DE3037686C2 - Verfahren und Vorrichtung zur unblutigen Messung des Blutdrucks - Google Patents

Description

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Gegenstand des Hauptpatentes ist ein Verfahren zu unblutigen Messung des Blutdrucks, bei welchem man einen flexiblen, mit einer Flüssigkeit gefüllten Beutel starr an einer Extremität anbringt und auf einen Druck bringt, der zwischen dem diastolischen und systolischen Druck liegt und die Höchst- und Tiefstwerte des Druckes der Flüssigkeit mit einem weitgehend trägheitslosen Manometer mißt, nach Patent P 30 20 567.5-35), sowie eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens.

Während bei der Blutdruckmessung üblicherweise eine mit Luft aufblasbare Manschette benutzt wird, und die Korotkow-Geräusche mit einem Mikrophon abgehorcht werden, ist nach dem Vorschlag des Hauptpatentes der Beutel mit einer Flüssigkeit gefüllt, die, da sie im wesentlichen inkompressibel ist, die Druckschwankungen des Blutdrucksystems an ein trägheitsarmes Manometer überträgt. An dem Manometer werden die bei jedem Blutdruckpuls auftretenden Maxima und Minima angezeigt Diese Werte entsprechen dem systolischen bzw. dem diastolischen Blutdruck. Die Ermittlung des systolischen und des diastolischen Blutdrucks erfolgt also in einem einzigen Meßvorgang, ohne daß zwischenzeitlich der Druck in dem Beutel verändert werden müßte.

Bei diesem Verfahren ist es notwendig, daß der von der Pumpe in dem Beutel erzeugte statische Druck zwischen dem systolischen und dem diastolischen Blutdruck liegt Da der Blutdruck des Probanden vor der Messung noch unbekannt ist, ist es erforderlich den einzustellenden Druckbereich anderweitig zu ermitteln.

Der im Anspruch t angegebenen Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, das Verfahren nach dem Hauptpaicnt derart weiterzubilden, daß der Druckaufbau in dem Beutel beendet wird, sobald der für die Durchführung der Blutdruckmessung erforderliche statische Druck in der richtigen Höhe erreicht ist

Die Erfindung geht von der Erkenntnis aus, daß bereits während des Druckaufbaus in dem Beutel Blutdruckpuise auf die Flüssigkeit übertragen werden. Diese Blutdruckpulse überlagern sich dem jeweils herrschenden statischen Druck und ihre Maxima sowie auch ihre Minima ändern sich in der Phase des Druckaufbaus. Wenn der statische Druck in dem Beutel einen zwischen dem diastolischen und dem systolischen Blutdruck liegenden Wert einnimmt, erzeugen die Blutdruckpulse in der Flüssigkeit gleichgroße maximale Druckwerte, die dem systolischen Blutdruck entsprechen und gleichgroße Druckminima, die dem diastolischen Blutdruck entsprechen. Nach dem erfindungsgemäßen Verfahren wird die Tatsache, daß von den Blutdruckpulsen gleiche Extremwerte in dem Beutel erzeugt werden, zur Erkennung der Tatsache benutzt daß der statische Druck im Beutel nunmehr zwischen dem systolischen und dem diastolischen Blutdruck liegt. Wenn dieser Zustand erreicht ist wird die Druckerhöhung beendet und die Messung durchgeführt

Eine Vorrichtung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens ist dadurch gekennzeichnet, daß ein den Druck in ein elektrisches Signal umsetzender Wandler über eine Spannungs-Halteschaltung mit einem Speicher verbunden ist, und daß die Signale am Eingang und am Ausgang des Speichers einem Komparator zugeführt werden, der dann, wenn die Signaldifferenz Null ist oder unterhalb des Grenzwertes liegt, die von der Pumpe in den Beutel führende Druckleitung absperrt.

Die Spannungs-Halteschaltung lädt sich jeweils auf den Maximalwert auf und speichert somit die von den Blutdruckpulsen erzeugten Druckmaxima. Jeder dieser Maximalwerte wird in dem Komparator mit einem der vorhergehenden Maximalwerte verglichen. Der gewünschte Druckzustand ist erreicht, wenn die aufeinanderfolgenden Maximalwerte annähernd gleich sind. In gleicher Weise könnten für die Auswertung auch die Minimalwerte der von den Blutdruckpulsen erzeugten Druckschwankungen herangezogen werden, jedoch ist die Auswertung der Maximalwerte in der Regel einfacher zu realisieren,

In vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung ist der Speicher von einem von den Blutdruckpulsen abgeleiteten Impulssignal getaktet und bei jedem Taktimpuls wird der an seinem Eingang anstehende Spannungswert eingespeichert. Die Taktung des Speichers wird also von den Blutdruckpulsen abgeleitet. Dies ermöglicht einen exakten Vergleich der nacheinander auftretenden

Spitzenwerte.

Als Pumpe für den Druckaufbau verwendet man zweckmäßigerweise eine Dosierpumpe. Besonders geeignet sind magnetangetriebene Membranpumpen.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist ein Ventil 5 vorgesehen, das in einer ersten Schaltstellung die Pumpe mit dem Beutel verbindet und in einer zweiten Schaltstellung die zu dem Beutel führende Druckleitung absperrt Die Absperrung der Druckleitung erfolgt dann, wenn der Komparator angesprochen hat.

Im folgenden wird unter Bezugnahme auf die Zeichnungen ein Ausführungsbeispiel der Erfindung näher erläutert. Es zeigt

F i g. 1 ein schematisches Diagramm des zeitlichen Druckverlaufs bei der Einstellung des für die Blutdruckmessung geeigneten statischen Druckes und

F i g. 2 eine schematische Darstellung der Meß- und Steuerungseinrichtung zur Einstellung des richtigen statischen Druckes im Beutel.

Die in F i g. 1 dargestellte Druckkurve zeigt den zeitlichen Verlauf des Druckaufbaus in dem Beutel. Der Druck steigt zunächst langsam, beim fcrreichen der Füllungsgrenze aber schneller. In diesem Bereich werden die Blutdruckimpulse auf die Flüssigkeit übertragen. Dabei entsteht bei jedem Blutdruckpuls eine positive Spannungsspitze 10, die oberhalb des statischen Druckes liegt, eine steile negative Flanke 11 und schließlich ein kurzzeitiges Druckminimum 12. Der zeitliche Abstand dieser Blutdruckpulse entspricht der Pulsfrequenz. In demjenigen Druckbereich, der für die Blutdruckmessung geeignet ist, entspricht der Druckspitzenwert, der bei jedem Blutdruckpuls entsteht, dem systolischen Blutdruck und der Minimalwert entspricht dem diastolischen Blutdruck. Die Erkennung, ob dieser Druckbereich erreicht ist, erfolgt durch Vergleich der Spitzenwerte der Drücke an zwei aufeinanderfolgenden Blutdruckpulsen. Wenn diese Spitzenwerte eine Differenz d haben, die oberhalb des vorgegebenen Grenzwertes liegt, dann muß der statische Druck noch weiter erhöht werden, weil die positiven und negativen Spitzenwerte noch nicht dem systolischen bzw. diastolischen Blutdruck entsprechen. Wenn die Differenz c/der Spitzenwerte hinreichend klein geworden ist, ist ein für die Messung geeigneter statischer Druck in dem Beutel aufgebaut, so daß der weitere Druckaufbau beendet und der Beutel nunmehr abgesperrt wird. In diesem Zustand erfolgt die Messung der Blutdruckwerte.

Die hierfür geeignete Meßeinrichtung ist in Fig.2 schematisch eingestellt. Der Beutel 13, der die mit Flüssigkeit gefüllte Kammer 14 umschließt, ist an einem Manschettenband 15 befestigt, das z. B. um den Arm des Probainden gewickelt werden kann. Zum Aufpumpen der Kammer 14 dient die Dosierpumpe 16, die über das Magnetventil 17 Flüssigkeit aus einem Tank 18 in die Kammer 14 fördert. Der Druck in der Kammer 14 wird durch einen Drucksensor 19 in eine elektrische Spannung umgewandelt Der Ausgang des Drucksensors 19 ist an eine Spannungs-Halteschaltung 20 angeschlossen, die einen Speicherkondensator enthält welcher über eine Diode aufgeladen wird. Die Spannungs-Halteschaltung 20 lädt sich bei jeder positiven Spannungsspitze des Druckverlaufs (Fig. 1) auf den jeweiligen Spitzenwert auf und hält diesen Wert auch dann, wenn die Spannung anschließend wieder abfällt Der Ausgang der Spannungs-Halteschahung 20 ist mit dem Eingang eines getakteten Speichers 21 verbunden.

Der Takt T, mit dem der Speicher 21 getaktet wird, wird über eine Differenzierschaltung 22 von den Signalen des Wandlers 19 abgeleitet. Die Differenzierschaltung 22, die z. B. ein RC-G\\ed enthält erzeugt bei jedem Blutdruckpuls einen Taktimpuls, der an den Takteingang T des Speichers 21 _.ilegt wird. Bei Auftreten eines Taktimpulses übernimint der Speicher 21 das an seinem Eingang anstehende Ausgangssignal der Spannungs-Halteschaltung 20. Der Speicher 21 speichert daher die Spitzenspannung des jeweils leizten Blutdruc'/.pulses.

Die Ausgangssignale der Spannungs-Halteschaltung 20 und des Speichers 21 werden einem Komparator 23 zugeführt der ein Ausgangssignal erzeugt wenn die Differenz d der beiden Spannungen einen vorgegebenen Grenzwert unterschreitet Der Komparator 23 enthält einen Differenzverstärker 24 und eine Schwellwertschaltung 25, an der die Größe des Grenzwertes eingestellt werden kann. Das Ausgangssignal des Komparator 23 steuert einen Schalter 26, der das Magnetventil 17 in den zv/eiten Schaltzustand versetzt, in dem es die in die Kammer 14 hineinführende Druckleitung 27 absperrt, wenn der Komparator 23 ein Ausgangssignal liefert In dieser zweiten Schaltstillung (Mittelstellung) des Ventils 17 wird der Ausgang der Pumpe 16 mit einer in den Tank 18 hineinführenden Rücltlaufleitung 28 verbunden, während die Leitung 27 abgesperrt wird. Wenn dieser Zustand erreicht ist bleibt der statische Druck in der Kammer 14 konstant. Die Maximal- und Minimalwerte der Blutdruckpulse, die dem systolischen bzw. diastolischen Blutdruck entsprechen, können nun an dem Druckmeßgerät 30, das für jeden der beiden Druckwerte einen Zeiger aufweist abgelesen werden. Anschließend wird das Ventil 17 in seine dritte Schaltstellung gebracht, in der es die Leitung 27 mit der Rücklaufleitung 28 verbindet, um die Druckflüssigkeiten in den Tank 18 hinein zu entleeren.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (6)

Patentansprüche:

1. Verfahren zur unblutigen Messung des Blutdrucks, bei welchem man einen flexiblen, mit einer Flüssigkeit gefüllten Beutel starr an einer Extremität anbringt und auf einen Druck bringt, der zwischen dem diastolischen und systoHschen Druck liegt, und die Höchst- und Tiefstwerte des Druckes der Flüssigkeit mit einem weitgehend trägheitslosen Manometer mißt, nach Patent 30 20 567, d a d u r c h gekennzeichnet, daß während des Druckaufbaus im Beutel der Spitzenwert der Blutdruckpulse gemessen wird und die Druckerhöhung beendet wird, wenn die Differenz zweier zeitlich aufeinanderfolgender Spitzenwerte Null ist oder unterhalb eines vorgegebenen Grenzwertes liegt

2. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein den Druck in ein elektrisches Signal umsetzender Wandler (19) über eine Spannungs-Halteschaltung (20) mit einem Speicher (21) verbunden ist und daß die Signale am Eingang und am Ausgang des Speichers (21) einem Komparator (23) zugeführt werden, der dann, wenn die Signalfrequenz Null ist oder unterhalb des Grenzwertes liegt, die von der Pumpe (16) in den Beutel (13) führende Druckleitung (27) absperrt.

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Speicher (21) von einem von den Blutdruckpulsen abgeleiteten Impulssignal getaktet ist und bei jedem Taktimpuls den an seinem Eingang anstehenden opannungswert einspeichert

4. Vorrichtung nach Anspn.^h 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß ein Ventil (17) vorgesehen ist, das in einer ersten Schaltstellunf die Pumpe (16) mit dem Beutel (13) verbindet und in einer zweiten Schaltstellung die zu dem Beutel (13) führende Druckleitung (27) absperrt.

5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Ventil (17) eine dritte Schaltstellung aufweist, in der es die zu dem Beutel (13) führende Druckleitung (27) mit einem Tank (18) verbindet.

6. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Ventil (17) von dem Ausgangssignal des !Comparators (23) gesteuert ist