DE1117257B - Blutdruckmessgeraet mit selbsttaetiger Anzeige des systolischen und diastolischen Blutdruckes - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Blutdruckmeßgerät mit selbsttätiger Anzeige des systolischen und diastolischen Blutdruckes, der wie einige der bekannten Blutdruckmeßgeräte eine aufblasbare Armmanschette aufweist, die mit zwei Manometern verbunden ist, deren Stand bei Druckgleichheit des Manschettendruckes mit dem systolischen bzw. diastolischen Blutdruck selbsttätig durch die von einem distal angelegten Miprophon mit Verstärker aufgenommenen Impulse gesteuert festgehalten werden.

Zur Messung des systolischen und diastolischen Blutdruckes zu diagnostischen Zwecken werden vom praktischen Arzt im allgemeinen die seit langem üblichen Geräte benutzt, die aus einer, von Hand aufblasbaren Manschette, einem Manometer, das den Druck in der Manschette anzeigt, meist einer Quecksilbersäule, und einem Stethoskop, das im allgemeinen über der Arterie in der Armbeuge angesetzt wird, bestehen. Die Manschette wird aufgeblasen bis der Blutkreislauf abgesperrt und der Pulsschlag im Stethoskop nicht mehr zu hören ist. Bei Abblasen der Manschette treten bei Erreichen des systolischen Blutdruckes die ersten durch den Pulsschlag verursachten Geräusche im Stethoskop auf. Bei weiterem Abblasen verschwinden diese Geräusche, wenn der Druck auf den Wert des diastolischen Blutdruckes oder darunter absinkt. Das Gerät ist unkompliziert, und die Messung ist leicht durchführbar. Die Messungen sind jedoch sehr ungenau und subjektiv und erfordern einige Übung.

Auf der Basis dieser einfachen Geräte ist schon eine ganze Anzahl von Blutdruckmeßgeräten entwickelt worden mit dem Zweck, die Meßgenauigkeit zu erhöhen oder den Meßvorgang zu automatisieren oder in regelmäßiger Folge viele Messungen am gleichen Patienten hintereinander durchzuführen bzw. den Blutdruck des Patienten kontinuierlich zu überwachen. So ist schon bekannt, das Stethoskop durch ein Mikrophon mit Verstärker zu ersetzen und die dadurch gewonnenen Spannungsimpulse zur Registrierung des Blutdruckes zu verwenden. Bei einem Teil dieser Geräte sind zur Anzeige des systolischen bzw. diastolischen Blutdruckes zwei Manometer vorgesehen, deren Stände bei Druckgleichheit des Manschettendruckes mit dem systolischen bzw. diastolisehen Blutdruck selbsttätig festgehalten werden. Die Steuerung erfolgt dabei durch die von einem distal angelegten Mikrophon und dem zugehörigen Verstärker gelieferten Impulse, welche die in den Zuleitungen zu den Manometern gelegenen elektromagnetischen Ventile schließen, bis ein neuer Meßzyklus vor sich geht. Alle diese Geräte sind jedoch Blutdruckmeßgerät mit selbsttätiger Anzeige des systolischen und diastolischen

Blutdruckes

Anmelder:

Dr. Istvan Haläsz,

Gelsenkirchen-Buer, Beisenstr. 22

Dr. Istvan Haläsz, Gelsenkirchen-Buer,

und Dr. Ludwig Edinger, Bronx, N. Y. (V. St. Α.),

sind als Erfinder genannt worden

für den Gebrauch im Operationssaal bestimmt und entsprechend kompliziert.

Ausgehend von diesen bekannten Blutdruckmeßautomaten, die den systolischen und diastolischen Blutdruckwert festhalten, ist das Ziel der Erfindung die Schaffung eines vereinfachten, sowohl vom Arzt als auch vom Patienten selbst zu bedienenden Blutdruckmeßgerätes, das in der Handhabung den üblichen einfachen Blutdruckmeßgeräten mit Staumanschette und Stethoskop im wesentlichen entspricht, wobei jedoch der systolische und diastolische Blutdruck nicht subjektiv durch Abhören festgestellt, sondern durch eine objektive Anzeige ersetzt wird.

Dieses Ziel wird gemäß der Erfindung dadurch erreicht, daß zwei von den gleichgerichteten Spannungsimpulsen aus dem Verstärker gesteuerte Kippschaltungen mit je zwei stabilen Arbeitszuständen vorgesehen sind, von denen die erste beim Eintreffen der Spannungsimpulse kippt und die zweite derart entriegelt, daß beim Ausbleiben der Impulse für eine Zeitdauer von mehr als etwa 2 Sekunden auch die zweite Kippschaltung kippt, und daß die Kippschaltungen mit Erregerspulen ausgerüstet sind, die beim Kippen an den Manometern in an sich bekannter Weise die Zeigerstände festhalten.

Wenn für den elektronischen Teil dieses Gerätes statt Elektronenröhren ausschließlich Transistoren verwendet werden, so wird die Raumbeanspruchung des gesamten Gerätes äußerst gering, und es wird eine Einsparung an Batterien erzielt.

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Nachfolgend wird an Hand der Zeichnungen ein lichteffekte kurzgeschlossen) verursachen eine Auf-Ausführungsbeispiel gemäß der Erfindung beschrie- ladung von C₅₁. Die Zeitkonstante der Entladung ben. Es zeigt über die Basis-Emitter-Strecke und R₅₂ ist mit etwa

Fig. 1 ein Schaltschema des Blutdruckmeßgerätes, 2 Sekunden so gewählt, daß sich Ladung und Span-

Fig. 2 a eine Seitenansicht im Schnitt eines Mano- 5 nung an C₅₁ während der Zeitspanne zwischen zwei

meters mit Registriervorrichtung für das Blutdruck- Herzschlägen nicht nennenswert ändern,

meßgerät, DerMultivibratorMj istdirekt, derMultivibratorM₂

Fig. 2 b eine Darstellung der dazugehörigen Papier- über eine Phasenumkehrstufe T_a gleichspannungs-

skala, gekoppelt an den Transistorkreis T₅. Mit den Potentio-

Fig. 2 c eine Draufsicht und io meiern .R₅₁ bzw. R₅₃ werden die Arbeitspunkte der

Fig. 2d eine Seitenansicht eines solchen Mano- Multivibratoren M₁ bzw. M₂ so eingestellt, daß sie,

meters. vom stromlosen Zustand entsprechend der Ruhe-

Außer den Transistoren T₆ und T₉, die npn-Tran- stellung 2 von S₂ her kommend, auch in der Kontrollsistoren sind, werden nur npn-Transistoren ver- oder Meßstellung von S₂ in diesem Zustand verwendet. Die Spannungsversorgung des Gerätes er- 15 harren, sofern keine Signale eintreffen. In diesem folgt durch vier in Serie geschaltete übliche Mono- Ruhezustand der Multivibratoren sind die Basen der zellen von je 1,5 V. Durch einen Schalter S₁ werden npn-Transistoren T₆ und T₉ negativ vorgespannt die erforderlichen Spannungen von —1,5, —4,5 und gegen die Emitter, so daß T₆ und T₉ gesperrt sind —6 V gleichzeitig eingeschaltet. Mittels eines Schal- und ihre Kollektoren Erdpotential haben. Damit lietersS₂ lassen sich drei Funktionen des Gerätes ein- 20 gen aber auch die Basen der pnp-Transistoren T₁ stellen. In der mittleren Ruhestellung 2 dieses Schal- und T₁₀ auf Erdpotential. Da ihre Emitter an der ters ist die — 4,5-V-Leitung unterbrochen, der Zeit- — 1,5-V-Leitung liegen, sind sie ebenfalls gesperrt, kondensator C₅₁ kurzgeschlossen, und in den Kollek- d. h., das rote Lämpchen L₁ und der Widerstand A₁₀₄ torkreisen von T₇ bzw. T₁₀ liegt ein rotes Lämpchen — in Kontrollstellung 3 von S₂ — bzw. die Elektro-L₁ bzw. ein Widerstand R_m· In dieser Schalterstel- 25 magneten E₁ und E₂ — in Meßstellung 1 von S₂ — lung befinden sich die beiden Multivibratoren M₁ und sind stromlos.

M₂ in ihrem stromlosen Ruhezustand. In der Kon- Beim Eintreffen des ersten Impulses wird — in der

trollstellung 3 von S₂ ist die —4,5-V-Leitung ge- Kontroll- oder Meßstellung von S₂ — die Basis von

schlossen und der Kurzschluß des Zeitkondensators T₅, wie oben ausgeführt, negativ und das Kollektor-

C₅₁ aufgehoben, die sonstigen Verhältnisse gegenüber 30 potential von T₅ somit in positiver Richtung ver-

der Ruhestellung 2 sind unverändert. Die Meß- schoben.' Dadurch wird auch die Basis von T₆ weni-

stellung 1 von S₂ schließlich unterscheidet sich von ger negativ, T₆ wird leitend, das Basispotential von

der Kontrollstellung 3 nur dadurch, daß an Stelle des T₇ wird infolge des Spannungsabfalls von R₆₁ nega-

Lämpchens L₁ und des Widerstandes R_10i die Elek- tiver, womit auch T₇ leitend wird. Das rote Lämp-

tromagneten E₁ und E₂ in die Kollektorkreise von T₇ 35 chen L₁ leuchtet auf bzw. der Zeiger des ersten Mano-

und T₁₀ eingeschaltet sind. meters wird vermittels des Elektromagneten E₁

Die Wirkungsweise der Schaltung ist im einzelnen arretiert. Der Kollektor von T₇ wird infolge des Spandie folgende: Die Transistoren T₁ bis T₁ bilden einen nungsabfalls an L₁ bzw. E₁ weniger negativ, was sich R-C-gekoppelten Niederfrequenzverstärker mit einer über die Diode D₃ wieder der Basis von T₆ mitteilt Spannungsverstärkung von etwa 10⁵. Die in dem 40 und den ursprünglichen positiven Spannungsimpuls Mikrophonkreis erzeugten Spannungsimpulse von verstärkt usf., d. h., der Multivibrator kippt in den etwa 10 μν Amplitude gelangen über den Eingangs- leitenden Zustand. Selbst wenn jetzt die Signale auskondensator C_e auf die Basis des Transistors T₁ und bleiben, wird dieser Zustand durch die Diode D₃ bewirken im Kollektorkreis entsprechende Strom- aufrechterhalten.

impulse. Diese ihrerseits erzeugen in dem Widerstand 45 Während die Diode D₄ in gesperrtem Zustand R₁₃ verstärkte Spannungsimpulse, die über den von M₁ ein Kippen von M₂ verhindert hatte, wird Koppelkondensator C₁₃ auf die Basis von T₂ ge- durch das Kippen von M₁ der Multivibrator M₂ entlangen und hier in gleicher Weise weiterverstärkt riegelt. Sobald nach diesem Vorgang die Impulse werden. Die Verstärkung von T₂ kann durch das ausbleiben, entlädt sich der Zeitkondensator C₅₁, die Potentiometer R₂₃ zwischen Null und einem Maximal- 50 Basis von T₅ wird weniger negativ, der Kollektor von wert geregelt werden. Die weitere Verstärkung auf T₅ und damit auch die Basis von T₈ negativer, so daß etwa 10⁵ erfolgt in T₃ und T₄. Einem gewissen Span- die Basis von T₉ einen verstärkten positiven Impuls nungsimpuls am Eingang entspricht so ein um etwa erhält und leitend wird. Es läuft ein analoger Kipp-10⁵ verstärkter Spannungsimpuls gleichen Vor- Vorgang wie bei M₁ ab, T₁₀ wird ebenfalls leitend, zeichens am Kollektor von T₄. Um eine weitgehende 55 und R₁₀₄ bzw. E₂ werden vom Strom durchflossen, Unabhängigkeit gegenüber Störspannungen und Ver- und in Meßstellung 1 von S₂ wird der Zeiger des änderungen in den Transistorenkenndaten (z. B. zweiten Manometers mittels des Elektromagneten E₂ durch Temperaturschwankungen und Erneuerung arretiert. Das über T₁₁ angekoppelte weiße Lämpvon Transistoren) zu erhalten, wurden einerseits die chen L₂, das in stromlosem Zustand von M₂ brennt, Siebglieder -R₁₅-C₁₂, R₂₅-C₂₂ und A₃₅-C₃₁ eingebaut 60 erlischt, sobald M₂ in den leitenden Zustand kippt, und andererseits Gegenkopplungen über .R₁₄, R_2i da der am Kollektor von T₁₀ und damit an der Basis und R₃₄ eingeführt. von T₁₁ beim Ausbleiben von Signalen erzeugte posi-

Das Basispotential des Transistors T₅ wird durch tive Spannungsimpuls T₁₁ sperrt. Ebenso wie bei M₁ die in dem Zeitkondensator C₅₁ gespeicherte Ladungs- wird der leitende Zustand von M₂ durch die Diode D-menge bestimmt. Die über den Koppelkondensator 65 aufrechterhalten. Der stromlose Ausgangszustand der C₄₁ und die Diodengleichrichter D₁ und D₂ auf die beiden Multivibratoren kann nur durch UnterBasis von T₅ gelangenden negativen Spannungs- brechung der —4,5-V-Leitung in der Ruhestellung 2 impulse (die positiven werden infolge des Gleich- von S₂ erreicht werden. In dieser Schalterstellung

werden die Zeiger der beiden Manometer entarretiert, das weiße Lämpchen L₂ leuchtet auf, und eine neue Messung kann durchgeführt werden.

Aufführung der Messungen

Das Gerät wird am rechten Schalter S₁ eingeschaltet, der linke Schalter S₂ wird in die mittlere Stellung 2 gebracht. Das weiße Lämpchen leuchtet auf. Nun wird die Manschette auf dem Oberarm angelegt und das Mikrophon in der Armbeuge befestigt. Der Arm wird möglichst ruhig — etwa auf einem Tisch — aufgelegt. Die Manschette wird mit dem Gummiball aufgepumpt. Wenn der Druck auf etwa 150 mm Hg gestiegen ist, wird der Schalter S₂ in Stellung 3 gebracht. Leuchtet innerhalb der folgenden 2 Sekunden das rote Lämpchen auf, so ist zurückzuschalten und weiterzupumpen, bis nach erneutem Umschalten auf Stellung 3 das rote Lämpchen nicht mehr aufleuchtet. Dann wird der Schalter S₂ auf Meßstellung 1 gestellt und bei möglichst ruhigem Verhalten abgewartet, bis das weiße Kontrollämpchen erlöscht. Die beiden Manometer geben nun den systolischen und den diastolischen Blutdruck an. Beim Umschalten des Schalters 2 auf Stellung 2 gehen die Zeiger in die Ruhelage zurück, und das weiße Lämpchen leuchtet auf. Das Gerät ist dann zu einer neuen Messung bereit. Am rechten Schalter S₁ wird das Gerät wieder ausgeschaltet.

Registrierung des Blutdruckes

Die in den Fig. 2 a bis 2d dargestellte Ausführungsform der Manometer ermöglicht eine Registrierung des von diesen Manometern angezeigten Druckes. Zwischen Zeiger 1 und Skala 2 wird durch einen Schlitz 3 im Manometergehäuse 4 ein Papier 5 eingeschoben. Zwei an der Manometerskala befestigte Nasen 6 und der zur Halterung des Manometerzeigers dienende Stift 7 in der Mitte des Manometers und entsprechende Einschnitte 8 und 9 in der Papierskala ermöglichen die Zentrierung des Papiers. Ein Druck auf einen Knopf 10 in der Mitte des Manometers wird über einen an diesem Knopf befestigten Ring 11 auf die Zeigerspitze übertragen. An der Unterseite des Zeigers ist eine Spitze 12 befestigt. Als Widerlager für die Zeigerspitze dient eine in die Manometerskala eingefräste Nut 13. Ein Druck auf den Druckknopf bewirkt einen Einstich in die Papierskala an der vom Manometerzeiger angezeigten Stelle. Der Druck kann gegebenenfalls auch elektroautomatisch erzeugt werden.

Claims (5)

1. PATENTANSPRÜCHE:
   1. Blutdruckmeßgerät mit selbsttätiger Anzeige schettendruckes mit dem systolischen bzw. diastolischen Blutdruck selbttätig durch die von einem distal angelegten Mikrophon mit Verstärker aufgenommenen Impulse gesteuert festgehalten werden, dadurch gekennzeichnet, daß zwei von den gleichgerichteten Spannungsimpulsen aus dem Verstärker gesteuerte Kippschaltungen mit je zwei stabilen Arbeitszuständen vorgesehen sind, von denen die erste beim Eintreffen der Spannungsimpulse kippt und die zweite derart entriegelt, daß beim Ausbleiben der Impulse für eine Zeitdauer von mehr als etwa 2 Sekunden auch die zweite Kippschaltung kippt, und daß die Kippschaltungen mit Erregerspulen ausgerüstet sind, die beim Kippen an den Manometern in an sich bekannter Weise die Zeigerstände festhalten.
2. 2. Blutdruckmeßgerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der elektronische Teil des Blutdruckmeßgerätes statt Elektronenröhren ausschließlich Transistoren enthält.
3. 3. Blutdruckmeßgerät nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch zwei Kontrollämpchen, die so geschaltet sind, daß das eine aufleuchtet, wenn nach Unterbrechen des Aufpumpens zur Einleitung der Messung der systolische Druck noch nicht überschritten ist, und das zweite erlischt, wenn der Zeiger des zweiten Manometers arretiert, d. h. der Druck in der Manschette auf unter den diastolischen Druck gesunken ist.
4. 4. Blutdruckmeßgerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Manometer so ausgestaltet sind, daß die von ihnen angezeigten Druckwerte registriert werden können.
5. 5. Blutdruckmeßgerät nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß in den Manometergehäusen zwischen Zeiger und Skala ein Schlitz angebracht ist und im Inneren des Gehäuses zwei Nasen angeordnet sind, derart, daß eine entsprechend zugeschnittene Papierskala durch den Schlitz eingeschoben und mittels der Nasen und des zur Halterung des Manometerzeigers dienenden Stiftes fixiert werden kann, daß an der Unterseite des Zeigers ein zugespitzter Stift befestigt und in die Manometerskala als Widerlager für diesen Stift eine Nut eingefräst ist und daß in der Mitte des Manometers ein manuell oder elektroautomatisch zu betätigender Druckknopf angeordnet ist, durch den über einen Ring der zugespitzte Stift an der Unterseite des Zeigers durch die Papierskala gedruckt werden kann.

   des systolischen und diastolischen Blutdruckes, 55 146 214; In Betracht gezogene Druckschriften:
   Deutsche Patentschriften Nr. 827 688, 542 010,

   bestehend aus der üblichen aufblasbaren Armmanschette, die mit zwei Manometern verbunden ist, deren Stände bei Druckgleichheit des Manfranzösische Patentschrift Nr. 1084208;
   französische Zusatzpatentschrift Nr. 65 949;
   USA.-Patentschrift Nr. 2 827 040.

   Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

   © 109 739/23 11.61