DE2625269A1

DE2625269A1 - Blutdruck-messvorrichtung

Info

Publication number: DE2625269A1
Application number: DE19762625269
Authority: DE
Inventors: Alvin Howard Sacks
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1975-06-05
Filing date: 1976-06-04
Publication date: 1976-12-23
Also published as: ES448574A1; FR2313008B1; DE2625269C2; FR2313008A1; IT1061724B; MX143835A; BE842668A; CA1077296A; GB1546197A

Description

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S/S 1o9-1

DR. WOLFGANG MOLLER-BORd (PATENTANWALT VON 1927 - 107S) HANS W. GFJOENING. D1?L.-IN'T. DR. PAUL DEUFEI-. DIPL.-CH SM. DR. ALFRED SCHÖN, DIPL.-CI IFJM. WERNER HEBTEL. DIPL.-PHYS.

ALVIW HOWARD SACKS
Los Altos Hills, Ca., USA

Blutdr ucli -Keßvorri chtunq

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Messen des Blutdrucks und insbesondere eine das Volumen fühlende manschettenforniige Aufblaseinrichtung zum Bestimmen des Blutdrucks ohne Verwendung eines Stethoskops oder eines Umsetzers.

Die erfindungsgemäße Manschette kann um einen Finger, den Daumen, das Handgelenk oder eine andere Extremität des Körpers gelegt und aufgeblasen v/erden, um eine Punktion zu bewirken, die zu der Wirkung analog ist, die mit der üblichen Manschette erreicht wird, welche zusammen mit einem Sphygmomanometer verwendet wird. Die Manschette wird mittels eines transparenten Zylinders mit einem Stößel aufgeblasen, wobei die Anordnung einer großen Spritze ähnlich ist. Da der Druck in der Manschette zu dem Volumen der aus der Spritze ausgedrückten Luft in Beziehung steht, erhält man eine Druckablesung.

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Es wurde nun gefunden, daß auch eine Person mit wenig Praxis oder Übung den Beginn oder das Ende von Zuständen im Finger, Handgelenk oder Arm fühlen kann, die gewöhnlich durch Abhorchen, herkömmlicher Weise durch Verwendung eines Stethoskops, festgestellt werden, um systolische und diastolische Druckbestimmungen vorzunehmen.

Durch Verwendung einer Manschette mit dem vorstehend beschriebenen Aufbau und durch Weglassen eines Umformers oder auch eines Stethoskops erhält man eine vereinfachte Vorrichtung zum Bestimmen des eigenen Blutdrucks für den Selbstgebrauch.

Erfindungsgemäß wird somit zur Bestimmung des Blutdrucks ein unter zwei Gesichtspunkten erheblich vereinfachtes Gerät geschaffen. Zunächst entfällt das Manometer auf der Basis einer Quecksilbersäule oder eines Dosenbarometers· Statt dessen wird eine von Hand betätigbare Kolben-Zylinder-Anordnung benutzt, die weniger empfindlich, preiswertiger und einfacher zu benutzen ist. Es entfällt die Benutzung eines Umformers oder eines Stethoscops, da der Benutzer bzw. Patient seine eigenen Empfindungen im Finger oder in einer anderen Extremität dazu benutzt, die Zeiten zu bestimmen, zu welchen die systolische oder diastolische Druckablesung sonst vorgenommen würde.

Die Entwicklung moderner Blutdruckmessungen ist hauptsächlich zwei Personen zuzuschreiben. Der erste x-resentliche Fortschritt erfolgte 1896 von Riva-Rocci, der eine aufblasbare pneumatische Manschette für den Oberarm erfand, die dazu benutzt wurde, den Puls am Handgelenk zu eliminieren. Der zweite Fortschritt wurde 19o5 von Korotkoff gemacht, der darauf hinwies, daß die über der Arterie genau distal zur Manschette abgehörten Geräusche als Indizes für den systolischen und diastolischen Druck verwendet v/erden können. Seit 19o5 hat man eine beträchtliche

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Verfeinerung und Automatisierung des Gerätes vorgenommen. Trotzdem wird gegenwärtig der Blutdruck von einem Arzt oder einem medizinischen Helfer gewöhnlich so bestimmt, daß eine aufblasbare Manschette verwendet wird, die gewöhnlich am Oberarm befestigt wird, und daß über einer Arterie unter der Manschette ein Stethoskop angeordnet wird. Die Funktion des Arztes wird in manchen Fällen von einem Automaten übernommen, wobei das Stethoskop durch ein Mikrophon oder einen anderen Wandler ersetzt wird. Auf jeden Fall wird die Manschette aufgeblasen, bis der Durchlauf durch die Arterie unterbrochen ist. Dann wird der Druck allmählich verringert und der Druck am Manometer festgestellt oder aufgezeichnet, bei welchem der erste Ton festgestellt wird, der dem systolischen Druck entspricht. Anschließend wird am Manometer die Druckablesung gemacht, bei welcher der letzte Ton verschwindet oder nachläßt, der dem diastolischen Druck entspricht.

Wie vorstehend erläutert wurde, beruht die Erfindung auf einem neuen Konzept, nämlich darauf, daß die Person die fühlbaren Phänomene ihres Blutstroms wahrnehmen kann, die verantwortlich für die Erzeugung der Korotkoff-Geräusche ist. Somit entfällt die Notwendigkeit für ein Stethoskop oder einen umformer, und die Person· mißt nur die Drucke, bei welchen die Wahrnehmungen beginnen und nachlassen, wenn der Druck erhöht oder verringert wird.

In weiterer Vereinfachung, die erfindungsgemäß erreichbar ist, wird die Manometerdruckmessung durch die Volumenmessung ersetzt, die zur Erzeugung des Drucks erforderlich ist. Dies wird unter Ausnutzung des Gesetzes für die idealen Gase erreicht, wobei von der Feststellung ausgegangen wird, daß in diesem Fall der Vorgang eine isotherme Zustandsänderung ist, d. h. daß die Temperatur konstant bleibt. Die Gasgleichung zeigt dann, daß der Druck

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sich umgekehrt zum Volumen ändert. Es wird also die durch die Kompression verursachte Änderung des Luftvolumens gemessen, wobei diese Volumenänderung als Druckänderung geeicht werden kann und somit die Bestimmung des angelegten Drucks zuläßt.

Erfindungsgemäß wird durch Verwendung einer flexiblen Membran, die sich beim Aufblasen ausdehnt bzw. anschwillt, eine Nullpunkteinstellung dadurch erreicht, daß eine gleitend verschiebbare Druckskala so eingestellt wird, daß der Nullpunkt in der richtigen Weise auf den speziellen, zu untersuchenden Finger eingestellt wird. Die Stärke des Fingers, des Daumens oder des Handgelenkes ändert sich von Patient zu Patient. Da die Messung des Drucks als Volumenänderung angezeigt wird, ist es wesentlich, daß für das speziell zu untersuchende Körperteil eine Nullpunkteinsteilung vorgenommen wird. Erfindungsgemäß wird eine äußerst einfache Einrichtung für die Nullpunkteinstellung verwendet, die einen gleitend verschiebbaren transparenten Zylinder aufweist, der um den Körper der Spritze herumpaßt und Markierungen für das Volumen aufweist.

Anhand der beiliegenden Zeichnungen wird die Erfindung beispielsweise näher erläutert.

Fig. 1 zeigt in einer teilweise geschnittenen Seitenansicht eine Ausfuhrungsform der Vorrichtung, die an dem Finger des Benutzers angelegt ist.

Fig. 2 ist ein Schnitt durch einen Teil der Vorrichtung von Fig. 1.

Fig. 3 zeigt eine Stirnansicht de Teils von Fig. 2.

Fig. 4 zeigt in einer Seitenansicht die Druckskalenhülse in einer Stellung bei zurückgezogenem Kolben.

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Fig. 5 zeigt in einer Ansicht wie Fig. 4 den Kolben teilweise zurückgezogen.

Fig. 6 zeigt in einer Ansicht wie Fig. 5 die auf den Nullpunkt eingestellte Skala.

Fig. 7 zeigt schematisch in einer Teilansicht eine Modifizierung.

Die ideale Gasgleichung kann folgendermaßen ausgedrückt werden:

pV = RT

Log ρ + Log V = Log R + Log T

dp dV _ dT
ρ V T

Wenn dT - 0, gilt :

dp dV
P V

Somit erzeugt eine 1o %-ige Verringerung des gesamten Luftvolumens des Systems durch das Eindrücken des Kolbens einen Manschettendruck von 1o % einer Atmosphäre, also von 76 mm Hg bei Meereshöhe.

Dieses Prinzip wird erfindungsgemäße zur überwachung des Blutdrucks benutzt. Die sich ergebende Beziehung zwischen dem Druck und dem Volumen ist nicht ganz linear, wird jedoch für die spezielle Vorrichtung durch eine einmalige Eichung mittels eines Manometers bestimmt.

Eine Manschette 11 ist so dimensioniert, daß sie über den Finger 28 oder das Handgelenk oder den Arm des Benutzers paßt, vorzugsweise über den Finger zwischen dem ersten und

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zweiten Gelenk. Die Manschette 11 hat ein starres Gehäuse 12 und im Inneren eine zylindrische Membran 13, deren Enden 14 um die Außenseite des Gehäuses 12 gelegt und dadurch mittels Klebstoff, nicht gezeigter Bänder oder anderer Einrichtungen befestigt werden. Die entspannte Membran 13 ist ausreichend groß, um in geeigneter Weise über den Finger 23 zu passen. Für die Verwendung am Handgelenk kann in dem Gehäuse ein nicht gezeigtes Scharnier vorgesehen x^erden, welches nach Anbringen der Manschette in geeigneter Weise durch Einschnappen geschlossen wird.

In dem Gehäuse 12 ist auf der Außenseite der Membran 13 eine Öffnung 16 vorgesehen, die eine Verbindung mit einem Rohr 17 herstellt, welches bei der in den Figuren 4 bis 6 gezeigten Ausführungsform am unteren Ende eines Zylinders 18 befestigt ist, wie er in herkömmlicher Weise für Injektionen verwendet wird, der jedoch vorzugsweise ein solches Volumen und einen derartigen Durchmesser hat, daß er genaue Volumenbestimmungen entsprechend den vorstehenden Gleichungen zuläßt. In den Innenraum des Zylinders 18 ist ein herkömmlicher Kolben bzw. Stößel 19 abdichtend eingepaßt.

Um das Einführen des Stößels 19 in den Zylinder 18 ohne Aufblasen der Membran zu ermöglichen, ist in der Wand des Zylinders 18 ein kleines Entlüftungsloch 21 vorgesehen. Am Ende des Zylinders 18 befindet sich angrenzend an das Rorh 17 eine kleine, von einer "Blase" 22 verschlossene Öffnung, die aus einem flexiblen Materialstück gebildet ist, so daß, wenn Druck im Inneren des Zylinders 18 herrscht, die Blase 22 sich nach außen ausbaucht, wie dies aus einem Vergleich der Figuren 4 und 5 zu ersehen ist. Dies zeigt an, daß im Inneren der Membran 13 ein geringer Druck herrscht.

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Auf der Außenseite des Zylinders 18 ist eine transparente Hülse 23 gleitend verschiebbar, die mit Markierungen 24 versehen ist, welche den Druck anzeigen.

Bei der in Fig. 1 gezeigten Ausführungsform wird ein flexibles, jedoch unelastisches Rohr 26 als Verlängerung benutzt, während bei den Ausführungsformen der Figuren 2 bis 6 das Rohr 17 ziemlich klein und in unmittelbarer Nähe angeschlossen ist. Die Volumenerfordernisse der obigen Gleichungen legen die Zylindergröße für jeden Fall fest.

Wenn bei der Verwendung der Vorrichtung die Membran 13 entspannt ist, wird die Manschette 11 über den Finger in die in Fig. 1 gezeigte Stellung geschoben. Wenn der Stößel 19 vorher nicht in den Zylinder 18 eingeführt worden ist, wird dies nun vorgenommen, wobei Luft durch die Öffnung 21 entweicht, bis das Ende des Stößels die obere Öffnung 21 verschließt.

Wie bereits erläutert wurde, ändert sich die Größe des Fingers 28 oder einer anderen Extremität je nach Benutzer. Es ist wesentlich, den Nullpunktdruck zu bestimmen, damit man feststellen kann, wann die aufgeblasene Membran 13 in festem Eingriff mit der Haut des Fingers steht, jedoch noch kein Druck herrscht, der den Blutstrom durch die Arterien beeinflußt. Zu diesem Zweck wird die Blase 22 betrachtet. Wenn die Blase beginnt, sich aus der entspannten Stellung von Fig. 4 in die gespannte Stellung von Fig. 5 auszudehenen, befindet sich die Manschette in festem Eingriff mit dem Finger 28. Dieser Punkt wird festgestellt und die gleitend verschiebbare Skala 23 in eine Position derart verschoben, daß die Nullmarkierung dann dem Innenende des Stößels 19 gegenüberliegt. Dann wird der Stößel 19 langsam weiter in den Zylinder 18 bewegt, wodurch sich die Membran 13 ausdehnt und allmählich die Blutzirkulierung durch die Arterie unterbricht, die zur Spitze des

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Fingers 23 führt. An einer bestimmten Stelle während dieses Vorgangs kann die· Person ein leichtes Prickeln oder Klopfen im Finger innerhalb dar Manschette 1.1 wahrnahmen, was dem diastolischen Blutdruck entspricht. An diesem Punkt wird die Stellung des Endes des Stößels 19 bezüglich dar Skalenmarkierung 24 ermittelt. Dann wird der Stößel 19 vielter eingedrückt, bis die Person den Punkt feststellt, an welchem das Klopfen aufhört, x^as anzeigt, daß der systolische Druck erreicht worden ist. An diesem Punkt wird wiederum die Markierung 24 auf der Hülse 23 in bezug auf das Ende des Stößels 19 ermittelt, was den systolischen Blutdruck anzeigt. Vor der Benutzung der Vorrichtung werden die Markierungen 24 auf der Hülse 23 mit einem Nornunanometer so geeicht, daß direkte Blutdruckablesungen an den Markierungen 24 erhalten werden.

Es kann auch umgekehrt vorgegangen werden, wobei die Membran voll durch Eindrücken des Stößels 19 aufgeblasen wird. Anschließend wird der Stößel langsam zurückgezogen, bis das Klopfen zum ersten Mal beginnt und eine Ablesung des systolischen Drucks vorgenommen werden kann. Dann wird der Stößel weiter zurückgezogen, bis das prickelnde Gefühl aufhört, wobei der diastolische Druck abgelesen wird.

Bei der in Fig. 7 gezeigten Modifizierung ist zwischen dem Rohr 17a und dem Rohr 26a eine starre Speicherkammer 29 angeordnet, die mit der Manschette in Verbindung steht. Durch die zusätzliche Verwendung des Volumens der Speicherkammer beim Gesamtvolumen des Systems erhält man eine größere Empfindlichkeit. Im übrigen ist die Vorrichtung von Fig. 7 wie die der vorhergehenden Figuren ausgebildet.

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Claims

ANSPRÜCHE

( 1./Blutdruck-Meßvorrichtung mit einer aufblasbaren ^-y Manschette, die dadurch zum Anliegen an einem Teil des menschlichen Körpers kommt, gekennzeichnet durch ein Gehäuse (12) , welches eine Expansion der Manschette (13) nach außen bei der Verwendung verhindert, und durch eine Spritze (17 bis 19) zum Aufblasen der Manschette (13), wobei die Spritze mit Markierungen (24) zum Bestimmen des Gasvolumens versehen ist, welches in die Manschette geführt oder aus ihr herausgelassen wurde.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß das Gehäuse ein starrer Ring

(12) und die Manschette eine ringförmige Membran

(13) ist, die innerhalb des Rings (12) angeordnet ist.
3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet , daß das Gehäuse (12) zylindrisch ausgebildet ist und die Membran (13) innerhalb des Gehäuses (12) angeordnet ist, welches Abdichtungseinrichtungen an den gegenüberliegenden Enden aufweist, um eine luftdichte Abdichtung zwischen dem Gehäuse (12) und der Membran zu schaffen, wobei die Wand des Gehäuses (12) eine Öffnung (16) zur Herstellung einer Verbindung zwischen der Membran (13) und der Spritze (17 bis 19) aufweist.
4. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet , daß die Spritze (17 bis 19) auf ihrem Körper (18) gleitend verschiebbar eine Spritzenhülse (23) mit den

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Markierungen (24) aufweist, v/obei der Körper (18) und die Spritzenbüchsa (23) transparent sind.
5. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch Einrichtungen (22) , die beim Gebrauch anzeigen, daß die Manschette (13) fest an dem Körperteil angreift, jedoch den Blutstrom durch diesen Teil nicht beeinträchtigt.
6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet , daß die Einrichtung (22) zum Anzeigen auf Druck anspricht und bei Benutzung anzeigt, daß die Manschette (13) fest an dem Körperteil angreift.
7. Vorrichtung nach Anspruch 5 oder 6 _r dadurch gekennzeichnet , daß der Spritzenkörper (18) eine Öffnung mit einer flexiblen unelastischen Membran (22) darüber aufweist/ die bei der Benutzung anschwillt, um anzuzeigen, daß die Manschette (13) fest an dem Körperteil angreift.
8. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet , daß der Spritzenkörper (18) eine Entlüftung (21) hat, die so angeordnet ist, daß ein Stößel (19) in den Körper ohne Expansion der Manschette (13) einführbar ist.
9. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet , daß die Manschette (13) und die Spritze (17 bis 19) durch ein flexibles unelastisches Rohr (17) verbunden sind.

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10. Vorrichtung nach ainem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekannzeichnet , daß das Gehäuse mit einem Scharnier versehen ist, so daß das Anlegen des Gehäuses um ein Körperteil herum vereinfacht wird, wobei Einrichtungen vorgesehen sind, um das Gehäuse um das Körperteil herum v/ährend der Benutzung der Vorrichtung geschlossen zu .halten.
11. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch eine starre Speicherkammer (29), die zwischen der Spritze (21) und der Manschette (13) angeordnet ist.
12. Vorrichtung zum Bestimmen des Blutdrucks, insbesondere nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch ein starres Gehäuse (12), welches einen Körperteil einer Person umschließend anbringbar ist, durch eine zylindrische, aufblasbare Membran (13), die an der Innenseite des Gehäuses (12) befestigt ist, durch einen transparenten Zylinder (18) mit einem geschlossenen und einem offenen Ende, durch Leitungseinrichtungen (17), die das geschlossene Ende des Zylinders (18) mit dem Innenraum der Membran (13) verbinden, durch einen Stößel (19) dessen inneres Ende durch das offene Ende des Zylinders (18) paßt und an der Innenwand des Zylinders (18) abdichtend angreift, so daß beim Einpressen des Stößels (19) die Membran (13) aufgeblasen wird und den Blutstrom durch den Körperteil der Person unterbricht, und durch Anzeigeeinrichtungen (24) auf dem Zylinder (18) , die mit dem Innen-' ende des "Stößels (19) so zusammenwirken, daß man eine Anzeige des von dem Stößel verdrängten Luftvolumens an den verschiedenen Stößelstellungen in· dem Zylinder (18) erhält, wobei die Volumenanzeige in direkter Beziehung zum Druck in der Membran (13) steht.

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13. Verfahren zum Messen des Blutdrucks, insbesondere mit einer Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet , daß eine Manschette (13) an einem Teil das menschlichen Körpers angelegt wird, daß die Manschette mittels einer Spritze durch Aufblasen zum Anlegen an dan Körperteil gebracht wird, jedoch von einer Ausdehnung nach außen abgehalten wird, und daß die Differenz zwischen dem Gasvolumen in der Spritze, welches erforderlich ist, um die Manschette in angreifenden Kontakt an dem Körperteil zu bringen, und dem Gasvolumen gemessen wird, das erforderlich ist, um in dem Körperteil den Beginn eines Prickeins oder Klopfens oder das Ende des Prickeins oder Klopfens wahrnehmen zu können.
14. Verfahren zum Bestimmen des systolischen und diastolischen Blutdrucks einer Person ohne Verwendung eines Stethoskops oder Umwandlers, insbesondere nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, ^Ί 5 eine in einem Gehäuse eingeschlossene aufblasbare Membran um einen Finger, den Daumen, das Handgelenk oder den Arm der Person herum, angeordnet wird, daß die Membran aufgeblasen wird, bis die Person ein Prickeln oder Klopfen innerhalb des Gehäuses fühlt, daß der dann an der aufgeblasenen Membran anliegende Druck als diastolischer Blutdruck der Person ermittelt wird, daß die Membran weiter aufgeblasen wird, bis das prickelnde oder klopfende Gefühl aufhört, wobei der dann an der Membran anliegende Druck als systolischer Blutdruck der Person bestimmt wird,
15. Verfahren nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet , daß für das Aufblasen der Membran eine spritzenförmige Vorrichtung verwendet wird, die

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mit der Membran verbunden ist, wobei die Vorrichtung Volumenmarkierungen auf einem transparenten Zylinder hat, die bezüglich eines Stößels im Inneren des Zylinders ermittalbar sind, wobei die Ablesung der Stellung des Stö3els bezüglich der Markierung eine direkte Beziehung zu dem Druck in der Membran darstellt.
16. Verfahren nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet , daß die Volumenmarkierungen auf einer transparenten Hülse vorgesehen sind, die gleitend verschiebbar um die Außenseite des Zylinders herum angeordnet sind, wobei bei der Feststellung, daß die Membran sich im engen Kontakt mit der Haut der Person befindet, die Skala verschoben wird, bis sich eine Nullmarkierung auf der Skala gegenüber dem Innenende des Stößels befindet, ehe der Stößel zur Bstimmung des Blutdrucks eingedrückt wird.
17. Verfahren nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet , daß der Zylinder eine öffnung und eine aufblasbare, jedoch unelastische Membran über der Öffnung hat, wobei die Feststellung des Zeitpunkts, zu dem die Membran an der Haut anliegt, dann erfolgt, wenn die Membran sich aus der öffnung heraus auszudehnen beginnt.

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