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Vorrichtung zur Messung des intracerebralen Blutdruckes Die Erfindung
betrifft eine elektrische Vorrichtung zur Messung des intracerebralen Blutdruckes.
Allgemein pflegt man. beim Menschen den Blutdruck am Arm zu messen. Obgleich die
Ilyperfunktion des Herzens und die Zunahme der Viskosität des Blutes als Ursa.che
für einen zu großen Blutdruck betrachtet werden können, sind diese beiden medizinisch
von geringer Bedeutung. Wie bekannt, sind, vom medizinischen Sltandpunkt aus gesehen,
die Zusammenziehung und Verengung der Blutgefäße die Hauptursache.
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Daher besteht die Bedeutung der Blutdruckmessung darin, daß die Zirkulation
des Blutes in den feinsten Kapillargefäßen geprüft werden kann und daher ist die
Messung des Blutdruckes in den intracerebralen Blutgefäßen außerordentlich wichtig.
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Mit den. bekannten Blutdruckmeßvorrichtungen, wie sie für Messungen
am Arm verwendet werden, kann eine solche Messung jedoch nicht richtig durchgeführt
werden. Daher kann man die gewöhnlichen Blutdruckmeß apparate nicht als zuverlässige
Hilfsmittel be.trachten, um rechtzeitig die Gefahr von Hirnblutstürzen zu erkennen,
Schon seit langem hat man gehofft, den Blutdruck im Gehirn, genau genommen den Blutdruck
in der arteria cerebfalis haemorrhagica zu messen. Es ist jedoch fast unmöglich
den Blutdruck der intercerebralen Gefäße direkt zu messen.
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Die Augenarterien und die arteria cerehralis sind. anatomisch eng
miteinander erbunden, und es wurde klinisch nachgewiesen, daß jede in den intercerebralen
Blutgefäße vorkommende Abllormität mit einer entsprechenden Ahnormität der Blutgefäße
des Augenhintergrundes verbunden ist. Es ist bekannt, daß ein gewisses Symptom,
das in den intercerebralen Blutgefäßen auftritt, auch an den Blutgefäßen des Auges
gefunden werden kann.
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Es ist bekannt, die Pulsamplitude der intraokularen Blutgefäßpulsationen
mit einer Vorrichtung, durch die auf den Horubautrand ein meßbarer Druck ausgeübt
wird, zu messen, wobei die Blutpulsationen mit elektrischen Mitteln gemessen werden
können. Zur Ausübung eines veränderbaren Druckes auf das Auge wurde bereits ein
Federglied verwendet, dessen Spannung regulierbar ist. Es ist desgleichen bekannt,
sich einer Differentialbrückenschaltung zur Messung von Drücken auf dem Gebiet der
Blutdruckmessung zu bedienen. Die Messung der Pulsoszillationen mittels eines über
einen Luftkanal angeschlossenen, piezoelektrischen Membransystems ist ebenfalls
bekannt.
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Die vorliegende Erfindung betrifft nun ein Gerät zur Messung des
intracerebfalen Blutdruckes, bei dem ein. meßbarer äußerer Druck auf den Horuhautrand
ausgeübt wird, wobei die Blutpulsationen mit elek-
trischen Mitteln gemessen werden,
geiçennzeichnet durch die Kombination der an sich bekannten Merkmale. a) Anordnung
eines Federglieds zur Ausübung eines veränderbaren äußeren Druckes anf das Auge,
b) Anordnung einer elektrischen Meßeinnchtung zur Bestimmung dieses Druckes, bestehend
aus einer mit Trägerfrequcnz gespeisten DifefentialmeB-brücke mit zwei Wicklungen,
deren Wechselstromwiderstände durch einen ferromagnetischen Kern druckabhängig im
entgegengesetzten Sinn veränderbar sind, und einem nachfolgenden Verstärker mit
Anzeigeeinrichtung, c) Anordnung einer elektrischen MeBeinrichtung zur Bestimmung
der Blutpulsationen, bestehend aus einem einer einen Luftkanal angeschlossenen,
piezoelelçtrisEhen Membransystem mit nachfolgendem Verstärker und Anzeigeeinrichtung.
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An Hand einer Zeichnung wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung
beschrieben.
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Mit 1 ist der Augapfel einer Person bezeichnet, deren Blutdruck gemessen
werden soll, mit 2 die Hornhaut. Auf den Augapfel wird ein Druck ausgerbt, welcher
mit .elektrischen Mitteln angezeigt wird, während der Puls der Hornhaut durch ein
Luftkissen und einen :Luftkanal auf einen Piezokristall übertragen wird, so daß
die Pulsamplitude in Pieze elektrizität umgewandelt wird. Wenn kein Druck auf den
Augapfel ausgeübt wird, kann der Puls der arteria centralis retinae auf der Hornhaut
des Augapfels nicht gefühlt werden. Auf dem Augapfel ist ein
Ende
9 des Zylinders 13 aufgesetzt, welches aus Kunststoff, z. B. aus einem Acrylharz
besteht. Dieses Zylinderende 9 bildet den Gießkopf des Pulses der arteria centralis
retinae. Der innere Durchmesser dieses Meßkopfes oder Öffnung ist nur um weniges
größer als der Durchmesser der Hornhaut und seine Tiefe ist na.turgemäß so bemessen,
daß der Luftraum zwischen der Hornhaut und der inneren Wand des ÄIeßkopfes ein minimales
Volumen aufweist, jedoch darf selbstverständlich die Hornhaut die innere Wand des
Meßkopfes nicht berühren, wenn der ausgeübte Druck größer wird als der maximale
Blutdruck. Im Innern des Zylinders 13 ist ein Luftkanal 16 vorgesehen, der das Luftkissen
17 am Zylinderende 9 mit der Membran 3 verbindet. Ein Handgriff 12 ist am äußeren
Gehäuse 14 befestigt, damit man einen sanften und stetig steigenden Druck ausüben
kann.
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Eine Membran 3, die z. B. aus einer Folie einer kochfesten Aluminium-Kupf
er-legi erung bestehen kann, überträgt die Drucksdhwankungen die durch die Hornhaut
auf das Luftkissen 17 ausgeiibt werden, auf einen Piezokristall 4 aus Seignettesal
oder aus ähnlichem Material. Diese Druckschwankungen werden durch die Pulsbewegungen
der Hornhaut, welche vom Puls der arteria centralis herrühren, verursacht. Der Piezoquarz
ist mittels zwei Leitungsdrähten 10 mit ilachfolgendem Verstärker 22 und Anzeigeeinrichtung
23 verbunden. Die Eingangsspannung am Verstärker 22 hat die Frequenz des Pulses
und ihre Amplitude ist zum Puls proportional. Die Anzeigeeinrichtung 23 zeigt daher
den an der Hornhaut gemessenen Puls an.
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Als Anzeigeeinrichtung kann auch nach Wunsch ein schreibendes Registrierinstrument
verwendet werden. Mit 5 ist eine Feder aus Klaviersaitendraht oder Phosphorbronzedraht
bezeichnet, die den äußeren Druck überträgt, und mit 6 eine Feder, die mit dieser
Feder im Gleichgewicht ist. Zum Messen des ausgeübten Außendruckes sind zwei Wicklungen
7, 7' und ein ferromagnetischer Körper 8, z. B. ein Stück aus einer hochpermablen
Eisen-Nickel-Legierung mit 40 bis 80 O/o Nickel, außen am Zylinder 13 vorgesehen.
Diese beiden Wicklungen bilden mit dem Widerstand 19 eine Differentialmeßbrücke,
welche durch den Oszillator 18 gespeist wird. Die Wecllselstromwiderstände der Wicklungen
7, 7' sind durch den ferromagnetischen Körper 8 druckabhängig im entgegengesetzten
Sinn veränderbar. wodurch die Differentialmeßbrücke entsprechend verstemmt wird.
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Diese Meßeinrichtung zur Bestimmung des Druckes weist einen nachfolgenden
Verstärker 20 mit Anzeigeinstrument 21 auf. Im Innern des Handgriffs 12 sind die
Drähte 10 und 11 mit einem Kabel 15 verbunden, welches zu der Differentialmeßbrücke
und zum Verstärker 22 führt.
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Wenn das Zylinderende 9 auf den Augapfel aufgesetzt und der Handgriff
12 festgedrückt wird, wird auch das äußere Gehäuse 14 festgedriickt, und die Feder
5 drückt auf den Flansch 24 des Zylinders 13, so daß der äußere Druck auf den Augapfel
übertragen wird. Falls das äußere Gehäuse 14 gegenüber dem Zylinder verschoben wird,
nähern sich die Wicklungen 7, 7', die innen im Gehäuse 14 befestigt sind, dem ferromagnetischen
Körper 8, der außen am Zylinder 13 befestigt ist, durch der Wechselstromwiderstand
dieser Wicklungen geändert wird. Da der äußere Druck, der a.uf den Augapfel ausgeübt
wird, proportional zur Verschiebung dieser beiden Teile ist, kaml die Änderung des
Wechselstromwiderstandes der Wicklungen 7, 7' als Maß für den auf den Augapfel ausgeübten
Außendruck genommen werden.
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Sobald nun bei wachsendem Außendruck der Puls an der Hornhaut fühlbar
wird, bilden der Raum 17 und der Luftkanal 16 eine Luftkammer, die einerseits von
der Hornhaut und andererseits durch die Membraune 3 abgeschlossen wird. Der Puls
der Hornhaut wird durch diese Luftkammer auf die Membran 3 übertragen, die im Piezoquarz
entsprechende SpannungsschwankungSen erzeugt. So gibt die Spannung am Piezoquarz
den Puls der Hornhaut wieder.
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Wenn der von außen auf den Augapfel ausgeübte Druck allmählich zunimmt,
nimmt auch der Innendruck im Auge zu. Die Äste der Augenarterie, genau genommen
der arteria centralis retinae, bewirken den an der Hornhaut fühlbaren Puls. Da dieser
Puls an der Hornhaut proportional zum Puls der arteria centralis retinae ist, nimmt
die Pulsamplitude an der Hornhaut bis zu einem Maximalwert zu, wenn ein stets zunehmender
Außendruck ausgeübt wird. Bei weiterer Steigerung des Außendruckes wird der Blutdurchfluß
und damit auch die Pulsamplitude an der Hornhaut verkleinert, so daß zuletzt, wenn
die Durchblutung aufhört, der Wert Null erreicht wird. Die am Anzeigeinstrument
ablesbaren Außendrücke, die zum Maximalwert und zum Nullwert gehören, geben den
kleinsten und den größten Blutdruck an.
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Natürlich könnte auch irgend ein anderes Mittel verwendet werden,
um die mechanischen Schwingungen des Pulses in eine elektrische Größe ulnzuformen,
wie die Änderung eines statischen Kondensators, eines elektrischen Widerstandes
oder ein elektromagnetischer D ruckwandler.
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Im Gerät gemäß der Erfindung wird der Druck auf den Augapfel am Rande
der Hornhaut ausgeübt, so daß die Hornhaut sich in ihrer natürlichen Schwingungsstelluug
befindet und weil das Zylinderende 9 auf den »Schlemmschen Kanal« den Druck ausübt,
wird der Ausfluß des Kammerwassers gesperrt. Somit treten verschiedene Störungen
während der Messung des Blutdruckes nicht auf, wie z. B. die Bewegung des Augapfels,
provoziert durch den vom Druck herrührenden Schmerz, und die Steigerung des Blutdruckes.
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PBTENTANSPROCHE: 1. Gerät zur Messung des intracerebralen Blutdruckes,
bei dem ein meßbarer äußerer Druck auf den Horuhautrand ausgeiibt wird, wobei die
Blutpulsationen mit elektrischen Mitteln gemessen werden, gekennzeichnet durch die
Kombination der an sich bekannten Merkmale: a) Anordnung eines Federglieds zur Ausübung
eines veränderbaren äußeren Druckes auf das Auge, b) Anordnung einer elektrischen
Meßeinrichtung zur Bestimmung dieses Druckes, bestehend aus einer mit rrågerfrequenz
gespeisten Differentialmeßbrücke mit zwei Wicklungen, deren Wechselstromwiderstände
durch einen ferromagnetischen Kern druckalBhängig im entgegengesetzten Sinn veränderbar
sind, und einem nachfolgenden Verstärker mit Anzeigeeinrichtung, c) Anordnung einer
elektrischen Meßeinrichtung zur Bestimmung der Blutpulsationen, bestehend aus einem
über einen Luftkanal angeschlossenen, piezoelektrischen Membransystem mit nachfolgendem
Verstärker und Anzeigeeinrichtung.