zeitpunkten während des Messzeitraums, bei denen zumindest teilweise unterschiedliche erste spezifische Fluiddrücke eingestellt sind, jeweils zumindest einen Messwert eines zu dem jeweiligen Mess-Zeitpunkt zwischen dem Fluiddruck innerhalb der Kammer und dem Fluiddruck innerhalb des Vorlage-Volumens bestehenden Differenzdrucks mit dem Differenzdrucksensor aufzunehmen, und wobei die Vorrichtung dazu eingerichtet ist, mittels einer von der Vorrichtung aufgewiesenen zweiten Druckanpassungseinrichtung einen zweiten spezifischen Fluiddruck innerhalb des Vorlage-Volumens derart anzupassen, dass zumindest zu jedem Mess-Zeitpunkt der Fluiddruck innerhalb des Vorlage-Volumens verschieden ist zu zumindest dem zu dem jeweiligen Mess-Zeitpunkt eingestellten ersten spezifischen Fluiddruck.