DE1466829C3 - Blutdruckmeßgerät mit selbsttätiger Feststellung des diastolischen und systolischen Blutdrucks - Google Patents

Description

Die vorliegende Erfindung dient zur Blutdruckmessung mit selbsttätiger Feststellung des diastolischen und des systolischen Blutdruckwertes mit Hilfe der Korotkoff-Geräusche und Anwendung einer Schwellenschaltung, die den Ansprechpegel für diese Geräusche bestimmt.

Bei dem z. B. gemäß der britischen Patentschrift 9 78 074 bekannten unblutigen Verfahren zur Bestimmung des systolischen und des diastolischen Blutdrucks wird der Umstand benutzt, daß beim Komprimieren der Arterie einer Körperextremität, insbesondere des Oberarms mit Hilfe einer Manschette die sogenannten durch den Puls erzeugten Korotkoff-Geräusche in einem Intervall des erzeugten Manschettendrucks auftreten, dessen obere Grenze dem systolischen und dessen untere Grenze dem diastolischen Arteriendruck entspricht. Die Ursachen dieser Erscheinung sind voll bekannt und bedürfen deshalb hier keiner näheren Erläuterung. Bei einer Messung wird im allgemeinen zunächst die Manschette bis zu einem über dem systolischen Druckwert liegenden Druck aufgeblasen und dann langsam der Manschettendruck reduziert. Mittels eines unterhalb der Manschette angelegten Mikrofons wird dann die durch den Arterienpuls verursachten Korotkoff-Geräusche abgehört und die den Zeitpunkt des Beginns und des Aufhörens der Geräusche zugeordneten Druckwerte auf einem an die Manschette druckmäßig angeschlossenen Manometer abgelesen. Für eine weitgehende Automatisierung der Messung werden heutzutage Meßgeräte angeboten, die einmal oder wiederholt mehrere solcher Meßzyklen durchführen und jeweils auf zwei Manometern den systolischen und diastolischen Druck anzeigen und festhalten oder diese Druckwerte in irgendeiner Form auf einem Registrierstreifen bleibend aufzeichnen. Zum Beispiel kann in der registrierten Kurve des Manschettendrucks das Korotkoff-Intervall durch besondere Markierung der Kurve hervorgehoben werden. '

Nun hatten jedoch die so arbeitenden Verfahren zur BlutdruckmessungdenMangel(s. F i g. 2a und 2b), daß bei den medizinisch und diagnostisch signifikanten Druckwerte S und D die Systole und die Diastole weder gleichartige Korotkoff-Geräusche noch einen gleichen Geräuschpegel haben Während nämlich für den systolischen Druck 5 das erste leise Auftauchen von Korotkoff-Tönen maßgebend sein soll, entspricht dem diastolischen Druckwert gemäß den medizinisch festgelegten Kriterien nicht das Verschwinden der Korotkoff-Töne, sondern ein Druckwert D, bei dem nach Durchlaufen eines längeren Druckintervalls mit blasendem Geräusch und lauten, scharfen Tönen letztere in leise, dumpfe Töne übergehen, also der Geräuschpegel sich abzuschwächen beginnt. Die F i g. 2b verdeutlicht diese Verhältnisse.

Die von den selbsttätigen Blutdruckmeßgeräten ermittelten Druckwerte für Systole und Diastole entsprechen also wohl in bezug auf erstere nicht aber bezüglich der letzteren dem mit handbetätigten Sphygmomanometern festgestellten Druck, mit welchen der Arzt selbst die Korotkoff-Töne abhorcht, weil die in den selbsttätigen Geräten üblichen Verstärker bei Druckwerten S" bzw. D" mit gleichem Pegel der Korotkoff-Geräusche zur Festlegung des systolischen und diastolischen Drucks ansprechen. Das führt vor allem dazu, daß der ermittelte diastolische Druckwert D" wesentlich tiefer als der diagnostisch richtige Wert D ausfällt, wogegen der Unterschied zwischen dem festgestellten systolischen Wert 5" und dem diagnostisch richtigen Druck 5 wesentlich geringer ist und praktisch vernachlässig': werden kann. In der F i g. 2b

sind allerdings die Verhältnisse etwas vergrößert dargestellt, so z. B. was die Größe des systolischen Ansprechpegels A anbelangt.

Um diese Diskrepanz zwischen den Meßergebnissen von selbsttätig arbeitenden Blutdruckmeßgeräten einerseits und von Hand betätigten Geräten andererseits zu beheben, war gemäß der obengenannten britischen Patentschrift 9 78 074 schon vorgeschlagen worden, den Verstärkungsfaktor und damit die Empfindlichkeit des Verstärkers für die Korotkoff-Geräusche automatisch unterschiedlich für den systolischen und diastoiischen Meßpunkt einzustellen, und zwar derart, daß der Verstärkungsgrad im systolischen Meßpunkt größer ist als im diastoiischen Meßpunkt. Dieses Verfahren hat jedoch den Nachteil, daß mit der Umstellung auf eine höhere Ansprechempfindlichkeit auch Störgeräusche verstärkt werden. Dies ist besonders im systolischen Bereich kritisch, weil dieser Punkt dadurch bestimmt sein soll, daß fast überhaupt keine Korotkoff-Geräusche auftreten. Die erzielte Verbesserung in bezug auf die Diskriminierung des diastoiischen Punktes wird also durch Nachteile erkauft, die sich besonders im systolischen Bereich auswirken und eine fehlerhafte Feststellung des systolischen Punktes bewirken können.

Der im Anspruch 1 angegebenen Erfindung liegt unter Berücksichtigung dieses Standes der Technik die Aufgabe zugrunde, Blutdruckmeßgeräte mit selbsttätiger Feststellung des diastoiischen und systolischen Blutdrucks mit Hilfe der im Kompressionszustand der Arterien einer Körperextremität auftretenden Korotkoff-Geräusche derart auszubilden, daß der ermittelte diastolische Druckwert besser mit dem diagnostisch richtigen Wert übereinstimmt, jedoch eine unterschiedliche Verstärkung der Korotkoff-Geräusche für die beiden Druckwerte zu vermeiden. Es soll damit erreicht werden, daß die an verschiedenen Stellen, etwa vom Hausarzt bei ambulanter Überwachung einerseits und von Kliniken andererseits durchgeführten Messungen besser miteinander vergleichbar werden, was ihren diagnostischen Wert erhöhen würde.

Vorteilhafte Ausbildungen und Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen 2 und 3 beschrieben.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird an Hand der F i g. 1,2a und 2b erläutert.

F i g. 1 ist ein schematisches Schaltbild der Meßanordnung gemäß der Erfindung; die

F i g. 2a und 2b zeigen in Diagrammen schematisch einen möglichen zeitlichen Verlauf des Blutdrucks zwischen dem diastoiischen und systolischen Wert (Manschettendruck) und den Intensitätsverlauf der auftretenden Korotkoff-Geräusche.

Blutdruckmeßgeräte bekannter Art haben vor allem eine aufblasbare Armmanschette 2, die um den Oberarm 1 der auf ihren Blutdruck zu untersuchenden Person geschnürt werden kann. Sie steht über einen luftdichten Schlauch 3a mit einer Luftzuführungs- und -abführungsanlage 3, etwa einem Blasebalg oder einer Preßluftanlage oder — wenn weitgehend automatisiert — mit einem Gebläse in Verbindung, die mit einem Auslaßventil 36 versehen ist. Außerdem stehen mit diesem Schlauch 3a über steuerbare Ventile 4 und 6 Manometer 5 und 7 zur Anzeige des systolischen bzw. des diastoiischen Druckwertes in druckmäßiger Verbindung.

Bei der verbreiteten handbetätigten Ausführungsform werden die Korotkoff-Geräusche mittels eines Stethoskops abgehört, das distal auf die Armarterie unterhalb der Manschette 2 an Stelle des bei dem automatisierten Geräts vorhandenen Mikrofons 9 angesetzt wird. Zur Messung wird die Manschette 2 so lange aufgeblasen, bis der systolische Druck überschritt ten ist, was mit Hilfe des Stethoskops festgestellt werden kann. Dann wird das Ventil 36 etwas geöffnet, so daß der Luftdruck in der Manschette langsam zurückgeht, wie in Kurve C, F i g. 2a, dargestellt ist/Wenn der

ίο systolische Arteriendruck 5 erreicht wird, macht sich dies im Stethoskop durch das Auftauchen charakteristischer, zunächst leiser Korotkoff-Geräusche bemerkbar (s. F i g. 2b), welche durch die wieder durchkommenden Druckwellen des Blutstromes entstehen. An einem am

is Schlauch 3a angeschlossenen Manometer kann dann dieser Manschettendruck S, der dem systolischen Druck entspricht, abgelesen werden. Bei dem weiteren Absinken des Manschettendrucks gehen die leisen systolischen Töne in blasende Geräusche und dann in laute, scharfe Töne über. Sobald jedoch der Manschettendruck dem diastoiischen Druckwert D nahekommt, wo die Blutdruckwelle distal nur noch in ganz kurzen Zeitintervallen von ersterem unterdrückt werden kann, gehen die lauten, scharfen Töne in leise, dumpfe Töne über, so daß das Kriterium zum Ablesen des diastoiischen Druckwertes D in dieser Übergangsphase liegt und nicht beim Verschwinden der Geräusche.

Bei einem selbsttätig anzeigenden Blutdruckmeßgerät ist das Stethoskop durch ein mittels des Bandes 9a in bezug auf die Manschette 2 distal angelegtes Körperschallmikrofon 9 ersetzt, das die Arteriengeräusche in elektrische Spannung umwandelt und sie über die Leitung 96 einem Verstärker 10 zuführt. An dessen Ausgang ist ein Frequenzbandfilter 11 angeschlossen, das im wesentlichen nur Frequenzen etwa zwischen 40 und 300 Hz durchlassen soll. Auf den-Filter 11 folgt eine, Impulsformerschaltung 12, die beim Überschreiten eines bestimmten Signalpegels entsprechend den eingehenden Pulswellen elektrische Impulse gleicher Amplitude und Dauer liefert. Durch sie werden zwei Trigger-Schaltungen 4a und 6a gesteuert, von welchen die erstere über eine Leitung 14 das dem Ventil 4 des Manometers 5 zugeordnete Relais 46, die andere über die Leitung 16 das zum Manometerventil 6 gehörende Relais 66 steuert Der Mikrofonverstärker 10 oder die ihm nachfolgenden elektronischen Steuerorgane, die an sich bekannt sind, können derart ausgelegt sein, daß sie zu einer Pulsdruckmessung nach dem Aufblasvorgang

erst bei Überschreiten des systolischen Druckwertes S eingeschaltet werden. Beim langsamen Reduzieren des Drucks soll dann die Trigger-Schaltung 4a beim ersten Auftreten der Korotkoff-Geräusche, also beim systolischen Druckwert S ansprechen, das Relais 46 für das Ventil 4 in Tätigkeit setzen und letzteres kurzzeitig öffnen, damit das Manometer 5 den systolischen Druckwert aufnimmt und ihn für eine Daueranzeige festhält. Der angezeigte Druckwert liegt jedoch wegen des zum Triggern benötigten kleinen Geräuschpegels A etwas unter dem richtigen Wert 5, was aber nicht ins Gewicht fällt. Das Ventil 4 muß dann nach einem kurzen Öffnungsintervall wieder geschlossen werden. Die Trigger-Schaltung 4a hat demnach einen einmaligen Öffnungsimpuls einstellbarer Dauer zu liefern.

Außerdem ist die Trigger-Schaltung 4a mit der Trigger-Schaltung 6a verbunden und letztere derart ausgelegt, daß sie erst nach dem Unterschreiten des systolischen Drucks durch erstere in Funktion gesetzt wird.

Die Trigger-Schaltung 6a darf daher nur während des Auftretens der Korotkoff-Geräusche funktionsbereit sein, und sie soll in Tätigkeit treten, wenn der diastolische Druckwert D erreicht ist, um kurzzeitig das Ventil 6 mit Hilfe des Relais 6b zu öffnen, damit das Manometer 7 diesen Druck aufnehmen und anzeigend festhalten kann.

Die Trigger-Schaltung 4a ist derart ausgelegt", daß sie einen Impuls liefert, der nach Unterschreiten des systolischen Drucks den Schwellenwert der Impuls- ₍₀ formerstufe 12 heraufsetzt, so daß diese Trigger-Schaltung bei einem Druckwert D" schon kurz nach dem Übergang der lauten, scharfen Korotkoff-Töne in leise, dumpfe Töne bei dem zugehörigen Pegel B anspricht und nicht erst bei Verschwinden der letzteren Geräuschart (Pegel A). Dazu ist dem Impulsformer 12 ein Schwellenspannungsglied 17 vorgeschaltet, das von dem Trigger 4a gesteuert wird.

Damit die Trigger-Schaltung 6a nicht schon kurz nach der Trigger-Schaltung 4a in Funktion tritt, wenn" die Korotkoff-Töne noch nicht den für sie heraufgehobenen kritischen Pegel B überschritten haben, ist ein Zeitverzögerungsglied oder eine Zählschaltung 13 in die Steuerleitung 13a zwischen dem Trigger 4a und dem von ihm zu steuernden Schwellenspannungsglied 17 und Trigger 6a eingefügt. Die Zählschaltung 13 ist dann so einzustellen, daß sie erst nach Durchgang einer bestimmten Zahl von Pulswellen die Triggerimpulse weiterleitet.

Bei einer anderen Ausführungsform von Blutdruckmeßgeräten grundsätzlich gleicher Art, mit Hilfe derer es möglich ist, den diastolischen und den systolischen Druckwert bereits während des Aufblasens der Manschette festzustellen, muß verständlicherweise die gesamte Trigger-Schaltung anders ausgelegt werden. So muß zunächst ein Schaltungsteil bei einem ziemlich hohen Pegel der Korotkoff-Töne beim diastolischen Druckwert ansprechen und das ihr zugeordnete Manometer mit der Schlauchleitung 3a kurzzeitig verbinden, damit der diastolische Druckwert aufgenommen und festgehalten werden kann. Dann muß von ihm der andere Teil der Trigger-Schaltung für den systolischen Druckwert in Bereitstellung geschaltet werden, und zwar unter Absenken des Schwellenwertes für das Ansprechen, damit das Relais 4b das Ventil 4 erst dann in Tätigkeit setzt, wenn beim Überschreiten des systolischen Druckwertes während des Aufblasvorganges die Korotkoff-Geräusche schon praktisch völlig verschwunden sind. Dazu besitzt der erstgenannte Teil der Trigger-Schaltung gegenüber dem zweiten- Teil der Trigger-Schaltung ein vorangestelltes Schwellenspannungsglied, damit ihr Ansprechpegel höher liegt.

Eine ausführliche Erläuterung der Schaltungen des Verstärkers 10, des Frequenzfilters ,11, der Trigger-Schaltung 4a und 6a und des Schwellenspannungsgliedes 17 ist in diesem Zusammenhang nicht erforderlich, weil es sich hierbei um bekannte elektronische Schaltungen handelt und es dem Fachman überlassen werden kann, welche er im einzelnen wählen wird.

Schematisch zeigt noch die F i g. 1 mit Position (20) ein Organ, das als Programmgeber oder als Hauptschalter ausgebildet sein kann, um die Gebläsevorrichtung 3, den Mikrofonverstärker 10 mit seinen nachgeschalteten Organen und schließlich das Auslaßventil 3b über ein Relais 19 programmgemäß bei einer Messung einzuschalten bzw. zu betätigen.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (3)

Patentansprüche:

1. Blutdruckmeßgerät mit selbsttätiger Feststellung des diastolischen und systolischen Blutdrucks mit Hilfe der im Kompressionszustand der Arterien einer Körperextremität auftretenden Korotkoff-Geräusche, mit einer aufblasbaren Manschette (2) zum Umschließen der betreffenden Extremität (1), mit einer Vorrichtung (2, 3a, 3b), sowohl zum Aufblasen der Manschette (2) als auch zur Verminderung des Manschettendrucks in frei wählbaren oder programmgemäß bestimmten Zeitintervallen, mit je einem druckmäßig an den Manschetteninnenraum und an die Aufblasvorrichtung über ein zugehöriges Ventil (4 bzw. 6) angeschlossenen Manometer (5 bzw. 7) zur Anzeige des systolischen bzw. diastolischen Arterienblutdruckes, mit einem in bezug auf die Manschette (2) distal an die Extremität (1) anschließbaren, zur Um-Wandlung der in der Arterie im Druckintervail zwischen dem systolischen Druckwert und dem diastolischen Druckwert auftretenden Korotkoff-Geräusche dienenden Mikrofon (9) und mit einem Verstärker (10) für diese Spannungsschwankungen, die über einen Impulsformer (12) und über daran angeschlossene Triggerschaltungen (4a, 6a) je ein Relais (4b, 6b) für die Ventile (4 bzw. 6) der Manometer (5 bzw. 7) in der Weise steuern, daß bei Erscheinen oder Verschwinden von Korotkoff-Geräuschen, und zwar im systolischen Bereich, bei einer bestimmten kleinen Geräuschamplitude, im diastolischen Bereich bei einer im Vergleich dazu wesentlich höheren Geräuschamplitude die Anzeigegeräte für den systolischen bzw. diastolischen Blutdruckwert in Tatigkeit gesetzt werden, dadurch gekennzeichnet, eine den Ansprechpegel der Triggerschaltung (4a, 6a) für die Korotkoff-Töne beim diastolischen Druckwert (D') gegenüber dem Ansprechpegel im systolischen Druckwert (S") selbsttätig höher einstellende, der Impulsformerstufe (12) vorgeschaltete elektronische Schwellenschaltung.

2. Blutdruckmeßgerät nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch ein an den Ausgang des Triggers (4a) angeschlossenes Zeitverzögerungsglied (13), das während eines Meßzyklus, beim Abfall des Manschettendrucks von einem über dem systolischen Druck (S) liegenden Wert bis zu einem unterhalb des diastolischen Drucks (D") liegenden Wert, .se den Ansprechpegel für die Korotkoff-Töne im Trigger (6a), der der Anzeigevorrichtung für den diastolischen Druck zugeordnet ist, nach Durchgang durch den systolischen Druckwert mit einer bestimmten Zeitverzögerung im Vergleich zur Empfindlichkeit für die Korotkoff-Töne beim systolischen Druckwert selbsttätig heraufsetzt.

3. Blutdruckmeßgerät nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die der Impulsformerstufe (12) vorgeschaltete elektronische Schwellenschaltung (17) vom Trigger (4a) über ein Verzögerungsglied (13) zu- bzw. abgeschaltet wird.