DE2034616A1

DE2034616A1 - Sphygmomanometer

Info

Publication number: DE2034616A1
Application number: DE19702034616
Authority: DE
Inventors: Irene Barnick Werner Dr Ing Wendt Gert Dipl Ing χ 2500 Ro stock BarnicJi
Original assignee: Universität Rostock, χ 2500 Rostock
Priority date: 1969-07-21
Filing date: 1970-07-13
Publication date: 1971-02-11

Description

Blutdruckmeßgerät Die Erfindung betrifft ein Gerät für 3lutdruckmessungen beim Menschen, vorzugsweise bei Säuglingen vom 1. Lebenstag an.Blood pressure measuring device The invention relates to a device for measuring blood pressure in humans, preferably in babies from the first day of life.

Durch die Einführung der Blutdruckmessung für diagnostische Zweoke sind die verschiedensten Geräte und Einrichtungen bekanntgeworden.With the introduction of blood pressure measurement for diagnostic purposes the most diverse devices and facilities have become known.

Die gebräuchlichste Art, den Blutdurck zu messen, erfolgt mittels des Blutdruckmessers nach RIVA ROGGI und KOROTKOFF-mit dem Stethostkop über die Arteria brachialis in der Ellenbeuge. Dabei wird eine aufblasbare Stoff-Gummi-Manschette um den Oberarm gebunden, die mit einem Gummiball aufgeblasen und mittels einer verstellbaren Kegelschraube am vorderen Ende des Balles wieder abgeblasen wird. Außerdem ist die Manschette mit einem Quecksilbermanometer verbunden, an dem die Höhe des entsprechenden Blutdruckes sowohl systolisch als auch diastolisch abgelesen werden kann. Bei Blutdurckmessungen an Säuglingen bereitet diese Methode Schwierigkeiten, da die Korotkoff-Geräusche kaum wahrnehmbar bzw. oft gar nicht hörbar sind.The most common way of measuring blood pressure is by means of of the sphygmomanometer according to RIVA ROGGI and KOROTKOFF - with the stethoscope over the Brachial artery in the crook of the elbow. An inflatable fabric-rubber cuff is used tied around the upper arm, inflated with a rubber ball and adjustable by means of an Conical screw at the front end of the ball is blown off again. Besides, the Cuff connected to a mercury manometer, on which the level of the corresponding Blood pressure can be read both systolic and diastolic. With blood pressure measurements This method is difficult for infants because the Korotkoff noises are barely perceptible or often not audible at all.

Darüber hinaus wird zur Vermeidung dieser Nachteile in Verbindung mit den für Erwachsene benutzten Blutdruckmessern ein Adapter beschrieben, mit dessen Hilfe der systolische und diastolische Blutdruck bis zum niedrigsten Frühgeborsnenalter gemessen werden kann, indem man die unmittelbar aus der Manschette stammenden Gefäßtöne wahrnimmt.It is also related to avoiding these disadvantages described an adapter with the blood pressure monitors used for adults, with its Help the systolic and diastolic blood pressure down to the lowest premature baby age can be measured by looking at the vascular tones coming directly from the cuff perceives.

Die Erfindung hat jedoch gezeigt, daß dieses Gerät nicht zuverlässig arbeitet, da die übertragenen Töne kaum wahrnehmbar sind.However, the invention has shown that this device is not reliable works because the transmitted sounds are barely perceptible.

die bekannten fotoelektrischen Geräte besitzen den Nachteil des hohen technischen Aufwandes.the known photoelectric devices have the disadvantage of high technical effort.

Es wurde vorgeschlagen, die pulsatorischen Schwankungen der Blutdruck-Meßmanschetten über eine verteifte Membrans um das Querschnittsverhältnis von versteifter Fläche der Membrane und Fläche eines piezoelektrischen Druckenpfüngera verstarkt auf den piezoelektrischen Druckempfänger einwirken zu lassen und elektrische Spannungsimpulse zu erzeugen.It has been proposed to measure the pulsatory fluctuations of the blood pressure measuring cuffs Via a stiffened membrane by the aspect ratio of stiffened area the diaphragm and surface of a piezoelectric pressure poundera reinforced on the piezoelectric pressure receiver to act and electrical voltage pulses to create.

Der Nachteil dieser Einrichtung besteht darin, daß ein hochohmiger Verstärker erforderlich ist, der störanfällig ist und sich beim gegenwärtigen Stand der Technik nur mit erheblichem Aufwand realisieren läßt.The disadvantage of this device is that a high resistance Amplifier is required, which is prone to failure and is at the current state the technology can only be implemented with considerable effort.

Des weiteren wurde bereits vorgeschlagen, die Korotkoff-Geräusche mit einem Mikrofon abzunehmen, daß über einen Verstärker mit einem Lautsprecher oder Kopfhörer verbund den ist.Furthermore, it has already been suggested that the Korotkoff noises to take off with a microphone that through an amplifier with a loudspeaker or headphones are connected.

Die Nachteile bestehen darin, daß die Korotkoff-Geräusche so niederfrequent sind, daß sie von handelsüblichen Mikrofonen nur teilweise aufgenomaen werden, während die Störgeräusche voll zur Geltung kommen. Auf Grund der natürlichen Armhaltung des Säuglings bereitet das Aufsetzen des Mikrofons außerdem Schwierigkeiten.The disadvantages are that the Korotkoff sounds are so low frequency are that they are only partially absorbed by standard microphones while the background noises come into their own. Due to the natural arm position of the infant, putting on the microphone is also difficult.

Bei beiden Geräten liegt das verstärkte Nutzgeräusch im Bereich der unteren Hörschwelle des Ohrfrequenzganges und ist deshalb schlecht wahrnehmbar.With both devices, the increased useful noise is in the range of lower hearing threshold of the ear frequency response and is therefore difficult to perceive.

Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, ein Gerät zu schaffen, das gestattet, die Korotkoff-Geräusche in elektrische Impulse umzuwandeln, zu verstärken und in einen optimalen Hörbereich umzusetzen.The object of the invention is to provide a device that allows the Korotkoff sounds to be converted into electrical impulses, to be amplified and translate it into an optimal listening area.

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, daß der Oberarm mit einer an sich bekannten aufbiasbaren Stoff-Gummi-Manschette abgebunden wird. Die Manschette ist mit einem Manometer zum Ablesen des entsprechenden Luftdruokes verbunden. Außerdem ist die Manschette mit einem Konverter verbunden. Dieser dient der Umwandlung der durch die Korotkoff-Geräusche in der Manschette hervorgerufenen Luftdruckschwankungen in elektrische Impulse. Der Konverter besteht aus einem Kunststoffhohlzylinder, der an einer Seite durch eine elastische Membran abueachlossen ist.According to the invention the object is achieved in that the upper arm with a known inflatable fabric-rubber cuff is tied off. the The cuff is connected to a manometer for reading the corresponding air pressure. Also, the cuff comes with a converter tied together. This serves to convert the noise caused by the Korotkoff noises in the cuff Air pressure fluctuations in electrical impulses. The converter consists of a plastic hollow cylinder, which is closed on one side by an elastic membrane.

Auf der Membran ist in der Mitte ein kleiner Permanentmagnet befestigt. Die Luftdruckschwankungen versetzen die Membran in niederfrequente Schwingungen. Durch die Bewe-Uunoen fl des Magneten wird in einer Spule eine elektrische Spannung induziert. Die Membran arbeitet gleichzeitig als Tiefpaßfilter, so daß akustische Störungen aufgeblendet werden. Die Spannung wird elektrisch verstärkt und in einem elektrischen Tiefpaßfilter nochmals gefiltert. Die verstärkte Spannung wird auf einen Frequenzbereich der größten Ohrempfindlichkeit umgesetzt (1KHz) mittels Modulation mit unterdrücktem Träger. Dazu werden zum Nutzsignal 1-KHz -Rechteckschwingungen addiert. Die Summe beider Signale wird gleichgeich- und dann 180° phasenverschobene 1-KHz-Rechteckwingungen der halben Amplitude dazuaddiert. Die Ausgangsspannung wird verstärkt und nach Tiefgroßfilterung einem Lautsprecher oder Kopfhörer zugeführt.A small permanent magnet is attached to the center of the membrane. The air pressure fluctuations cause the membrane to vibrate at low frequencies. The movement of the magnet creates an electrical voltage in a coil induced. The membrane works at the same time as a low-pass filter, so that acoustic Disturbances are displayed. The voltage is amplified electrically and in one electrical low-pass filter filtered again. The increased tension is on a frequency range of the greatest ear sensitivity (1KHz) implemented by means of modulation with suppressed carrier. For this purpose, 1 KHz square waves become the useful signal added. The sum of the two signals is equal and then phase-shifted by 180 ° 1 KHz square waves of half the amplitude are added. The output voltage becomes amplified and fed to a loudspeaker or headphones after deep filtering.

Es sind nur dann 1 KHz lautstärkemodulierte Töne hörbar, wenn sich die Membran bewegt.1 KHz volume-modulated tones can only be heard if the membrane moves.

Zur Verbesseruno der Anzeige können auch zwei aufblasbare Stoff-Gummi-Manschetten verwendet werden. Eine Manschette dient zum Abbinden des Oberarmes und ist mit einem Eanometer verbunden. Die andere ist nur schwach aufgeblassen und ist mit dem Konverter verbunden. Bei Beginn des Aufblasens sind beide Manschetten zunächt miteinander verbunden. Wenn die Meßmanschette fest am Arm anliegt, wird sie von der Druckmanschette durch einen Halm abgetrennt.To improve the display, you can also use two inflatable fabric-rubber cuffs be used. A cuff is used to tie the upper arm and is with a Eanometer connected. The other is only weakly blown up and is with the converter tied together. When inflation begins, both cuffs are initially together tied together. When the measuring cuff is firmly on the arm, it is released from the pressure cuff separated by a stalk.

Es wird dann nur die Druckmanschette weiter aufgeblasen.Only the pressure cuff is then inflated further.

Mit dieser Methode ist es möglich, die Pulswelle von der Anzeige fern zuhalten und damit den systolischen Druck genauer zu bestimmen, Der Vorteil der Erfindung besteht darin, daß sie die Messung des Blutdruckes vor allem bei Säuglingen und Kleinstkindern ermöglcht. Innere und äußere Störgeräusch quellen werden weitgehend ausgeschaltet. Die Korotkoff- Geräusche werden in den optimalen Hörbereich umgewandelt.With this method it is possible to keep the pulse wave away from the display to hold and thus to determine the systolic pressure more precisely, the advantage of Invention consists in the measurement of blood pressure especially in infants and small children. Internal and external noise sources are largely increased switched off. The Korotkoff Noises are in the optimal Listening area converted.

Das erfindungsgemäße Gerät besitzt etwa die gleiche Form und Größe wie die handelsüblichen Blutdruckmeßgeräte und bedarf keiner zusätzlichen Qualifizierung für die Bedienung.The device according to the invention has approximately the same shape and size like conventional blood pressure measuring devices and does not require any additional qualification for operation.

Die Meßergebnisse sind unmittelbar mit denen der üblichen Manschettenmethode vergleichbar.The measurement results are immediate with those of the usual cuff method comparable.

Anhand eines Ausführungsbeispiels wird die Erfindung näher erläutert. Es zeigen: Fig. 1 den Gesamtaufbau in einem Blockschaubild Fig. 2 eine detaillierte Darstellung des Frequenzumsetzers Mit einem Gummiball 2 wird die @emmanschette 1 aufgeblasen.The invention is explained in more detail using an exemplary embodiment. 1 shows the overall structure in a block diagram; FIG. 2 shows a detailed one Representation of the frequency converter With a rubber ball 2, the @em cuff 1 inflated.

Der Luftdruck wird mit dem Manometer 3 angezeigt.The air pressure is displayed on the manometer 3.

Die Manschette 1 ist außerdem mit dem Konverter verbunden. Im Konverter befindet sich eine gespannte Membrane 4, an der ein kleiner Permanentmagnet 7 befestigt ist. Die in der Manschette 1 durch die Korotkoff-Geräusche hervorgerufenen Luftdruckschwankungen bringen die Membran 4 zum Schwingen. Dadurch bewegt sich der Permanentmagnet 7 in der Spule 6 und induziert in ihr eine elektrische Spannung.The cuff 1 is also connected to the converter. In the converter there is a tensioned membrane 4 to which a small permanent magnet 7 is attached is. The air pressure fluctuations caused in the cuff 1 by the Korotkoff noises cause the membrane 4 to vibrate. As a result, the permanent magnet 7 moves in of the coil 6 and induces an electrical voltage in it.

Die Spannung wird in einem Verstärker 8 verstärkt und in einem elektrischen Tiefpaß 9 gefiltert. er Tiefpaß 9 hat eine obere Grenzfrequenz von etwa 150 Hz. Die niedrige untere Grenzfrequenz der Membran 4 und der Tiefpaß 9 bewirken, daß praktisch alle Störgeräusche ausgefiltert werden. Die Ausgangsspannung des Tiefpaßes 9 wird in einem Verstärker 10 weiterverstärkt. Die Ausgangsspannung des Verstärkers 10 und die rechteckförmige etwa 1 KHz Ausgangsspannung des astabilen Multivibrators 11 werden in der Addierstufe 12 addiert und im Gleichrichter 13 nach dem Prinzip der Flächengleichrichtung gleichgerichtet. Die gleichgerichtete Spannung wird in einer Verstärkerstufe 14 um 180° phasenverschoben und in der Addierstufe 16 zur Ausgangsspannung des astabilen Multivibrators 11 addiert.The voltage is amplified in an amplifier 8 and in an electrical one Low pass 9 filtered. he low-pass filter 9 has an upper limit frequency of about 150 Hz. The low lower limit frequency of the membrane 4 and the low-pass filter 9 cause practically all interfering noises are filtered out. The output voltage of the low-pass filter 9 is further amplified in an amplifier 10. The output voltage of the amplifier 10 and the rectangular output voltage of approximately 1 KHz from the astable multivibrator 11 are added in the adder 12 and in the rectifier 13 according to the principle rectified the surface rectification. The rectified voltage is in an amplifier stage 14 phase-shifted by 180 ° and in the adder 16 for The output voltage of the astable multivibrator 11 is added.

Mit einem Vorwiderstand 15 kann auf Lautstärkeminimum abgeglichen werden, wenn in der Spule 6 keine Spannung induziert wird (einmaliger Abgleich vor der ersten Inbetrieb- Inbetriebnahme des Gerätes). Die Ausgangsspannung der Addierstufe 16 gelangt über einen Lautstärkeregler 17 zur Verstärkerstufe 16, wird im Tiefpaß 19 (Grenzfrequenz etwa 1 KHz) eingeglättet und ist dann über Kopfhörer 20 oder Lautsprecher hörbar. Die Schaltungseinzelheiten für die Frequenzumsetzung sind in Fig 2 dargestellt. Die Ausgangsspannungen des Verstärkers 10 und des Multivibrators 11 werden am Widerstand 21 addiert und mit der Diode 22 gleichgerichtet. Die Transisterverstärkerstufe 23 verschiebt die Phase der gleichgerichteten Rechteckschwingungen um 1800. Am Kollektorwiderstand 24 wird zu diesen Rechteck-Schwingungen die Multivibratorausgangsspannung 11 addiert.A series resistor 15 can be used to adjust to a volume minimum if no voltage is induced in the coil 6 (one-off adjustment before the first commissioning Commissioning the device). The output voltage the adder 16 reaches the amplifier 16 via a volume control 17, is smoothed in the low-pass filter 19 (cut-off frequency about 1 KHz) and is then over headphones 20 or loudspeaker audible. The circuit details for the frequency conversion are shown in FIG. The output voltages of the amplifier 10 and the multivibrator 11 are added at resistor 21 and rectified with diode 22. The transistor amplifier stage 23 shifts the phase of the rectified square waves by 1800. At the collector resistance 24, the multivibrator output voltage 11 is added to these square wave oscillations.

Letztere wird mit dem Vorwiderstand 15 so eingestellt, daß im Ruhestand (Ausgangsspannung des Verstärkers 10 gleich Null) die gleichgerichteten Rechtechschwingungen kompensiert werden. Liegt nun am Ausgang des Verstärkers 10 eine niederfrequente Wechseispannung an, entstehen am Ausgang des Gleichrichters 13 Rechteckimpulse, deren Amplitude im Takte der niederfrequenten Wechselspannung schwankt.The latter is set with the series resistor 15 so that in retirement (Output voltage of the amplifier 10 equal to zero) the rectified right tech oscillations be compensated. If there is now a low frequency at the output of the amplifier 10 AC voltage, there are 13 square-wave pulses at the output of the rectifier, whose amplitude fluctuates with the cycle of the low-frequency alternating voltage.

Am Ausgang der Addierstufe 16 liegen dann 1 kHz Rechteckimpulse an, deren Amplitude der jeweiligen Ausgangsspannung des Verstärkers 10 proportional ist.At the output of the adder 16 there are then 1 kHz square-wave pulses, whose amplitude is proportional to the respective output voltage of the amplifier 10 is.

Die Genauigkeit der Messungen, insbesondere die Bestimmung systolischen Druckes kann noch verbessert werden, wenn anstelle der Manschette 1 die Doppelmanschette 1a, 1b verwendet wird. Der obere Teil der Manschette la dient zum Abbinden des Armes, der untere Teil der Manschette Ib zur Aufnahme der Geräusche. Der Dreiwegehahn Ic ist beim Aufblasen zunächst so gestellt, daß beide Teile der Manschette unterhalb des diastolischen Druckes aufgeblasen werden. Dann werden die beiden Manschettenteile la, 1b durch den Dreiwegehahn 1c voneinander getrennt und nur die obere Manschette bis oberhalb des systolischen Druckes aufgeblasen. Die Messung kann dann in der übliohen Weise beginnen.The accuracy of the measurements, especially the determination of systolic The pressure can still be improved if, instead of the cuff 1, the double cuff 1a, 1b is used. The upper part of the cuff la is used to tie the arm, the lower part of the cuff Ib to absorb the noises. The three-way cock Ic When inflating, is initially set so that both parts of the cuff are below inflated diastolic pressure. Then the two cuff parts la, 1b separated from each other by the three-way valve 1c and only the upper cuff inflated to above systolic pressure. The measurement can then be carried out in the Start the usual way.

Claims

Patent claims:

19 Blood pressure measuring device for measuring blood pressure in humans, preferably in infants using an adapter or microphone, amplifier and headphones, thereby characterized in that the air pressure fluctuations caused by the Korotkoff noises by a converter consisting of a plastic hollow cylinder (5), membrane (4), permanent magnet (7), coil (6) converted directly into electrical impulse, amplified and converted into the optimal Hearing area implemented by means of the frequency converter (10, 11, 12, 13, 14, 15, 16) will.

2) sphygmomanometer according to claim 1, characterized in that for the low-frequency voltage in an adding stage (12) at the adding resistor (21) a higher-frequency square-wave voltage is added, the sum of the two voltages in a rectifier (13) rectified and this rectified voltage the adjustable square wave voltage is subtracted "by the rectified voltage phase shifted by 180 ° in a transistor stage (23) and to this at the series resistor (15) the adjustable square wave voltage is added to the collector resistor (24).

3) sphygmomanometer according to claim 1 and 2, characterized in that that instead of the cuff (1) a double cuff (la; lb) is used, wherein the cuff (1a) is used for binding and the cuff (1b) is used for measuring.