DE3014197A1 - Blutdruckmesseinrichtung - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Blutdruckmesseinrichtung gemäss dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Eine aus der US-Patentschrift 3 450 131 bekannte Blutdruckmesseinrichtung weist ein Mikrofon auf, das über verschiedene elektronische Bauteile mit einer Logik-Schaltung verbunden ist. Ferner sind eine aufblasbare Manschette und ein Drucksensor vorhanden, der über einen ein- und ausschaltbaren Analog/Digital-Wandler und eine Tor-Schaltung mit einem Druckregistriergerät verbunden ist.

Beim Durchführen einer Blutdruckmessung wird die Manschette auf einen über dem systolischen Druck liegenden Druck aufgeblasen und dann langsam entlüftet. Dabei werden in einem gewissen Druckbereich Korotkoff-Töne erzeugt und durch das Mikrofon in elektrische Signale umgewandelt. Die Logik-Schaltung steuert den Analog/Digital-Wandler und die Tor-Schaltung bei jedem Korotkoff-Ton derart, dass der momentane, vom Drucksensor gemessene Druck im Druckregistriergerät registriert wird. Der erste registrierte Druckwert entspricht dann dem systolischen und der letzte registrierte Druckwert dem diastolischen Druck.

Bei einer derartigen Blutdruckmesseinrichtung können wegen einer Nullpunkt-Drift des Drucksensors Messfehler auftreten, die je nach der Art des verwendeten Sensors eine beträchtliche Grosse erreichen können.

Man könnte nun zwar etwa ein mehrgängiges Potentiometer zum Abgleichen des Nullpunktes vorsehen, wie es für Messgeräte verschiedener Art bekannt ist. Bei einer insbesondere auch

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für die Durchführung von Messungen durch die Patienten selbst bestimmten Blutdruckmesseinrichtung ist ein solches Abgleich-Potentiometer jedoch von geringem Wert, weil dann wohl bei vielen Messungen doch kein Abgleich des Nullpunktes vorgenommen wird.

Der Erfindung liegt nun die Aufgabe zugrunde, eine Blutdruckmesseinrichtung zu schaffen, bei der keine Messfehler wegen einer Nullpunktdrift des Drucksensors entstehen können.

Diese Aufgabe wird durch eine Blutdruckmesseinrichtung der einleitend genannten Art gelöst, die nach der Erfindung durch die Merkmale des Anspruchs 1 gekennzeichnet ist.

Zweckmässige Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den abhängigen Ansprüchen.

Zur Klarstellung sei noch bemerkt, dass unter dem Blutdruck und dem Druck der. Luft-Kammer in den Ansprüchen und in der übrigen Beschreibung stets der bezüglich dem Umgebungs-Luftdruck gemessene Überdruck zu verstehen ist.

Der Erfindungsgegenstand wird nun anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels erläutert. In der Zeichnung zeigen

die Figur 1 eine Draufsicht auf eine Blutdruckmesseinrichtung,

die Figur 2 ein Blockschaltbild der Blutdruckmesseinrichtung,

die Figur 3 ein Schaltbild des Drucksensors und der NuIl-Abgleich-Vorrichtung sowie gewisser Organe des Steuer-Teils,

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die Figur 4 ein Diagramm zur Veranschaulichung des zeitlichen Ablaufs einer Blutdruckmessung und

die Figur 5 ein Schaltbild einer Variante eines Verstärkers mit einer Null-Abgleich-Vorrichtung.

Die in der Figur 1 dargestellte Blutdruckmesseinrichtun^ weist eine am Arm einer zu untersuchenden Person befestigbare Manschette 1 und ein als Ganzes mit 3 bezeichnetes Gerät auf. Die Manschette enthält eine durch einen Gummibeutel gebildete, deformierbare, aufblasbare Luft-Kammer sowie ein Mikrofon und ist durch eine Leitung 5, die einen mit der Luft-Kammer verbundenen Schlauch sowie ein mit dem Mikrofon verbundenes Kabel und am gerätseitigen Ende eine Steck-Kupplung 7 aufweist, lösbar mit dem Gerät 3 verbunden. Das Gerät 3 weist ein Gehäuse 9 mit einem Gewindestutzen 9a auf, an dem mit einer Oberwurfmutter 11 eine Pumpe 13 mit einem im wesentlichen zylindrischen Pump-Balg aus Gummi lösbar befestigt ist. Am Gehäuse 9 sind ein nippelartiger Luft-Anschluss 15 und ein durch einen Chassis-Stecker gebildeter, elektrischer Anschluss 17 befestigt, auf die die Steck-Kupplung 7 aufsteckbar ist. Ferner ist ein durch einen Chassis-Stecker gebildeter Anschluss 19 zum Anschliessen eines Kopfhörers vorhanden. Das Gerät weist ferner drei nicht-einrastende Drucktastenschalter 21, 23, 25, eine digitale Anzeige-Einheit 27 und verschieden im Innern des Gehäuses 9 untergebrachte, pneumatische und elektrische Bauelemente auf.

In der Figur 2 sind die aufblasbare Luft-Kammer 31 und das Mikrofon 33, die zur Manschette 1 gehören, sowie ein Teil der im Gerät 3 untergebrachten, pneumatischen und elektrischen Bauteile schematisch dargestellt. Die Luft-Kammer 31 ist durch den in der Leitung 5 vorhandenen Schlauch und durch im

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Gerät 3 vorhandene Luft-Leitungen über ein Rückschlagventil 35 mit der Pumpe 13 sowie ferner mit einem elektrisch steuerbaren Abstrom-Ventil 37 und einem Drucksensor 39 verbunden. Die Pumpe 13 ist noch mit einem ein Rückschlagventil 4l aufweisenden Lufteinlass versehen. Die beiden Rückschlagventile 35 und 41 sind derart geschaltet, dass man durch abwechselndes, manuelles Zusammendrücken und Freigeben des Pump-Balges Luft aus der Umgebung ansaugen und in die Luft-Kammer 31 pumpen kann.

Das Mikrofon 33 ist durch elektrische Leiter mit dem Eingang von Filtermitteln 51 verbunden, deren Ausgang sowohl mit dem Kopfhörer-Anschluss 19 als auch mit einem Diskriminator 53 verbunden ist, der ein Trimmpotentiometer 54 zum Einstellen eines unteren Schwellwertes und einen Impulsformer aufweist. Dessen Ausgang ist mit einem Steuer-Teil 55 verbunden. Der Drucksensor 39 enthält eine Messwandler-Brückenschaltung, die aus piezoresistiven Elementen gebildet und mit dem Eingang eines Verstärkers 57 verbunden ist. Dessen Ausgang ist sowohl über einen Differentiator 59 als über eine diesen überbrückende Parallel-Verbindung mit dem Steuer-Teil 55 verbunden. Der Drucksensor 39 und der Verstärker 57 sind noch mit einer Vorrichtung 75 für den automatischen Null-Abgleich verbunden, die auch noch durch eine Leitung mit einem Ausgang des Steuer-Teils 55 verbunden ist. Der Ausgang des Differentiators 59 ist ebenfalls mit dem Steuer-Teil 55 und ferner mit einem Eingang eines Reglers 61 verbunden. Der Steuer-Teil 55 ist ebenfalls mit einem Eingang des Reglers 6l verbunden, dessen Ausgang mit dem elektromagnetischen Betätigungsorgan des Abström-Ventils 37 verbunden ist. Der Steuer-Teil 55 weist ferner zwei Anschlüsse auf, die je mit einem einen Analog-Speicher 63 bzw. 65 bildenden Kondensator verbunden sind. Der Steuer-Teil ist ferner mit einem unter anderem einen Analog/

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Digital-Wandler enthaltenden Anzeigesteuer-Teil 67 verbunden, der seinerseits mit der Anzeige-Einheit 27 verbunden ist. Ein Diskriminator 69 weist einen auch noch mit dem Ausgang des Differentiators 59 verbundenen Eingang und einen Ausgang auf, der mit einem Eingang eines Herzfrequenzmessers.71 sowie mit dem Steuer-Teil 55 verbunden ist. Der Herzfrequenzmesser 71 weist noch einen mit dem Steuer-Teil 55 verbundenen Steuer-Eingang und einen ebenfalls mit dem Steuer-Teil 55 verbundenen Analog-Speicher auf. Der Drucktastenschalter 21 ist mit dem Steuer-Teil 55 und der Drucktastenschalter 23 mit dem Anzeigesteuer-Teil 67 verbunden. Ferner ist eine eine Batterie enthaltende Speisespannungsquelle 73 vorhanden, die mit den Speisespannungsanschlüssen der verschiedenen aktiven Elemente und dem Massenanschluss verbunden ist. Der Drucktastenschalter 25 und auch der Steuer-Teil 55 sind mit der Speisespannungsquelle 73 verbunden, die abgesehen von der Batterie noch gewisse Logik-Elemente und einen Regler zur Stabilisierung der Speise-Spannung aufweist. Die Batterie ist in einem durch einen Deckel abschliessbaren Batteriefach untergebracht.

Nun soll die Ausbildung der Null-Abgleich-Vorrichtung 75 sowie des mit dieser verbundenen Drucksensors 39 und Verstärkers 57 näher erläutert werden, deren Schaltbilder in der Figur 3 ersichtlich sind. In der Figur 3 ist auch noch der Steuer-Teil 55 eingezeichnet, wobei aber von diesem nur gerade der als Ganzes mit 81 bezeichnete Impulsgeber eingezeichnet wurde. Der Impulsgeber 81 weist einen Kondensator 83 auf, dessen eine Elektrode mit dem Plus-Pol der Speisespannungsquelle 73 verbunden ist. Die andere Elektrode des Kondensators 83 ist über einen Widerstand 85 mit der Masse und zudem mit dem Eingang eines Inverters 87 verbunden. Der Ausgang des Inverters 87 ist mit der Basis eines Transistors 89 verbunden, dessen Emitter mit dem Plus-Pol der Speisespannungsquelle und dessen Collector mit weiteren Elementen des Steuer-Teils 55 und mit der

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Null-Abgleich-Vorrichtung 75 verbunden ist.

Der Drucksensor 39 weist eine aus Silizium-Halbleitermaterial gebildete piezoresistive Brücken-Schaltung 91 mit vier Brückenzweigen, deren Widerstand vom Druck abhängig ist, und vier Anschlüssen 91a, 91b, 91c, 91d auf. Der Anschluss 91a ist mit dem invertierenden Eingang eines Verstärkers 97 und über einen Widerstand 95 mit dem Minus-Pol der stabilisierten Speisespannungsquelle verbunden. Der nicht-invertierende Eingang des Verstärkers 97 liegt an.Masse und der Ausgang des Verstärkers 97 ist mit dem Anschluss 91b der Brücken-Schaltung 91 verbunden. Der Widerstand 95 und der Verstärker 97 bilden zusammen eine Konstantstromquelle 93·

Der Verstärker 57. enthält einen den eigentlichen Verstärker bildenden Differential-Operationsverstärker 101, dessen Ausgang über einen Gegenkopplungswiderstand 103 und einen diesem parallel geschalteten Kondensator 105 mit dem invertierenden Verstärkereingang verbunden ist. Der Anschluss 91c der Brükken-Schaltung 91 ist über ein Trimmpotentiometer 99 und über einen festen Widerstand 107 mit dem invertierenden Eingang des Verstärkers 101 verbunden. Der Brücken-Schaltungs-Anschluss 91d ist mit dem nicht invertierenden Eingang des Verstärkers 101 verbunden. Dessen Ausgang ist mit dem Differentiator 59 sowie mit dem Steuer-Teil 55 verbunden.

Die Null-Abgleich-Vorrichtung 75 weist einen Differential-Operationsverstärker 113 auf, dessen nicht-invertierender Eingang an Masse liegt und dessen invertierender Eingang über einen Widerstand 115 und die Source-Drain-Strecke eines Feldeffekt-Transistors 117 mit dem Ausgang des Verstärkers 101 verbunden ist. Das Gate des Transistors 117 ist mit dem Collector des Transistors 89 des Impulsgebers 81 verbunden. Der Ausgang des Verstärkers 113 ist durch einen Gegenkopplungs-Kon-

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densator 119 mit dem invertierenden Verstärker-Eingang verbunden. Der Ausgang des Verstärkers 113 ist ferner über einen Widerstand 121 mit dem nicht-invertierenden Eingang des Verstärkers 101 und dem Anschluss 91d der Brücken-Schaltung 91 verbunden.

Der nicht-invertierende Eingang des Verstärkers 101 ist ferner über zwei in Serie geschaltete Widerstände 123, 125 mit der Masse verbunden. Die Verbindungsstelle der beiden Widerstände 12 3, 125 ist ferner über einen Schalter 127 mit dem Plus-Pol der Speisespannungsquelle 73 und über eine Diode mit dem Anzeigesteuer-Teil 67 verbunden. Der Schalter 127 ist im Batteriefach untergebracht, so dass er nur betätigt werden kann, wenn dieses geöffnet ist.

Im folgenden soll nun die Arbeitsweise der Blutdruckmesseinrichtung erläutert werden. Pur eine Messung wird die Manschette 1 durch die Leitung 5 mit dem Gerät 3 verbunden und am Arm der zu untersuchenden Person befestigt.

Das Gerät ist derart bemessen, dass es bequem mit einer Hand gehalten werden kann, wobei die Pumpe 13 gleichzeitig als Handgriff dient.

In dem in der Figur *l dargestellten Diagramm gibt die Kurve 151 die Abhängigkeit des Druckes ρ der Luft-Kammer 31 und die Kurve 153 die Abhängigkeit der Grosse der Durchlassquerschnittsfläche q des Abström-Ventils 37 von der Zeit t wieder.

Wenn die Manschette befestigt ist, wird das Gerät im Zeitpunkt t durch ein kurzes manuelles Drücken des Bedienungselementes, d.h. des Tastknopfes des EIN/AUS-Drucktastenschalters 25 betriebsbereit gemacht. Dadurch wird die Speisespannungsquelle 73 eingeschaltet, so dass diese bezüglich Masse eine positive und eine negative, stabilisierte Spannung liefert.

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Das bereits vor dem Einschalten der Speisespannung offene Abstrum-Ventil 37 bleibt bis zum Pumpbeginn, d.h. bis zum Zeitpunkt t.j noch offen. In dem sich vom Zeitpunkt t bis zum Zeitpunkt t, erstreckenden Zeitintervall hat daher der Druck ρ in der Luft-Kammer 31 den Wert Null. Der Impulsgeber 81 erzeugt beim Einschalten der Speisespannungsquelle, d.h. beim Erscheinen der positiven Speisespannung einen Impuls, dessen Länge durch die Grosse des Kondensators 83 und des Widerstandes 85 sowie die Schalt-Charakteristik des Transistors 89 festgelegt ist und beispielsweise 0,3 bis 1,5 s beträgt.

Das Einschalten der Speisespannung bzw. der vom Impulsgeber 8l erzeugte Impuls stellt für die Null-Abgleich-Vorrichtung 75 einen Befehl zum Abgleichen des Nullpunktes des Drucksensors 39 dar. Durch den Impuls wird nämlich der als elektronisches Schaltorgan dienende, vorher gesperrte Transistor 117 leitend gemacht. Der Verstärker 113 beginnt nun als Integral-Regler zu arbeiten und führt dem Anschluss 91d der Brücken-Schaltung 91 einen Strom zu. Dieser wird so lange verändert, bis die Spannung zwischen den Eingängen des Verstärkers 113 und also auch die Spannung am Ausgang des Verstärkers 101 den Wert Null hat. Der Widerstand 115 und der Kondensator 119 sind so bemessen, dass die Regelzeitkonstante beispielsweise etwa 0,05 s beträgt und also wesentlich kurzer ist als die Länge des vom Impulsgeber 81 erzeugten Impulses. Der Regler ist daher schnell genug, um den Drucksensor 39 während der Dauer des vom Impulsgeber 81 erzeugten Impulses auf Null abzugleichen.

Wenn der vom Impulsgeber 81 erzeugte Impuls verschwindet, geht der Transistor 117 wieder in seinen Sperrzustand. Der Verstärker 113 bildet nun zusammen mit dem Kondensator 119 einen Speicher, der die vorher eingeregelte Spannung am Verstärkerausgang aufrechterhält. Der Drucksensor bleibt also beim Sperren des Transistors 117 in seinem abgeglichenen

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Zustand. Es sei in diesem Zusammenhang noch darauf hingewiesen, dass der Widerstand 121 einen Widerstandswert hat, der mindestens das Zehnfache, nämlich etwa das Siebzigfache der zwischen den Speise-Anschlüssen 91a und 91b gemessenen Impedanz der Brückenschaltung 91 beträgt. Ferner beträgt auch üer Widerstandswert des Widerstandes 123 mindestens das Hundertfache der Brücken-Impedanz. Der Verstärker 113 bildet daher mit dem Widerstand 121 zusammen praktisch eine Stromquelle, die auch, wenn die Brücken-Schaltung 91 beim Messen verstimmt wird, einen praktisch konstanten Strom in diese einspeist.

Der Anzeigesteuer-Teil 67 ist derart ausgebildet, dass im Moment des Einschaltens der Speisespannungen zunächst während eines kurzen Zeitintervalls, und beispielsweise bis der vom Impulsgeber 81 erzeugte Impuls verstrichen ist, alle drei Stellen der Anzeige-Einheit 27 den Wert 8 haben. Danach wird der vom nun abgeglichenen Drucksensor 39 ermittelte Druck, d.h. der Wert Null angezeigt.

Dies signalisiert dem Benutzer, dass der Drucksensor ordnungsgemäss abgeglichen ist. Zwischen den Zeitpunkten t, und t₂ wird nun durch manuelles Betätigen der Pumpe 13 stossweise Luft in die Luft-Kammer 31 gepumpt, so dass in dieser ein Luftdruck ensteht, der grosser als der systolische Druck ist. Kurz nach der Beendigung des AufpumpVorganges wird im Zeitpunkt t, das Abström-Ventil 37 automatisch geöffnet, so dass Luft aus der Luft-Kammer durch das Ventil 37 in die Umgebung abströmt, und der Druck in der Luft-Kammer 31 absinkt. Dabei führt der Drucksensor 39 dem nachfolgenden Verstärker ein Druck-Signal, d.h. eine Spannung zu, deren Grosse proportional zum Druck ρ ist. Mit dem Differentiator 59 wird der Differentialquotient dp/dt bestimmt. Der Regler 6l regelt das Abström-Ventil 37 derart, dass der Differentialquotient

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dp/dt bis auf die noch näher erläuterten, durch die Herztätigkeit bewirkten Druckschwankungen während der eigentlichen Messphase konstant bleibt.

Die eigentliche Messphase läuft nun etwas vereinfacht wie folgt ab:

Wenn nun der Druck ρ beginnend von einem oberhalb des systolischen Druckes ρ_σ liegenden Maximaldruck abnimmt, treten vom Zeitpunkt tu an durch die Herzschläge verursachte Druckschwankungen auf. Diese Druckschwankungen werden mit dem Differentiator 59 erfasst. Der Diskriminator 69 erzeugt dann bei jeder durch einen Herzschlag bewirkten Druckschwankung, bei der der Differentialquotient dp/dt einen vorgegebenen Schwellwert von mindestens 100 Pa/s und beispielsweise 400 Pa/s überschreitet, einen Impuls. Diese Impulsfolge ist in der Figur 4 mit 155 bezeichnet.

Wenn sich der Druck in der Luft-Kammer 31 bei seiner Abnahme innerhalb eines gewissen Bereiches befindet, erzeugt das Blut beim Durchströmen der von der Manschette umschlossenen Arterie bei jedem durch einen Herzschlag erzeugten Blutstoss Geräusche, die sogenannten Korotkoff-Töne. Diese Korotkoff-Töne werden durch das Mikrofon 33 in elektrische Tonfrequenz-Signale umgewandelt und über die Filtermittel 5I₃ die vorzugsweise auch eine Verstärkung ergeben, auf den Diskriminator 53 übertragen. Wenn die Spannungen der Korotkoff-Ton-Signale den durch den Diskriminator 53 festgelegten, unteren Schwellwert übersteigen, führt der zum Diskriminator gehörende Impulsformer dem Steuer-Teil 55 jeweils einen Impuls zu. Diese Impulsfolge ist in der Figur 4 mit bezeichnet und erstreckt sich vom Zeitpunkt t^ bis zum Zeitpunkt

Im Steuer-Teil werden die durch die Druckschwankungen erzeug-

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ten Impulse und die durch die Korotkoff-Töne erzeugten Impulse einem UND-Tor zugeführt. Das UND-Tor bildet eine Koinzidenzschaltung und öffnet während jedes Impulses der Impulsfolge 155 ein Fenster für die Impulse der Impulsfolge 157· Vom Mikrofon herkommende Signale werden also nur weiterverarbeitet, wenn sie in ein durch eine Druckschwankung geöffnetes Fenster fallen, d.h. wenn zwischen den Ton-Signalen und den Druckschwankungen eine Koinzidenz besteht. Dadurch können die Korotkoff-Töne von Störgeräuschen unterschieden und die letzteren unterdrückt werden.

Der Steuer-Teil 55 enthält ein elektronisches Schaltorgan, das den Ausgang des Verstärkers 57 vom Einschalten des Gerätes an mit dem Speicher 63 verbindet.

Der Steuer-Teil 55 enthält ferner Mittel, um das Erseheinen des ersten, das vorgenannte UND-Tor passierenden Korotkoff-Signals festzustellen. Wenn das erste Korotkoff-Signal eintrifft, wird die vom Verstärker 57 des Druckmesskanals kommende Leitung vom Speicher 63 abgetrennt. In diesem wird daher die Grosse des beim Eintreffen des ersten Korotkoff-Ton-Signals vorhandenen Druckes, d.h. der systolische Druck, gespeichert.

Wenn nun der Druck in der Luft-Kammer 31 absinkt, folgen dem ersten Korotkoff-Ton weitere Korotkoff-Töne. Der Steuer-Teil 55 enthält nun Mittel, die den Ausgang des Verstärkers 57 bei jedem Korotkoff-Ton, d.h. bei jedem Impuls der Impulsfolge 157s kurzzeitig mit dem Speicher 65 verbinden. In diesem wird also bei jedem Korotkoff-Ton ein neuer Druckwert gespeichert, wobei die Grosse dieser Druckwerte sukzessive abnimmt. Wie bereits erwähnt, erstreckt sich die Impulsfolge 157 bis zum Zeitpunkt tg. Da nach dem Zeitpunkt t,- keine weiteren Impulse mehr folgen, bleibt der im Zeitpunkt t_fi gemessene Wert des Druckes ρ bis zum Abschalten des Gerätes

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im Speicher 65 gespeichert. Dieser Speicher-Wert stellt dann den diastolischen Druck dar.

Der Steuer-Teil 55 weist nun auch noch Schaltungs-Mittel auf, durch die festgestellt wird, wann während eines vorgegebenen Zeitintervalls von 2 bis 10 und beispielsweise 5 Sekunden kein Korotkoff-Ton mehr auftritt. Am Ende dieses Zeitintervalls, nämlich im Zeitpunkt t„, führt der Steuer-Teil 55 dem Regler 6l ein Signal zu, das bewirkt, dass das Ventil 37 ganz geöffnet wird. Der Druck ρ sinkt dann sehr schnell ab und erreicht im Zeitpunkt tg wieder den Wert Null, d.h. den Umgebungs-Luftdruck.

Der Steuer-Teil 55 ist im übrigen derart beschaffen, dass er den Ausgang des Verstärkers 57 bis zum Zeitpunkt t„ in regelmässigen Zeitabständen von beispielsweise 0,3 s mit dem Anzeigesteuer-Teil 67 verbindet. Der Anzeige-Teil 27- zeigt dann jeweils den momentanen Druck an. Der Steuer-Teil könnte aber auch derart ausgebildet sein, dass der Druck, in dem zwischen den Zeitpunkten tj, und t„ liegenden Zeitintervall jeweils bei jedem Impuls der Impulsfolge 155 angezeigt würde.

Der Steuer-Teil 55 weist ferner Mittel auf, die den Herzfrequenzmesser 71 vorübergehend in Betrieb setzen, so dass dieser während des Auftretens der Impulsfolge 155 aus dieser auch noch die Herzfrequenz ermittelt und deren Mittelwert bestimmt. Dieser wird bis zum Abschalten des Gerätes 3 im Speicher des Herzfrequenzmessers 71 gespeichert.

Der Steuer-Teil 55 ist nun derart beschaffen, dass der Speicher 63 oder der Speicher 65 oder den die Herzfrequenz speichernden Speicher durch kurzes Drücken des Drucktastenschalters 21 zyklisch abgefragt werden können. Der betreffende, in analoger Form gespeicherte Speicher-Wert wird dann dem Anzeigesteuer-Teil 67 zugeführt und von diesem in ein Di-

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gital-Signal umgewandelt. Dieses wird der Anzeige-Einheit zugeführt, so dass diese also wahlweise den systolischen oder den diastolischen Druck oder die Herzfrequenz anzeigt. Der Anzeigesteuer-Teil Sf enthält ein zwischen die Zuleitungen von den Speichern 63, 65 und den Analog/Digital-Wandlern eingeschaltetes, mit dem Drucktastenschalter 23 umschaltbares Netzwerk. Dieses ermöglicht, bei der Druckanzeige zwischen der Anzeige in Kilopascal oder Torr zu wählen, wobei die Umschaltung durch kurzes Drücken des Drucktastenschalters 23 bewirkt wird.

Wenn alle drei Speicher-Werte abgelesen wurden, kann das Gerät 3j d.h. die Speisespannungsquelle 73 durch kurzes Drücken des EIN/AUS-Drucktastenschalters 25 ausgeschaltet werden, womit die Messung abgeschlossen ist. Das Gerät enthält im übrigen noch einen Zeitschalter. Dieser schaltet das Gerät, wenn nicht gepumpt wird, nach einer vorgegebenen Zeitdauer von beispielsweise 1 min, und wenn eine Messung durchgeführt wird, spätestens 1 min nach Messende wieder ab. Dadurch wird gewährleistet, dass das Gerät auch dann ausgeschaltet wird, wenn der Benutzer vergisst, am Ende der Messung oder bei einem Unterbruch der Messung den EIN/AUS-Drucktastenschalter zu drükken.

Der Drucksensor 39 wird also durch das am Anfang jeder Messung erforderliche Betätigen des EIN/AUS-Drucktastenschalters automatisch auf Null abgeglichen. Da dieser Abgleich jeweils kurz vor der eigentlichen Druckmessung erfolgt, wird eine allfällige Nullpunktdrift der Brücken-Schaltung 91 bei allen Messungen immer einwandfrei eliminiert. Die Null-Abgleich-Vorrichtung 75 ermöglicht im übrigen, die Brücken-Schaltung 91 auch dann abzugleichen, wenn deren Nullpunkt-Abweichung mehr als 100$ des vorgesehenen Druckmessbereiches beträgt.

Nachdem nun die allgemeine Arbeitsweise der Einrichtung dar-

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gelegt wurde, soll noch erläutert werden, wie der Druckmess-Kanal getestet werden kann. Zu diesem Zweck wird bei druckloser Luft-Kammer 31 oder noch besser bei von der Manschette 1 getrenntem, aber eingeschaltetem Gerät 3 der Schalter 127 geschlossen. Dadurch wird die Brücken-Schaltung 91 in definierter Weise verstimmt. Die Anzeige-Einheit zeigt nun einen Druck, der mit einem etwa auf einem Datenblatt angegebenen Test-Wert übereinstimmen soll. Beim Schliessen des Schalters 127 wird dem Anzeigesteuer-Teil 67 ferner über die Diode 129 eine Spannung zugeführt, die bewirkt, dass die Anzeige-Einheit etwa durch Anzeigen des Buchstabens "T" signalisiert, dass sich der Schalter 12 7 in der Test-Stellung befindet, d.h. geschlossen ist. Wenn der Schalter 12 7 geöffnet wird, kann wieder normal gemessen werden.

In der Figur 5 ist eine Variante eines dem Verstärker 57 entsprechenden Verstärkers 257 mit einer Null-Abgleich-Vorrichtung 275 dargestellt. Der gegengekoppelte Differential-Operations-Verstärker 301 bildet den eigentlichen Verstärker und weist mit einem nicht dargestellten Drucksensor verbundene Eingänge auf. Die Null-Abgleich-Vorrichtung 275 weist einen Verstärker 313 auf, der voll gegengekoppelt ist und als Impedanzwandler dient. Der nicht-invertierende Eingang des Verstärkers 313 ist über einen Kondensator 319 mit dem Ausgang 301 verbunden. Der nicht-invertierende Eingang des Verstärkers 313 ist ferner über ein Schaltorgan 317 mit der Masse verbunden. Der Ausgang des Verstärkers 313 ist dann mit dem nachfolgenden Differentiator sowie dem Steuer-Teil verbunden.

Zur Durchführung des Null-Abgleiche wird das Schaltorgan 317 bei druckloser Luft-Kammer vorübergehend geschlossen. Dadurch wird die mit dem Verstärker 313 verbundene Elektrode des Kondensators 319 elektrisch auf Massenpotential gebracht. Dabei

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entsteht zwischen den beiden Kondensator-Elektroden eine Spannungsdifferenz, die beim Wiederöffnen des Schaltorganes 317 bestehen bleibt.

Das Schaltorgan 317 ist als Schalter gezeichnet und könnte beispielsweise durch einen separaten, nicht-einrastenden Drucktastenschalter oder durch einen Kontakt des nicht-einrastenden EIN/AUS-Drucktastenschalters gebildet sein. Das Schaltorgan 317 könnte jedoch auch durch einen Schalttransistor gebildet sein, der analog wie der Transistor 117 durch einen Impulsgeber gesteuert werden kann.

Es sei in diesem Zusammenhang noch vermerkt, dass andererseits auch der Transistor 117 durch den Kontakt eines manuell betätigbaren Schalters, vorzugsweise eines nicht-einrastenden Drucktastenschalters, oder eines Relais ersetzt werden könnte.

Der Befehl zum Abgleichen des Nullpunktes kann also durch die manuelle Betätigung eines Schalters, insbesondere des EIN/AUS-Schalters, erteilt werden. Es wäre jedoch auch möglich, die Einrichtung mit einem druckempfindlichen Schaltorgan, beispielsweise einem Membran-Schalter, auszurüsten. Dieser könnte dann fluidmässig mit der Luft-Kammer und elektrisch mit der Null-Abgleich-Vorrichtung verbunden werden, so dass diese bei druckloser Luft-Kammer dauernd oder in gewissen Phasen, in denen noch andere Bedingungen erfüllt sind, einen Null-Abgleich durchführt.

Die Einrichtung könnte auch noch in anderer Hinsicht modifiziert werden. Beispielsweise könnte der Drucksensor statt einer piezoresistiven Brücken-Schaltung auch einen andern Messwandler, beispielsweise einen induktiven oder kapazitiven Messwandler aufweisen. Auch in diesem Fall wäre es möglich, mit einer Null-Abgleich-Vorrichtung direkt beim Messwandler

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oder bei einem ihm nachgeschalteten Bauteil des Druckmess-Kanals einen automatischen Null-Abgleich vorzunehmen.

Ferner könnte der Drucksensor statt durch Leitungen auch dadurch fluidmässig mit der Luft-Kammer verbunden werden, dass er direkt in diese eingebaut wird.

Es sei auch noch vermerkt, dass mehrere der in den Figuren 2, 3 und 5 dargestellten, elektronischen Bauteile und Blöcke zu integrierten Schaltkreisen zusammengefasst sein können.

Zusammenfassend ist also zum Null-Abgleich zu sagen, dass der Befehl dazu entweder durch die manuelle Betätigung eines Schalters, insbesondere eines nicht-einrastenden Tastschalters oder ohne menschliche Mitwirkung durch ein Schaltorgan der Einrichtung erteilt wird. Die die Einrichtung bedienende Person muss also für den Null-Abgleich höchstens einen Schalter betätigen, aber kein Potentiometer oder anderes, kontinuierlich verstellbares Bedienungselement einstellen.

Ferner sei noch darauf hingewiesen, dass statt eines separaten Mikrofons und eines separaten Drucksensors auch ein Ton-Druck-Aufnehmer vorgesehen werden könnte, der sowohl zur Erfassung der vom Blut erzeugten Töne als auch zur Erfassung des quasistatischen Blutdruckes und der durch die Herzschläge erzeugten Druckmodulation dient. Dieser kombinierte Ton-Druck-Aufnehmer könnte entweder in der aufblasbaren Manschette oder im Gerät mit den Elektronik-Bauteilen enthalten sein. Die vom Ton-Druck-Aufnehmer gelieferten elektrischen Signale können dann durch eine Frequenzweiche aufgezweigt und dem Ton- bzw. Druck-Kanal der Elektronik zugeführt werden.

Im übrigen sei für weitere Einzelheiten und Ausgestaltungen der Blutdruckmesseinrichtungen auf die Deutschen Offenlegungsschriften Nr.

(Anmeldungen mit Priorität von den Schweizerpatentanmeldungen 1296/80, 1297/80, 1299/80) verwiesen.

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Claims (7)

1. PATENTANSPRÜCHE

   I./ Blutdruckmesseinrichtung mit einer zum Befestigen an iiner zu untersuchenden Person bestimmten, deformierbaren, aufblasbaren Kammer, einem fluidmässig mit dieser verbundenen Drucksensor und elektrisch mit diesem verbundenen, elektronischen Schaltungsmitteln zum Erzeugen von ein Mass für den Druck in der Kammer gebenden, elektrischen Druck-Signalen, dadurch gekennzeichnet, dass eine mit dem Drucksensor (39) und/oder den diesem nachgeschalteten Schaltungsmitteln (101, 301) verbundene Null-Abgleich-Vorrichtung (75, 275) und elektrische Mittel (25, 81, 317) zum Erzeugen eines Null-Abgleich-Befehls vorhanden sind, so dass die Null-Abgleich-Vorrichtung (75, 275) bei der Erteilung des Null-Abgleich-Befehls das genannte elektrische Druck-Signal auf den dem Druck Null entsprechenden Wert einstellt.
2. 2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Mittel zum Erzeugen eines Null-Abgleich-Befehls ein Schaltorgan (25) aufweisen.
3. 3. Einrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Schaltorgan (25) ein Bedienungselement für die manuelle Betätigung aufweist.
4. 4. Einrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Schaltorgan (25) identisch mit den zum Einschalten der Speisespannung dienenden Schaltorgan ist.
5. 5. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Mittel zum Erzeugen des Null-Abgleich-Befehls einen Impulsgeber (81) aufweisen und dass die Null-Abgleich-Vorrichtung (75) derart ausgebildet ist, dass sie das Druck-Signal während der Dauer des vom Impulsgeber (81) er-

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   zeugten Impulses auf den dem Druck Null entsprechenden Wert einstellt.
6. 6. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Null-Abgleich-Vorrichtung (75) einen Regler und Speichermittel aufweist, um während des NuIl-Abgleichs ein Stell-Signal einzuregeln und dieses zu speichern.
7. 7. Einrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Drucksensor (39) eine Brücken-Schaltung (39) mit mindestens einem Brückenzweig aufweist, dessen elektrischer Widerstand druckabhängig ist, und dass der Ausgang des Reglers mit einem Anschluss (9Id) der Brücken-Schaltung (91) verbunden ist.

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