DE2738354A1 - Korotkoffgeraeusch-sensor - Google Patents

Description

WILHELMS 3 KILiAN

PATENTANWÄLTE

DR. ROLF E. WILHELMS DR. HELMUT KILIAN

e ΘΟΟΟ MÜNCHEN 8O

TELEFON (OM) 474O73· TELEX 62 34 67 (mfp-d>

patrans München

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OMRON TATEISI ELECTRONICS CO.
KYOTO, JAPAN

Korotkoffgeräusch-Sensor

Priorität: 10. September 1976, Japan, Nr. 51-122034
(122034/1976)

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OMRON TATEISI ... P 649 BESCHREIBUNG

Die Erfindung bezieht sich auf einen Korotkoffgeräusch-Sensor zur Verwendung bei einem elektronischen auskultatorischen Blutdruckmesser (Sphygmomanometer) zur elektrischen selektiven Peststellung von Korotkof fgeräuschen.

Der typische elektronische auskultatorische Blutdruckmesser jüngerer Entwicklung weist ein Mikrophon auf, welches in eine Manschette zur Absperrung des Blutstroms eingebaut ist. Der Blutdruck eines Probanden wird gemessen, indem die Manschette so um seinen Arm gelegt wird, daß das Mikrophon unterhalb des blutabsperrenden Teils der Manschette über oder neben eine Arterie gelangt.

Da das Mikrophon für solche Blutdruckmesser scheibenförmig ist und über die Arterie gelegt wird, beeinflußt die Lage des Mikrophons auf dem Arm des Probanden die Genauigkeit des Nachweises von Korotkoffgeräuschen und ist ein Hauptgrund für die Einführung von Fehlern und die Schwierigkeiten bei der Messung des Blutdrucks durch unerfahrene Personen.

Es wurden verschiedene Typen von Korotkoffgeräusch-Sensoren zur Messung des Blutdrucks mit hoher Empfindlichkeit und Genauigkeit, unabhängig vom Geschick des Messenden, entwickelt. Beispielsweise wird eine aufblasbare Manschette zum Nachweis von Korotkoffgeräuschen gemeinsam mit einer aufblasbaren Manschette zum Absperren des Blutstrcme verwendet, wobei ein kleines Mikrophon am Ende der Druck-

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leitung angebracht ist, die zwischen den Manschetten angeschlossen ist. Da das Mikrophon Korotkoffgeräusche empfängt, die über die in der aufblasbaren Manschette zum Nachweis von Korotkoffgeräuschen befindliche Luft übertragen werden, ist der Schallabnahmebereich bei diesem Aufbau so weit, daß die Anordnung des Mikrophons kein Problem darstellt. Ein solcher Aufbau neigt jedoch dazu, die verschiedensten Nebengeräusche zu erzeugen oder aufzufangen, insbesondere wenn die Manschetten oder die zwischen den Manschetten angeschlossene Druckleitung berührt werden. Das hat zur Folge, daß eine einfache und genaue Messung des Blutdrucks nicht erreicht wird.

Aufgabe der Erfindung ist es daher, die beschriebenen Probleme bekannter Geräte zu vermeiden. Die Erfindung schafft einen Korotkoffgeräusch-Sensor mit einem Gehäusekörper, einer Folie und einem Mikrophon, wobei der Gehäusekörper aus einem elastischen Werkstoff mit einer darin befindlichen Höhlung hergestellt ist, die Folie so außen am Hohlraum haftend befestigt ist, daß ein Luftzwischenraum zwischen der Folie und dem Gehäusekörper ausgebildet wird, und das Mikrophon im Gehäusekörper angebracht ist, derart daß beim AnIegen der Folie über einer Arterie eines Probanden die Korotkoffgeräusche durch die Folie und den Luftzwischenraum auf das Mikrophon übertragen und durch dieses nachgewiesen werden.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung hat der Gehäusekörper die Form einer rechteckigen Tafel, die in Anpassung an den Arm eines Probanden ge-

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krümmt ist, und die in der Hauptfläche des Gehäusekörpers ausgebildete Höhlung ist lang und schmal, so daß der Luftzwischenraum bzw. der Abnahmebereich für Korotkoffgeräusche in Querrichtung zu der im Arm eines Probanden verlaufenden Arterie vergrößert ist. Der Sensor erzeugt kaum oder fängt kaum Geräusche von außen auf, da das Abnahmegebiet für Korotkoffgeräusche durch den elastischen Gehäusekörper und die schmiegsame dünne Bahn bzw. Folie gebildet wird, wobei ersterer kaum Geräusche auf das Mikrophon überträgt und nur die letztere Geräusche einschließlich der Korotkoffgeräusche vom Arm des Probanden zum Mikrophon hin durchlast.

Mit dieser Vorrichtung wird eine einfache und genaue Messung des Blutdrucks selbst durch unerfahrene Personen erreicht.

Bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung sind im folgenden in Verbindung mit der beigefügten Zeichnung beschrieben. Auf dieser ist

Fig. 1 eine perspektivische Darstellung einer ersten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Sensors,

Fig. 2 ein Schnitt längs Linie II-II der Fig. 1,

Fig. 3 ein Schnitt längs Linie III-III der Fig. 1,

Fig. 4 eine Seitenansicht einer weiteren Ausführungsform des erfindungsgemäßen Sensors und

Fig. 5 ein Schnitt längs Linie V-V der Fig. 4.

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Auf der Zeichnung ist mit 1 ein Gehäusekörper aus elastischem Material, wie Gummi oder Kunststoff, bezeichnet, der ungefähr rechteckbrettförmig ist und eine ungefähre Länge von 10 cm, eine ungefähre Breite von 2,5 cm und eine ungefähre Höhe von 6 mm hat und zur Anpassung an den Arm gekrümmt ist. Eine Höhlung 2 als Raum für Luft mit einer ungefähren Tiefe von 3 mm ist auf der konkaven Seite des Gehäusekörpers ausgebildet, von dem nur die Randbereiche belassen sind. Über die Länge des Inneren der Höhlung 2 ist eine Anzahl von Vorsprüngen 3 in einer Reihe angeordnet. Eine Schallabnahmefolie bzw. -haut 4 einer ungefähren Dicke von 0,5 bis 1 mm aus schmiegsamem und dehnbarem Material, wie Gummi oder Kunststoff, ist mit dem Rand der konkaven Fläche des Gehäusekörpers 1 verklebt und bildet zwischen sich und der Oberfläche der Höhlung 2 einen Luftzwischenraum 5 aus. Ein verdickter Abschnitt 6 mit einer Höhe von ungefähr 1 cm ist am Ende des konvexen Abschnitts des Gehäusekörpers 1 mit diesem einstückig ausgebildet.

Zur Aufnahme eines Mikrophons ist ein den verdickten Abschnitt 6 in den Luftzwischenraum 5 durchsetzendes Loch 7 ausgebildet. Ein scheibenförmiges miniaturisiertes Kondensatormikrophon 8, welches üblicherweise bei Tongeräten verwendet wird, ist mit dem Luftzwischenraum 5 zugekehrter Schallempfangsfläche in das Loch 7 eingesetzt und dort mit Hilfe eines Stopfens 9 aus Gummi oder dgl. festgelegt. Diese Anordnung wirkt damit genauso, als ob das Mikrophon 8 in den verdickten Abschnitt 6 des Gehäusekörpers 1 eingeformt bzw.

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eingegossen wäre. Zuleitungen 10 für das Mikrophon werden aus dem Gehäusekörper 1 durch ein in dem verdickten Abschnitt des Gehäusekörpers ausgebildetes Loch 11 nach außen geführt. Das Mikrophon 8 kann auch in einen anderen Teil des Gehäusekörpers 1, etwa in der Mitte des Gehäusekörpers 1, eingebaut sein. An dem anderen Ende des Gehäusekörpers 1 ist ein durch die Seitenwand desselben verlaufendes Loch 12 ausgebildet, um den Luftzwischenraum nach außen offenzumachen, wobei ein Rohr 13 mit geeignetem Innendurchmesser in das Loch eingesetzt ist, so daß die Querschnittsfläche der Verbindung zwischen dem Luftzwischenraum 5 und dem Außenbereich von dem Innendurchmesser des Rohres 13 abhängt. Das Rohr 13 dient dazu, Pulsgeräusche, die über die Folie auf den Luftzwischenraum übertragen werden, nach außen weiterzuleiten und den Druck im Luftzwischenraum zu vermindern, wenn der Sensor am Arm des Probanden angebracht wird.

Beim Messen des Blutdrucks unter Verwendung des so aufgebauten Korotkoffgeräusch -Sensors wird der Sensor an der Tasche auf der Innenseite der Manschette zur Absperrung des Blutstroms (auf der Zeichnung nicht gezeigt) angebracht und die Manschette dann um den Arm gewickelt, um, direkt oder indirekt, die Schallabnahmefolie mit dem Arm des Probanden in Berührung zu bringen, wonach die Manschette zur Absperrung des Blutstroms aufgeblasen wird. Die während des Ablassens von Luft aus der Manschette erzeugten Korotkoffgeräusch© werden über die Folie 4 auf den Luftzwischenraum 5 und weiter durch die im Luftzwischenraum 5 befindliche Luft auf das Mikrophon 8 übertragen. Der Gehäusekörper 1 hat eine angemessene

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Dicke, Form und Steifigkeit, die ausreicht; den Luftzwischenraum 5 selbst dann aufrechtzuerhalten, wenn auf den Sensor während des Aufblasens der Manschette ein hoher Druck ausgeübt wird. Der Gehäusekörper 1 ist nämlich aus einem elastischen Werkstoff mit angemessener Härte und Dicke hergestellt, wodurch der Luftzwischenraum 5 aufrechterhalten wird, während er sich krümmt und die Gestalt des Luftzwischenraums 5 abhängig von der Stärke des Arms sich ändert. Die Vorsprünge 3 wirken als Abstandstücke, die den Zwischenraum zwischen der Innenfläche der Höhlung 2 und der Schallabnahmefolie 4 aufrechterhalten, wenn der Sensor am Arm des Probanden angebracht wird. Wie in Fig. 3 gezeigt, ist der Querschnittsaufbau des Gehäusekörpers 1 der eines gleichschenkeligen Trapezes mit langer Basis A, die der Breite der konkaven Seite entspricht, und einer kurzen Basis B, die der Breite der konvexen Seite entspricht. Ferner ist auch der Querschnittsaufbau des Luftzwischenraums 5 der eines gleichschenkeligen Trapezes. Andere Querschnittsformen des Gehäusekörpers 1 und Luftzwischenraums 5, wie etwa die eines Halbkreises oder Dreiecks, können ebenfalls verwendet werden. Wenn auf den oben beschriebenen Aufbau in Richtung des Pfeiles X Druck ausgeübt wird, verformt sich der Gehäusekörper 1 und erzeugt dabei eine Kraft in Richtung des Pfeiles Y, die die Schallabnahmefolie 4 spannt, so daß keine Falten, Runzeln oder Knicke in der Folie auftreten.

In Anbetracht der Störgeräuschunterdrückungseingenschaften werden Geräusche, wie von der Manschette kommende Pulsgeräusche, kaum auf den Luftzwischenraum übertragen, da dieser, abgesehen von der Stelle der Schallab-

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nahmefolie 4, von der vergleichsweise dicken Wand des Gehäusekörpers eingeschlossen ist. Darüber hinaus wird auch im Geräuschübertragungsweg zwischen dem Luftzwischenraum 5 und dem Mikrophon 8 kein Störgeräusch erzeugt oder eingefangen, da das Mikrophon 8 in die dicke Wand des Gehäusekörpers 1 eingeformt und dem Luftzwischenraum 5 direkt zugekehrt ist, so daß man einen sehr hohen Störabstand erreicht. Die Empflndlichkeits- und Frequenzcharakteristiken des Sensors werden über den Innendurchmesser des Rohres 13 eingestellt, da die Schalleigenschaften des Luftzwischenraums 5 ja vom Innendurchmesser des Rohres 13, welches den Luftzwischenraum 5 mit dem Außenbereich des Gehäusekörpers verbindet, abhängen.

Die Fign. 4 und 5 zeigen eine weitere Ausführungsform der Erfindung mit einem Aufbau zum Anbringen des Sensors an der Manschette. An der konvexen Außenseite des Gehäusekörpers 1 ist ein langes und schmales Anbringungselement 14 mit T-förmigem Querschnitt angebracht. Auf der Innenseite der (nicht gezeigten) Manschette ist außen, in Fig. 5 mit gestrichelten Linien teilweise dargestellt, ein langes und schmales Aufnahmeelement angebracht, das komplementär zum Anbringungselement 14 ist. Der Sensor wird auf diese Weise an der Manschette nicht, wie oben erwähnt, unter Verwendung der Tasche der Manschette sondern durch Einsetzen des T-förmigen Anbringungselements 14 in das komplementäre Aufnahmeelement angebracht. Bei dieser Ausführungsform wird der Gehäusekörper 1 so verformt, daß eine Spannung auf die Schallabnahmefolie 4 aufgebracht wird, weil das Anbringungselement 14 auch als Rippe wirkt, wenn von der Manschette her Druck auf das Anbringungselement 14 aufgebracht wird.

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Wie oben gezeigt, ermöglicht der erfindungsgemäße Korotkofiigeräusch-Sensor für einen elektronischen auskultatorischen Blutdruckmesser einen Nachweis von Korotkoffgeräuschen mit hoher Empfindlichkeit und bei hoher Störgeräuschunterdrückung, unabhängig von der Genauigkeit der Lageanordnung des Sensors, und liefert damit ein System zur leichten und genauen Messung des Blutdruckes selbst durch unerfahrene Personen.

Zusammenfassend schafft also die Erfindung einen Korotkoffgeräusch-Sensor mit einem Mikrophon in einem Gehäusekörper, der ungefähr rechteckig in seiner Form ist, aus elastischem Werkstoff besteht und in sich eine Höhlung aufweist. Auf den Rand der Höhlung ist eine biegsame Folie zur Anordnung an einer Arterie eines Probanden so aufgeklebt, daß ein Luftzwischenraum entsteht. Der Gehäusekörper überträgt kaum äußere Störgeräusche auf das Mikrophon, während Korotkoffgeräusche von der Arterie des Probanden durch die Folie und den Luftzwischenraum auf das Mikrophon übertragen werden. Mit dieser Anordnung erhält man leicht eine empfindliche und genaue Messung des Blutdrucks.

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Claims (12)

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   PATENTANSPRÜCHE

   1J Korotko ff geräusch-Sensor für einen elektronischen ^v- Blutdruckmesser, gekennzeichnet durch ein Gehäuse

   (1) aus elastischem Werkstoff mit einer darin befindlichen Höhlung (2), eine im Bereich einer Arterie eines Probanden anzuordnende Folie (4), die am Gehäusekörper angebracht ist und einen Luftzwischenraum (5) in der Höhlung zwischen der Folie und den Körper ausbildet, ein im Gehäusekörper befindliches und in direkter Verbindung mit dem Luftzwischenraum stehendes Mikrophon (8) zum Nachweis von über die Folie und den Luftzwischenraum übertragenen Korotko ffgeräuschen.
2. 2. Korotko ff geräusch—Sensor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Gehäusekörper (1) in seinen Hauptabmessungen eine im wesentlichen rechteckige Form hat.
3. 3. Korotkoff geräusch-Sensor nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Gehäusekörper (1) zur Anpassung der Folie (4) um den Arm eines Probanden gekrümmt ist.
4. 4. Korotkoff geräusch-Sensor nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Höhlung (2) eine Längsausnehmung/ im Gehäusekörper (1) bildet.
5. 5. Korotko ff geräusch-Sensor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Gehäusekörper (1) in der Höhlung

   (2) eine oder mehrere Vorsprünge (3) zur Verhinderung einer Berührung zwischen der Folie (4) und dem Boden der Höhlung aufweist.

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6. 6. Korotko ffgeräusch -Sensor nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Gehäusekörper (1) eine Anzahl von in Längsrichtung des Gehäusekörpers ausgerichtet angeordneten Vorsprüngen (3) aufweist.
7. 7. Korotkoff geräusch-Sensor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Folie (4) dehnbar ist.
8. 8. Korotkoff geräusch-Sensor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Gehäusekörper ein kleines durchgängiges Loch (12) zur Herstellung einer Verbindung zwischen dem Luftzwischenraum (5) und dem Außenbereich des Gehäusekörpers (1) aufweist.
9. 9· Korotkoffgeräusch -Sensor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Gehäusekörper (1) einen verdickten Abschnitt (6) mit einem durchgängigen Loch
   (7) zur Aufnahme des Mikrophons (8) aufweist.
10. 10. Korotkoffgeräusch -Sensor nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Höhlung (2) bei Aufbringen von Druck auf den Gehäusekörper (1) auf der der Höhlung abgekehrten Seite in der Breite dehnbar ist.
11. 11. Korotkoffgeräusch-Sensor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Gehäusekörper (1) eine Anbringungseinrichtung (z.B. 14) aufweist.
12. 12. Korotkoffgeräusch-Sensor für einen elektronischen Blutdurckmesser, gekennzeichnet durch einen Gehäusekörper (1) aus elastischem Werkstoff, der in ebenem Zustand in seinen Hauptabmessungen nahezu rechteckförmig ist,

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    -JT-

    wobei der Gehäusekörper zu seiner Anpassung um den Arm eines Probanden gekrümmt ist, eine Höhlung (2) auf der konkaven Seite des gekrümmten Gehäusekörpers in Längsrichtung ausgenommen ist, eine Anzahl von aus dem Boden der Höhlung hervorragenden Vorsprüngen (3) vorgesehen ist, der Gehäusekörper einen verdickten Abschnitt (6) mit einem darin ausgebildeten und sich in die Höhlung erstreckenden ersten durchgängigen Loch (7) zur
    Aufnahme eines Mikrophons aufweist, und ein weiteres
    durchgängiges Loch (12) zur Herstellung einer Verbindung zwischen der Höhlung und dem Außenbereich des Gehäusekörpers vorgesehen ist; durch eine am Rand der
    Höhlung angeklebte Folie (4) zur Bildung eines Luftzwischenraums (5) in der Höhlung zwischen der Folie
    und dem Gehäusekörper; und durch ein in dem ersten
    durchgängigen Loch befindliches Mikrophon (8) zum Nachweis von Korotkoffgeräuschen, die vom Arm des Probanden über die Folie und den Luftzwischenraum übertragen werden.
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