DE1083494B - Selbsttaetig anzeigendes oder aufzeichnendes Sphygmomanometer - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein selbsttätig anzeigendes oder aufzeichnendes Sphygmomanometer mit einer Einrichtung, die eine schnelle Steigerung des Manschettendrucks bis zu einem Wert unter dem diastolischen Blutdruck, sodann eine langsame Steigerung bis zu einem Wert über dem systolischen Blutdruck, dann eine langsame Absenkung bis zum systolischen Blutdruck unid hierauf eine schnelle Absenkung des Manschettenidrucks veranlaßt, wobei zwei Manometer zum Festhalten des diastolischen bzw. systolischen Dr.uckwertes vorgesehen sind, von denen das eine im aufsteigenden Ast beim diastolischen Blutdruck und das andere im absteigenden Ast des Manschettendruckzyklus beim systolischen Blutdruck von der Manschette getrennt wird.

Der arterielle Blutdruck kann auf verschiedene Weise gemessen werden.

Ein Verfahren, das als unmittelbares oder blutiges Verfahren bezeichnet werden kann, besteht darin, daß eine Kanüle direkt in die Arterie eingeführt wird. Die in die Arterie eingeführte Kanüle ermöglicht es, den Druck aus dem Blutkreislauf herauszuleiten und unter Verwendung eines geeigneten Manometers die periodischen Druckschwankungen im Blutgefäß dynamisch aufzuzeichnen. Zur laufenden Durchführung ist dieses Meßverfahren jedoch nicht geeignet, da es viel Zeit benötigt und das Einführen der Kanüle in die Arterie sowie die Aufrechterhaltung eines dichten, gerinnsel- und luftfreien Leitungssystems technische Erfahrung und Sorgfalt erfordert. Der Patient muß unibeweglich bleiben. Gelegentlich treten sogar Arterienverletzungen und Unwohlsein des Patienten auf.

Weiter sind zwei Verfahren, die als mittelbar oder unblutig bezeichnet werden können, von Bedeutung. Sie arbeiten beide mit Sphygmomanometern und werden im folgenden als Druckverfahren und Tonverfahren bezeichnet. Beide sind insofern mittelbar, als sie darauf beruhen, daß der Blutstrom in einer Arterie gedrosselt wird, wenn von außen auf die Ader ein Druck ausgeübt wird, der dem inneren Druck gleich ist oder größer als dieser. Für die meisten diagnostischen Zwecke genügt ist, wenn man das Maximum und das Minimum des Blutdruckes kennt. Die genaue Kenntnis des gesamten periodischen Druckverlaufs ist nicht notwendig. Das Maximum und Minimum wird als systolischer bzw. diastolischer Druck bezeichnet.

Das Sphygmanometer ist ein Instrument zum Messen des maximalen und minimalen Arteriendruckes in den Extremitäten. Es besteht im einfachsten Fall aus einer aufblasbaren Manschette, die um den Arm gelegt wird, einem Manometer zum Anzeigen des in der Manschette herrschenden Druckes und einem Handblasebalg. Der Meßvorgang erfolgt durch Aufblasen der Manschette, bis die Arterie im Arm abgeklemmt ist.

Selbsttätig anzeigendes
oder aufzeichnendes Sphygmomanometer

Anmelder:

Saul Robert Gilford,
Oberlin, Ohio (V. St. A.)

Vertreter: Dipl.-Ing. A. Kuhn, Patentanwalt,
Berlin-Dahlem, Wildpfad 3

Saul Robert Gilford, Oberlin, Ohio (V. St. A.),
ist als Erfinder genannt worden

Das eine der beiden mittelbaren oder unblutigen Verfahren beruht auf der Feststellung der von den Arterien erzeugten Pulstöne. Hierbei wird das Ausmaß der Arteriendrosselung durch Anlegen eines Stethoskops über der Arterie und Abhören der Arterientöne festgestellt. Liegt der Druck in der Manschette höher als der maximale Arteriendruck, so ist kein Ton zu hören, da die Arterie abgeklemmt ist. Wird der Druck in der Manschette dann langsam gemindert, so fließt jeweils, wenn die höchste Druckspitze in der Arterie den Manschettendruck übersteigt, Blut durch die Arterie, was im Stethoskop gehört werden kann. Der Druck, bei dem diese Töne zuerst auftreten, der sogenannte systolische Druck, entspricht dem maximalen Arteriendruck. Beim weiteren Absenken des Druckes in der Manschette wird der Teil jeder Pulsationsperiode, währenddessen der Arteriendruck den Manschettendruck übersteigt, immer größer, so daß Töne wachsender Intensität entstehen. Wenn schließlich der Druck im der Manschette so weit gemindert wird, daß die Arterie während der ganzen Pulsationsperiode nicht mehr zusammengedrückt wird, strömt das Blut ohne Behinderung, und die pulsierenden Töne verschwinden. Der Druck, bei dem die pulsierenden Töne erstmals wieder verschwinden, wird als diastolischer Druck bezeichnet.

Bei dem anderen mittelbaren Verfahren oder Druckverfahren werden die Extremwerte des Druckes, durch welche der diastolisohe und der systolische Druck bestimmt werden, mittels einer zweiten Manschette festgestellt, die unter der abschnürenden Manschette angeordnet ist und teilweise aufgeblasen wird.

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Obwohl bei dem Druckverfahren die Punkte, bei lische und diastolische Druckwert wird, gesteuert von denen Pulsationen auftreten bzw. verschwinden, nicht den von einem distal an der Extremität anliegenden identisch mit den Pulsationsendpunkten der Ton- Mikrophon mit Verstärker abgegebenen Tonimpulsen, methode sind, bestehen eine Anzahl Kriterien, die es im absteigenden Ast des Manschettendruckzyklus aufermöglichen, den diastolisehen und den systolischen 5 gezeichnet.

Punkt zu bestimmen. Nach diesem Prinzip arbeitet Ein Nachteil der bekannten mit Tonanzeige arbei-

ein Sphygmograph, der die Druckschwankungen. in tenden Vorrichtungen liegt darin, daß diese Sphygmo-

der zweiten oder Aufnahmemanschette sowie den manometer die aufzunehmenden Töne nicht von uner-

Druck in der abschließenden Manschette registriert. wünschten Nebengeräuschen trennen können. Diese

Durch Interpretation dieser Aufzeichnungen kann io Nebengeräusche entstehen aus verschiedenen Gründer Arzt den systolischen und diastolisehen Blutdruck den, insbesondere durch Bewegungen des Patienten feststellen. öder Einwirkung 'des Arztes auf das Knochengerüst.

Bei einer neueren Sphygmomanometerart wird der Die Erfindung zielt darauf ab, praktisch eine unge-Fulston durch ein Mikrophon aufgenommen, das über naue oder falsche Messung, die leicht durch die Under Hauptarterie angeordnet ist. Er wird als Funktion 15 möglichkeit, zwischen erwünschten Arterientönen und des Druckes in der abschnürenden Manschette regi- Nebengeräuschen zu unterscheiden, entsteht, auzustriert. Durch Interpretation dieser Aufzeichnung schließen,
kann der Arzt den Blutdruck feststellen. Das Sphygmomanometer 'sollte weitgehend unemp-

Die bisher erörterten Instrumente haben den Nach- findlich gegen Störungen, wie z. B. Raumgeräusche,

teil, daß sie den diastolisehen und systolischen Druck 20 leichte Bewegung (des Patienten und Behandlungsvor-

nicht unmittelbar anzeigen. gänge des Arztes an dem Patienten, sein.

Bei anderen Instrumenten wird das Aufblasen der Schließlich sollte das Sphygmomanometer gesichert abschnürenden Manschette über ein Ventil bewirkt, gegen unzweckmäßige Betätigung sein, d. h., es sollen das in Abhängigkeit vom Auftreten von Pulsationen Sicherheitsvorrichtungen eingebaut sein, die eine Begesteuert wird. Hierbei steigert das das Aufblasen der 25 Schädigung der Vorrichtung verhüten, die dadurch Manschette steuernde Ventil den Manschettenidruck, eintreten könnte, daß die Manschette längere Zeit solange es pulsierende Signale empfängt. Sobald diese aufgeblasen bleibt ader zu hohen Drücken ausgesetzt Signale aufhören, schließt, das Ventil. Ein kleiner wird.

Nebenauslaß läßt den Druck in der Manschette lang- Dieses Ziel wird dadurch erreicht, das ernmdungs-

sam absinken, bis das Wiederauftreten von Signalen 30 gemäß das Sphygmomanometer in bekannter Weise

das Aufblasventil wieder betätigt und damit das Auf- zur Feststellung des diastolischen und systolischen

blasen der Manschette von neuem einleitet. Bei diesem Blutdruckwertes mit einem distal auf die Extremität

Verfahren schwankt der Druck in der Manschette um aufzusetzenden Mikrophon mit Verstärker ausgerüstet

den systolischen Punkt. In ähnlicher Weise wird der ist und daß zur weitgehenden Ausschaltung von

diastolische Druck festgestellt. Bei einem dieser 35 Fehlgeräuschen eine Einrichtung vorgesehen ist, durch

Geräte wird beispielsweise eine zweite Manschette be- die die Tonimpulse, vorzugsweise auf elektrischem

nutzt, um die Druckpulsationen festzustellen. Wege, durch die dem Pulsschlag entsprechenden

Dieses Verfahren ist vielfach variiert worden. Es Druckpulsationen kontrolliert werden. Es ist vorteilist aber insofern nachteilig, als es eine lange andau- haft mit einem Koinzidenzglied versehen, welches die ernde Aufrechterhaltung des Druckes in der Man- 40 von einem Mikrophon in elektrische Signale umgeschette erfordert. Das ist unerwünscht, da es für den setzten Tonimpulse nur dann zur Betätigung von Patienten unbequem und möglicherweise schädlich ist. Anzeige- oder Aufzeichmingsinstrumenten weiter-

Es sind deshalb Sphygmomanometer bekanntgewor- leitet, wenn die ebenfalls in elektrische Signale utngeden, bei denen der aus Aufpumpen und Entlüften der setzten, in einer aufblasbaren Abschnürmanschette Manschette (bestehende Meßzyklus selbsttätig durch- 45 durch den Pulsschlag des zu Untersuchenden auftregeführt wird. Bei einem dieser bekannten Sphygmo- tenden Druckpulsationen (beim Koinzidenzglied in manometer wird der Mänschettendruck zunächst Übereinstimmung mit den Tonaignalen eintreffen, schnell bis zu einem Wert unter dem diastolisehen Zur Erhöhung der Sicherheit dagegen, daß ein falscher Blutdruck gesteigert. Ein druckempfindliches Element oder Fehlimpuls die Registrierung des Blutdruckes beendet diese schnelle Drucksteigerung und läßt an 50 auslöst, kann weiter ein Betätigungsglied dienen, das deren Stelle eine langsame treten. Beim Auftreten von nach Empfang eines ersten Tonimpulses den Druck Druckpulsationen in der Manschette (diastolischer Blut- in der Manschette konstant hält, bis mindestens ein dr,uck) schaltet ein auf diese reagierendes Element ein weiteres Tonsignal auftritt. Das Bestätigungsglied erstes mit der Manschette verbundenes Manometer kann über elektrische Torschaltungen wirken, welche von dieser ab, so daß der diastolische Druckwert fest- 55 die vom Koinzidenzglied kommenden Signale ausgehalten wird. Der Mänschettendruck erhöht sich wählend weiter- bzw. ableiten.

selbsttätig langsam weiter bis zu einem Druckwert Um ein gleichzeitiges Wirken von Druckimpulsüber dem systolischen Druck, ohne daß eine weitere Signalen und Tonsignalen zu gewährleisten, wird vor-Anzeige vorgenommen wird. Ein weiteres druck- teilhaft ein Verzögerungsglied vorgesehen, welches empfindliches Element läßt nunmehr den Druck lang- 60 die Tonsignale um die Zeit verzögert, die zur pneumasam absinken, bis beim erneuten Auftreten von Druck- tischen Übertragung der in der Manschette auftretenpulsationen in der Manschette ein zweites mit dieser den Druckpulsationen erforderlich ist. Diese Druckverbundenes Manometer von der Manschette abge- pulsationen werden vorteilhaft, wie bekannt, mittels schaltet wird, so daß der systolische Druckwert fest- eines temperatur abhängigen Widerstandes, über den gehalten wird. Darauf wird ein Schnellabblasventil 65 bei jeder Druckpulsation in der Manschette ein kühgeöffnet, das die Manschette entlüftet. lender Luftstrahl geblasen wird, in elektrische Signale

Bei einem weiteren bekannten Sphygmomanometer umgewandelt.

wird, gesteuert von einem Zeitschaltwerk od. dgl., eine Man kann in bekannter Weise auch eine Steuerung

kontinuierliche Reihe von Meßzyklen durchfahren, vorsehen, welche den Meßvorgang selbsttätig in be-

wobei die Dauer der Zyklen einstellbar ist. Der systo- 70 stimmten Zeitabständen wiederholt.

Nachfolgend wird die Erfindung beispielsweise an Hand der Zeichnungen !beschrieben. Aus der Beschreibung gehen weitere Benutzungsarten und Vorteile hervor.

Fig. 1 zeigt schematisch die Arbeitsweise einer Ausführungsform des der Erfindung entsprechenden Gerätes;

Fdg. 1A bis 1H zeigen das Zusammenwirken verschiedener Elemente des Gerätes;

Fig. 2 ist ein Übersichtsdiagramm des Gerätes, welches das Zusammenwirken des elektrischen Systems mit der Meßvorriohtung veranschaulicht;

Fig. 3 A bis 3 C zeigen einen vollständigen schematischen Schaltplan des Sphygmomanometer;

Fig. 3 D zeigt die Zuordnung der Fig. 3 A bis 3 C zueinander ;

Fig. 4 zeigt die Frequenzwiedergabekurve des Mikrophonverstärkerteiles des in Fig. 3 A gezeigten Stromkreises;

Fig, 5 zeigt ein Schaltdiagramm, aus dem die Stellungen der in Fig. 3 C gezeigten Relais während der Meßperiode ersichtlich sind.

In Fig. 1, die in Blockform den Gesamtaufbau einer der Erfindung entsprechenden Vorrichtung zeigt, ist ein Mikrophon 11 über einen ersten oder Tonkanalverstärker 12 mit einem Koinzidenzstromkreis 9 verbunden. In ähnlicher Weise gelangen die von einem temperaturabhängigen Widerstand 6 (nachfolgend kurz als Thermistor bezeichnet) ausgehenden Signale über die Leitung 7 durch den Druckimpulskanalverstärker 8 zum Koinzidenzstromkreis 9. Von diesem wird der Strom dem Bestätigungsstromkreis 13 sowie einem Relaissteueraggregat 14 zugeführt. Dieses steuert zwei-Ventile 16 und 19 sowie ein Kompressoreinlaßventil 2, das aus der Kompressorleitung 1 gespeist wird. Die Ventile 16 und 19 steuern den Luftzustrom aus einem Luftbehälter 3 zu einem Meßinstrument 17 für den diastolischen Druck bzw. zu einem Meßinstrument 20 für den systolischen Druck. Das Relaissteueraggregat 14 steuert weiter ein Abblasventil 18.

Durch eine Düse 5 kann Luft auf einen mittels des Thermistors wirkenden Druckimpulsübertrager 6 strömen, der an der Leitung 7 liegt. Eine Arterieabschnürmanschette 4 ist ebenfalls mit dem Behälter 3 verbunden.

Fig. 1A bis 1H zeigen die Wirkungsweise bestimmter Elemente des Gerätes. Fig. 1A zeigt den Druckverlauf im Gerät, während einer Meßperiode für den diastolischen und systolischen Druck. Fig. 1B und 1C zeigen die Ton- und Druckknpulse, die durch die entsprechenden Kanäle aufgenommen werden, während Fig. 1D die Wirkung des Bestätigungsstromkreises 13 zeigt. Die Fig. 1E bis IH zeigen, wann die Ventile offen oder geschlossen sind, die jeweils rechts von diesen Figuren gezeichnet sind. Die Steuerstellungen des diastolischen Ventils 16 und des systolischen Ventils 19 sind in Fig. 1E bzw. 1F gezeigt, während die Steuerstellungen des Aufblasventils 2 und des Abblasventils 18 in Fig. 1G bzw. 1H dargestellt sind. Die in den Diagrammen 1B bis 1H .gezeigten Abläufe sind über einen Zeitbereich dargestellt, welcher der in Fig. 1A dargestellten Druokverlaufskurve einer Meßperiode entspricht. Dieser Zeitbereich ist von den Druckwerten des jeweiligen Patienten abhängig; daher ist die an der Abszisse von Fig. 1 aufgetragene Zeitteilung willkürlich gewählt, die eingezeichnete Skala ist aber vorteilhaft für den Vergleich der verschiedenen Diagramme miteinander.

In Fig. 2 sind die elektrischen Schaltgruppen des der Erfindung entsprechenden Gerätes in stärker aufgegliederter Blockform dargestellt. Schaltgruppen, die den in Fig. 1 gezeigten entsprechen, sind mit gleichen Bezugszeichen versehen.

Die durch die vom Mikrophon 11 aufgenommenen Töne erzeugten Impulse gelangen durch den Verstärker 12, ein Bandfilter 21, einen Verzögerungsmultivibrator 22 und einen Impulsformmultivibrator 23 zum Koinzidenzstromkreis 9. Im Druckkana! werden die vom Therniistorübertrager 6 gelieferten Impulse

ίο durch den Verstärker 8 und einen zweiten Impulsformmultivibrator 24 dem Koinzidenzstromkreis 9 zugeführt. Ein weiterer Impulsformmultivibrator 26 verbindet den Kokiziidenzstromkreis 9 mit dem Relaissteueraggregat 14 (in Fig. 2 von einer gestrichelten Linie umrandet) und dem Bestätigungsstromkreis 13. Das Relaissteueraggregat 14 besitzt eine erste Torschaltung 27, die mit einem Stromkreis 31 für die Anzeige des diastolischen Druckes verbunden ist, sowie eine zweite Torschaltung 29, die mit einem Stromkreis 38 für die Anzeige des systoliisohen Druckes verbunden ist. Ein Pulsabwesenheitsdetektor 28 und ein Auf- und Abblasschalter 32 bilden den Rest des Steueraggregates 14.

In Fig. 2 sind weiter ein Aufblasregelventil 36 und ein Abblasregelventil 37 gezeigt, die zur Regulierung der Luftströtnungsgeschwindigkeit vom und zum Behälter 3 von Hand dienen. Ein von einem auf Druck ansprechenden Schalter 34 gesteuertes Schnellaufblasventil 33 dient zum schnellen Aufblasen des pneumatisehen Systems aus einem Luftvorrat bei Beginn einer Meßpeniode. In ähnlicher Weise ist ein Schnellabblasventil 39 vorgesehen, welches am Ende der Periode das System rasch entleert.

Die folgenden Erläuterungen beziehen sich auf die Fdg. 3 A bis 3 C, die eine einzige schematische Darstellung des der Erfindung entsprechenden Gerätes bilden, wenn sie so, wie in Fig. 3 D gezeigt, angeordnet sind. In Fig. 3 A ist ein menschlicher Arm 42 dargestellt sowie eine Abschnürmanschette 4, ein Mikrophon 11 mit Befestigungsvorrichtung 41, ein Tonkabelanschluß 47 und ein Thermistorkabelanschluß 48. Der Manschette 4 wird Luft über, die Leitung 46 zugeführt. Im übrigen zeigt Fig. 3 A die Schaltanordnung der in Fig. 2 entsprechend gezeichneten Blocks im einzelnen. Die Schaltung jedes einzelnen Blocks ist von üblicher Art und wird daher nicht näher beschrieben. Fig. 3 B zeigt im einzelnen das Relaissteueraggregat 14, den Bestätigungsstromkreis 13 und die verschiedenen gesteuerten Relais. Das Aggregat 14 besitzt eine erste Röhre T1, deren Kathode über ein Relais Rl mit einer zweiten Röhre Γ2 verbunden ist. Eine Röhre T 4 ist über die Leitung 56 mit dem in Fig. 3 A gezeigten Multivibrator 26 vefbunden. An der Kathode der Röhre T4 liegt ein Relais R2. Eine weitere Röhre T 5 mit zugehörigem Widerstand 97 und Kondensator 96 ist über zwei in Reihe liegende Widerstände 83 und 98 mit der Kathode der Röhre T 4 verbunden. Eine Röhre T 6, an deren Kathode ein Relais R 3 liegt, ist über den Widerstand 97 ebenfalls mit der Röhre TS verbunden. Die Röhren T5 und T6 bilden mit ihren zugehörigen Schaltelementen den Pulsabwesenheitsdetektor 28. Das Aggregat 14 besitzt eine weitere Röhre Γ 7, an deren Kathode ein Widerstand 76 und ein Relais RA angeschlossen sind. Weiter gehören zum Aggregat 14 ein aus den Widerständen 91, 93 und 94 und dem Kondensator 92 bestehendes Verzögerungs- und Spannungsteilerglied sowie zusätzliche Elemente, die einen Widerstand 102 und einen Kondensator 103 umfassen, zu welchem ein Relais RS im Nebenschluß liegt.

Die Röhre T 3 bildet zusammen mit den Widerständen 86 und 87 und dem Kondensator 85 den Bestätigungsstromkreis 13.

In Fig. 3B sind weiter die verschiedenen mit R1 Sl, R2S2 usw. bezeichneten Relaisschalter gezeigt. Der erste Teil der Bezeichnung bezieht sich auf das Relais, von dem der Schalter !betätigt wird, während der zweite Teil den Schalter selbst angibt. Alle gezeigten Relaisschalter sind einpolige Wechselschalter.

Der Ruhekontakt des Schalters RIS2 ist über die Leitung 66 mit dem Schalter R3S2 und der Arbeitskontakt von R1S2 ist über die Leitung 67 mit dem Schalter R3S1 verbunden. Die Leitung 71 verbindet den Ruhekontakt des Schalters RlS3 mit dem Widerstand 91. Der Ruhekontakt des Schalters R 2 Sl ist durch die Leitung 84 mit der Röhre T1 und durch die Leitung 73 mit dem Arbeitskontaikt des Schalters R3S3 verbunden. Die Leitung 72 verbindet den Arbeitskontakt des Schalters R3S1 mit dem Ruhekontakt des Schalters R4S2 und die Leitung 77 den Arbeitskontakt des Schalters R3SA mit dem Schalter RASl. Die Leitungen 74 und 78 verbinden den Schalter RAS 1 mit der Röhre T7 bzw. den Arbeitskontakt des Schalters RASl mit dem Widerstand 76, während die Leitung 79 den Ruhekontakt des Schalters R4.S"3 mit dem Widerstand 102 und die Leitung 82 den Ruhekontakt des Schalters R5S2 mit dem Pulsabwesenheitsdetektor 28 verbindet.

Verschiedene andere Leitungen und Verbindungen in den Zeichnungen sind ohne Bezugszeichen, da ihr S inn dem Fachmann ohne weiteres klar ist.

Fig. 3 C zeigt die Leitung 65, die den Schalter R1S2 mit einer +24-Volt-Stromquelle 60 verbindet. Eine Leitung 69 verbindet den Ruhekontakt des Schalters i?2S"2 mit der Spule des diastolischen Ventils 16j während die Leitung 64 einen Handauslöseschalter 6" 1 und einen automatischen Auslöseschalter S 2 mit dem Relaisschaltnetz in Fig. 3 B verbindet. Weiter zeigt Fig. 3 C eine positive 250-Volt-Stromquelle 101, einen Sicherheitsschalter 104, der bei Überdruck öffnet, und eine —I50-Volt-Stromquelle70. Eine Leitung 107 verbindet den Schalter R452 (Fig. 3B) mit der Spule des systolischen Ventils 19. Eine Leitung 108 verbindet den Arbeitslcontakt des Schalters i?3.S"2 mit der Spule des Abblas ventile 18, während eine Leitung 109 den Ruhekontakt des Schalters R 3 S2 mit der Spule des Aufblasventils 2 verbindet. Die Leitungen 111 und 112 bilden den Anschluß für einen veränderbaren Spannungsteiler zur Regulierung der Verstärkung im Tonkanalverstärker 12, während zwei Leitungen 113 und 114 die Ton- und D rückkanal verstärker mit zwei Neonröhren verbinden, welche das Auftreten von Impulsen in diesen Verstärkern sichtbar machen. Am Ruhekontakt des Schalters R5 Sl liegt eine Lampe 81 zur Anzeige der Beendigung der Meßperiode. Die Leitung 116 vervollständigt den Stromkreis zu den Schaltern S2 und Sl und führt über einen Widerstand zur Kathode der Röhre T 6. Die Leitung 106 verbindet den Ruhekontakt des Schalters R5S1 mit der Spule des Schnellabblasventils 39.

Nach Auslösung einer Arbeitsperiode wird Luft dem Hauptbehälter 3 des pneumatischen Systems vom Kompressoreinlaß 1 (Fig. 2) durch das offene Aufblasventil 2 zugeführt. Der Druck beginnt entsprechend Linie A-B -in Fig. 1A anzusteigen. Bei einem Punkt unterhalb B werden Druckpulsationen an der Abschnürmanschette 4 fühlbar, die dicht um den Arm des Patienten gelegt ist. Diese Pulsationen sind in Fig. 1C etwa bei ί = 3 gezeigt. Die Druckpulsationen werden auf den Behälter 3 übertragen, der Luft durch die Düse 5 auf den Thermistor 6 strömen läßt. Diese Druckschwankungen bewirken somit, daß schwache Strahlen kühlender Luft durch die Düse 5 auf den Thermistor auftreffen, der als empfindlicher Übertrager dient und die Druckschwankungen in elektrische Impulse umwandelt. Die so erhaltenen Impulse werden über Leitung 7 dem Druckkanalverstärker 8 und dann dem Koinizidenzstromkreis 9 (Fig. 2) zugeführt. Da der Druck noch nicht den diastolischen Punkt erreicht

iö hat, sind Töne nicht hörbar. Durch Vergleich dieses Zeitpunktes in Fig. 1C und 1B ist ersichtlich, daß die vom Druckkanal aufgenommenen und zum Koinzidenzstromkreis 9 weitergeleiteten Impulse einsetzen, bevor Töne hörbar sind und erst nach dem Verschwinden der Pulstöne aufhören. Die Druckkanalimpulse können zwar zur Bestimmung des diastolischen und systolischen Punktes benutzt werden, sie beginnen und verschwinden jedoch nicht bei denselben Druckwerten wie die Tonknpulse und können daher nicht

ao unmittelbar zur Bestimmung des diastolischen und systolischen Druckes verwendet werden.

Die durch Ausdehnung und Zusammenziehung der Arterie infolge der Schwankungen im Blutdurchfluß verursachten Druckschwankungen treten im wesentliehen gleichzeitig mit den Geräuschen auf, die durch das Zusammengedrücktwerden der Arterienwände verursacht werden. Diese Tatsache wird bei der Erfindung ausgenutzt, um unerwünschte Tonsignale auszusieben, die vom Mikrophon 11 in den Tonkanal eingebracht werden.

So kann beispielsweise ein durch Bewegung des Patienten im Mikrophon 11 erzeugter Tonimpuls nicht durch den Koinzidenzstromkreis 9 übertragen werden, wenn er nicht zur selben Zeit auftritt, in welcher ein Druckimpuls von der Abschnür manschette 4 übertragen wird. Wenn der Tonknpuls nicht zur selben Zeit wie der Druckimpuls auftritt, wird er durch den Koinzidenzstromkreis 9 aufgehalten.

Bei einem einstellbaren Punkt B (Fig. IA), etwas unterhalb des diastolischen Druckes, wird die Drucksteigerung im System verlangsamt. Die Minderung der Drucksteigerung wird durch ein verhältnismäßig einfaches Nebenschlußventil 33 bewirkt, das später erläutert wird. Zwischen A und B wird der Druck im System schnell gesteigert, um die Zeit zu verkürzen, in welcher die Manschette auf dem Arm des Patienten aufgeblasen bleibt. Vom Punkt B ab ist die Drucksteigerung langsamer bis der erste Impuls im Mikrophon auftritt, wenn der Druck bei Punkt C den diastolischen Wert erreicht.

Nach Empfang des ersten Tonimpulses, beispielsweise bei t — 4, werden mehrere Vorgänge gleichzeitig ausgelöst. Das Relaissteueraggregat 14 bewirkt das Schließen des Aufblasventils 2 (Fig. 2), so daß der Druck im System konstant bleibt, wie es Linie C-D in Fig. 1A zeigt. Das Aggregat 14 öffnet ferner das Ventil 16, so daß der im pneumatischen System herrschende Druck im Meßinstrument 17 registriert wird. Die Betätigung der Ventile 2 und 16 ist in Fig. 1G bzw. 1E bei t = 4 gezeigt.

Aus Fig. ID ist weiter ersichtlich, daß zu diesem Zeitpunkt der gleichzeitige Empfang des ersten Tonimpulses und eines Druckimpulses den Bestätigungsstromkreis 13 in Tätigkeit setzt. Dieser Stromkreis bewirkt eine Verzögerung von 1,5 Sekunden, so daß dann, wenn innerhalb 1,5 Sekunden kein Pulston über das Mikrophon hörbar ist, das Ventil 2 wieder geöffnet und das Ventil 16 geschlossen wird. Der Bestätigungsstromkreis 13 »lauscht« also 1,5 Sekunden lang auf einen zweiten gesiebten Impuls. Wird kein

zweiter gesiebter Impuls vom Koinzidenzstromkreis 9 abgegeben, so beeinflußt der Bestätigungsstromkreis 13 das Relaissteueraggregat 14 so, daß die zwischen den Punkten B und C der Druckkurve herrschenden Bedingungen wieder hergestellt werden. Auf diese Weise kann der Bestätigungsstromkreis 13 einen Fehlimpuls (d. h. einen Störton, der nicht wieder erscheint) feststellen und die Relais wieder zurückstellen, so daß der Druck weiter steigt, bis ein bestätigter Impuls auftritt. Die Verzögerung von 1,5 Sekünden wurde .so gewählt, daß genügend Zeit bis zum Auftreten eines zweiten Impulses auch bei Patienten mit sehr niedriger Pulszahl, wie z. B. vierzig pro Minute, zur Verfügung steht.

Nach Bestätigung des ersten Impulses durch Empfang eines zweiten gesiebten Impulses wird der Bestätigungsstromkreis 13 außer Tätigkeit gesetzt (Fig. ID), entsprechend dem Punkt D {t — 5) der Druckkurve in Fig. 1A. Gleichzeitig schließt das Relaissteueraggregat 14 das Ventil 16 (Fig. IE), so daß der wirkliche diastoKsche Druck im Meßinstrument 17 festgehalten wird. Außerdem wird das Aufblasventil 2 geöffnet (Fig. IG), so daß die stetige Drucksteigerung gemäß Linie D-E in Fig. IA fortgesetzt wird.

Der Druck steigt nun zum systolischen Wert, wo, wie in Fig. 1B gezeigt, die Pulstöne verschwinden. Ein Verzögerungsglied im Relaissteueraggregat 14, das vorher durch die Pulstöne unwirksam gehalten wurde, läßt die Drucksteigerung über den systoldschen Wert hinausgehen, bevor das Verzögerungsglied das Aufblasventil 2 bei Punkt B der Druckkurve in Fig. 1A schließt. Gleichzeitig mit dem Schließen des Ventils 2 öffnet das Abblasventil 18 (Fig. 1 H) bei etwa t = 16,5, so daß der Systemdruck langsam entlang Linie E-F absinkt.

Bei Punkt F (t = 20) tritt wieder der Pulston auf. Das zeigt an, daß der systolische Druckwert erreicht ist. Der Bestätigungsstromkreis 13 wird betätigt und arbeitet ähnlich, wie früher in bezug auf die Registrierung des diastolischen Druckes beschrieben. Zur selben Zeit schließt das Abblasventil 18 und hält den Druck entlang der Linie F-G konstant, während das Ventil 19 öffnet, so daß der systolische Druck im Meßinstrument 20 registriert wird.

Nach Bestätigung durch einen zweiten gesiebten Impuls schließt das Ventil 19, so daß der systolische Druck im Instrument 20 festgehalten wird. Ein Schnellabblasventil 39 (Fig. 3 C) öffnet dann, so daß der Druck im System schnell auf atmosphärischen Druck gesenkt wird.

Wie aus Fig. 2 ersichtlich, werden die im Mikrophon 11 auftretenden Tonimpulse dem Verstärker 12 zugeleitet, von wo sie über den Bandfilter 21 zum Verzögerungsmultivibrator 22 gelangen. Dort werden die Impulse verzögert, bevor sie dem Impulsformmultivibrator 23 zugeführt werden. Der Multivibrator 22 bewirkt eine regelbare Verzögerung, die auf einen Wert eingestellt wird, welcher der Verzögerung im Druckkanal entspricht. Vom Multivibrator 23 gelangen die Tonimpulse zum Koinzidenzstromkreis 9.

Die vom Thermistorübertrager 6 erzeugten elektrischen Impulse werden im Druckkanal durch den Verstärker 8 verstärkt und dem Impulsformmulti/vibrator 24 zugeführt. Dort werden die Impulse geformt und gleichfalls dem Koinzidenzstromkreis 9 zugeleitet.

Entsprechend der Erfindung dienen zwei gesonderte Einrichtungen zur Unterscheidung unerwünschter Geräusche von den zu beobachtenden Pulstönen. Oft werden Geräusche, die durch Bewegungen des Patienten erzeugt werden, oder äußere Geräusche durch das Mikrophon aufgenommen; sie würden für gewöhnlich den Stromkreis betätigen. Entsprechend der Erfindung wird eine derartige unerwünschte Betätigung durch die Kontrolle der Tonimpulse vermittels der Druckimpulse fast vollständig vermieden. Auf diese Weise wird jeder Ton, der zu einer Zeit auftritt, bei der kein Druckimpuls aufgenommen wird, durch den Koinzidenzstromkreis 9 nicht hindurchgelassen. Außerdem erfordert der Bestätigungsstromkreis 13 noch, daß zwei aufeinanderfolgende Impulse innerhalb einer bestimmten Zeitspanne durch den Koinzidenzstromkreis gehen, bevor eine Dauerregistrierung des Druckes erfolgt.

Man kann auch unmittelbar die starken Druckänderungen des Herzens an Stelle der Änderungen des Arteriendruckes für die Kontrolle der Tonimpulse benutzen. Der Zeitverzuig zwischen dem Herzschlag und der Druckpulsation in der Arterie ändert sich aber mit den physiologischen Bedingungen. Bei der Kontrolle der Töne mittels der Druckpulsationen in der Arterie wird daher die Verzögerungsschaltung erheblich einfacher.

Die Signale aus dem Koinzidenzstromkreis 9 werden einem dritten Impulsformmultivibrator 26 zugeführt, wo die Impulse in eine für das Relaissteueraggregat 14, geeignete Form gebracht werden. Die diesem Aggregat zugeführten Impulse werden dort vier später zu beschreibenden Einzelkanälen zugeleitet. Die Signale gelangen zum Bestätigungsstromkreis 13 und ebenso zur Torschaltung 27, zum Impulsabwesenheitsdetektor 28 und zu einer anderen Torschaltung 29. Nach Empfang zweier aufeinanderfolgender dem diastolischen Druckwert entsprechender Impulse öffnet der Bestätigungsstromkreis das Tor 27, welches die Impulse zum Stromkreis 31 für die diastolische Anzeige weiterleitet. Dieser öffnet kurzzeitig das Ventil 16, so daß der diastolische Druck im Messinstrument 17 registriert wird. Zur selben Zeit schließt der Bestätigungsstromkreis 13 durch den Auf- und Abblasschalter 32 das Ventil 2 kurzzeitig und hält dadurch solange den Druck im System 'konstant.

Wie in Fig. 2 gezeigt, ist das Ventil 2 durch ein Schnellaufiblasventil 33 überbrückt, das durch ein auf Druck ansprechendes Steuerglied 34 betätigt wird. Durch das Ventil 33 kann Druckluft aus dem Kompressoreinlaß 1 schnell in das System strömen. Bei Punkt B in Fig. 1A reagiert das Steuerglied 34 auf den Druck im System und bewirkt das Schließen des Ventils 33.

Die oben erwähnte verlangsamte Drucksteigerung im System wird durch das Regelventil 36 geregelt, um die gewünschte Drucksteigerungsgeschwindigkeit in der Nähe des diastolischen Druckwertes zu erzielen.

Die Betätigung des zum Registrieren des diastolischen Druckes dienenden Stromkreises 31 macht die Kontrollvorrichtung 28 für die Abwesenheit des Pulses für die Beendigung der Impulse bereit, wenn der Systemdruck über den systoHschen Wert steigt. Werden keine Impulse mehr empfangen, so betätigt der Impulsabwesenheitsdetektor 28 nach einer kurzen Verzögerung den Auf- und Abblasschalter 32, so daß das Aufblasventil 2 geschlossen und das Abblasventil 18 geöffnet wird. Die Abblasgeschwindigkeit wird durch das Durchfluß regelventil 37 geregelt. Der Impulsabwesenheitsdetektor 28 betätigt auch den Stromkreis 38 für die Registrierung des systolischen Druckes. Werden nun nach Erreichen des systolischen Druckes Impulse aufgenommen, so öffnet der Bestätigungsstromkreis 13 das Tor 29 und läßt den Stromkreis 38 kurz-

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zeitig das Ventil 19 öffnen, so daß der systolische Druck vom Meßinstrument 20 registriert wird. Während der Bestätigungszeit ist das Abblasventil 18 kurzzeitig geschlossen und hält den Druck im System konstant.

Der Stromkreis 38 für die Registrierung des systolischen Druckes besitzt ein Verzögerungsrelais, das, nachdem es während einer 'kurzen Zeit die Beendigung aller Vorgänge zugelassen hat, das Schnellabblasventil 39 öffnet; letzteres entleert das System vollständig und beendet die Meßperiode.

Beschreibung der Einzelheiten der Vorgänge

Die Beschreibung der Konstruktion und Wirkungsweise der verschiedenen Teile im einzelnen erfolgt an Hand der Fig. 3 A bis 3 C, die nach dem in Fig. 3 D gezeichneten Schema zusammengesetzt werden können.

In Fig. 3 A ist ein menschlicher Arm 42 gezeigt, der mit der eine Arterie abschnürenden Manschette 4 umhüllt ist. Ferner ist ein Mikrophon 11 mittels eines Bandes 41 oder eines anderen Befestigungsmittels am Arm befestigt. Luft wird der Manschette 4 mittels eines Schlauches 46 zugeführt, der an den Hauptbehälter 3 angeschlossen ist. Bei 47 und 48 sind Kabelanschlüsse für die Mikrophonsignalimpulse und die Druckimpulssignale dargestellt. Die Signalimpulse werden wie gezeigt unmittelbar vom Mikrophon aufgenommen.

Die von den Änderungen im Blutdurchfluß durch die Arterie herrührenden Druckschwankungen in der Manschette werden über den Schlauch 46 auf den in Fig. 3 C dargestellten Hauptbehälter 3 übertragen. Die kurzzeitigen Druckschwankungen, die so im Behälter 3 entstehen, bewirken, daß Luft durch die Düse 5 des Behälters 3 über den Thermistorübertrager 6 (Fig. 3 C) geblasen wird. Die darüberstreichende Luft verursacht infolge ihrer Kühlwirkung Änderungen im Widerstand des Thermistors, die sich als Spannungssignale auswirken. Diese Signale gelangen über die Leitung 52 zum Kabelanschluß 48 (Fig. 3 A) und von dort zum Druckkanalverstärker 8.

Die schwachen, vom piezoelektrischen Kontaktmikrophon erzeugten Stromimpulse müssen durch den Tonkanalverstärker 12 verstärkt werden, damit die Energie zur Betätigung des Relaissystems ausreicht, durch welches die Meßfunktionen des Gerätes ausgeführt werden.

Der im oberen linken Teil des Diagramms gezeigte Verstärkerteil 12 ist von üblicher i?C-gekoppelter Art. Die beiden ersten Stufen liefern eine Verstärkung von ungefähr 80 Dezibel. Eine zusätzliche Verstärkungsstufe ist erforderlich um die Stärke der Tonimpulse zu verfünffachen, bevor diese durch das dreiteilige RC-Filter 21 geleitet werden.

Fig. 4 zeigt die Amplitudenfrequenzkurve des von Verstärker und Filter gebildeten Systems. Da die aufzunehmenden Signale in erster Linie eine Frequenz im Bereich um 100 aufweisen, ist es vorteilhaft die Verstärkung von Frequenzen außerhalb dieses Bereiches abzuschwächen. Das Tiefpaßfilter bewirkt die fortschreitende Unterdrückung der höheren Frequenzen, während die unvollständige Kathodenüberbrückung und die i?C-Zeitkonstanten die Unterdrückung der niedrigeren Frequenzen bewirken.

Die aus dem Filter austretenden Signale werden einem Signalverzögerungs- und Ausgleichsglied in Form eines kathodengekoppelten Multivibrators 22 für einmalige Auslösung zugeführt, der aus den beiden Hälften der Röhre Vl und den zugehörigen Schaltungselementen besteht. Die Röhre V2 dient als Pufferstufe, welche die Auslösung des Multivibrators 22 weniger abhängig von der Amplitude und Wellenform der eintretenden Impulse macht. Die allgemeinen Kennzeichen eines in dieser Weise benutzten Multivibrators sind bekannt und auf S. 87 bis 91 in »Electronics Experimental Techniques« von Elmore und Sands, herausgegeben von McGraw-Hill, 1949, beschrieben.

Im allgemeinen wird ein solcher Multivibrator, veranlaßt durch einen Auslöseimpuls, wie ihn das Filter 21 liefert, leitend und erzeugt einen Rechteckspannungsstoß während einer Zeit, die, wie bekannt, durch die Zeitkonstante der besonderen verwendeten Schaltung bestimmt wird. Der in Fig. 3 A gezeigte Regelwiderstand 54 stellt ein geeignetes Mittel zur selektiven Bestimmung dieser Zeitkonstante dar. Durch Benutzung der rückwärtigen Flanke des obenerwähnten Rechteckspannungsstoßes wird ein Zeitverzug erreicht, welcher der Dauer des Rechteokspannungs-

ao stoßes entspricht. Der Verzögerungsmultivibrator 22 dient zum Ausgleich der Verzögerung, die durch den Schlauch 46 hervorgerufen-wird, in welchem die Druckimpulse eine wesentliche Entfernung zwischen der Manschette 4 und dem Signalübertrager 6 zurücklegen.

Die durch den Multivibrator 22 erzeugte Verzögerung wird mittels des veränderbaren Widerstandes 54 so eingestellt, daß die Verzögerung für den Tonimpuls, dem ein Druckimpuls zugeordnet ist, so groß wird, daß das dem Koinzidenztor 9 zugeführte Druckimpulssignal das Koinzidenztor vor dem Eintreffen des entsprechenden Tonimpulses öffnet. Die verzögerten Mikrophonsignale werden vom Multivibrator 22 dem Impulsformmultivibrator 23 zugeleitet, in dem den Mikrophonsignalimpulsen eine zur Einbringung in den Koinzidenzstromkreis 9 geeignete Form gegeben wird. Die zur Kontrolle dienenden beim Anschluß 48 ankommenden Impulse werden im Verstärker 8 verstärkt und dem Impulsformmultivibrator 24 zugeleitet, wo sie ebenfalls in eine zur Abgabe an den Koinzidenz-Stromkreis 9 geeignete Form gebracht werden. Wenn die Impulse an jeder Röhre des Koinzidenzstromkreises 9 in Phase empfangen werden, so gibt er entsprechende Impulse ab, die einem anderen Impulsformmultivibrator 26 zugeführt werden. Dieser bringt die Impulse in eine für das Steueraggregat 14 (Fig. 3 B) geeignete Form, dem sie über die Leitung 56 zugeführt werden.

	Un erregter	Tabelle	1	I	3	4	5	Ende der
Relais	Zustand	Beginn der	g		g	g	O	Periode
	O	Periode	O		g	g	g	O
	O	O	O	Erregte Relais	g	g	g	g
55 2	O	0	O	2	O	g	g	g
3	O	O	g	O	g	g	0	g
4	O	O	g			O
5	g	O
		O
g

Tabelle I gibt eine Übersicht über die Stellungen der Relais 721 bis R 5 des Steuerstromkreises 14 für die verschiedenen aufeinanderfolgenden Schritte der Tätigkeit des S teuer aggregates 14 (Fig. 3B).

Die erste Spalte gibt das betreffende Relais an. Die zweite Spalte zeigt, daß im unerregten Zustand sämtliche Relais offen sind.

Aus Tabelle I und Fig. 5, die graphisch die Offen- und Geschlossenstellungen der Relais zeigt, ist ersichtlich, daß die Relais 1, 3 und 4, wenn sie einmal erregt sind, für den Rest der Periode geschlossen bleiben.

Das Relais R1 ist für den Bestätigungsstromkreis sowie die Registrierung 'des diastolischen und systolischen Druckes. Infolgedessen muß es zweimal während einer Blutdruckmeßperiode schließen und öffnen.

Das Relais R 5 dient zur Betätigung des normalerweise offenen Schnellabblasventils 39 als Sicherheitsventil. Infolgedessen muß dieses Ventil offen sein, wenn der Stromkreis stromlos ist, d. h. im Falle des Energieausfalles. Es muß aber zu Beginn der Periode geschlossen sein, damit sich Druck im Behälter aufbauen kann, und am Ende der Periode offen, um ein schnelles Abblasen der Manschette nach Registrierung des Druckes zu bewirken.

Nachfolgend wird wieder auf Fig. 3 C Bezug genommen.

Die Meßperiode wird entweder durch den Handschaber 5Ί oder den Programmschalter 5" 2 eingeleitet. Dies geschieht durch kurzzeitiges Unterbrechen des 250-Volt-Anschlusses an den Stromkreis, so daß die Relais R2, 7?3 und RA, die am Ende der vorhergehenden Periode geschlossen waren, ihre unerregte oder Offenstellung einnehmen können. Der Programmschalter 6" 2 kann durch einen zeitabhängig wirkenden Schaltnocken oder eine sonstige Schaltvorrichtung betätigt werden.

Ist entweder Sl oder J? 2 offen, so nehmen die Relais R 2 und RA ihre offene oder nicht erregte Stellung ein, da dem Steuerstromkreis keine positive Anodenspannung durch die Schalter zugeführt wird. Wird der Schalter geschlossen, so erhält der Steuerstromkreis Spannung, und die Relais Rl, R2 und RA bleiben offen. Das Relais R3 öffnet und das Relais RS schließt in später zu erläuternder Weise. Fig. 3 B zeigt die Relaisschalter in der Stellung zu Beginn der Periode. Dabei sind die Relais Rl bis RA offen und das Relais R 5 geschlossen.

Die Meßperiode beginnt, wenn einer der Schalter S1 oder S2 kurzzeitig geöffnet wird. Nach seinem ,Schließen beginnt sich Druck im pneumatischen System aufzubauen. Bis zum Erreichen des diastolischen Druckes nimmt das Mikrophon keine Töne auf. Der erste Ton des Mikrophons, der durch einen Druckimpuls bestätigt ist, betätigt das Relais Rl.

Es sei angenommen, daß ein Impuls gleichzeitig sowohl über den Mikrophonkanal als auch über den kontrollierenden Druckkanal empfangen wird. In diesem Fall sendet der Koinzidenzstromkreis einen Signalimpuls zum Steueraggregat. Da die Röhre T2 normalerweise leitend ist, hebt ein Impuls im Gitter der Röhre T1 die leicht negative Vorspannung des Gitters dieser Röhre, so daß Strom sowohl durch die Röhre Tl als auch durch die Röhre T2 fließt und das Relais R1 erregt wird.

Die Relaisschalter sind entsprechend den Relais gruppiert, von welchen sie betätigt wenden. Wenn Relais Rl schließt, werden die drei Schalter RlSl, RlS2 und RlS3 betätigt. Das Schließen von RlSl legt + 250 Volt Anodenspannung über Leitung 64 und den unteren Kontakt von R1S1 an die Anode der Verzögerungsröhre T 3, deren Wirkungsweise später erläutert wird.

Die Spannungsquelle 60 legt vor Betätigung des Relais Rl +24 Volt über die Leitung 65, den oberen Kontakt von RlS2, die Leitung 66 und den oberen Kontakt von R3S2 an das Betätigungsglied für das Aufblasventil 2, so daß dieses offen- gehalten und Druck im pneumatischen System aufgebaut wird. Das Schließen von RlS2 unterbricht diese Verbindung, schließt das Ventil 2 und hält den Druck im System konstant. Wenn der Mittelkontakt von R1S2 sich in der unteren Lage befindet, legt die Spannungsquelle 60 + 24VoIt über den unteren Kontakt von RlS2, die Leitung 67, den oberen Kontakt von R3S1 und die Leitung 68 an das Betätigungsglied für das diastolische Ventil 16, so daß dieses geöffnet wird und das Instrument 17 den Druck registrieren kann.

Das Schließen von RlS3 schaltet die negative Vorspannung von — 150 Volt der negativen Spannungsquelle 70 ab, die vorher über Leitung 71 eine große

ίο negative Gittervorspannung an die Röhren T A und T 7 gelegt hat.

Durch das allmähliche Absenken der negativen Vorspannung am Gitter der Röhre TA auf — 30 Volt kann diese Röhre nun durch die ankommenden Impulse leitend gemacht werden, so daß das Relais R2 betätigt und geschlossen wird. Die negative Vorspannung der Spannungsquelle 70 wird für gewöhnlich über Leitung 71 unter Überbrückung des Widerstandes 91 und der parallel geschalteten Kombination von Kondensator 92 und Widerstand 93 zugeführt, so daß die Röhren für gewöhnlich — 150 Volt Vorspannung haben. Beim Schließen von R1S3 werden die -150VoIt jedoch über Widerstand 94 und die Parallelkombination von Kondensator 92 und Widerstand 93 zugeführt. Die Werte der Widerstände 91, 93 und 94 sind so gewählt, daß die an der Verbindung der Widerstände 93 und 94 auftretende Spannung ungefähr — 30 Volt oder ungefähr ein Fünftel des Ursprünglichen betragen. Der Kondensator 92 erzeugt eine geringe Verzögerung bei der Änderung der Vorspannung, so daß Zeit für die Bestätigung (die später erläutert wifd), gegeben ist.

Das Schließen von R2S1 entfernt die positive Anodenspannung von der Röhre T1, so daß das Relaisi?l stromlos wird und öffnet. Der Relaisschalter R2S1 legt die positive Anodenspannung an die Anoden von TS und T 6, die gemeinsam als Pulsabwesenheitsdetektor wirken. Das Schließen von R2S2 unterbricht den + 24-Volt-Anschluß der Spule des Ventils 16 und schließt dieses Ventil, so daß die Anzeige des diastolischen Druckes festgehalten wird.

Die Rückstellung des Relais Rl stellt die ursprüngliche Wirkung seiner Relaisschalter wieder her und bringt es wieder in einen Zustand, in welchem es auf Impulse anspricht mit Ausnahme des Falles, daß die Verbindung der positiven Anodenspannungsquelle zur Anode der Röhre 1 durch Schließen von R2S1 unterbrochen ist.

In der Meßperiode ist nun der Punkt erreicht, bei dem der diastolische Druck aufgezeichnet ist und der Druck im pneumatischen System zum systolischen Bereich ansteigt, in dem die Töne verschwinden.

Legt R2S1 die positive Anodenspannung an die Anoden der beiden Röhren T 5 und T 6, so können diese beiden Röhren durch Überwindung der negativen Vorspannung an ihren Gittern leitend werden. Die Vorspannung an der Röhre Γ5 wird mit jedem ankommenden Impuls überwunden, so daß dann diese gittergesteuerte Gasentladungsröhre leitend wird. In der Zeit zwischen den Impulsen wird die Spannung über den Kondensator 96 nur aufgebaut, um durch die Röhre entladen zu werden, wenn diese leitend wird. Wenn das Eintreffen der Impulse aufhört, wird die Röhre TS nicht mehr leitend, und die Spannung an dem Kondensator 96 wächst auf einen hohen Wert, der das Potential am Gitter der gittergesteuerten Gasentladungsröhre T 6 hebt. Dadurch wird diese Röhre leitend und betätigt das Relais R3. Auf diese Weise hält der Pulsabwesenheitsdetektor 28, zu dem die Röhren TS und T 6 gehören, das Relais R 3 wäh-

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rend des Empfanges von Impulsen unerregt, betätigt spannungslos ist, offen sein. Ferner muß es am Ende es aber kurze Zeit nach dem Aufhören derselben. (Die der Periode öffnen, um den Druck vom System abzu-Länge des Zeitverzuges hängt von der Ladezeitkon- lassen. Zu dieser Zeit führt der Stromkreis Strom, stante des mit den Widerständen 97 und 98 in Reihe Mit anderen Worten: R5 muß unmittelbar nach Zuliegenden Kondensators 96 ab.) 5 führung von Strom zu der Einheit geschlossen werden.

Das Schließen des Relaisschalters R3 Sl hat keine Dieser Effekt wird durch Leitung 80 erzielt,

unmittelbare Wirkung, da RlS2 sich in der oberen Da R5S3 für gewöhnlich auf seinem unteren Konoder Ruhestellung befindet und Leitung 67 mit ihrem takt ruht, wird die dem Stromkreis zugeführte posioberen Ende an keinerlei Spannungsquelle angeschlos- tive Anodenspannung über die Leitung 80 zum Widersen ist. Die Betätigung von R3S2 legt die +24-VoIt- io stand 76 geleitet. Dadurch wird das Relais i?4 in dem Spannung von der Spule des Aufblasventils an die des Augenblick erregt, in dem der Stromkreis an eine Abblasventils, so daß ersteres schließt und letzteres Spannungsquelle angeschlossen wird. Durch das öffnet. Schließen von i?4 bleibt R5 offen, solange der Strom-

R3S3 legt die positive Anodenspannung über Lei- kreis Strom führt, aber keine Meßperiode eingeleitet tung73 zurück an Tl, so daß diese Röhre und die 15 ist. Infolgedessen kann sich kein Druck im System zugehörigen Schaltglieder für die Aufnahme der aufbauen, solange die Vorrichtung angeschlossen, aber ersten systolischen Drucktöne bereit sind, wenn der nicht in Betrieb ist, da, wenn das Relais R 5 offen ist, Druck von E nach F (Fig. IA) abnimmt. R3S4: legt auch das Schnellabblasventil 39 offen ist. Zugleich legt die positive Anodenspannung über die Leitung 74 an T 7 R5S2 über die Leitung 82 die positive Anodenspan- und macht dadurch diese Rohre gleichfalls für die 20 nung an die Röhre T 6, so daß R 3 schließt, und an ersten Pulstöne beim systolischen Druck bereit. den Widerstand 83., was R2 schließen läßt.

Auf Empfang von Impulsen beim systolischen Mit anderen Worten: Da R5S2 und R5S3 sich in

Druckwert schließt das Relais R1, und R1 Sl legt der normalerweise offenen oder unteren Stellung befindie positive Anodenspannung zu später erörtertem den, bringen sie die Relais in die Periodenstellung. Das Zweck wieder an die Zeitverzögerungsschaltung. 25 erfolgt unmittelbar nach Anschließen des Gerätes an R1S2 schließt wieder und legt + 24 Volt an die das eine Spannungsquelle durch Schließen der Relais R2 systolische Ventil betätigende Spule, wodurch Ventil bis i?4. Wird dann entweder Sl oder 5*2 kurzzeitig 19 geöffnet wird. Diese Verbindung erfolgt über Lei- geöffnet, so werden die Relais R2 und i?4 stromlos, tung67, den unteren Kontakt von i?36"l, der nun- so daß sie öffnen und die Periodenanfangsstellung einmehr dem Zweck dient, für den er vorher geschlossen 30 nehmen. Durch das Öffnen des Schalters wird das wurde, und Leitung 72 zur Spule des systolischen Ven- Relais R 5 von der gesonderten positiven Anodentils. R1S3 schaltet wieder die hohe negative Gitter- Spannungsquelle 101 erregt, so daß es schließt und vorspannung von den Röhren einschließlich Röhre T 7 gleichfalls die Periodenanfangsstellung einnimmt,
ab, welch letztere funktionsbereit wird. Damit das Relais R 5 beim ersten Einschalten des

Die Röhre T7, an der nun durch Schließen von 35 Stromkreises offen bleibt, liegt im Stromkreis von i?354 die positive Anodenspannung liegt, wird bei R5 ein Verzögerungsglied, das aus dem Widerstand Empfang von Impulsen vom Multivibrator 26 leitend. 102 und dem Kondensator 103 besteht. Durch Ein-Dadurch wird das Relais R4 erregt, das R4lS1 schalten des Stromes wird also das Relais R4, das schließt und die positive Anodenspannung über den kein solches Verzögerungsglied besitzt, über R5S3 unteren Kontakt von R3S4:, Leitung 77, R4:S1 und 40 und Leitung 80 geschlossen, bevor R5 schließen kann. Leitung 78 an den Widerstand 76 legt und so das Wie aus der Zeichnung ersichtlich, schaltet das Schlie-Relais R4 geschlossen hält. Der Schalter R452 unter- ßen von i?4 mittels des Schalters R453 den Strom bricht den Stromkreis der das systolische Ventil be- vom Relais R 5 ab und hält dieses offen, bis danach tätigenden Spule, so daß Ventil 19 schließt und der das Relais 2? 4 durch Einleitung einer Meßperiode gesystolische Druck im Instrument 20 festgehalten 45 öffnet wird,
wird. Es wurde bereits früher ausgeführt, daß entspre-

Der Schalter R 4 S 3 schaltet die über Leitung 79 chend der Erfindung eine Bestätigung oder Zeitverzugeführte positive Anodenspannung vom Relais R5 zögerung im Drucksystem vor jeder Druckregistrieab, so daß dieses stromlos wird und öffnet. Das Relais rung vorgesehen ist. Diese wird mittels der Röhre T 3 R 5 ist ein langsam abfallendes, so daß genügend Zeit 50 (Fig. 3B) erreicht. Zum Beispiel nach Empfang des zur Beendigung sämtlicher Vorgänge vor Beendigung ersten, den diastolischen Druckwert anzeigenden Imder Periode gegeben ist. Wenn R5nach einer gewissen pulses wird Tl leitend, schließt das Relais Rl und Verzögerung öffnet, schaltet der Schalter R5S1 die öffnet das diastolische Ventil 16. Das Aufblasventil +24-Volt-Spannung von der Spule des Schnellaibblas- wird geschlossen und die Drucksteigerung des Systems ventils 39 ab, so daß dieses geöffnet wird und das 55 ausgesetzt. Wird ein zweiter Pulsschlag innerhalb Drucksystem schnell entleert. Außerdem werden die etwa 1,5 Sekunden empfangen, so wird die Meß- + 24 Volt der Spannungsquelle 60 an die Anzeige- periode wie beschrieben fortgesetzt. Wenn kein zweilampe 81 für die Beendigung der Meßperiode gelegt, ter Pulsschlag empfangen wird, lädt die über RlSl so daß die Lampe aufleuchtet. zugeführte Spannung den Kondensator 85 über die

Der Schalter R5 S2 soll für den Augenblick außer 6& Widerstände 86 und 87 positiv auf. Die i?C-Zeitkon-Betracht bleiben. RSS3 dient dazu, die positive stante dieses Schaltungsgliedes ist zu ungefähr x\nodenspannung von Röhre Tl abzuschalten, so daß 1,5 Sekunden oder höher gewählt, so daß, wie bereits jede noch so entfernte Möglichkeit der unbeabsichtig- gesagt, genügend Zeit zum Empfang eines zweiten ten Einleitung eines Relaiszyklus, der ein Klappern Pulsschlages zur Verfügung steht. Nach ungefähr der Relais verursachen könnte, vollständig ausge- 65 1,5 Sekunden ist die Spannung über den Kondensator schlossen ist. 84 so weit angewachsen, daß T 3 leitend wird. Dies

Die Schalter R5S3 und R5S2 dienen einem zu- verursacht einen negativen Impuls von der Anode von sätzlichen sehr wichtigen Zweck. Da das Relais R 5 T 3 zum Gitter der Röhre T 2, so daß deren Anodendas für gewöhnlich offene Ventil 39 steuert, muß es strom unterbrochen und das Relais R1 stromlos wird. ^;n unerregtem Zustande, d.h., wenn der Stromkreis 70 Durch das öffnen von Rl wird das Aufblasventil2

wieder geöffnet, und der Druck steigt stetig weiter. Zugleich wird das Ventil 16 bis zu einer neuen höheren diastolischen Druckmessung geschlossen. Bei der Registrierung des systolischen Druckes arbeitet dieser Stromkreis in ähnlicher Weise.

Ein auf Druck ansprechender Schalter 104 ist als einstellbarer Sicherheitsschalter ausgebildet, dessen Kontakte öffnen, wenn ein vorgewählter Druck überschritten wird. Bei normalem Gebrauch wird eine Einstellung gewählt, die eine Überschreitung des ge- ίο schätzten höchsten systolischen Druckes um etwa 30 mm erlaubt. Die Betätigung des Schalters 104 öffnet R 5, wodurch das System in den Zustand gebracht wird, den es normalerweise am Ende einer Meßperiode erreicht. In diesem Zustand ist, wie oben beschrieben, das Schnellabblasventil 39 öffnen und die Manschette entlüftet. Das Gerät 'befindet sich damit im Ruhezustand, bereit, eine nächste Meßperiode zu durchlaufen, die nur ausgelöst werden muß.

Beim Bereitmachen des Gerätes muß nach Anlegen der Manschette und des Mikrophons lediglich das Verstärkungsausmaß des Gerätes auf den charakteristischen Geräuschpegel des Patienten eingestellt werden. Zunächst wird der auskultatorische diastolische Druck bestimmt. Die Manschette wird dann bis zu diesem Druck aufgeblasen und auf ihm gehalten, während die Verstärkung erhöht wird, bis der Schwellenindikator zu pulsieren beginnt. Dann ist die geeignete Einstellung der Verstärkung für den jeweiligen Patienten erreicht; sie bleibt nach der Einstellung unverändert.

Das Gerät wurde bei den verschiedensten Patienten während Zeiten zwischen 1 Stunde und 18 Stunden unter klinischen Bedingungen benutzt. Dabei ergaben sich keine wesentlichen Unbequemlichkeiten für den Patienten. Nach einer anfänglichen Gewöhnungsperiode wird die normale Betätigung eines bettlägerigen Patienten nicht gestört.

Aus angestellten Versuchen geht hervor, daß die vom Gerät angezeigten Werte sehr gut mit den auskultativen Werten übereinstimmen, und zwar im gesamten Druckbereich, sowohl bei normalem Blutdruck als auch bei überhöhtem. Druckänderungen auf Grund der Verabreichung von blutdruckbeeinflussenden Drogen werden von dem Gerät registriert. Bei dem Versuchsinstrument wiederholt der Programmschalter den Meßzyklus einmal in 3 Minuten. Die Druckbestimmung nimmt etwa 1 Minute oder weniger für den normalen Druckbereich in Anspruch, ist aber abhängig von dem maximalen Druck, den das System erreichen muß.

Die wichtigsten Eigenschaften des Erfindungsgegenstandes seien im folgenden zusammengestellt:

1. Die der Erfindung entsprechende Steuervorrichtung ist vollelektrisch, benutzt handelsübliche Teile und ist infolgedessen wirtschaftlich herstellbar.

2. Die der Erfindung entsprechende Vorrichtung besitzt drei Sicherheitseinrichtungen

a) die elektrische Höchstdruckkontrolle,

b) ein mechanisches Sicherheitsventil (nicht dargestellt) und

c) das normalerweise offene Abblasventil.

3. Vier Einrichtungen des Sphygmomanometers dienen zur Unterscheidung erwünschter Signale von unerwünschten Geräuschen:

a) das Kontaktmikrophon,

b) der Schmailiband-Niederfrequenzverstärker,

c) der Bestätigunigsstromkreis und

d) die Kontrolle mittels der Druckimpulse.

Die dargestellte Ausführungsform ist nur beispielsweise. Es können selbstverständlich zahlreiche Abänderungen vorgenommen werden. Statt der den Druck festhaltenden Meßinstrumente 17 und 20 kann jede übliche Art von aufzeichnenden Meßvorrichtungen durch die Signale zu den Ventilen 16 und 19 betätigt werden zwecks Anzeigens des diastolischen und systolischen Druckwertes. Das Mikrophon 11 kann in verschiedenen Lagen auf den Arm 42 angebracht werden, um eine bestmögliche Tonaufnahme zu sichern. Dabei kann es auch unmittelbar unter der Abschnürmanschette 4 angeordnet werden.

Claims (11)

Patentansprüche:

1. Selbsttätig anzeigendes oder aufzeichnendes Sphygmomanometer mit einer Einrichtung, die eine schnelle Steigerung des Manschettendruckes bis zu einem Wert unter dem diastolischen Blutdruck, sodann eine langsame Steigerung bis zu einem Wert über dem systolischen Blutdruck, dann eine langsame Absenkung bis zum systolischen Blutdruck und hierauf eine schnelle Absenkung des Manschettendrucks veranlaßt, wobei zwei Manometer zum Festhalten des diastolischen bzw. systolischen Druckwertes vorgesehen sind, von denen das eine im aufsteigenden Ast beim diastolischen Blutdruck und das andere im ansteigenden Ast des Manschettendruckzyklus beim systolischen Blutdruck von der Manschette getrennt wird, dadurch gekennzeichnet, daß in bekannter Weise zur Feststellung des diastolischen und systolischen Blutdruckwertes ein distal auf die Extremität aufzusetzendes Mikrophon mit Verstärker vorgesehen ist, und daß zur weitgehenden Ausschaltung von Fehlgeräuschen eine Einrichtung vorgesehen ist, durch die die Tonimpulse, vorzugsweise auf elektrischem Wege, durch die dem Pulsschlag entsprechenden Druckpuilsationen kontrolliert werden.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein Koinzidenzglied (9) vorgesehen ist, welches die von einem Mikrophon (11) in elektrische Signale umgesetzten Tonimpulse nur dann zur Betätigung von Anzeige- oder Aufzeichnungsinstrumente (17j 20) weiterleitet, wenn die ebenfalls in elektrische Signale umgesetzten, in einer aufblasbaren Absohnürmanschette (4) durch den Pulsschlag des zu Untersuchenden auftretenden Druckpulsationen beim Koinzidenzglied in Übereinstimmung mit den Tonsignalen eintreffen.

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß ein Bestätigungsglied (13) zur Bestätigung dessen, daß die Tonsignale dem wirklichen diastolischen oder systolischen Druck entsprechen, vorgesehen ist, welches nach Empfang eines ersten Tonimpulses den Druck in der Manschette (4) konstant hält, bis mindestens ein weiteres Tonsignal auftritt.

4. Vorrichtung nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß vom Bestätigungsglied (13) abhängige Torschaltungen (27, 29) vorgesehen sind, welche die vom Koinzidenzglied (9) kommenden Signale auswählend weiter- bzw. ableiten.

5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Druck in der Manschette (4) während der Anzeige oder Aufzeichnung des diastolischen und systolischen Druckwertes vom Bestätigungsglied (13) konstant gehalten wird.

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6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß gesteuert durch das Aufhören der durch die Abschnürwirkung der Manschette (4) erzeugten Signale das Aufblasen der Manschette beendet und der Druck in ihr ab- S gesenkt wird.

7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß ein Glied (22) vorgesehen ist, welches gewährleistet, daß die Druckimpulssignale und die Tonsignale gleichzeitig wirken.

8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß das Glied (22) ein Verzögerungsglied ist, welches die Tonsignale um die Zeit verzögert, die zur pneumatischen Übertragung der in der Manschette auftretenden Druckpulsationen erforderlich ist.

9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Umsetzung der in der Manschette (4) auftretenden Druckpulsationen in elektrische Signale mittels eines temperaturabhängigen Widerstandes (6) mit negativer

Widerstandscharakteristik oder in bekannter Weise mittels eines solchen mit positiver Widerstandscharakteristik erfolgt, über den bei jeder Druckpulsation in der Manschette ein kühlender Luftstrahl geblasen wird.

10. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß in bekannter Weise eine Steuerung vorgesehen ist, welche den Meßvorgang selbsttätig in bestimmten Zeitabständen wiederholt.

11. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß in bekannter Weise der Druck in der Manschette (4) nach jedem Meßzyklus abgeblasen wird.

In Betracht gezogene Druckschriften:
Deutsche Patentschrift Nr. 666 585;
französische Patentschrift Nr. 1 084 208;
französische Zusatzpatentschrift Nr. 63 604 zu
Nr. 1036 643;
USA.-Patentschrift Nr. 2 710 601.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

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