DE10244402A1

DE10244402A1 - Automatische oszillometrische Vorrichtung und Verfahren zum Messen von Blutdruck

Info

Publication number: DE10244402A1
Application number: DE10244402A
Authority: DE
Inventors: John W Booth; Bruce A Friedman
Original assignee: GE Medical Systems Information Technologies Inc
Current assignee: GE Medical Systems Information Technologies Inc
Priority date: 2001-09-25
Filing date: 2002-09-24
Publication date: 2003-04-30
Also published as: JP2003144400A; US6440080B1

Abstract

Der Blutdruck eines Menschen (14) wird durch einen Vorgang abgelesen, der eine Manschette (12) um einen Abschnitt des menschlichen Körpers legt. Die Manschette (12) wird auf einen vordefinierten Druck aufgeblasen, der den Blutfluss abschneidet, und dann wird die Manschette auf kontrollierte Art und Weise abgelassen. An einer Vielzahl von Ablassdruckpegeln werden Druckpulse, die in der Manschette (12) auftreten, zur Erzeugung einer Vielzahl integraler Werte integriert. Ein diastolischer Druck des Menschen wird als Antwort auf den Ablassdruckpegel hergeleitet, bei dem der Integralwert aufgetreten ist, der am größten ist.

Description

Hintergrund der Erfindung

Die Erfindung bezieht sich allgemein auf oszillometrische Blutdruckbestimmungsverfahren, und insbesondere auf die Bestimmung des diastolischen Drucks unter Verwendung dieses Verfahrens.

Das Wissen um den Druck, der durch das Blut auf die Blutgefäßwände von Patienten ausgeübt wird, ist in der medizinischen Praxis von großem Wert. Bei Menschen wird der Druck im Gefäßsystem aus vielerlei Gründen gemessen, einschließlich der Diagnose, Sicherstellung des Fortschritts der Therapie, des physiologischen Zustands während der Anästhesie, usw. Beispielsweise ist die Bestimmung des arteriellen Blutdrucks ein wesentliches Element bei der Diagnose eines Patienten mit Verdacht auf eine Herzkrankheit. Der normale menschliche arterielle Blutdruck liegt zwischen 80 bis 120 mm Quecksilber, während ein Anstieg des arteriellen Blutdrucks über diesen Bereich in Fällen einer kongestiven Herzstörung, Nierenarterienerkrankung, Koarctation der Aorta, usw., gefunden wird. Außerdem ist von einer unbehandelten Hypertonie bekannt, dass sie mit einem erhöhten Schlaganfallrisiko, Koronararterienerkrankung und Aneurysmen verbunden ist.

Während des Zyklus des Herzschlags, der normalerweise ungefähr einmal pro Sekunde auftritt, oszilliert der Arterienblutdruck. Kontrahiert sich der Herzmuskel, was als Systole bekannt ist, wird Blut in die Arterien gedrückt. Dies erhöht den arteriellen Druck. Erschlafft der Herzmuskel, was als Diastole bekannt ist, fällt der Arterienblutdruck. Das Maximum der arteriellen Druckoszillation während des Herzschlags ist als systolischer Druck bekannt. Das Minimum ist als diastolischer Druck bekannt. Der arterielle Druck gegenüber dem Zeitverlauf kann zur Berechnung dessen verwendet werden, was als mittlerer arterieller Druck bekannt ist. Der mittlere arterielle Druck (MAP) wird durch Integrieren des arteriellen Druckverlaufs für einen Zyklus und dann durch Teilen dieser Größe durch die Zyklusperiode berechnet. Die indirekten Verfahren der Oszillometrie und des Abhorchens werden in der Praxis zum nichtinvasiven Schätzen des systolischen, mittleren und diastolischen Drucks verwendet. Allerdings ist bekannt, dass unter bestimmten seltenen Bedingungen der diastolische Schätzwert, den die Oszillometrie erzeugt, ungenau ist, aber der systolische und MAP-Schätzwert gut sind. Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, den diastolischen Schätzwert zu verbessern, indem leicht erhaltene, aber zuvor ignorierte oszillometrische Informationen verwendet werden.

Das Abhorchverfahren wird allgemein durch medizinisches Personal zum indirekten Messen des arteriellen Blutdrucks verwendet. Bei diesem Verfahren wird am Arm des Patienten allmählich eingeengter Druck zugeführt, bis der Blutfluss durch das Armgefäß arretiert ist, wie es durch das Horchen in ein Stethoskop bestimmt wird, das über dem Gefäß an einem entfernten Punkt des Einengpunkts angelegt wird. Dann kann unter allmählichem Nachlassen des Einengdrucks der Beginn des Flusses durch das Gefäß gehört werden, und der Einengdruck wird auf einem Druckmesser in Millimeter Quecksilber angegeben. Dieser Druck wird als systolischer Druck bezeichnet, und wird als Schätzwert für den wahren intraarteriellen systolischen Druck verwendet. Der Druck wird dann allmählich weiter nachgelassen, bis die Flussgeräusche wieder aufhören, und der Druck wird wieder vermerkt, der als diastolischer Druck bezeichnet wird, und als Schätzwert des wahren intraarteriellen diastolischen Drucks verwendet wird. Der Unterschied zwischen dem diastolischen Druck und systolischen Druck wird als Pulsdruck bezeichnet. Zuvor wurde der Einengdruck durch eine aufblasbare Manschette erhalten, die mit einem Druckmesser mit Quecksilbersäule oder einem aneroiden Druckmesser mit einer Scheibenskalierung verbunden ist, die in Millimeter Quecksilber kalibriert ist. Es ist auch bekannt, dass der Abhorchschätzwert des diastolischen Drucks manchmal ungenau sein kann; das Abhorchen kann sehr verfahrenabhängig sein, und ändert sich beispielsweise aufgrund der Höhrfähigkeit des Arztes, der das Ablesen vornimmt. Des weiteren kann das Abhorchen in einigen Fällen beim Bestimmen diastolischer Schätzwerte ziemlich verwirrend sein, da Korotkoff-Geräusche eventuell niemals verschwinden, wenn der Manschettendruck verringert wird.

Eine frühere automatische indirekte Blutdrucklesevorrichtung verwendet das oszillometrische Verfahren, bei dem eine Armmanschette bis zu einem Druck aufgeblasen wird, an dem der Blutfluss verschlossen ist. Die Manschette wird dann bei vorbestimmten Druckinkrementen schrittweise abgelassen. In jedem Schritt wird der Druck in der Manschette wiederholt unter Verwendung einer geeignet kurzen Abtastperiode zur Erfassung von Druckschwankungen gemessen. Der momentane Druck in der Manschette beruht auf dem Aufblasdruck und der Kraft, die durch das Druckpulsieren in den Patientenblutgefäßen während jedes Schlags ausgeübt wird. Das schlagende Herz veranlasst den Druck in der Manschette zum Oszillieren bei jedem Schritt des Ablassens. Die Vorrichtung macht auf diese Art und Weise weiter, bis eine vollständige Hüllkurve einer Oszillationsamplitude gegenüber dem Manschettendruck erhalten ist. Der Manschettendruck, an dem die maximalen Amplitudenoszillationen erhalten werden, zeigt den mittleren arteriellen Druck an. Die systolischen und diastolischen Druckschätzwerte werden auch aus vordefinierten Funktionen der Hüllkurvendaten bestimmt. Der oszillometrisch bestimmte systolische Druck, MAP, und der diastolische Druck werden als Schätzwerte der wahren intraarteriellen Druckwerte betrachtet. Es ist aber auch bekannt, dass die Arteriennachgiebigkeit eine übergeordnete Rolle bei den Schätzfunktionen spielt; die arterielle Nachgiebigkeit kann sich auf komplizierte und nicht vorhersagbare Weise ändern, wenn sich physiologische Umstände ändern.

Kurzzusammenfassung der Erfindung

Der oszillometrische Blutdruck wird indirekt anhand einer Manschette bestimmt, die um einen Abschnitt des Körpers, wie dem Oberarm, des Menschen platziert ist, dessen Blutdruck gewünscht wird. Die Manschette wird auf einen vorbestimmten Druck aufgeblasen, vorzugsweisen einen Druck, der groß genug ist, den Blutfluss in den Arm des Patienten abzuschneiden. Dann wird die Manschette auf kontrollierte Art zur Erzeugung eines Ablassdrucks in der Manschette abgelassen, der sich mit der Zeit verringert. Bei dem bevorzugten Ausführungsbeispiel wird die Manschette in regelmäßigen Druckinkrementen abgelassen, wodurch eine Vielzahl diskreter Ablassdruckpegel erzeugt wird.

Während jedes einer Vielzahl von Herzschlägen werden die Druckoszillationen, die an den diskreten Ablassdruckpegeln auftreten, gemessen und in der Vorrichtung gespeichert. Der vollständige Datensatz der Amplitude der Oszillationen gegenüber den diskreten Druckpegeln ist als oszillometrische Hüllkurve bekannt. Der oszillometrische Schätzwert des mittleren arteriellen Drucks wird aus diesen Hüllkurvendaten bestimmt. Beispielsweise ist der Schätzwert des mittleren arteriellen Drucks (MAP) der Ablassdruckpegel, der auftritt, wenn die Oszillationsmessungen die größte Amplitude haben. Gleichermaßen kann der systolische Druck aus den Hüllkurvendaten durch Auffinden des diskreten Druckpegels geschätzt werden, der aufgetreten ist, wenn die Oszillationsamplitude ein vorbestimmter Bruchteil der maximalen Oszillationsgröße bei Manschettendrücken oberhalb MAF ist. Es ist anzumerken, dass die Interpolation zwischen diskreten Ablassdruckpegeln einen genaueren Schätzwert des systolischen Drucks erzeugen kann.

Der diastolische Druck kann aus den Hüllkurvendaten durch Auffinden des diskreten Druckpegels geschätzt werden, der aufgetreten ist, wenn die Oszillationsamplitude ein vorbestimmter Bruchteil der maximalen Oszillationsgröße bei Manschettendrücken unter MAP ist. Das Interpolieren zwischen diskreten Ablassdruckpegeln kann einen genaueren Schätzwert des diastolischen Drucks erzeugen. Dieses Verfahren kann bei der Bestimmung des diastolischen Drucks unter manchen Umständen zu Fehlern führen.

Bei dem bevorzugten Ausführungsbeispiel wird der diastolische Druck durch Messen des Bereichs der Oszillationskomplexe bestimmt. Der diastolische Druck wird durch Auffinden des Ablassdrucks unter MAP bestimmt, der den größten Oszillationsbereich erzeugt.

Ist bei einer gegebenen Messung die gemessene Amplitude unter dem Oszillationsimpuls an MAP am größten, wird der diastolische Druck aus dem Ablassdruck bestimmt, an dem die Oszillationsamplitude ein vorbestimmter Bruchteil der maximalen Amplitude ist.

Bei einem alternativen Ausführungsbeispiel wird der diastolische Druck durch Auffinden eines ersten Ablassdrucks, an dem der maximale Oszillationsbereich auftritt, und eines zweiten Ablassdrucks, an dem das vorbestimmte Amplitudenverhältnis auftritt, bestimmt. Der diastolische Druck wird als Durchschnittswert des ersten und zweiten Ablassdrucks berechnet.

Kurzbeschreibung der Zeichnung

Fig. 1 zeigt ein Blockschaltbild einer indirekten nichtinvasiven Vorrichtung zur Messung von Blutdruck.

Fig. 2 zeigt ein Ablaufdiagramm des Betriebs der Vorrichtung.

Fig. 3 zeigt eine graphische Darstellung des Drucks in einer Manschette der Vorrichtung.

Fig. 4 zeigt eine graphische Darstellung der Amplitude der Oszillationspulse des Manschettendrucks.

Fig. 5 zeigt eine graphische Darstellung des Bereichs der Oszillationspulse.

Ausführliche Beschreibung der Erfindung

Gemäß Fig. 1 verwendet eine automatische Blutdruckmessvorrichtung 10 eine aufblasbare Manschette 12, die um einen Arm 14 eines menschlichen medizinischen Patienten gewickelt gezeigt ist. Die aufblasbare Manschette 12 ist mit einer Pumpe 16 durch einen flexiblen ersten Schlauch 18 verbunden. Der erste Schlauch ist auch mit einem elektrisch betriebenen Ablassventil 20 und mit einem Überdruckschutzschalter 34 verbunden, der auf exzessiven Druck anspricht, der der Manschette 12 zugeführt wird. Ein flexibler zweiter Schlauch 22 verbindet die Manschette 12 mit einem Druckwandler 24, der am Ausgang ein elektrisches Signal erzeugt, das den Druck in der Manschette angibt.

Der Ausgang des Druckwandlers 24 ist direkt mit einem Eingang eines Multiplexer 27 verbunden. Der Druckwandlerausgang ist auch mit einem Bandpassfilter 25 verbunden, das wiederum mit einem Verstärker 26 verbunden ist, der einen Ausgang aufweist, der mit einem anderen Eingang des Multiplexer 27 verbunden ist. Das Filter 25 und der Verstärker 26 sind zum Abweisen der Gleichanteilkomponente des durch den Wandler 24 erzeugten Drucksignals und auch zum Verstärken der Blutdruckoszillationen entwickelt, was nachstehend beschrieben ist. Insbesondere lässt das Filter 25 solche Signale mit Frequenzkomponenten in einem ungefähren Bereich von 1 bis 10 Hz durch und weist andere Frequenzkomponenten stark zurück. Der Verstärker 26 vergrößert Niedrigpegelsignale vom Filter 25. Das Ausgangssignal des Verstärkers 26 entspricht den Oszillationen, oder der Wechselanteilkomponente des Drucks in der Manschette 12. Diese Komponenten wurden in früheren Blutdrucksensoren verwendet und sind dem Fachmann bekannt. Alternativ dazu könnte das ungefilterte Manschettendrucksignal verwendet werden, wenn es eine ausreichend große Analog-zu-Digital- Umwandlungsauflösung hat.

Der Multiplexer 27 wählt eines der zwei Drucksignale aus und verbindet das ausgewählte Signal mit einem analogen Eingang 29 einer Steuereinrichtung 28. Die Steuereinrichtung 28 ist eine Computereinrichtung, die einen herkömmlichen Mikroprozessor, einen Speicher zur Speicherung eines Programms, das den Betrieb der Vorrichtung 10 steuert, und von Daten, die bei der Ausführung dieses Programms verwendet werden, und Eingangs- und Ausgangsschaltungen zum Bilden einer Schnittstelle für die Steuereinrichtung mit anderen Komponenten der Vorrichtung enthält. Beispielsweise ist der Ausgang des Multiplexers 27 mit einem Eingang eines internen Analog/Digital-Wandlers der Steuereinrichtung 28 verbunden. Ein Steuerfeld und eine Anzeige 32 bilden eine Benutzerschnittstelle für die Blutdruckmessvorrichtung. Die Steuereinrichtung 28 weist einen zur Steuerung der Pumpe 16 verbundenen Ausgang auf.

Ein anderer Ausgang der Steuereinrichtung 28 ist mit einem ersten Eingang eines Und-Gatters 30 verbunden. Das Und- Gatter 30 hat einen zweiten Eingang, der mit dem Überdruckschalter 34 verbunden ist, und einen Ausgang, der mit der Steuerung des Ablassventils 20 verbunden ist. Bei einem exzessiven Druck in der Manschette 12 wird der Überdruckschalter 34 geöffnet, was in der Ausgabe des Und- Gatters resultiert, die das Ablassventil 20 öffnet, um diesen exzessiven Druck in der Manschette 12 zu erleichtern. Zusätzliche Einrichtungen können zum Alarmieren des Betreuungspersonals über den anormalen Druck oder funktionelle Bedingungen vorgesehen sein.

Im Betrieb ist die Manschette 12 um den Arm eines Patienten geschlagen, dessen Blutdruck gemessen werden soll. Der Betreuer aktiviert dann einen Schalter auf dem Steuerfeld 32, der den Messvorgang beginnen lässt. Insbesondere spricht die Steuereinrichtung 28 auf das erzeugte elektrische Signal an, wenn dieser Schalter betätigt wird, indem mit der Ausführung eines Steuerprogramms begonnen wird, das einen Messzyklus durchführt.

Gemäß Fig. 2 beginnt das Steuerprogramm in Schritt 40, indem die Steuereinrichtung 28 einen Schrittzählwert auf einen Wert von Null initialisiert. In Schritt 42 erzeugt die Steuereinrichtung Ausgangssignale, die das Ablassventil 20 schließen und die Pumpe 16 zum Aufblasen der Manschette 12 aktivieren. Ist die Manschette aufgeblasen, überwacht die Steuereinrichtung 28 das elektrische Signal vom Druckwandler 24, das den Druck in der Manschette 12 anzeigt. Die Manschette wird auf einen vordefinierten Druck aufgeblasen, von dem bekannt ist, dass er den Blutfluss in die Blutgefäße des Arms 14 abschneidet. Wurden beispielsweise vorhergehende Druckmessungen bei diesem Patienten vorgenommen, kann der Abschneidedruck ein vordefinierter Betrag (beispielsweise 60 mm Quecksilber) größer als der vorhergehende systolische Druck sein. Wurde dieser Abschneidedruck erhalten, beendet die Steuereinrichtung 28 den Betrieb der Pumpe 16, während das Ablassventil 20 im geschlossenen Zustand gehalten wird.

Die Steuereinrichtung 28 beginnt dann mit einem kontrollierten Ablassen der Manschette 12, während der Druck in dieser periodisch gemessen wird. Bei dem bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung lässt die Steuereinrichtung die Manschette in einer Folge von Schritten allmählich ab, wie es in Fig. 3 gezeigt ist, und der nominelle Druck in jedem Schritt wird als "Ablassdruck" oder "Ablassschrittdruck" bezeichnet. Beispielsweise kann jeder Schritt eine Druckverringerung von 8 mm Quecksilber bedeuten. Wie es zuvor angemerkt ist, ist der momentane Druck in jedem Schritt nicht immer konstant, sondern oszilliert ein wenig aufgrund der auf die Manschette 12 durch das durch die Patientenblutgefäße pulsierende Blut ausgeübten Kraft. Eine Vielzahl von Messungen können in jedem Schritt zum Messen solcher Druckoszillationen vorgenommen werden. Wie es nachstehend beschrieben ist, werden der systolische und diastolische Druck aus einer Analyse der Druckschwankungen in den verschiedenen Druckschritten erhalten. Alternativ dazu kann der Druck in der Manschette auf kontinuierliche, vorzugsweise lineare Weise abgelassen werden, während die Druckschwankungen in dler Manschette 12 kontinuierlich gemessen werden. Als weitere Alternative können die Manschettendruckmessungen, clie zum Schätzen des Patientenblutdrucks verwendet werden, erfasst werden, während die Manschette aufgeblasen wird.

Die Druckmessung beginnt in Schritt 44, wo die Steuereinrichtung 28 einen Messzählwert auf Null setzt. Die Ausführung des Softwareprogramms tritt dann in eine Schleife ein, in der eine Vielzahl von Messungen des Drucks in der Manschette 12 vorgenommen werden. In Schritt 46 wird das Signal vom Messwandler 24 durch die Steuereinrichtung 28 gelesen und im Speicher gespeichert. Das durch den Druckwandler 24 erzeugte Signal kann direkt zum Erfassen des Ablassschrittdrucks gelesen werden, und dann können die Drucksignalprozesse durch das Bandpassfilter 25 und den Verstärker 26 gelesen werden, um einen Messwert der Amplitude des Blutdruckoszillationssignalverlaufs zu erhalten. Insbesondere entfernen das Filter und der Verstärker die Basisband- oder Gleichanteilverschiebung der Druckmessung, die auf dem Ablassschrittdruck beruht, wobei lediglich die Wechselanteilkomponente belassen wird, die den Oszillationssignalverlauf darstellt. Dann wird der Messzählwert in Schritt 48 inkrementiert, bevor das Programm zu Schritt 50 weitergeht, wo bestimmt wird, ob die erforderliche Anzahl von Messungen, die durch die Variable X festgelegt ist, in diesem Druckschritt vorgenommen wurde. Wenn nicht, kehrt die Programmausführung zu. Schritt 46 zur Erfassung einer weiteren Messung zurück.

Die erforderliche Anzahl von Messungen bestimmt die Zeitdauer, die die Vorrichtung in jedem Druckschritt des Ablassprozesses verbleibt. Die erforderliche Anzahl X ist groß genug, um sicherzustellen, dass der Druck zumindest über einen Herzzyklus gemessen wird. Wurde diese Anzahl an Messungen vorgenommen, geht die Programmausführung zu Schritt 52 über, wo die Messungen für den aktuellen Schritt analysiert werden, um zu bestimmen, ob sie Artefakte enthalten, die mit der genauen Blutdruckbestimmung interferieren. Bekanntermaßen können Artefakte durch eine Armbewegung während der Erfassung erzeugt werden, oder indem der Betreuer gegen die Manschette stößt. Es gibt verschiedene Vorgänge zur Erfassung dieser Artefakte, wie beispielsweise in der US-A-4 349034 beschrieben, auf die hier Bezug genommen wird. Wird ein signifikantes Artefakt gefunden, kehrt die Programmausführung zu Schritt 44 zur Erfassung eines anderen Satzes von Messungen im aktuellen Ablassschritt zurück. Diese Schleife wird fortgesetzt, bis zufriedenstellende Messungen vorgenommen wurden, oder bis eine Bestimmung durch die Steuereinrichtung 28 gemacht wird, dass eine akkurate Messung nicht möglich ist.

Wurde ein gültiger Satz von Druckmessungen für einen gegebenen Druckschritt erfasst, geht die Programmausführung zu Schritt 54 über, wo die maximale Oszillationsamplitude für diesen Schritt berechnet wird. Wenn der Druck in der Manschette verringert wird, erzeugt die Kraft, die durch den Arterienblutfluss auf die Manschette ausgeübt wird, größere Oszillationen des Manschettendrucks. Das heißt, wenn der Druck in der Manschette relativ hoch ist, überschreiten lediglich die Druckspitzen jedes Blutpulses im Patientenarm den Ablassmanschettendruck, um den Gesamtmanschettendruck zu verändern. Wird die Manschette 12 weiter abgelassen, überschreitet ein größerer Anteil jedes Blutdruckpulses den Ablassmanschettendruck, wodurch Druckoszillationen mit größeren Amplituden erzeugt werden, wie es in Fig. 4 gezeigt ist. Daher berechnet die Steuereinrichtung 28 in Schritt 54 den Unterschied zwischen dem während des Schritts gemessenen Druck und dem Ablassdruck des Schritts. Der Unterschied wird im Speicher als die Puls- oder Oszillationsamplitude für den zugehörigen Ablassdruckschritt gespeichert.

Der Betrieb der Messvorrichtung geht dann zu Schritt 56 über, wo der Ablassschrittzählwert inkrementiert wird. Als nächstes öffnet die Steuereinrichtung in Schritt 58 das Ablassventil 20 zum Ablassen einer gegebenen Druckmenge in der Manschette 12. Die Steuereinrichtung 28 beobachtet direkt das Signal vom Druckwandler 24, bis der Druck um den gewünschten Betrag abgefallen ist, beispielsweise 8 mm Quecksilber. Dann wird in Schritt 60 bestimmt, ob die Erforderliche Anzahl von Druckschritten für den Messzyklus abgeschlossen ist. Der Messzyklus kann bezüglich einer gegebenen Anzahl von Schritten definiert sein, oder dynamisch durch Beobachtung der für jeden Schritt gemessenen Oszillationsamplituden, und der Messzyklus kann beendet sein, wenn sich diese Amplituden nicht länger ändern.

Am. Ende des Messzyklus öffnet die Steuereinrichtung 28 in Schritt 62 das Ablassventil 20, um verbleibenden Druck in der Manschette 12 abzulassen. Dann untersucht die Steuereinrichtung in Schritt 46 die im Speicher gespeicherten Oszillationsamplituden für jeden Ablassschritt. Insbesondere wird der die größte Oszillationsamplitude darstellende gespeicherte Wert lokalisiert, wie er beispielsweise zur Zeit T2 in Fig. 4 aufgetreten ist, und der Ablassschrittdruck zu diesem Zeitpunkt wird identifiziert. Dieser Schrittdruck entspricht dem mittleren arteriellen Druck (MAP). In Schritt 66 wird der systolische Druck hergeleitet, indem zuerst eine Referenzspitzenoszillationsamplitude berechnet wird, die ein gegebener Bruchteil (beispielsweise 0,5) der größten Oszillationsamplitude ist. Der Ablassschrittdruck zur Zeit T1, wenn diese Referenzspitzenoszillationsamplitude zuerst aufgetreten ist, wird herausgefunden. Der Ablassdruck in diesem Schritt entspricht dann dem systolischen Druck. Die Spitzenoszillationsamplitude eines beliebigen Ablassschritts entspricht eventuell der berechneten Referenzspitzenoszillationsamplitude nicht exakt. In diesem Fall fällt die Referenzspitzenoszillationsamplitude zwischen die Spitzenoszillationsamplituden zweier angrenzender Ablassschritte. Tritt dies auf, wird der systolische Druck durch Interpolieren der Ablassdrücke für diese Schritte hergeleitet.

Der Erfinder hat herausgefunden, dass der diastolische Druck am höchsten Ablassdruck auftritt, an dem die Oszillationen den größten Bereich einnehmen. Das heißt, der diastolische Druck des Patienten kann durch Integrieren von Druckmessungen für jeden Ablassschritt und Herausfinden des Ablassmanschettendrucks des Ablassschritts hergeleitet werden, an dem das größte Integral auftritt. Dies wird in Schritt 68 durch Summieren der Druckmessungen während jedes Ablassschritts und Identifizieren des ersten Ablassschritts bewirkt, der auftritt, und mit der größten Summe verbunden ist. Der Ablassdruck für diesen Schritt entspricht dem diastolischen Druck.

Daher bestimmt diese Vorrichtung den systolischen Druck beruhend auf einem Bruchteil des mittleren Drucks während des Messzyklus und bestimmt den diastolischen Druck beruhend auf einem Integral der Druckoszillationen, die während jedes Schritts auftreten; und insbesondere beruhend auf dem Ablassdruck, der in einem Schritt auftritt, der das größte Integral hat.

In einer Abänderung des Verfahrens, durch das der diastolische Druckwert bestimmt wird, wird die vorstehend beschriebene Integrationsprozedur zur Erzeugung eines ersten Schätzwerts des diastolischen Drucks verwendet. Dann wird ein zweiter Schätzwert des diastolischen Drucks hergeleitet, indem zuerst ein Referenzwert berechnet wird, der ein gegebener Bruchteil der größten Oszillationsamplitude ist. Der Deflationsschritt, der nach dem Auftreten der größten Oszillationsamplitude aufgetreten ist, wird zum Auffinden des Schritts mit einer Spitzenoszillationsamplitude untersucht, die dem Referenzwert arithmetisch am nächsten ist. Der Ablassdruck in diesem Schritt wird dann als zweiter Schätzwert des diastolischen Drucks definiert. Dieser zweite Schätzwert kann auch durch Interpolation der Ablassdrücke für angrenzende Ablassschritte hergeleitet werden, zwischen denen der Referenzwert sich befindet. Der diastolische Druckwert wird dann durch Mittelung des ersten und zweiten Schätzwerts des diastolischen Drucks bestimmt werden, obwohl andere arithmetische Funktionen zum Herleiten des diastolischen Druckwerts aus diesen Schätzwerten verwendet werden können.

Die vorhergehende Beschreibung ist primär auf ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Erfindung gerichtet. Obwohl auf verschiedene Alternativen innerhalb des Schutzbereichs der Erfindung aufmerksam gemacht wurde, erkennt der Fachmann, dass weitere Alternativen als die offensichtlichen ausgestaltet werden können. Demnach ist der Schutzbereich der Erfindung lediglich durch die beigefügten Patentansprüche bestimmt und nicht durch die vorstehende Offenbarung.

Claims

1. Verfahren zum indirekten Messen von Blutdruck, mit den Schritten
Legen einer Manschette (12) um einen Abschnitt eines Menschen (14),
Verändern von Druck in der Manschette (12) zur Erzeugung einer Vielzahl von Manschettendruckpegeln,
während eines gegebenen Manschettendruckpegels Messen und Speichern des gegebenen Manschettendruckpegels und einer Vielzahl von Druckoszillationsamplitudenwerten zur Erzeugung eines Druckoszillationssignalverlaufs, wodurch eine Vielzahl von Messungen erzeugt werden,
Integrieren einer Vielzahl von Druckoszillationen des Druckoszillationssignalverlaufs zur Erzeugung einer Vielzahl von Integralwerten, und
Herleiten eines ersten Schätzwerts von diastolischem Druck für den Menschen als Antwort auf den Manschettendruckpegel, der zusammenfallend mit der Druckoszillation aufgetreten ist, die den Integralwert erzeugt hat, der die größte Größe hat.

2. Verfahren nach Anspruch 1, wobei das Integrieren die individuelle Summierung von Druckoszillationsamplitudenwerten umfasst, die jeder der Vielzahl von Druckoszillationen entsprechen.

3. Verfahren nach Anspruch 1, wobei die Veränderung von Druck in der Manschette (12) das Aufblasen der Manschette umfasst.

4. Verfahren nach Anspruch 1, wobei die Veränderung des Drucks in der Manschette (12) das Aufblasen der Manschette auf einen vorbestimmten Druck, und danach das Ablassen der Manschette (12) zur Erzeugung der Vielzahl von Druckpegeln umfasst, die sich mit der Zeit verringern.

5. Verfahren nach Anspruch 1, ferner mit den Schritten
Bestimmen eines Spitzenwerts für jede Druckoszillation,
Identifizieren eines Spitzenwerts der größten Größe,
Herleiten eines zweiten Schätzwerts des diastolischen Drucks, der dem Manschettendruckpegel entspricht, der zusammenfallend mit der Druckoszillation aufgetreten ist, die den Spitzenwert größter Größe hat, und
Berechnen eines diastolischen Druckwerts als Funktion des ersten Schätzwerts des diastolischen Drucks und des zweiten Schätzwerts des diastolischen Drucks.

6. Verfahren nach Anspruch 5, wobei die Berechnung eines diastolischen Druckwerts den ersten Schätzwert des diastolischen Drucks und den zweiten Schätzwert des diastolischen Drucks mittelt.

7. Verfahren nach Anspruch 1, ferner mit der Bestimmung eines geschätzten mittleren arteriellen Drucks für den Menschen aus der Vielzahl der Messungen.

8. Verfahren nach Anspruch 1, ferner mit der Bestimmung eines geschätzten systolischen Drucks für den Menschen aus der Vielzahl der Messungen.

9. Verfahren zum indirekten Messen von Blutdruck, mit den Schritten

a) Legen einer Manschette (12) um einen Abschnitt eines menschlichen Körpers,

b) Aufblasen der Manschette (12) auf einen vorbestimmten Druck,

c) periodisches Messen des Drucks in der Manschette (12), wodurch ein Oszillationsdrucksignalverlauf erzeugt wird,

d) Ablassen der Manschette (12) um ein vorbestimmtes Druckinkrement, was in einem Ablassdruck in der Manschette resultiert,

e) Wiederholen der Schritte (c) und (d) mehrere Male, wodurch eine Vielzahl von Oszillationsdrucksignalverläufen erzeugt wird,

f) Verwenden eines oszillometrischen Verfahrens zum Schätzen eines systolischen Drucks und eines mittleren arteriellen Drucks für den Menschen aus einer Vielzahl von Oszillationsamplituden, die aus den Oszillationsdrucksignalverläufen hergeleitet werden,

g) Integrieren der Vielzahl von Messungen, die während jedes unterschiedlichen Ablassdrucks vorgenommen werden, um einen Integralwert für jeden unterschiedlichen Ablassdruck herzuleiten, und

h) Herleiten eines ersten Schätzwerts des diastolischen Drucks des Menschen aus dem Ablassdruck, der mit dem größten Integralwert verbunden ist.

10. Verfahren nach Anspruch 9, ferner mit den Schritten
Identifizieren eines separaten Spitzenwerts für jeden der Vielzahl der Oszillationsdrucksignalverläufe,
Identifizieren eines Spitzenwerts größter Größe,
Herleiten eines zweiten Schätzwerts des diastolischen Drucks, der dem Ablassdruck entspricht, der zusammenfallend mit dem Oszillationsdrucksignalverlauf aufgetreten ist, der den Spitzenwert größter Größe hat, und
Berechnen eines diastolischen Druckwerts als Funktion des ersten Schätzwerts des diastolischen Drucks und des zweiten Schätzwerts des diastolischen Drucks.

11. Verfahren nach Anspruch 10, wobei die Berechnung eines diastolischen Druckwerts den ersten Schätzwert des diastolischen Drucks und den zweiten Schätzwert des diastolischen Drucks mittelt.

12. Verfahren nach Anspruch 9, wobei der Schritt der Integration der Vielzahl der Messungen eine separate Summierung einer Vielzahl von Messungen umfasst.

13. Verfahren nach Anspruch 9, wobei der Schritt des Aufblasens der Manschette (12) auf einen vorbestimmten Druck die Aktivierung einer elektrisch betriebenen Pumpe umfasst.

14. Verfahren nach Anspruch 9, wobei der Schritt des Ablassens der Manschette (12) das Öffnen eines elektrisch gesteuerten Ventils für einen Zeitabschnitt umfasst.

15. Verfahren nach Anspruch 9, wobei das Ablassen der Manschette (12) das Öffnen eines elektrisch gesteuerten Ventils, die Messung von Druck in der Manschette (12) und das Schließen des elektrisch gesteuerten Ventils umfasst, wenn der Druck in der Manschette (12) um das vorbestimmte Inkrement abgefallen ist.

16. Vorrichtung (10) zur Erzeugung von Informationen, die einen Blutdruck eines Menschen (14) angeben, über eine indirekte Messung, mit
einer aufblasbaren Manschette (12),
einer Pumpe (16), die mit der Manschette (12) verbunden ist, um die Manschette auf einen Druck über dem systolischen Druck des Menschen aufzublasen,
einem Ablassventil (20), das mit der Manschette (12) zum Ablassen eines Fluids aus dem Inneren der Manschette verbunden ist, wobei der Druck in der Manschette variiert wird,
einem Wandler (24), der Druckoszillationen in der Manschette (12) misst, die durch Herzschläge des Menschen verursacht werden, und
einer Steuereinrichtung (28), die auf den Wandler (24) anspricht, um zu Beginn die Pumpe (16) zum Aufblasen der Manschette (12) die Pumpe einzuschalten, und daraufhin das Ablassventil (20) inkremental zum Ablassen der Manschette (12) mit vorbestimmten Druckinkrementen einzuschalten, wobei die Steuereinrichtung (28) die Druckoszillationen integriert, die durch aufeinanderfolgende Herzschläge auftreten, um eine Vielzahl von integralen Werten zu erzeugen, und den Druck als diastolischen Druck identifiziert, der in der Manschette (12) auftritt, wenn die Druckoszillationen einen Integralwert größter Größe haben.

17. Vorrichtung (10) nach Anspruch 16, wobei die Steuereinrichtung (28) die Druckoszillationen durch Summieren einer Vielzahl von Messungen des Drucks in der Manschette (12), die vom Wandler (24) erfasst werden, während jedes Herzschlags integriert.

18. Vorrichtung (10) nach Anspruch 16, wobei die Steuereinrichtung (28) ferner umfasst
eine Einrichtung (64), die einen Spitzenwert für die Druckoszillationen während jedes Herzschlags identifiziert,
eine Berechnungseinrichtung (28), die einen Wert herleitet, der ein vordefinierter Bruchteil des größten Spitzenwerts ist,
eine Einrichtung (66) zum Identifizieren eines Spitzenwerts als systolischen Spitzenwert, der dem größen Spitzenwert arithmetisch am nächsten ist, und
ein Element (28), das einen systolischen Druck des Menschen als Antwort auf den Ablassdruck bestimmt, der während des gleichen Herzschlags wie der systolische Spitzenwert aufgetreten ist.

19. Vorrichtung nach Anspruch 16, wobei die Steuereinrichtung (28) das Ablassventil (20) periodisch zum Ablassen der Manschette (12) bei vorbestimmten Druckinkrementen aktiviert.

20. Vorrichtung nach Anspruch 16, ferner mit einer Einrichtung (34), die auf einen exzessiven Druck in der Manschette (12) durch Aktivieren des Ablassventils (20) anspricht.