DE19526406A1 - Human pulse waveform measurement device with pressure cuff - Google Patents

Human pulse waveform measurement device with pressure cuff

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Abstract

The appts. for measuring human pulse waveforms consists of a pressure cuff (1) fitted to an appropriate body part, and filled with a medium to detect pressure variations due to a pulse signal, and a pressure measurement sensor (2) to convert the pressure variations to an electrical signal. The pressure in the cuff (1) is supplied by a device (8) connected by a valve (20) and piping. The sensor is a piezoelectric device mounted on a membrane, or a strain gauge, capacitive sensor, optoelectronic, inductive or other suitable style.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Messen des Signalverlaufes des menschlichen Pulses.The present invention relates to a device for measuring the signal curve of the human pulse.

Der menschliche Puls entsteht durch eine Druckwelle im Blut, die durch den Herzmuskel erzeugt wird, wenn er das Blut durch die Adern pumpt. Im allgemeinen Sprachgebrauch wird häufig nur die Frequenz dieser Druckwelle als Puls bezeichnet. An den Stellen des menschlichen Körpers, an denen die Arterien direkt unter der Haut verlaufen, wie z. B. an den Handgelenken oder am Hals, können die Pulsfrequenz und auch der Blutdruck leicht gemessen werden. Bekannte Vorrichtungen arbeiten dabei auf der Basis akustischer Sensoren. Es ist allerdings mit diesen Vorrichtungen nicht möglich, den Signalverlauf, also Amplitude und Phase des menschlichen Pulses zu messen.The human pulse arises from a pressure wave in the blood caused by the Heart muscle is created when it pumps blood through your veins. In general In language use, only the frequency of this pressure wave is often referred to as a pulse. In the places of the human body where the arteries are just under the skin run, such as B. on the wrists or on the neck, the pulse rate and blood pressure can also be measured easily. Known devices work on it the basis of acoustic sensors. However, it is not with these devices possible to the signal curve, i.e. amplitude and phase of the human pulse measure up.

Die Europäische Patentanmeldung EP 0 032 159-A1 offenbart ein elektronisches Diagnosegerät für druckabhängige Pulsmessung und -Aufzeichnung mittels piezoelektrischer Pulssonden. Diese Pulssonden arbeiten als Drucksensoren und ermöglichen das Messen und Aufzeichnen der Pulsformen, d. h. des Pulssignalverlaufes. Die Pulssonden haben die Form flacher, runder Plättchen und werden auf die Stellen des menschlichen Körpers gelegt, an denen die Pulsform gemessen werden soll, also z. B. auf die Arteria radialis an den Handgelenken. Die Fixierung der Pulssonden während des Meßvorganges erfolgt mittels einer aufblasbaren Druckmanschette, mit der die Pulssonden auf den Meßpunkt gedrückt werden.European patent application EP 0 032 159-A1 discloses an electronic one Diagnostic device for pressure-dependent pulse measurement and recording using piezoelectric pulse probes. These pulse probes work as pressure sensors and enable the measurement and recording of the pulse shapes, i.e. H. the pulse waveform. The pulse probes have the shape of flat, round plates and are placed on the spots of the human body on which the pulse shape is to be measured, ie e.g. B. on the radial artery on the wrists. The fixation of the pulse probes during the measuring process takes place by means of an inflatable pressure cuff with which the pulse probes are pressed onto the measuring point.

Der Nachteil bei diesem bekannten Gerät ist, daß die Stelle am Körper, an der der Puls gemessen werden soll, erst sorgfältig ertastet werden muß. Die Pulssonde muß dann genau auf dieser Stelle plaziert werden und darf beim Anlegen und Aufpumpen der Druckmanschette ihre Position nicht verändern. Weiterhin muß während des Meßvorganges sehr sorgfältig darauf geachtet werden, daß der Patient zumindest das Körperteil, an dem gemessen wird, nicht bewegt, da sonst die Pulssonde verrutschen kann und die Messung wiederholt werden muß. Die Messung ist also sehr störanfällig und nur von erfahrenen Fachleuten durchführbar.The disadvantage of this known device is that the point on the body where the pulse to be measured must first be carefully felt. The pulse probe must then can be placed exactly at this point and is allowed when putting on and inflating the The pressure cuff does not change its position. Furthermore, during the Measurement process be very carefully made sure that the patient at least that Do not move the part of the body that is being measured, otherwise the pulse probe will slip  can and the measurement must be repeated. The measurement is therefore very susceptible to interference and can only be carried out by experienced specialists.

Demgemäß liegt die Aufgabe der vorliegenden Erfindung darin, eine Vorrichtung zum Messen des Signalverlaufes des menschlichen Pulses zu schaffen, die billig herstellbar, einfach aufgebaut, leicht bedienbar und unempfindlich gegen äußere Einflüsse ist.Accordingly, the object of the present invention is to provide a device for Measuring the waveform of the human pulse to create the inexpensive to manufacture simply constructed, easy to use and insensitive to external influences.

Diese Aufgabe wird durch eine Vorrichtung gemäß dem Oberbegriff des Anspruches 1 der vorliegenden Erfindung gelöst, die gekennzeichnet ist durch eine Druckmanschette zum Aniegen an einer entsprechenden Stelle des Körpers, die mit einem Medium gefüllt ist, das vom Pulssignal erzeugte Druckänderungen aufnimmt, und eine mit der Druckmanschette verbundene Druckmeßvorrichtung, die die vom Puls in der Druckmanschette erzeugten und mittels dem Medium in die Druckmeßvorrichtung weitergeleiteten Druckänderungen in elektrische Signale umwandelt.This object is achieved by a device according to the preamble of claim 1 solved the present invention, which is characterized by a pressure cuff to rise to a corresponding part of the body filled with a medium is, the pressure changes generated by the pulse signal, and one with the Pressure cuff connected pressure measuring device, which from the pulse in the Pressure cuff generated and by means of the medium in the pressure measuring device passed pressure changes converted into electrical signals.

Der Vorteil dieser Vorrichtung besteht darin, daß durch die Druckmanschette eine große Angriffsfläche für den zu messenden Puls zur Verfügung steht, der damit nicht erst lange und umständlich gesucht werden muß. Die große Druckangriffsfläche der Druckmanschette ermöglicht das Anlegen und die Bedienung der erfindungsgemäßen Vorrichtung selbst durch einen medizinisch nicht vorgebildeten Laien.The advantage of this device is that a through the pressure cuff large area of attack is available for the pulse to be measured, but not with it must be searched for a long time and cumbersome. The large pressure area of the Pressure cuff enables the application and operation of the invention Device itself by a layperson not medically trained.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung kann dabei entweder in die Druckmanschette integriert sein, was z. B. bei ambulantem Einsatz von Vorteil ist, oder aber auch durch einen Schlauch mit ihr verbunden sein. Die zweite Möglichkeit hat den Vorteil, daß die Druckkammer mit der piezoelektrischen Membran vom Meßpunkt um die Schlauchlänge entfernt ist und die Druckkammer zusammen mit der Elektronik zum Verarbeiten der Meßsignale in einem Gehäuse oder dergleichen angeordnet werden kann. Dieser Teil der Meßvorrichtung kann somit sicher und vor äußeren Einflüssen geschützt abgestellt werden, während mittels der Druckmanschette die Pulsform eines Patienten gemessen wird.The device according to the invention can either be in the pressure cuff be integrated what z. B. is advantageous in outpatient use, or by a hose connected to it. The second possibility has the advantage that the Pressure chamber with the piezoelectric membrane from the measuring point to the Hose length is removed and the pressure chamber together with the electronics for Processing the measurement signals can be arranged in a housing or the like can. This part of the measuring device can thus be safe and protected from external influences protected while the pulse shape of a Patient is measured.

Die Druckmanschette übergreift die Stelle der Ader, an der der Druck gemessen werden soll, z. B. am Handgelenk, und wird dort z. B. mittels eines Klettverschlusses befestigt. Es ist dabei von besonderem Vorteil für die Qualität der Messungen, wenn der Druck des Mediums in der Druckmanschette, dem Schlauch und der Druckmeßvorrichtung größer ist als der Außen- bzw. Umgebungsdruck. Das Medium kann z. B. gasförmig oder flüssig sein. The pressure sleeve overlaps the point of the wire at which the pressure is measured should be, e.g. B. on the wrist, and there z. B. by means of a Velcro fastener attached. It is particularly advantageous for the quality of the measurements if the pressure of the medium in the pressure cuff, the hose and the Pressure measuring device is greater than the external or ambient pressure. The medium can e.g. B. be gaseous or liquid.  

Die Druckmanschette, der Schlauch und die Druckmeßvorrichtung bilden also entweder ein dichtes, abgeschlossenes System, dessen Innendruck z. B. durch entsprechend festes Anlegen der Druckmanschette am zu messenden Körperteil erhöht werden kann. Die andere Möglichkeit ist es, eine Vorrichtung zum Druckerzeugen, wie einen Handballon oder eine elektrische Pumpe mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung zu verbinden. Das hat den Vorteil, daß der Druck des Mediums beliebig einstell- und regelbar ist. Diese Vorrichtung zum Druckerzeugen ist entweder mit der Druckmeßvorrichtung, der Druckmanschette, oder aber vorzugsweise mit dem Schlauch zwischen beiden verbunden. Dabei kann weiterhin eine Vorrichtung wie z. B. ein Ventil zum Regulieren des Druckes vorgesehen sein.The pressure cuff, the hose and the pressure measuring device thus form either a tight, closed system, the internal pressure z. B. by suitably solid Applying the pressure cuff to the body part to be measured can be increased. The another possibility is a device for generating pressure, such as a handball or to connect an electric pump to the device according to the invention. The has the advantage that the pressure of the medium can be adjusted and regulated as desired. These Device for generating pressure is either with the pressure measuring device, the Pressure cuff, or preferably with the hose between the two connected. A device such as. B. a valve to regulate of the pressure.

Die genaue Stelle der Ader, an der der Puls am besten zu messen ist, muß also nicht lange gesucht werden, da die Druckmanschette mit einer großen Innenfläche am entsprechenden Körperteil anliegt. Das unter Druck stehende Medium in der Manschette nimmt die vom Puls erzeugten Druckänderungen auf und leitet sie durch den Schlauch in die Druckmeßvorrichtung weiter. Diese umfaßt vorzugsweise eine Druckkammer, in der ein Drucksensor angeordnet ist. Dabei kann z. B. eine Wand der Druckkammer eine Membran aufweisen, die den Drucksensor trägt und die Druckänderungen in elektrische Signale umwandelt.The exact location of the vein at which the pulse can best be measured does not have to be be searched for a long time because the pressure cuff with a large inner surface on appropriate part of the body. The pressurized medium in the The cuff picks up the pressure changes generated by the pulse and passes them on the hose into the pressure measuring device. This preferably comprises one Pressure chamber in which a pressure sensor is arranged. Here, for. B. a wall of Pressure chamber have a membrane that carries the pressure sensor and the Changes in pressure into electrical signals.

Von besonderem Vorteil hat sich die Verwendung eines piezoelektrischen Drucksensors erwiesen, da derartige Sensoren wegen der nahezu weglosen Messung, der damit verbundenen kurzen Ansprechzeit und ihrer hohen Eigenfrequenz sehr gut für einen dynamischen Einsatz geeignet sind. Dazu kommen der einfache robuste Aufbau und die hohe Druckbelastbarkeit piezoelektrischer Sensoren. Ein weiterer Vorteil ist, daß diese Sensoren aktive Elemente sind, da sie ohne Vorspannung oder dgl. ein dem einwirkenden Druck proportionales elektrisches Signal liefern. Dadurch bietet sich die Möglichkeit, durch eine stationäre Vorlast, wie z. B. den erhöhten Innendruck des Manschettensystemes, erzeugte Ladungen kurzzuschließen, so daß das volle Auflösungsvermögen des piezoelektrischen Sensors auch für die Messung sehr kleiner Schwankungen zur Verfügung steht.The use of a piezoelectric pressure sensor has been particularly advantageous proved, because such sensors because of the almost pathless measurement, that associated short response time and their high natural frequency very good for one dynamic use. Add to that the simple, robust construction and the high pressure resistance of piezoelectric sensors. Another advantage is that this Sensors are active elements because they have no bias or the like supply pressure proportional electrical signal. This offers the Possibility of a stationary preload, such as. B. the increased internal pressure of the Cuff system, short-circuit charges generated, so that the full Resolving power of the piezoelectric sensor also for the measurement very small Fluctuations is available.

Der piezoelektrische Sensor wie in Fig. 2 vorgeschlagen, zeichnet sich sich durch verschiedene Vorteile gegenüber herkömmlicher Sensorik aus:The piezoelectric sensor as proposed in FIG. 2 is distinguished by various advantages over conventional sensors:

Er ist sehr billig herzustellen, da handelsübliche piezosignalgebende Membranen, wie sie in vielen Bereichen der Elektronik zum Einsatz kommen (z. B. elektr. Grußkarten), verwendet werden können. Im hier geschilderten Einsatzbereich wird allerdings der umgekehrte piezoelektr. Effekt ausgenützt, der bei Krafteinwirkung ein elektr. Signal erzeugt.It is very cheap to manufacture, because commercially available piezo signaling membranes, as they are used in many areas of electronics (e.g. electrical greeting cards) can be used. In what is described here The area of application, however, is the reverse piezoelectric. Take advantage of the an electric. Signal generated.

Alle weiteren Komponenten sind handelsüblich (Platinen, Dichtungen) und ebenso preisgünstig.All other components are commercially available (circuit boards, seals) and likewise inexpensive.

Es entsteht also gegenüber herkömmlichen oder handelsüblichen Drucksensoren ein hoher Preisvorteil, der noch durch spezielle Vorteile ergänzt wird. Dazu gehören, eine große Unempfindlichkeit gegenüber elektr. und magn. Störfeldern, da die piezokeramische Schicht auf beiden Seiten durch elektrisch leitende Schichten, die zur Kontaktierung und als Träger dienen, abgeschirmt ist.It arises compared to conventional or commercially available pressure sensors high price advantage, which is supplemented by special advantages. These include a great insensitivity to electr. and magn. Interference fields because the piezoceramic layer on both sides due to electrical conductive layers that serve for contacting and as a carrier is shielded.

Durch die Abschirmung ergibt sich gleichzeitig eine hohe Widerstandsfähigkeit gegenüber aggressiven Füllmedien.The shielding also results in a high level of resistance against aggressive filling media.

Auch muß keinerlei Kopplung zwischen Druckmembrane und Sensorsystem (über Hebel, Stangen usw.) wie in vielen Druckmeßsystemen üblich erfolgen, da die Membrane selbst das Druckmeßsystem darstellt. Eine Kopplung ist konstruktiv aufwendiger und zieht eine Verminderung der Empfindlichkeit, einen kleineren Dynamikumfang und eine verminderte Genauigkeit nach sich.Also no coupling between the pressure membrane and sensor system (via Levers, rods, etc.) as is common in many pressure measurement systems, because the Membrane itself represents the pressure measurement system. A coupling is constructive more elaborate and draws a reduction in sensitivity, a smaller one Dynamic range and reduced accuracy.

Als besonders effektiv und billig hat sich dabei die Verwendung einer piezoelektrischen Keramikschicht erwiesen. Derartige Schichten finden z. B. als Lautsprechermembranen aller Größen vielseitige Anwendung, können aber auch erfindungsgemäß eingesetzt werden und sind bei ausreichender Empfindlichkeit sehr billig als Massenartikel herstellbar.The use of a piezoelectric has proven to be particularly effective and cheap Ceramic layer proven. Such layers find z. B. as speaker membranes Versatile application of all sizes, but can also be used according to the invention  are and are very cheap as mass articles with sufficient sensitivity producible.

Eine andere erfolgversprechende Möglichkeit bietet die Verwendung eines Dehnungsmeßstreifens als Drucksensor für die vorliegende Erfindung. Dabei sind u. a. wegen ihrer kostengünstigen Massenfertigung Halbleiter-Dehnungsmeßstreifen, aber auch Metallfolien-, Dünnfilm- oder Dickschichtdehnungsmeßstreifen geeignet.Another promising option is to use a Strain gauge as a pressure sensor for the present invention. Here are u. a. because of their inexpensive mass production semiconductor strain gauges, however metal foil, thin film or thick film strain gauges are also suitable.

Weitere geeignete Drucksensoren sind induktive, kapazitive oder optoelektrische Drucksensoren.Other suitable pressure sensors are inductive, capacitive or optoelectric Pressure sensors.

Während der Messung des Pulssignalverlaufes eines Patienten können Störungen auftreten, wenn der Patient das Körperteil, an dem sich die Druckmanschette befindet, bewegt. Die dabei durch die Bewegung entstehenden Druckänderungen werden zusammen mit den Pulssignalen an die Druckmeßvorrichtung weitergeleitet und in elektrische Signale umgesetzt. Zur Kompensation der durch eine solche Bewegung hervorgerufenen Druckänderungen kann eine zweite Druckmeßvorrichtung vorgesehen sein. Sie kann z. B. aus einem Drucksensor bestehen, der einfach an oder in die Nähe der Stelle, an der der Puls gemessen wird, aufgelegt wird. Die zweite Druckmeßvorrichtung kann aber auch z. B. über einen Schlauch mit der Druckmanschette verbunden sein. Die Druckmanschette ist in diesem Fall mit zwei Druckmeßvorrichtungen verbunden, die beide die Druckänderungen messen, die durch den Puls und durch die Bewegung hervorgerufen werden. Mittels geeigneter Filtereinrichtungen werden aus den Signalen der zweiten Druckmeßvorrichtung die Pulssignale herausgefiltert, so daß nur die Bewegungssignale übrigbleiben. Diese Signale werden dann zur Kompensation der Bewegungssignale der ersten Druckmeßvorrichtung verwendet.Disturbances can occur during the measurement of a patient's pulse signal curve occur when the patient has the part of the body where the pressure cuff is located emotional. The pressure changes resulting from the movement are forwarded together with the pulse signals to the pressure measuring device and in electrical signals implemented. To compensate for such a movement caused pressure changes, a second pressure measuring device can be provided his. You can e.g. B. consist of a pressure sensor that is simply on or near the point at which the pulse is measured is put on. The second Pressure measuring device can also, for. B. over a hose with the Pressure cuff connected. The pressure cuff is two in this case Connected pressure measuring devices, both of which measure the pressure changes caused by the pulse and caused by the movement. By means of suitable Filter devices become the signals from the second pressure measuring device Pulse signals filtered out, so that only the movement signals remain. These Signals are then used to compensate for the movement signals of the first Pressure measuring device used.

Die zweite Druckmeßvorrichtung weist den gleichen Aufbau wie die erste Druckmeßvorrichtung auf, wobei wahlweise einer der oben beschriebenen Drucksensoren Verwendung findet, vorzugsweise aber ein Halbleiter- Dehnungsmeßstreifen.The second pressure measuring device has the same structure as the first Pressure measuring device, optionally one of those described above Pressure sensors are used, but preferably a semiconductor Strain gauges.

zu Liegekissen-Matratze:for lying pillow mattress:

Das Herz pumpt mit jedem Pulsschlag mehrere Liter Blut durch den menschlichen Körper. Durch diese Gewichtskraft-Verteilung wird wenn z. B. ein Mensch auf einem gefüllten Luft- oder Flüssigkeitskissen liegt eine Modulation des eingeschlossen Mediums hervorgerufen, die mit dem beschriebenen Sensorsystem detektiert und ausgewertet werden kann. Dadurch kann ohne eine direkte Verbindung zum Patienten eine Messung-Dauerüberwachung erfolgen.The heart pumps several liters of blood through the human body with each pulse Body. Through this weight distribution when. B. a human on one filled air or liquid cushion is a modulation of the enclosed Medium caused, which is detected with the sensor system described and can be evaluated. This allows a direct connection to the Patients are subject to continuous measurement monitoring.

Die Druckmanschette kann, z. B. für den Fall, daß der Patient schwer verletzt ist und sein Zustand möglichst nicht gestört bzw. beeinträchtigt werden soll, durch eine Matratze, ein Kissen oder dgl. gebildet sein, auf die der Patient gelegt wird. Diese Matratze ist ebenfalls entsprechend mit einem gasförmigen oder flüssigen Medium gefüllt, das die vom Pulssignal bzw. vom Herzschlag des Patienten ausgelösten Druckänderungen aufnimmt und zu der bzw. den Druckmeßvorrichtungen weiterleitet.The pressure cuff can e.g. B. in the event that the patient is seriously injured and if possible, his condition should not be disturbed or impaired by a Mattress, a pillow or the like. On which the patient is placed. These Mattress is also corresponding with a gaseous or liquid medium  filled, which are triggered by the pulse signal or the heartbeat of the patient Record changes in pressure and forwards to the pressure measuring device or devices.

Hervorzuhebende Vorteile der erfindungsgemäßen Vorrichtung sind der hohe Wirkungsgrad, die hohe Empfindlichkeit, und die große Schnelligkeit, die zum Erfassen dynamischer Größen wichtig ist.The high advantages of the device according to the invention are to be emphasized Efficiency, the high sensitivity, and the great speed, which can be detected dynamic sizes is important.

Außerdem bemerkenswert sind die sehr geringen Herstellungskosten, insbesondere da die Druckkammer bzw. die Druckkammern des oder der Drucksensoren direkt auf die Leiterplatte einer integrierten Schaltung gebaut werden können.Also noteworthy are the very low manufacturing costs, especially since the pressure chamber or the pressure chambers of the pressure sensor or sensors directly on the PCB of an integrated circuit can be built.

Die vorliegende Erfindung wird im folgenden anhand eines bevorzugten Ausführungsbeispieles unter Bezug auf die beigefügten Zeichnungen näher beschrieben, wobei zeigen:The present invention will hereinafter be described with reference to a preferred one Exemplary embodiment described with reference to the accompanying drawings, where show:

Fig. 1 eine schematische Darstellung des Aufbaus einer erfindungsgemäßen Vorrichtung zum Messen des Signalverlaufes des menschlichen Pulses, und Fig. 1 is a schematic representation of the structure of a device according to the invention for measuring the signal curve of the human pulse, and

Fig. 2 den Aufbau einer erfindungsgemäßen Druckmeßvorrichtung. Fig. 2 shows the structure of a pressure measuring device according to the invention.

Fig. 1 zeigt eine Druckmanschette 1, die durch einen Schlauch 15 mit der Druckmeßvorrichtung 2 verbunden ist. Die Druckmanschette 1 ist eine herkömmliche Druckmanschette, wie sie z. B. bei Blutdruckmessungen oder dergleichen verwendet wird. Die Druckmanschette 1, der Schlauch 15 und die Druckmeßvorrichtung 2 sind mit einem Medium gefüllt, das z. B. gasförmig oder flüssig sein kann. Die Druckmeßvorrichtung 2 umfaßt eine Druckkammer mit einem Drucksensor, der die durch den Puls hervorgerufenen Druckänderungen in elektrische Signale umwandelt. Fig. 1 shows a pressure cuff 1 , which is connected by a hose 15 to the pressure measuring device 2 . The pressure cuff 1 is a conventional pressure cuff, such as z. B. is used in blood pressure measurements or the like. The pressure cuff 1 , the hose 15 and the pressure measuring device 2 are filled with a medium which, for. B. can be gaseous or liquid. The pressure measuring device 2 comprises a pressure chamber with a pressure sensor which converts the pressure changes caused by the pulse into electrical signals.

Eine zweite Druckmeßvorrichtung 16 ist durch einen Schlauch 17 mit der Druckmanschette 1 verbunden und dient unter Verwendung geeigneter Filtereinrichtungen (nicht gezeigt) zur Kompensation von durch Bewegungen des entsprechenden Körperteiles hervorgerufenen Signalen. Dazu werden die Meßsignale der ersten Druckmeßvorrichtung 2 durch die Kompensationssignale der zweiten Druckmeßvorrichtung 16 in einem Operationsverstärker 18 von Bewegungsartefakten befreit, in einem A/D-Wandler 19 umgewandelt und weiteren Auswertungs-, Speicher- und Darstellungseinheiten 22 weitergeleitet. A second pressure measuring device 16 is connected to the pressure cuff 1 by a hose 17 and, using suitable filter devices (not shown), serves to compensate for signals caused by movements of the corresponding part of the body. For this purpose, the measurement signals of the first pressure measuring device 2 are freed of movement artifacts by the compensation signals of the second pressure measuring device 16 in an operational amplifier 18 , converted in an A / D converter 19 and passed on to further evaluation, storage and display units 22 .

Eine elektrische Pumpe oder ein Handballon dient als Vorrichtung zum Druckerzeugen 8 und ist über einen Schlauch mit einem einstellbaren Ventil 20 mit der Druckmanschette 1 verbunden. Die Regelung dieses Ventiles 20, der Vorrichtung 8 zum Druckerzeugen, des Operationsverstärkers 18 und des A/D-Wandlers 20 erfolgt durch eine zentrale Steuereinheit 21.An electric pump or a handball serves as a device for generating pressure 8 and is connected to the pressure cuff 1 via a hose with an adjustable valve 20 . This valve 20 , the device 8 for generating pressure, the operational amplifier 18 and the A / D converter 20 are regulated by a central control unit 21 .

Fig. 2 zeigt ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der ersten bzw. zweiten Druckmeßvorrichtung 2 bzw. 16 mit einer Druckkammer 3. Die eine Wand der Druckkammer 3 weist eine Membran 4 mit einem Drucksensor 10 auf, der durch eine piezoelektrische Schicht oder durch einen Dehnungsmeßstreifen gebildet sein kann. Die Membran 4 ist im dargestellten Beispiel zwischen zwei Gummiringen 5 gelagert. Die beiden Gummiringe 5 werden dabei zwischen zwei Platten 6, 7 eingeklemmt, die z. B. durch Schrauben, durch verlötete Drähte oder dergleichen unter gegenseitigem Druck aneinander befestigt sind. Der Außenrand der Membran 4 ist dabei zwischen den Gummiringen gehalten, während der innere Teil der Membran 4, auf dem die piezoelektrische Schicht aufgebracht ist, leicht schwingen kann. FIG. 2 shows a preferred exemplary embodiment of the first and second pressure measuring devices 2 and 16 with a pressure chamber 3 . One wall of the pressure chamber 3 has a membrane 4 with a pressure sensor 10 , which can be formed by a piezoelectric layer or by a strain gauge. The membrane 4 is supported between two rubber rings 5 in the example shown. The two rubber rings 5 are clamped between two plates 6 , 7 , the z. B. are attached to each other by screws, soldered wires or the like under mutual pressure. The outer edge of the membrane 4 is held between the rubber rings, while the inner part of the membrane 4 , on which the piezoelectric layer is applied, can vibrate easily.

Die sich auf der Seite der Druckkammer 3 befindende Platte 6 weist eine Öffnung 12 auf, durch die die Druckkammer 3 über den Schlauch 15 mit der Druckmanschette 1 verbunden ist. Im gezeigten Ausführungsbeispiel weist die Platte 6 noch eine zweite Öffnung 13 auf, die über einen Schlauch mit einer Vorrichtung 8 zum Druckerzeugen verbunden ist. Diese Vorrichtung 8 besteht im gezeigten Ausführungsbeispiel aus einem Handballon z. B. aus Gummi, mit dem der Druck des Mediums in der Druckkammer 3 und der Druckmanschette 1 vor dem Meßvorgang erhöht werden kann. Die andere Platte 7 weist eine Öffnung 14 auf, durch die ein Druckausgleich zum Außendruck erfolgt, damit die Membran 4 frei schwingen kann.The plate 6 located on the side of the pressure chamber 3 has an opening 12 through which the pressure chamber 3 is connected to the pressure sleeve 1 via the hose 15 . In the exemplary embodiment shown, the plate 6 also has a second opening 13 , which is connected via a hose to a device 8 for generating pressure. This device 8 consists in the embodiment shown from a handball z. B. made of rubber, with which the pressure of the medium in the pressure chamber 3 and the pressure cuff 1 can be increased before the measurement process. The other plate 7 has an opening 14 through which a pressure equalization to the external pressure takes place so that the membrane 4 can oscillate freely.

Die Membran 4 ist für den Fall der Verwendung einer piezoelektrischen Keramik vorzugsweise aus mehreren Schichten aufgebaut. Die erste Schicht 9 ist eine Trägerschicht, mittels der die Membran 4 zwischen den Gummiringen 5 gehalten ist. Die zweite Schicht 10 ist die vorzugsweise aus Keramik bestehende piezoelektrische Schicht. Die von den Druckänderungen des Pulses erzeugten Spannungsänderungen an der piezoelektrischen Schicht 10 werden über eine metallische Beschichtung 11 abgenommen, der Meßelektronik zugeführt und dort ausgewertet.The membrane 4 is preferably made up of several layers in the case of the use of a piezoelectric ceramic. The first layer 9 is a carrier layer, by means of which the membrane 4 is held between the rubber rings 5 . The second layer 10 is the piezoelectric layer, which is preferably made of ceramic. The voltage changes on the piezoelectric layer 10 generated by the pressure changes of the pulse are removed via a metallic coating 11 , fed to the measuring electronics and evaluated there.

Claims (19)

1. Vorrichtung zum Messen des Signalverlaufes des menschlichen Pulses, gekennzeichnet durch
eine Druckmanschette (1) zum Aniegen an einer entsprechenden Stelle des Körpers, die mit einem Medium gefüllt ist, das vom Pulssignal erzeugte Druckänderungen aufnimmt, und
eine mit der Druckmanschette (19) verbundene Druckmeßvorrichtung (2), die die vom Puls in der Druckmanschette (1) erzeugten und mittels dem Medium in die Druckmeßvorrichtung (2) weitergeleiteten Druckänderungen in elektrische Signale umwandelt.1. Device for measuring the signal curve of the human pulse, characterized by
a pressure cuff ( 1 ) for rising at a corresponding point on the body, which is filled with a medium which absorbs pressure changes generated by the pulse signal, and
means connected to said pressure cuff (19) The pressure measurement device (2), generated by the pulse in the pressure cuff (1) and converts (2) forwarded pressure changes into electrical signals by means of the medium in the pressure measurement device. 2. Vorrichtung gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Druckmeßvorrichtung (2) mit der Druckmanschette (1) durch einen Schlauch (15) verbunden ist, durch den die vom Puls in der Druckmanschette (1) erzeugten Druckänderungen mittels dem Medium zur Druckmeßvorrichtung (2) geleitet werden.2. Device according to claim 1, characterized in that the pressure measuring device ( 2 ) with the pressure cuff ( 1 ) is connected by a hose ( 15 ) through which the pressure changes generated by the pulse in the pressure cuff ( 1 ) by means of the medium to the pressure measuring device ( 2 ) be directed. 3. Vorrichtung gemäß Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß eine Vorrichtung (8) zum Druckerzeugen mit der Druckmeßvorrichtung (2), dem Schlauch (15) oder der Druckmanschette (1) verbunden ist, durch die der Druck des Mediums verändert werden kann.3. Device according to claim 1 or 2, characterized in that a device ( 8 ) for generating pressure with the pressure measuring device ( 2 ), the hose ( 15 ) or the pressure cuff ( 1 ) is connected, through which the pressure of the medium can be changed . 4. Vorrichtung gemäß einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Druckmeßvorrichtung (2) eine Druckkammer (3) aufweist, die einen Drucksensor (4) enthält.4. Device according to one of claims 1 to 3, characterized in that the pressure measuring device ( 2 ) has a pressure chamber ( 3 ) which contains a pressure sensor ( 4 ). 5. Vorrichtung gemäß Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Drucksensor (4) ein piezoelektrisches Element (10) aufweist.5. The device according to claim 4, characterized in that the pressure sensor ( 4 ) has a piezoelectric element ( 10 ). 6. Vorrichtung gemäß Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß das piezoelektrische Element (10) aus einer piezoelektrischen Keramik besteht.6. The device according to claim 5, characterized in that the piezoelectric element ( 10 ) consists of a piezoelectric ceramic. 7. Vorrichtung gemäß Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Drucksensor (4) einen Dehnungsmeßstreifen aufweist.7. The device according to claim 4, characterized in that the pressure sensor ( 4 ) has a strain gauge. 8. Vorrichtung gemäß Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Dehnungsmeßstreifen aus einem Halbleiter-Material besteht.8. The device according to claim 7, characterized, that the strain gauge is made of a semiconductor material. 9. Vorrichtung gemäß Anspruch 4 dadurch gekennzeichnet, daß der Drucksensor (4) ein kapazitiver Drucksensor ist.9. The device according to claim 4, characterized in that the pressure sensor ( 4 ) is a capacitive pressure sensor. 10. Vorrichtung gemäß Anspruch 4 dadurch gekennzeichnet, daß der Drucksensor (4) eine induktiver Drucksensor ist.10. The device according to claim 4, characterized in that the pressure sensor ( 4 ) is an inductive pressure sensor. 11. Vorrichtung gemaß Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Drucksensor (4) eine optoelektrischer Drucksensor ist.11. The device according to claim 4, characterized in that the pressure sensor ( 4 ) is an optoelectric pressure sensor. 12. Vorrichtung gemaß einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß eine zweite Druckmeßvorrichtung (16) zur Kompensation der durch eine Bewegung der entsprechenden Körperstelle in der Druckmanschette (1) hervorgerufenen Druckänderungen vorgesehen ist.12. Device according to one of the preceding claims, characterized in that a second pressure measuring device ( 16 ) for compensating for the pressure changes caused by a movement of the corresponding body part in the pressure cuff ( 1 ) is provided. 13. Vorrichtung gemäß Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite Druckmeßvorrichtung (16) einen Drucksensor (4) umfaßt, der an oder in die Nähe der Körperstelle, an der die Druckmanschette (1) anliegt, angelegt werden kann.13. The apparatus according to claim 12, characterized in that the second pressure measuring device ( 16 ) comprises a pressure sensor ( 4 ) which can be applied to or in the vicinity of the body site at which the pressure cuff ( 1 ) rests. 14. Vorrichtung gemaß Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite Druckmeßvorrichtung (16) mit der Druckmanschette (1) durch einen Schlauch (17) verbunden ist, durch den die in der Druckmanschette (1) erzeugten Druckänderungen mittels dem Medium zur zweiten Druckmeßvorrichtung (16) geleitet werden.14. The device according to claim 12, characterized in that the second pressure measuring device ( 16 ) with the pressure cuff ( 1 ) is connected by a hose ( 17 ) through which the pressure changes generated in the pressure cuff ( 1 ) by means of the medium to the second pressure measuring device ( 16 ). 15. Vorrichtung gemäß Anspruch 12 oder 14, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite Druckmeßvorrichtung (16) eine Druckkammer (3) aufweist, die einen Drucksensor (4) enthält.15. The apparatus according to claim 12 or 14, characterized in that the second pressure measuring device ( 16 ) has a pressure chamber ( 3 ) which contains a pressure sensor ( 4 ). 16. Vorrichtung gemäß Anspruch 13 oder 15, dadurch gekennzeichnet, daß der Drucksensor ein piezoelektrisches Element aufweist.16. The apparatus according to claim 13 or 15, characterized, that the pressure sensor has a piezoelectric element. 17. Vorrichtung gemäß Anspruch 13 oder 15, dadurch gekennzeichnet, daß der Drucksensor (4) einen Dehnungsmeßstreifen aufweist.17. The apparatus according to claim 13 or 15, characterized in that the pressure sensor ( 4 ) has a strain gauge. 18. Vorrichtung gemäß Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, daß der Dehnungsmeßstreifen aus einem Halbleiter-Material besteht.18. The apparatus according to claim 17, characterized, that the strain gauge is made of a semiconductor material. 19. Vorrichtung gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Druckmanschette (1) durch ein Kissen gebildet sein kann, das vom Pulssignal bzw. Herzschlag eines auf ihm ruhenden Patienten erzeugte Druckänderungen aufnimmt.19. Device according to one of the preceding claims, characterized in that the pressure cuff ( 1 ) can be formed by a cushion which receives pressure changes generated by the pulse signal or heartbeat of a patient resting on it.
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