DE2910302A1

DE2910302A1 - Vorrichtung zur messung der pulsfrequenz

Info

Publication number: DE2910302A1
Application number: DE19792910302
Authority: DE
Inventors: Ernst Piffl
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1979-03-16
Filing date: 1979-03-16
Publication date: 1980-09-25

Description

Vorrichtung zur Messung der Pulsfrequenz
Zur Messung des menschlichen Herzpulses ist bislang eine Vorrichtung bekannt geworden (siehe dazu DOS 26 37 669), die sich eines optischen Effektes bedient. Dabei wird die Modulation eines Lichtstrahles, der eine Hautpartie durchstrahlt, wo die Ifaut möglichst dünn ist und viele kapilare Gefäke vorhantjen sind mit Hilfe eines Photowiderstandes aufgezeichnet und zur Auswertung gebracht. Dieses Gerät hat den Nachteil der Ungenauigkeit, da erfahrungsgemäß das Ergebnis einer solchermaßen durchgeführten Pulsmessung vom Druck abhängt, mit der der Sensor auf die Hautptrtie gebracht wird.
Darüberhinaus treten Fehler auf, die auf schlechte Anpassung der optischen Elemente, wie Verschmutzung, Schweiß usw. zurückzuführen sind.
Aufgabe der Erfindung ist es deshalb, eine Vorrichtung anzugeben, hei der der Druck auf den Sensor konstant ist und somit eine gleichbleibende blebbedingung gegeben ist.
Eine weitere Aufgabe der Erfindung mg darin gesehen werden, daß keine genaue Placierung des Sensors auf der pulsierenden Arterie notwendig ist um ein einwandfreies Signal zu erhalten.
Nach der Erfindung besteht die Pulsmeßvorrichtung aus einer armbandähnlichen anordnung, <tic am Handgelenk wie eine Armbanduhr zu tragen ist. Bekanntlich ist der Puls besonders gut an der "arteria radialis" im Bereich des Handgelenks fühlbar. Der Druckimpuls,den die Arterie auf die umliegende Hautpartie überträgt, wird nun erfindungsgemäß z.B. von einem druckempfindlichen Piezosensor in ein elektrisches Signal umgewandelt.
Damit die Übertragung von der Haut zum Sensor unabhängig von der Position des Sensors zur pulsierenden Steile am Gelenk wird, soll gemäß dem Erfindungsgedanken ein elastischer Behälter, der mit einem inkompressiblen Medium gefililt ist und der das Handgelenkt mindestens im Bereich der dem Körper zugewandten Gelenkfläche umfaßt, auf der innenseite des Armbandes angebracht werden. Der von der Haut ausgehende mechanische Impuls wird dann sofort durch die elastische Wand an das inkompressible Medium weitergegeben. Dieser Impuls erzeugt also im innern des Mediums einen leicht erhöhten Druck, der infolge der inkompressibilität sofort an jeder Stelle im Medium herrscht. I)adurch kann ein Piezosensor, dessen Fläche über eine Membrane an das Medium hydraulisch gekoppelt ist, infolge dieses Druckimpulses eine elektrische Spannirng erzeugen, die zu einer Auswertevorrichtung gelangt, wo das Signal verstärkt und schließlich die Signal frequenz ermittelt wird. Die Signalfrequenz wird dann erfindungsgemäß digital angezeigt, wobei eine bekannte 3-stellige Flüssigkristallanzeige verwendet werden kann.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand der Zeichnungen genau erlautert.
Fig. 1 zeigt die gesamte Anordung in Gestalt eines Armbandes mit Anzeigevorrichtung.
Fig. 2 stellt den elastichen Behälter mit der Sensoranordnung dar und Fig. 3 zeigt den elastischen Behälter in einem seitlichen Querschnitt, wobei zusätzlich die nichtelastische Wandung gezeichnet ist, die den Behälter großtenteils umgibt.
Die Anordung in Fig. 1 zeigt, in welcher weise der elastische Behälter 1 angeordnet wird. Dabei ist die elastische, den Pulsdruck aufnehmende Fläche des Behälters 1 der Haut zugewandt.
Die Auswerteschaltung und eine kleine Batterie sind im Gehäuse 2 enthalten. Der Puls wird mittels einer dreiziffrigen Digitalanzeige 3 angezeigt. Dabei ist die Schaltung so ausgelegt, daß jeweils der Mittelwert von 3 - 5 aufeinanderfolgende Pulsschläge angezeigt wird. Der angezeigte Wert bleibt dann während der folgenden Pulse und solange die Auswerteschaltung die Frequenzen verarbeitet, auf der Anzeige erhalten.
Vorzugsweise wird die Schaltung so ausgelegt, daß der neue hochgerechnete Pulswert vom bereits angezeigten Mittelwert nicht mehr als 15 % abweichen darf, um als neuer Mittelwert angezeigt zu werden.
In Fig. 2 wird der Behälter 11 gezeigt, der den Sensor und die elastische Wand 19 enthält.
Die Sensoranordnung besteht vorzugsweise aus einem Träger 12 und einer Membran 14, auf der beispielsweise die Piezokeramik 13 angebracht ist. Die Zuleitungen 16 leiten das elektrische Signal zum Gehäuse 2, in den sich die Auswertevorrichtung befindet.
In Fig. 2 wurde auch das Einfüllventil 15 eingezeichnet.
Im Schnitt gemäß Fig. 3 ist noch einmal der Behälter 11 dargestellt. Mit dem Träger 12, der die Membrane 14 mit dem Piezoxydsensor trägt, ist die starre Umwandlung 17 verbunden. Innerhalb des Behälters befindet sich eine elastische Hülle, die beispielsweise rnit einem Öl 18 gefüllt ist und deren elastische Wand 19 der Haut zugekehrt ist bzw. auf der Haut des Hangelenkes dur Meßperson aufliegt. Druckschwankungen der "arteria radialis" teilen sich so ohne Positionierungsprobleme dem Sensor auf einfache Weise mit, 4 Patentansprüche 3 Zeichnungen

Claims

Vorrichtung zur Messung der Puls frequenz Patentansprüche 1. Vorrichtung zur Messung des menschlichen Herzpulses, bestehend aus einem Armband and einer Sensoranordnung sowie einer Auswerteschaltung und einer dreistelligen Digitalanzeige, dadurch gekennzeichnet, daß auf der inneren Armbandseite, der menschlichen Haut zugewandt ein elastischer Behälter angebracht ist, der Illit einer Flüssigkeit mit ehr kleine Kompressionsmodul gefitil t ist, wobei die Sensoranordung so an der der Haut abgewandten Seite angebracht wird, daß der Sensor über eine Membrane die Druckschwankungen aufnimmt und die elektrischen impulse an eine Auswertevorrichtung weiter geleitet werden, die in einem kleinen uhrähnlichen Gehäuse untergebracht ist.
2. Vorrichtung zur Messung des Pulses gemäß Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, daß auf der der Haut abgewandten Seite der elastische Behälter von einer nichtelastischen Hülle umgeben wird, so daß eine Ausdehnung des Behälters in dieser Richtung unmöglich ist.
3. Pulsmessvorrichtung gemäß Ansprüche 1 und 2 dadurch gekennzeichnet, daß ter Sensor eine Piezokeramik oder ein Bauelement, daß aufgrund des Piezoeffektes bei Druckbeanspruchung eine Spannung erzeugt.
4. Pulsmeßvorrichtung nach Anspruch 1 und 2 dadurch gekennzeichnet, daß als Sensor ein Dehnungsmeßstreifen Verwendung findet.