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Anordnung zur Erzeugung von den Druck in einer Blutdruckmanschette
oder -pelotte kennzeichnenden Markierimpulsen für elektrische, die Pulsform registrierende
Vorrichtungen Die vorliegende Erfindung betrifft ein Zusatzgerät für Geräte zur
elektrischen Pulsschreibung, welche Vorrichtung aber auch direkt in den elektrischen
Pulsschreiber eingebaut sein kann. Es ist bekannt, daß man medizinisch wichtige
Schlüsse aus solchen Pulsregistrierungen ziehen kann, bei denen der Puls an einer
Extremität abgenommen wird, und zwar distal von einer die Extremität umgebenden
Blutdruckmanschette oder -pelotte oder wobei direkt unter die Blutdruckmanschette
ein Pulsabnehmer eingeschoben ist. In beiden Fällen ist der Puls in Größe und Form
von dem in der Manschette herrschenden Druck abhängig, und man kann die Pulsregistrierung,
die sich unter langsam und kontinuierlich veränderten Manschettendruck vollzieht,
zur Bestimmung der beiden Blutdruckwerte, des systolischen und des diastolischen
Druckes verwenden. Allerdings muß dazu synchron mit der Pulsregistrierung eine Aufzeichnung
des Druckverlaufes in der Manschette vor sich gehen.
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Hierzu ist bei einem elektrischen Mehrfachregistriergerät mit optischer
Aufzeichnung bereits bekanntgeworden, in einem der Kanäle den Puls zu registrieren,
während man in einem anderen Kanal den Manschettendruck registriert, und zwar benutzt
man dazu ein mit Quecksilber gefülltes Steigerohr, durch das der Länge nach ein
elektrischer Widerstandsdraht führt. Der Widerstand liegt zusammen mit dem Registriergalvanometer
in einem Gleichstromkreis, und die Auslenkung des Lichtzeigers ist somit ein Maß
für den Manschettendruck. Diese Anordnung hat folgende Nachteile: Erstens ist stets
ein zusätzlicher Kanal für die Druckaufzeichnung notwendig. Zum anderen ist die
Druckskala durch die Breite des Registrierpapiers begrenzt. Ferner ist die Zuverlässigkeit
einer Druckeichung von der Spannung der betreffenden Gleichstromquelle abhängig.
Es ist auch schon bekannt, in einem Quecksilbersteigerohr, das der Blutdruckmessung
dient, Kontakte in der Wandung unterzubringen, die der Druckregistrierung dienen,
gegebenenfalls in Zusammenschaltung mit Widerständen zur Erzielung eines stufenweise
veränderlichen Steuerstromes. Auch solche Blutdruckmeßeinrichtungen wurden beschrieben,
bei denen auf rein mechanischem Wege der Druckverlauf und der Puls gemeinsam aufgezeichnet
werden, derart, daß der Manschetbenldruck als Kurve registriert wird und die Pulse
als Markierungen auf der Druckkurve eingezeichnet sind.
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Demgegenüber ist die erfindungsgemäße Anordnung zur Erzeugung von
den Druck in einer Blutdruckmansehette oder -pelotte kennzeichnenden Markierimpulsen
für elektrische die Pulsform registrierende Vorrichtungen, bei denen sich der Pulsabnehmer
distal von einer den arteriellen Blutkreis-
lauf hemmenden Blutdruckmanschette oder
pelotte befindet oder in die Manschette eingebaut ist und bei denen über eine Druckleitung
an die Blutdruckmanschette oder -pelotte ein als in einem Gleichstromkreis stufenweise
veränderbarer Widerstand wirkendes Quecksilbermanometer angeschlossen ist, in dessen
Steigrohr in bestimmten Abständen voneinander elektrisch untereinander mit Widerständen
verbundene Kontakte angebracht sind, und wobei die Druckmarkierungen synchron zur
Pulsformkurve auf derselben Registrierfläche erfolgen, dadurch gekennzeichnet, daß
ein differenzierendes Netzwerk vorgesehen ist, das die sprunghaften Stromänderungen,
die beim Steigen oder Fallen der Ouecksilbersäule in dem angeschlossenen Gleichstromkreis
entstehen, in schmale Spannungsimpulse nach Art von Skalenstrichen umformt.
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Durch entsprechende Bemessung der differenzierenden elektrischen
Schaltelemente, z. B. Kondensator-Widerstands-Glieder, läßt sich erreichen, daß
die Markierungsimpulse so scharf abgesetzte Spitzen darstellen und von solcher Größe,
daß sie sogar mit in die Pulskurve eingeblendet werden können und sich eindeutig
von diesen abheben. Dadurch, daß man die zwischen die Kontakte des Steigrohrs geschalteten
Widerstände in verschiedener Größe bemißt, kann man die Impulse, die zu bestimmten
Druckwerten gehören (etwa die Druckwerte 50, 100 und 150mm Hg), in der Größe hervorheben.
Auch kann man, indem man an Stelle eines Kontakts in einem
Fall
zwei Kontakte dicht übereinandersetzt und dadurch einen Doppelimpuls auslöst, einzelnen
Impulsen etwa dem ersten - eine besonders charakteristische Form geben. Es genügt
im allgemeinen, alle 20 Millimeter Quecksilbersäule einen Kontakt anzuordnen und
einen Impuls zur Markierung auszulösen. Die Zwischenwerte kann man dann unschwer
- eine einigermaßen kontinuierliche Druckveränderung vorausgesetzt - durch Interpolation
ermitteln, derart daß die Auswertgenauigkeit etwa einige Millimeter Hg (plus/minus)
ist.
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In Abb. 1 ist eine erfindungsgemäße Anordnung in schematischer Vereinfachung
dargestellt: Auf dem Sockel 1 befindet sich das zu etwa zwei Drittel mit Quecksilber
gefüllte Glasgefäß 2, an das sich oben das Steigerohr 3 anschließt. Über das seitliche
Rohr 4 erfolgt in weiter unten noch näher beschriebener Weise die Zuführung der
Druckluft. Ein am oberen Ende angebrachtes kugelartiges Gefäß 5 bietet Sicherheit,
wenn das Quecksilber versehentlich zu hoch nach oben gedrückt wird. Bis hierher
entspricht die Bauweise einem üblichen Blutdruckmesser.
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Jedoch ist das Steigrohr gemäß der Erfindung auf seiner gesamten Länge
in gleichen Abständen - hier alle 20 mm - mit in diesem Fall dreizehn Platinkontakten
6a bis 6n versehen, an die außen eine aus den zwölf Widerständen7abis7m bestehende
Widerstandskette angeschlossen ist. Diese liegen zusammen mit dem Widerstand 8 unter
Vermittlung des in das Gefäß 2 eingelassenen Kontaktes 13 im Stromkreis der Batterie
14, sobald die Quecksilbersäule den unteren Kontakthier bei 30 mm Hg liegend -erreicht
oder überschreitet. Steigt bei Zunahme des Drucks in dem Glasrohr4 das Quecksilber
in dem Steigerohr hoch, so werden die Widerstände, von unten beginnend, der Reihe
nach kurzgeschlossen, und es kommt jedesmal zu einem stufenweisen Stromanstieg im
Widerstand 8. Der jedesmalige Stromanstieg - oder Abstieg, bei entgegengesetzter
Bewegungsrichtung der Quecksilbersäule - wird durch das aus den Kondensatoren 9
und 11 und den Widerständen 10 und 12 bestehenden Differenzierglied zu einem nur
im Augenblick des Stromanstiegs - oder Abfalls - vorhandenen Stromimpuls. Der Widerstand
12 ist als regelbarer Spannungsteiler ausgebildet. Die an ihm abgegriffene Spannung
wird über die Leitungen 15 und 16 beispielsweise in der in der Zeichnung dargestellten
Weise an den Verstärker des Registriergeräts geschaltet. In der Zeichnung bedeutet
die Ziffer 17 einen elektrischen Pulsabnehmer, etwa nach dem elektrostatischen Prinzip,
der über eine Anschaltstufe 18 für gewöhnlich direkt mit dem Steuergitter 19 der
folgenden Verstärkerröhre verbunden ist. Hier aber ist diese Leitung bei X aufgetrennt,
es erfolgt die Verbindung nunmehr über die Leitungen 15 und 16, d. h., die Impulsspannungen
des erfindungsgemäßen Zusatzgeräts addieren sich zu der registrierten Pulsspannung,
erscheinen also zusätzlich in der Pulskurvenregistrierung. Nicht näher gezeichnet
ist eine das gesamte Zusatzgerät einschließlich der Verbindungsleitungen 15 und
16 umhüllende elektrostatische Abschirmung, welche mit Erde bzw. mit der allgemeinen
Gerätemasse des Elektrokardiographen zu verbinden ist und welche das Eindringen
von Störspannungen, insbesondere Netzbrumm, über das Zusatzgerät vermeidet.
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Wie die Erfahrung zeigt, kommt es in der Praxis bei Drucklverten
in der 3,Ianschette, die etwa in der Mitte zwischen dem diastolischen und dem systolischen
Blutdruck liegen, zu pulsierenden Bewegungen
der QuecksilbersäMe, welche sich dem
kontinuierliehen Anstieg oder Abfall des Quecksilbers überlagern.
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Hierdurch wird leicht ein und derselbe Kontakt mehrmals im Pulstakt
hintereinander geöffnet und wieder geschlossen, was zu entsprechender Vielzahl aufgezeichneter
Impulse führt, welche die Auswertung erschweren. Gemäß der weiteren Ausbildung der
Erfindung ist zur Abhilfe vorgesehen, zwischen die Blutdruckmanschette und die erfindungsgemäß
ausgeführte Vorrichtung einen Pufferungsraum von einigen 100 bis 500 cm3 einzufügen.
Dieser Raum 21 ist in der Abb. l über die Leitung 20 an den Rohrstutzen 4 angeschlossen
und steht andererseits über den Anschlußstutzen 22 mit der Blutdruckmanschette in
Verbindung. Es ist aber zur Unterdrückung der Pulsationen nicht erforderlich, den
Pufferungsraum in den Leitungszug einzuschalten, vielmehr genügt es bereits, ihn
mit einer Stichleitung, also im Nebenschluß an die Leitung 4 bzw. das Gefäß 2 anzuschließen.
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Die Verwirklichung des Erfindungsgedankens braucht nicht nur so zu
geschehen, daß die elektrischen Impulse zur Steuerung einer der Registriervorrichtungen
des verwendeten Ein- oder Mehrfachregistriergeräts benutzt werden, sondern es ist
auch möglich, die Impulse zur Betätigung einer dafür besonders angebrachten zusätzlichen
Markierungsvorrichtung anzuwenden. Und schließlich ist es auf kombiniertem Wege
auch möglich, einesteils sowohl die Impulse mittels einer der vorhandenen üblichen
Registriervorrichtungen aufzuzeichnen und gleichzeitig vermittels der Impulse eine
zusätzliche Markierungsvorrichtung zu betätigen, welche z. B. durch Aufdrucken neben
jeden geschriebenen Impuls eine Ziffer setzt, die den Manschettendruck in Millimeter
Quecksilbersäule angibt. Eine solche Vorrichtung, welche mit Hilfe vieler kleiner
Druckwalzen eine eindeutige Bezeichnung einer zur formoszillatorischen Blutdruckmessung
aufgenommenen Pulskurve ermöglicht, sei kurz an Hand einer einfachen Skizze (Abb.
2) erläutert: Zwischen zwei Scheiben 23, von denen hier nur die vordere zu sehen
ist, sind am Rand viele kleine Druckwalzen 24 - deren Zahl sich nach den aufzubringenden
Markierungen richtet - leicht drehbar angebracht. Diese kleinen Walzen berühren
sich nicht, sondern sind unabhängig voneinander drehbar. Die Scheiben 23 sind beim
Punkt 25 gelagert in zwei Halterungen26, von denen hier die vordere die hintere
Halterung verdeckt. Die Halterungen sind um den Punkt 27 drehbar, derart, daß bei
Bewegung des Ganzen in Richtung des Pfeiles 33 die untere Walze auf dem Registrierstreifen
28 - der sich in Richtung des Pfeiles 29 bewegen mag - abrollt und dabei die Markierungszahl
aufdruckt. Um diese Bewegung zu ermöglichen, ist am einen Ende der Halterung 26
eine Strebe30 angebracht, die in einen Kern 31 aus magnetischem Material endet.
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Der Kern wird bei Stromdurchgang durch die Magnetspule 32 in diese
hineingezogen und drückt dabei die jeweils unten befindliche Druckwalze gegen den
Registrierstreifen 28. Wenn nun der Strom durch die Magnetspule 32 kurzzeitig durch
einen verstärkten Impuls geschlossen wird, so erfolgt auch die Berührung der Druckwalze
mit dem Registrierstreifen kurzzeitig und gerade so lange Zeit, daß mit Sicherheit
wenigstens einmal die entsprechende Ziffer gedruckt wird. Jede der vielen kleinen
Walzen 24 kann auch mehrmals nebeneinander denselben Zahlwert auf ihrem Umfang in
druckfähiger Profilierung tragen.
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Nachdem durch einen Impuls ein Druck erfolgt ist,
muß
die Scheibe 23 um einen Walzenabstand weitergedreht werden, damit der nächste Impuls
den Druck der nächstfolgenden Zahl bewirkt. Die Drehung der Scheibe kann nach Art
eines Schrittschaltwerks vor sich gehen, wie dies in der Abb. 2 gezeigt ist. Der
durch die Stromlosigkeit in der Spule 32 auftretende Rückstoß der Halterungen 26
und der Scheibe bewirkt ein kurzzeitiges Schließen der aus den Kontakten 34 und
35 bestehenden Schaltstrecke. Hierdurch kommt es zu einem Stromstoß - aus der Stromquelle
36 - in der Magnetspule 37, wodurch ein an der Stoßstange 40 angebrachter Magnetkern
38 in Richtung des Pfeiles 39 bewegt wird. Das Ende der Stange 40 schiebt das mit
der Scheibe 23 starr verbundene Sägezahnrad 41 um einen Zahn weiter.
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Da die Zahl der Zähne der Anzahl der kleinen Walzen entspricht, befindet
sich nunmehr die nächste Walze dem Registrierstreifen gegenüber.
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Die hier beschriebene Markierungsvorrichtung mittels Druckwalzen
ist insbesondere geeignet für sogenannte Direktschreiber, bei denen der Registrierstreifen
gut zugänglich zu sein pflegt, so daß auch eine nachträgliche Anbringung der erfindungsgemäßen
Vorrichtung möglich ist. Bei Geräten mit photographischer Registrierung ist es aber
ebenfalls möglich, die Beschriftung in der beschriebenen Weise durch Aufdrucken
vorzunehmen. Unter Umständen ist dazu die Rückseite des Fotopapiers besser geeignet,
besonders wenn durchscheinendes Papier verwendet wird. Außerdem ist es natürlich
möglich, die erfindungsgemäß erzeugten Impulse zur Betätigung einer zusätzlichen
optischen Registrierung zu benutzen. Dies kann beispielsweise so geschehen, indem
man einen Lichtstrahl, der durch den Impuls jeweils kurzzeitig aufgehellt wird,
durch den Rand einer lichtundurchlässigen Scheibe auf den Registrierstreifen fallen
läßt. In der Scheibe sind die Zahlenwerte als lichtdurchlässige Aussparungen angebracht.
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Jedesmal, nachdem ein Impuls den Lichtstrahl hat kurz aufblitzen lassen,
verursacht er analog der in Abb. 2 gezeigten Vorrichtung eine Weiterdrehung der
Scheibe um eine Stufe.