DE3143871A1

DE3143871A1 - "blutdruckmesseinrichtung und verfahren zur blutdruckmessung"

Info

Publication number: DE3143871A1
Application number: DE19813143871
Authority: DE
Inventors: M. Francois 2000 Neuchâtel Klaye
Original assignee: Asulab AG
Current assignee: Asulab AG
Priority date: 1981-11-05
Filing date: 1981-11-05
Publication date: 1983-05-19
Also published as: EP0079305A2; EP0079305A3; DE3279301D1; EP0079306A2; FR2515503A1; EP0079306A3; EP0079305B1

Description

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

Eine aus der US-PS 2 827 04 0 bekannte Blutdruckmesseinrichtung weist ein Mikrofon zum Erfassen der vom Blut beim Durchströmen einer Arterie erzeugten Korotkoff-Töne auf ο Das Mikrofon ist über einen Impulsformer mit einer Koinzidenz-Schaltung verbunden. Eine an einem Arm der zu untersuchenden Person befestigbare, aufblasbare Manschette ist mit einem Luftreservoir verbunden, das eine Auslaßdüse aufweist, die beim Messen einen an einem Thermistor vorbeiströmenden Luftstrahl erzeugt* Der zum Erfassen von Druckimpulsen dienende Thermistor ist über einen Impulsformer ebenfalls mit der Koinzidenzschaltung verbunden. Ferner ist ein Manometer zum Erfassen des systolischen und eine Manometer zum Erfassen des diastolischen Druckes vorhanden. Die beiden Manometer sind je über ein Ventil mit dem Luftreservoir verbunden. Das Luftreservoir ist ferner noch über ein Ventil mit einem Kompressor und zudem über ein Entlüftungsventil mit der Umgebungsatmosphäre verbunden. Des weiteren ist noch eine Steuereinrichtung zum Betätigen der verschiedenen Ventile vorhanden.

Beim Durchführen einer Blutdruckmessung wird zuerst der Druck im Luftreservoir erhöht. Dabei werden in gewissen

Druckbereichen sowohl durch die Korotkoff-Töne als auch durch die Druckschwankungen Impulse erzeugt und der Koinzidenz-Schaltung zugeführt. Bei der zuerst, d.h. beim niedrigsten Druck entstehenden Impuls-Koinzidenz wird das Manometer zur Messung des diastolischen Druckes vorübergehend mit dem Luftreservoir verbunden, so daß es den diastolischen Druck mißt und anzeigt. Danach wird der Druck weiter erhöht. Bei der beim höchsten Druck auftretenden Impuls-Koinzidenz wird das zur Messung des systolischen Druckes dienende Manometer vorübergehend mit dem Luftreservoir verbunden und dadurch der systolische Druck gemessen.

Diese vorbekannte Einrichtung hat den Nachteil, daß ihr mit der Manschette verbundenes Gerät ein Luftreservoir, vier Ventile sowie zwei Manometer haben muß und dementsprechend groß und unhandlich wird. Ein weiterer Nachteil besteht darin, daß die Erfassung der durch den Puls bedingten Druckschwankungen mittels eines durch einen Luftstrom gekühlten Thermistors heikel und ungenau ist.

Aus der US-PS 4 144 879 sind ebenfalls Blutdruckmesse inrichtungen bekannt, die eine am Arm einer zu untersuchenden Person befestigbare, aufblasbare Manschette aufweisen. Ferner sind ein Drucksensor und elektronische Schaltungsmittel zum zweimaligen Differenzieren des vom Drucksensor gebildeten elektrischen Signals vorhanden, so daß der Druck und die durch einzelne Herzschläge erzeugten Druckimpulse ermittelt werden können. Für die Durchführung einer Blutdruckmessung wird die Manschette zuerst aufgepumpt und danach langsam entlüftet. Bei einem der offenharten Ausführungsbeispiele sind ein Prozeßrechner und zwei elektrisch steuerbare Ventile vorhanden, von denen eines für die stetige Entlüftung und eines für die stufenweise Entlüftung dient. Der Entlüftungsvorgang wird dann

derart gesteuert, daß der Druck zuerst stetig abnimmt. Wenn dann Druckimpulse festgestellt werden,, wird der Druck bei jedem Druckimpuls stufenweise gesenkt. Während des Entlüftungsvorgangs werden bei gewisse Kriterien erfüllenden Druckimpulsen der systolische und der diastolische Druck ermittelt=

Beim Messen des Blutdrucks mit dieser aus der US-PS 4 144 879 bekannten Einrichtung wird also der Druck in der Manschette von dem beim Aufpumpen erreichten Druck an bis unter den diastolischen Druck abgesenkt. In derjenigen Phase, in der der Druck stufenweise gesenkt wird, beträgt die Druckabnahme ungefährt 267 Pascal (2 Torr) pro Herzschlag. Die Entlüftungsphase erfordert daher verhältnismäßig viel Zeit. Dementsprechend dauert auch die Durchführung der ganzen Messung relativ lange. Dies stellt einen Nachteil dar, der vor allem dann ins Gewicht fällt, wenn häufig oder serienweise Blutdruckmessungen durchzuführen sind, wie es beispielsweise bei Blutspendeaktionen der Fall ist. Des weiteren wirken sich die zwei bei dieser vorbekannten Einrichtung vorhandenen Ventile ungünstig auf die Kosten aus. Im übrigen ist die ausschließlich aufgrund von Druckimpulsen erfolgende Identifikation des systolischen und diastolischen Druckes problematsich und führt leicht zu Meßfehlern.

Die Erfindung hat sich nun zum Ziel gesetzt, eine Blutdruckmesseinrichtun.g bereitzustellen, mit der der gesamt Zeitaufwand für eine Messung möglichst niedrig gehalten werden und trotzdem eine hohe Messgenauigkeit erzielt werden kann.

Dieses Ziel wird durch eine Blutdruckmesseinrichtung der einleitend genannten Art erreicht, wobei die Einrichtung gemäß der Erfindung durch die Merkmale des Anspruchs 1 gekennzeichnet sind.

Zweckmäßige Ausgestaltungen der Einrichtung ergeben sich aus den Ansprüchen 2 bis 7.

Die Erfindung betrifft ferner ein Verfahren zur Blutdruckmessung gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs

Das Verfahren ist erfindungsgemäß durch die Merkmale des Anspruchs 8 gekennzeichnet.

Eine zweckmäßige Ausgestaltung des Verfahrens ergibt sich aus dem Anspruch 9.

Zur Klarstellung sei noch bemerkt, daß unter dem Blutdruck und dem in der Kammer vorhandenen Gas-Druck in den Ansprüchen und der übrigen Beschreibung stets der bezüglich des ümgebungs-Luftdruckes gemessene Überdruck zu verstehen ist.

Der Erfindungsgegenstand soll nun anhand in der Zeichnung dargestellter Ausführungsbeispxele erläutert werden. In der Zeichnung zeigen:

ein Blockschema einer Blutdruckmesseinrichtung,
ein Diagramm zur Veranschaulichung des zeitlichen Verlaufes des Druckes und der

Korotkoff-Ton-Signale, einen Teil eines Blockschemas einer Variante der Einrichtung, und ein der Fig. 2 entsprechendes Diagramm für eine Variante der Einrichtung.

Die in der Fig. 1 dargestellte Blutdruckmesseinrichtung weist eine am Arm einer zu untersuchenden Person befestigbare Manschette 1 und ein als Ganzes mit 11 bezeichnetes Gerät auf. Die Manschette 1 ist mit einer durch

Fig.	1
Fig.	2
Fig.	3
Fig.	4

einen Gummibeutel gebildeten, deformierbaren, aufblasbaren Luft-Kammer 3 sowie einem Mikrofon 5 versehen. Die Kammer 3 ist durch eine flexible Luft-Leitung 7. und das Mikrofon 5 durch eine flexible elektrische Leitung 9 mit dem Gerät 11 verbunden, und zwar beispielsweise über lösbare Steck-Kupplungen.

Das Gerät 11 weist eine Pumpe 13 mit einem aus gummielastischen Material bestehenden, beispielsweise zylindrischen Pump-Balg auf. Die Luft-Kammer 3 ist fluidmäßig über die Leitung 7 und im Gerät vorhandene Luft-Leitungen über ein Rückschlagventil 15 mit der Pumpe 13 sowie ferner mit einem elektrisch steuerbaren Entlüftungsoder Äbström-Ventil 17 und einem Drucksensor 19 verbunden, Die Pumpe 13 ist noch mit einem ein Rückschlagventil 21 aufweisenden Lufteinlaß versehen. Die beiden Rückschlagventile 15 und 21 sind derart geschaltet, daß man durch abwechselndes, manuelles Zusammendrücken und Freigeben des Pump-Balges Luft aus der Umgebung ansaugen und in die Luft-Kammer 3 pumpen kann.

Das Mikrofon 5 ist elektrisch über einen Verstärker 21, der auch noch ein Filter aufweist, mit dem Eingang eines Impulsformers 23 verbunden, der, wenn die ihm zugeführten elektrischen Signale einen Schwellwert übersteigen, elektrische Impulse mit konstanter Größe und Form erzeugt und einem mit seinem Ausgang verbundenen Steuer-Teil 25 zuführt._s

Der Drucksensor 19 weist beispielsweise eine Brückenschaltung aus piezorestistiven Elementen auf, erzeugt beim Betrieb eine zum Druck in der Kammer 3 proportionale Spannung und ist über einen Verstärker 27 mit dem Eingang eines Änalog/Digital-Wandlers 29 verbunden. Dieser weist einen mit dem Steuer-Teil 25 verbundenen Steuer-Eingang und acht mit dem Steuer-Teil verbundene Ausgänge auf. Beim

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Betrieb wandelt der Analog/Digital-Wandler 29 das ihm vom Verstärker zugeführte, den Druck darstellende Analogsignal in ein Digitalsignal mit acht Bits um und führt dieses Digitalsignal in Parallel-Darstellung dem Steuer-Teil 25 zu. Die Analog/Digital-ümwandlungen werden dabei jeweils durch ,ein dem Steuer-Eingang vom Steuer-Teil 25 zugeführtes Signal ausgelöst.

Der Steuer-Teil weist als wesentliches Element einen Mikro-Prozeß-Rechner auf, bei dem es sich beispielsweise um den Typ 7502 G der Firma Nippon Electric Company handeln kann. Ein Ausgang des Steuer-Teils 25 ist über einen Schalt-Verstärker 31 mit dem Betätigungsorgan des Ventils 17 verbunden. Der Steuer-Teil 25, der Schaltverstärker 31 und das Ventil 17 sind derart ausgebildet, daß das letztere beim Betrieb abwechselnd ganz geschlossen oder ganz geöffnet wird.

Weitere Ausgänge des Steuer-Teils 25 sind mit einem Anzeige-Organ 33 verbunden, das Flüssigkristall-Elemente oder dergleichen zur digitalen Anzeige von Drücken sowie der Pulsfrequenz und zur Anzeige von Symbolen zur Bezeichnung bestimmter Betriebszustände aufweist. Der Steuer-Teil 25 ist des weiteren mit einem Quarz-Resonator 35 verbunden, der als Taktgeber dient und dessen Resonanzfrequenz beispielsweise 32 kHz beträgt. Ein Anschluß des Steuer-Teils 25 ist über einen Rückstell-Tastschalter mit der elektrischen Masse verbunden. Des weiteren ist noch ein Stromversorgungs-Teil 39 vorhanden, der mindestens eine Batterie oder einen Netzteil aufweist und die für die Stromversorgung der verschiedenen elektronischen Bauteile benötigten Speise-Spannungen liefert und mit einem EIN/AUS-Tastschalter 41 zum Ein- und Ausschalten der Stromversorgung ausgerüstet ist.

Wenn die Blutdruckmesseinrichtung für eine Messung verwendet wird, erfolgt die Messung in zwei Etappen. Dabei werden in der ersten Etappe die Druck-Intervalle ermittelt, in denen der systolische bzw. der diastolische Druck liegen= In einer zweiten Etappe werden dann die Werte des systolischen und diastolischen Druckes bestimmt. Der Meßablauf erfolgt dabei gemäß einem durch den Steuer-Teil festgelegten Programm. Dies soll nun näher erläutert werden.

Für die Durchführung einer Messung wird die Manschette 1 an einem Glied, üblicherweise an einem Arm einer zu untersuchenden Person befestigt. Ferner werden die Luft-Kammer und das Mikrofon 5 mit dem Gerät 11 verbunden, falls diese Verbindung nicht bereits vorhanden ist.

Der Ablauf der Messung wird nun anhand der Fig. 2 dargelegt. Im einen Teil-Diagramm von dieser ist schematisch die Abhängigkeit des in der Luft-Kammer 3 vorhandenen und mit dem Drucksensor 19 gemessenen Gas-Druckes ρ von der Zeit t dargestellt. Des weiteren sind in einem Teil-Diagramm die dem Steuer-Teil 25 vom Impulsformer 23 im Verlauf der Zeit zugeführten, je einem Korotkoff-Ton entsprechenden Impulse durch je einen Strich dargestellt, wobei die Impulsspannung mit K bezeichnet ist.

Nach der Befestigung der Manschette wird das Gerät durch Betätigen des Schalters für die erste Meß-Etappe in Betrieb gesetzt. Danach beginnt man im Zeitpunkt t = 0 durch manuelles Betätigen der Pumpe 13 Luft in die Kammer 3 zu pumpen, so daß der Gas-Druck in der letzteren sprungweise ansteigt. Das Ventil 17 wird beim Einschalten des Gerätes oder beim Pumpbeginn durch den Steuer-Teil 25 geschlossen. Der Gas-Druck wird während des Aufpumpvorganges

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fortlaufend am Anzeige-Organ 33 angezeigt. Wenn ein übor dem erwarteten systolischen Druck liegender Druck erreicht ist, wird der Aufpump-Vorgang im Zeitpunkt t₁ beendet.

Wenn nun der Druck nach dem Abschluß des Aufpump-Vorganges konstant bleibt, löst der Steuer-Teil 25 nach einer vorgegebenen, beispielsweise 1 bis 2 Sekunden betragenden Zeitdauer im Zeitpunkt t₂ den Entlüftungsvorgang aus. Dabei wird das Ventil 17 durch den Steuer-Teil 25 abwechselnd ganz geöffnet und wieder ganz geschlossen, so daß der Druck stufenweise gesenkt wird. Die einzelnen Entlüftungen erfolgen zunächst in fest vorgegebenen Zeitabständen, die in d&r*Größe von 1 bis 2 Sekunden liegen und beispielsweise 1,5 Sekunden betragen. Das Ventil wird bei jeder Entlüftungsstufe durch den Steuer-Teil 25 so lange geöffnet, daß der Druck jeweils um eine vorgegebene Differenz d. abnimmt. Diese Differenz kann etwa im Bereich von 1,33 bis 4 kPa (10 bis 30 Torr) liegen und beträgt beispielsweise 2,67 kPa (20 Torr). Das Ventil 17 ist derart ausgebildet, daß die zum Absenken des Druckes um eine solche Differenz erforderliche Zeit wesentlich kleiner ist als die Zeitabstände zwischen den aufeinanderfolgenden Entlüftungs-Stufen und beispielsweise höchstens 0,2 Sekunden beträgt. Nachdem der Druck beispielsweise drei Mal um die vorgegebene Differenz gesenkt worden ist, werden mit dem Mikrofon 5 im Zeitpunkt t^ der erste Korotkoff-Ton erfaßt, so daß der Impulsformer 23 ein durch einen Impuls dargestelltes Korotkoff-Signal liefert. Von diesem Zeitpunkt an steuert der Steuer-Teil 25 die Entlüftung nun derart, daß jeder Korotkoff-Ton, der ja einem Puls- oder Herzschlag entspricht, eine Drucksenkung auslöst. Dabei können beispielsweise nacheinander vier Korotkoff-Töne auftreten, bei denen der Druck jedesmal um die vorgegebene Differenz gesenkt wird. Der Zeitpunkt, in dem der letzte Korotkoff-Ton erfaßt wurde, ist mit t, bezeichnet.

Wenn während einer vorgegebenen Zeitdauer, die beispielsweise 3 bis 6 Sekunden beträgt und.sich bis zum Zeitpunkt t,- erstreckt, kein Korotkoff-Tori-Signal mehr zum Steuer-Teil 25 gelangt, führt der Steuer-Teil 25 dem Anzeige-Organ 33 ein elektrisches Signal zu, so daß ein Symbol angezeigt wird, aus dem eine das Anzeige-Organ beobachtende Person sehen kann, daß die erste Meß-Etappe beendet ist. Das Ventil 17 bleibt dabei weiterhin geschlossen.

Der systolische Druck muß in einem Druckintervall liegen, das im folgenden als Systole-Druckintervall Ig bezeichnet wird und sich von dem in der Fig. 2 mit p~ bezeichneten Druck zum Druck P₁ erstreckt. Der Druck p~ ist daher derjenige Druck, bei dem der erste Korotkoff-Ton ermittelt wurde, und P₁ ist der bei der nächstoberen Druckstufe vorhandene Druck. Von den beiden Randwerten p-, p~ des Systole-Intervalls gehören dabei entweder beide Randwerte oder mindestens der untere Randwert p- noch zum Intervall Ig.

Der diastolische Druck liegt in einem Druckintervall, das im folgenden als Diastole-Druckintervall I_ß bezeichnet wird und sich von einem Druck p~ bis zu einem Druck p* erstreckt. Der Druck p₃ ist der letztere Druck, bei dem im Zeitpunkt t, noch ein Korotkoff-Ton festgestellt wird und der Druck p. ist der nach der im Zeitpunkt t. ausgelösten Druckabsenkung bis zum Zeitpunkt t,- vorhandene Druck, bei dem keine Korotkoff-Töne mehr auftreten. Von den beiden Randwerten p,, p. des Diastole-Druckintervalls I« gehören entweder beide Randwerte oder mindestens noch der obere Randwert p₃ zum Intervall I_ß.

Die Lagen und Größen der Intervalle I_g und I_. werden in Speichern des Steuer-Teils 25 gespeichert. Diese Speicherung kann beispielsweise dadurch erfolgen, daß die beiden

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Drücke p₂ ^unc^ P3 sowie die Größe der Druckdifferenz d.. gespeichert werden. Selbstverständlich könnten auch alle Drücke p^, p₂, p,/ P₄ gespeichert werden. Im übrigen können die Drücke P₁ oder p₂ und p₃ oder p₄ als ungefähre _r 5 Werte des systolischen bzw. diastolischen Druckes angezeigt werden.

Wie bereits erwähnt, wird im Zeitpunkt t,- siganlisiert, daß die erste Meß-Etappe abgeschlossen ist. Dieses Signal beinhaltet zudem die Aufforderung, die Kammer 3 der Manschette 1 für die Durchführung der zweiten Meß-Etappe nochmals aufzupumpen. Die Manschette wird daher, beginnend im Zeitpunkt tg, durch manuelles Betätigen der Pumpe 13 wieder aufgepumpt. Dabei sollte der Druck mindestens bis zum Druck p.. erhöht werden. Der Steuer-Teil 25 kann zur Erleichterung dieser Aufgabe das Anzeige-Organ 33 beispielsweise derart steuern, daß in einem Anzeigefeld der momentane Druck in der Kammer 3 und in einem anderen Anzeigefeld der Druck P₁ angezeigt wird. Der Aufpumpvorgang wird im Zeitpunkt t₇ abgeschlossen. Wenn der Steuer-Teil 25 feststellt, daß der Druck während einer vorgegebenen, beispielsweise 1 bis 2 Sekunden betragenden Zeitdauer nicht mehr ansteigt, wird im Zeitpunkt t_ft wieder der Entlüftungsvorgang eingeleitet. Dabei öffnet der Steuer-Teil das Ventil 17 so lange, daß der Druck ungefähr auf den Wert P₁ absinkt. Danach wird der Druck stufenweise um eine konstante Druck-Differenz d„ gesenkt, die kleiner ist als die Druck-Differenz d₁. Die Druck-Differenz d₂ kann etwa 10 bis 30 % der Differenz d.. betragen und im Bereich von 200 Pascal (1,5 Torr) bis 600 Pascal (4,5 Torr) liegen.

Die Druck-Differenz d₂ beträgt beispielsweise 400 Pascal (3 Torr). Der Steuer-Teil 25 steuert das Ventil 17 derart, daß die einzelnen Entlüftungen wie schon in der ersten Etappe zunächst in fest vorgegebenen Zeitabständen aufeinander folgen, die in der Größe von 1 bis 2 Sekunden liegen

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und beispielsweise 1,5 Sekunden betragen. Sobald dann im Zeitpunkt t_g der erste Kortokoff-Ton auftritt, werden die DruckSenkungen wie in der ersten Meß-Etappe jeweils durch die Korotkoff-Töne ausgelöst. Beim Auftreten des ersten Korotkoff-Tones im Zeitpunkt t_g wird der Druck zunächst nochmals um die erwähnte, beispielsweise 400 Pascal betragende Differenz d₂ gesenkt. Beim nächsten Korotkoff-Ton,, d.h. im Zeitpunkt t_1f) , öffnet der Steuer-Teil 25 das Ventil 13 so lange, daß der Druck ungefähr auf den Wert p- absinkt. Danach wird der Druck wieder synchron mit den Korotkoff-Tönen stufenweise um die 400 Pascal betragende Differenz d_? gesenkt. Der letzte Korotkoff-Ton tritt im Zeitpunkt t.. ₁ auf. Nach der durch diesen letzten Korotkoff-Ton ausgelösten Drucksenkung hält der Steuer-Teil 25 das Ventil analog wie in der ersten Meß-Etappe während einer vorgegebenen, 3 bis 6 Sekunden betragenden Zeitdauer geschlossen. Danach öffnet der Steuer-Teil das Ventil, so daß die Kammer 3 vollständig entlüftet wird-

Der in der zweiten Meß-Etappe beim Auftreten des ersten Korotkoff-Tones im Zeitpunkt t„ vorhandene Druck wird in einem Speicher des Steuer-Teils 25 als systolischer Druck p_c gespeichert. Desgleichen wird der beim letzten Korotkoff-Ton im Zeitpunkt t.. vorhandene Druck als diastolischer Druck p_D gespeichert.

Danach werden der systolische und der diastolische Druck gleichzeitig in verschiedenen Anzeigefeldern des Anzeige-Organes 33 in digitaler Form angezeigt. Während des Auftretens der Korotkoff-Töne wird aus diesen die Pulsfrequenz ermittelt, gespeichert und danach ebenfalls in einem Anzeigefeld des Anzeige-Organs angezeigt. Wenn die die Einreichtung benutzende Person die Meßwerte

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abgelesen hat, kann das Gerät durch Betätigen des EIN/AUS-Schalters 41 ausgeschaltet werden.

Nach dem Ausschalten bleibt das Ventil 17 offen.

Wenn der EIN/AUS-Schalter 41 wieder betätigt wird, um das Gerät für die Durchführung einer weiteren Messung wieder in Betrieb zu setzen, wird dadurch der vorgängig beschriebene Ablauf des Meßprogrammes wieder gestartet.

Wenn eine Messung aus irgend einem Grunde unterbrochen wird und wieder neu angefangen werden soll, kann man durch kurzes Drücken des Rückstell-Tastschalters bewirken, daß das Meßprogramm wieder von vorne beginnt.

Der Steuer-Teil 25 führt während des Ablaufes der beiden Meß-Etappen noch gewisse Kontrollen und Operationen zur Vermeidung von Meßfehlern durch. Beispielsweise wird während der Aufpumpvorgänge vermieden, daß die Korotkoff-Töne eine öffnung des Ventils 17 verursachen können.Falls das erste Korotkoff-Ton-Signal bereits kurz nach der Beendigung des Aufpumpvorganges erscheint, beispielsweise vor dem Ablauf eines vom Ende des Pumpvorganges aus gemessenen, vorgegebenen Zeitintervalles von 1 bis 4 Sekunden, wird der Entlüftungs-Vorgang nicht gestartet oder wieder abgebrochen und durch das Anzeige-Organ 33 signalisiert, daß die Kammer 3 noch mehr aufgepumpt werden sollte. Des weiteren werden nur solche mittels des Mikrofons erfaßte Ton-Signale als echte Korotkoff-Töne identifiziert, deren zeitlicher Abstand einen vorgegebenen, im Bereich von 1 bis 2,5 Sekunden betragenden Maximalwert nicht überschreitet.

In der Entlüftungsphase der ersten Meß-Etappe werden also der Druck in gewissen Stufen gesenkt und

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die beiden Druckintervalle I₅, I_D ermittelt, in denen der systolische bzw» diastolische Druck liegt» In der Entlüftungsphase der zweiten Meß-Etappe werden das Systole- und das Diastole-Druckintervall nochmals mindestens teilweise mit kleineren Druckstufen, d.h. mit einer kleineren mittleren Druckänderungsgeschwindigkeit durchfahren,, so daß der systolische und diastolische Druck mit guter Genauigkeit ermittelt werden können. Der für die Durchführung der beiden Meß-Etappen insgesamt erforderliche Zeitaufwand ist dabei wesentlich, beispielsweise etwa 20 bis 50 % kleiner als für die Durchführung einer Messung, bei der der Druck bon der Beendigung des AufpumpVorganges an bis zum Unterschreiten des diastolischen Druckes stetig oder stufenweise mit einer konstanten Rate von beispielsweise 400 Pascal pro Sekunde gesenkt würde. Dadurch, daß die Drucksenkungen beim Auftreten von Korotkoff-Tönen mit diesem synchronisiert werden, kann gewährleistet werden, daß mindestens der diastolische Druck unabhängig von der Pulsfrequenz immer mit der gleichen Auflösung ermittelt wird.

Wenn der systolische Druck und/oder der diastolische Druck bei einer untersuchten Person einen bestimmten Druckwert übersteigt, leidet die betreffende Person an überhöhtem Blutdruck. Derartige Personen werden häufig als Hochdruck-Patienten bezeichnet. Nun ist der als normal beurteilte Blutdruck vom Alter einer Person abhängig. Gemäß den derzeit üblichen Normen bezeichnet man jedoch alle Personen, bei denen der systolische ■ Blutdruck mindestens gleich einem oberen kritischen Druck p„_o 'von 22 Kilopascal (165 Torr) und/oder der diastolische Blutdruck mindestens gleich einem unteren kritischen Druck ρ von 12,7 Kilopascal (95 Torr) ist, als Hochdruck-Patienten.

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Die Blutdruckmeßeinrichtung kann nun derart modifiziert werden, daß in der Entlüftungsphase der ersten Meß-Etappe unabhängig vom Druck, auf den die Manschette beim Aufpumpvorgang aufgepumpt wurde, ein Plateau einer Druckstufe beim oberen und ein Plateau einer Druckstufe beim unteren kritischen Druck zu liegen kommt. Dieses Ziel kann beispielsweise dadurch erreicht werden, daß die Druckdifferenz mindestens bei der ersten auf den Aufpumpvorgang folgende Entlüftungsstufe in Abhängigkeit von den beim Aufpumpen erreichten Druck etwas kleiner oder größer gemacht wird als bei den nachfolgenden Druckstufen. Bei einer derart ausgebildeten Blutdruckmeßeinrichtung kann schon nach der Durchführung der ersten Meß-Etappe trotz der relativ geringen Druckauflösung eindeutig festgestellt werden, ob es sich bei der untersuchten Person um einen Hochdruck-Patienten handelt oder nicht. Wenn man nun bei einer Reihen-Untersuchung einer größeren Anzahl Personen möglichst rasch die Hochdruck-Patienten ermitteln und deren Blutdruck feststellen will, kann man bei den Hochdruck- Patienten jeweils beide Meß-Etappen durchführen und bei den übrigen Personen die Messung jeweils nach der ersten Etappe abbrechen.

Die Einrichtung kann selbstverständlich auch derart ausgebildet sein, daß man beispielsweise durch Umstellen eines Schalters wahlweise festlegen kann, ob in der Entlüfungsphase der ersten Meß-Etappe alle Druckdifferenzen gleich groß sein sollen oder ob mindestens eine davon derart variiert werden soll, daß die Druckstufen auf den oberen und unteren kritischen Druck fallen.

Ferner könnte das Meßprogramm dahingehend variiert werden, daß die Luft-Kammer am Ende der ersten Meß-Etappe

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vollständig entlüftet wird.

In der Fig„ 3 ist ein Teil der Variante einer Blutdruckmeßeinrichtung dargestellt,, bei der anstelle der manuell betätigbaren Pumpe 13 eine durch einen Elektromotor 114 antreibbare Pumpe 113 vorhanden ist. Der Elektromotor ist mit einem Steuer-Teil 125 verbunden, und durch diesen ein- und ausschaltbar. Eventuell können auch noch den Rückschlagventilen 13 und 21 entsprechende Ventile vorhanden sein, wobei aber auf solche Ventile verzichtet werden kann, wenn die Pumpe 113 derart ausgebildet ist, daß sie die Verbindung zwischen dem Änsaug-Einlaß und dem Luft-Auslaß im Ruhezustand dicht abschließt. Im übrigen kann die Blutdruckmeßeinrichtung die gleichen Elemente aufweisen, wie sie in der Fig. 1 dargestellt sind.

Wenn eine elektrisch antreibbare Pumpe 113 vorhanden ist„ kann dann der Steuer-Teil Signale erzeugen, die die Pumpe ein- und wieder ausschalten. Der Steuer-Teil kann dann beispielsweise derart ausgebildet sein, daß die Luft-Kammer in der ersten Meß-Etappe bis auf einen fest vorgegebenen Druck und in der zweiten Meß-Etappe jeweils noch bis auf den von Fall zu Fall unterschiedlichen Druck P₁ aufgepumpt wird.

Der Steuer-Teil kann zudem derart ausgebildet und/ oder programmiert werden, daß die Grob-Bestimmung des diastolischen und systolischen Druckes, d.h. die Er-• mittlung des Diastole- und Systole-Intervalles während des Aufpumpvorganges erfolgt. Bei einer solchen Steuerung der Messung muß also die Manschette nur einmal aufgepumpt werden. Der Aufpumpvorgang bildet dann die erste Meß-Etappe und der anschließende Entlüftungsvorgang die

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zweite Meß-Etappe. Dabei wird zweckmäßigerweise die in der Fig. 3 dargestellte, eine Pumpe 113 mit einem Elektromotor 114 aufweisende Varinate der Blutdruckmeßeinrichtung verwendet. Die Pumpe 113 sollte dabei derart ausgebildet sein, daß sie möglichst gleichmäßig und störgeräuschefrei pumpt. Der Meßablauf soll nun anhand der Fig. 4 erläutert werden.

Wenn die Manschette an einem Arm der zu untersuchenden Person befestigt ist, wird das Gerät im Zeitpunkt t = 0 durch Drücken des EIN/AüS-Tastschalters eingeschaltet. Der Steuer-Teil 125 schließt nun das dem Ventil entsprechende Abström-Ventil und setzt den Motor 114 in Betrieb, so daß die Pumpe 113 die Luft-Kammer der Manschette aufpumpt. Der Druck ρ wird dabei stetig erhöht, wobei die Druckanstiegsgeschwindigkeit zweckmäßigerweise mindestens ungefähr konstant ist und beispielsweise 2 bis 5 Kilopascal pro Sekunde beträgt. Das erste Korotkoff-Ton-Signal wird dem Steuer-Teil 125 im Zeitpunkt t. zugeführt, in dem der Druck den Momentan-Wert p₃ hat. Das Diastole-Druckintervall I_D wird dann durch die beiden Drücke p, und p. begrenzt, wobei p. derjenige Druck ist, der beispielsweise ungefähr 1,5 Sekunden vor dem Zeitpunkt t₁ vorhanden war. Im Zeitpunkt t-, in dem der Druck den Wert p₂ hat, wird dem Steuer-Teil 125 das letzte während des Aufpumpvorganges auftretende Korotkoff-Ton-Signal zugeführt. Das Systole-Druckintervall I_g erstreckt sich dann vom Druck p₂ bis zum Druck p.., wobei p.. der beispielsweise untefähr 1,5 Sekunden nach dem Zeitpunkt t₂ vorhandene Druck ist. Die Größei der beiden Druckinter-, valle I_D, I_g können beispielsweise aufgrund von fortlaufend durchgeführten und gespeicherten Druckmessungen ermittelt werden oder auch fest im Steuer-Teil gespeichert sein.

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Wenn während einer vorgegebenen, beispielsweise 3 bis 6 Sekunden betragenden Zeitdauer keine Korotkoff-Ton-Signale mehr erscheinen oder wenn der Druck auf einen vorgegebenen Maximalwert erhöht wurde, schaltet der Steuer-Teil 125 die Pumpe im Zeitpunkt t₃ aus und beginnt gleichzeitig oder etwas später,, das Abström-Ventil abwechselnd zu öffnen und zu schließen» Dieser stufenweise Entlüftungsvorgang bildet die zweite Meß-Etappe und läuft in analoger Weise ab, wie es anhand der Fig= 2 erläutert wurde. Insbesondere treten zwischen den Zeitpunkt t, und te Kortokoff-Ton-Signale auf, so daß der systolische Druck p~ im Zeitpunkt t„ und der diastolische Druck p_D im Zeitpunkt tr erfaßt wird.

Obschon es zweckmäßig ist, die Entlüftungen stufenweise vorzunehmen, wie es in den Fig. 2 und 4 veranschaulicht ist, wäre es an sich möglich, die Luft-Kammer in der Entlüftungsphase der ersten Meß-Etappe des in der Fig. dargestellten Meßablaufs schnell aber kontinuierlich zu entlüften. Auch in diesem Fall könnten in der ersten Etappe die ungefähren Werte des systolischen und diastolischen Druckes sowie die Lagen und Größen eines Systole·= und eines Diastole-Druckintervalles ermittelt und festgelegt werden. In der zweiten Meß-Etappe der in den Fig. 2 und 4 dargestellten Verfahren kann der Druck nach dem Aufpumpen durch einen Sprung bis auf den oberen Randwert des Systole-Druckintervalles abgesenkt werden. Danach kann der Druck zum Durchlaufen von mindestens einem Teil des Systole-Druckintervalles bis zur Ermittlung des systolischen Druckes kontinuierlich und langsam reduziert werden. Nach der Ermittlung des systolischen Druckes kann der Druck sprungartig bis zum oberen Randwert des Diastole-Druckintervalles abgesenkt und das letztere danach langsam durchlaufen werden, bis der diastolische

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Druck erfaßt ist. In denjenigen Teilen der Entlüftungsphasen, in denen der Druck zur Ermittlung des systolischen bzw. diastolischen Druckes langsam gesenkt wird, wäre die Druckänderungsgeschwindigkeit wesentlich kleiner als in denjenigen Phasen der ersten Meß-Etappe, in denen die Druckintervalle I_c und I ermittelt wurden.

Ferner könnte der Steuer-Teil auch derart ausgebildet werden, daß die Luft-Kammer zuerst aufgepumpt und dann bis zur Bestimmung des ungefähren Wertes des systolischen Druckes und damit des Systole-Druckintervalles schnell entlüftet wird. Danach könnte die Luft-Kammer sofort wieder bis mindestens auf den oberen Randwert des Systole-Druckintervalles aufgepumpt und anschließend zur genauen Bestimmung des systolischen Druckes langsam entlüftet werden. Daraufhin könnte anläßlich einer schnellen Entlüftung das Diastole-Druckintervall I_Q ermittelt werden. Danach wäre der Druck wieder bis auf den oberen Randwert des Diastole-Druckintervalles zu erhöhen und zur Erfassung des genauen diastolischen Druckes nochmals eine langsame Entlüftung vorzunehmen. Für eine derartige Durchführung des Meßablaufs sollte zweckmäßigerweise eine elektrisch antreibbare Pumpe vorgesehen werden.

Schließlich sei auch noch erwähnt, daß anstelle einer Pumpe als Druckquelle eine Luft oder ein anderes Gas enthaltender Druckgasbehälter vorgesehen werden könnte, der über ein elektrisch steuerbares Ventil mit der aufblasbaren Kammer der Manschette verbindbar ist.

Unabhängig davon, ob der Druck für die Ermittlung der Druckintervalle Ig und I_D, des systolischen Druckes p_s und des diastolischen Druckes p_D stufenweise oder

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stetig geändert wird, ist die mittlere Snderungsgeschwindigkeit des Druckes ρ bei allen beschriebenen Varianten beim Durchlaufen der Druckbereiche, in
denen die Drücke p_g und ρ erfaßt werden, wesentlich kleiner als beim Durchlaufen derjenigen Druckbereiche, in denen die Intervalle I_g und I„ ermittelt werden.

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Claims

Patentansprüche MAGHSEREIGHT

1)J Blutdruckmesseinrichtung mit einer zum Befestigen an einem Glied einer zu untersuchenden Person bestimmten Manschette (1), die eine deformierbare Kammer (3) aufweist, Mitteln (13, 17), um der Kammer (3) ein Gas, insbci^!ondoro Luft, zuzuführen und wieder aus dieser abzuleiten, einem Drucksensor (19) zum Erfassen des in der Kammer (3) vorhandenen Gas-Druckes und einem Steuer-Teil (25) zum Steuern des Meßablaufs und der Druckerfassung, so daß bei einer Messung der Gas-Druck in der Kammer (3) in einen den systolischen und diastolischen Druck umfassenden Bereich geändert wird und die beiden letztgenannten Drücke erfaßt werden, dadurch γ^\\·_-ηη? ^K.>lehnet, daß der Steuer-Teil (25) derart ausgebildet ist, daß bei einer Messung unter Veränderung des Gas-Druckes ein Systole-Druckintervall (I_c), in dem der systolische

2Ό Druck (P_g) liegt, und ein Diastole-Druckintervall d_D)# in dem der diastolische Druck (P_ß) liegt, ermittelt werden und daß der Gas-Druck derart geändert wird, daß er diese Intervalle mindestens zum Teil nochmals durchläuft und dabei der systolische und diastolische Druck gemessen

25 werden.

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2) Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein zum Ableiten des Gases aus der Kammer (3) dienendes, elektrisch steuerbares Ventil (17) vorhanden ist und daß der Steuer-Teil (25) derart ausgebildet ist, daß er bei einer Messung in einer ersten Etappe die Ermittlung

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des Systole- und des Diastole-Druckintervalls bewirkt, danach ein Signal zum Auslösen einer mit oder ohne manuelle Mithilfe erfolgenden Druckerhöhung erzeugt und in einer zweiten Etappe einen Gasablaß bewirkt, währenddessen zuerst der systolische und danach der diastolische Druck ermittelt werden.

3) Einrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Steuer-Teil (25) derart ausgebildet ist, daß er im Fall, daß der Gas-Druck nach der Ermittlung der beiden Druckintervalle (I_c, I_n) einen oberhalb des oberen Randwertes (P₁) des Systole-Druckintervalls (Ig) liegenden Druck erreicht, das Ventil (17) ganz öffnet, bis der Gas-Druck ungefähr auf den oberen Randwert (P^) des Systole-Intervalls [!„) abgesunken ist.

4) Einrichtung nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Steuer-Teil (25) derart ausgebildet ist, daß er in der zweiten Etappe nach der Ermittlung und Identifikation des systolischen Druckes (P_g) das Ventil (17) ganz öffnet, bis der Gas-Druck ungefähr auf den oberen Randwert (P₃) des Diastole-Druckintervalls (I_D) abgesunken ist.

5) Einrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Steuer-Teil (25) derart ausgebildet ist, daß in der ersten Etappe ebenfalls ein Gasablaß stattfindet, währenddessen zuerst das Systole- und das Diastole-Druckintervall ermittelt werden.

6) Einrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Steuer-Teil (25) derart ausgebildet ist, daß das Ventil (25) in der ersten Etappe für den Gasablaß mindestens bis zur Ermittlung des Systole- und Diastole-

Druckinvertalls und in der zweiten Etappe zum Absenken des Druckes vom oberen Randwert (P., P₃) bis mindestens zum systolischen bzw- diastolischen Druck abwechselnd geöffnet und geschlossen wird, so daß der Gas-Druck jeweils stufenweise abnimmt und die Druckdifferenzen zwischen aufeinanderfolgenden Stufen beim Durchlaufen der genannten Teile des Systole- und Diastole-Druckintervalls in der zweiten Etappe mindestens im allgemeinen kleiner sind als in der ersten Etappe.

7) Einrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß Mittel (5, 21, 23) zum Erfassen der vom Blut in einer Arterie erzeugten Korotkoff-Töne vorhanden sind und daß der Steuer-Teil (25)derart ausgebildet ist, daß er das Ventil (17) zum Ableiten des Gases abwechselnd ganz öffnet und wieder ganz schließt, wobei das öffnen, wenn der Gas-Druck oberhald des systolischen Druckes liegt, in fest vorgegebenen Zeitabständen,, und wenn der Gas-Druck zwischen dem systolischen und diastolischen Druck liegt, beim Auftreten eines Korotkoff- Tones erfolgt.

8) Verfahren zur Blutdruckmessung, bei dem an einem Glied einer zu untersuchenden Person eine Manschette mit einer deformierbaren Kammer (3) befestigt und dieser derart ein Gas zugeführt und wieder daraus abgeleitet wird, daß der Gas-Druck mindestens in einem den systolischen und den diastolischen Druck umfassenden Bereich geändert wird, und bei dem die beiden letztgenannten Drücke (P_g, P_J ermittelt werden, dadurch gekennzeichnet, daß ein Systole-Druckintervall (I_g), in dem der systolische Druck (P₅) liegt, und ein Diastole-Druckintervall (I), in dem der diastolische Druck (P_Q) liegt, ermittelt werden und daß der Gas-Druck diese Intervalle mindestens zum Teil nochmals durchläuft und dabei der systolische bzw. der diastolische Druck ermittelt werden.

9) Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die mittlere Änderungsgeschwindigkeit des Gas-Druckes beim nochmaligen Durchlaufen der genannten Teile des Systole- und Diastole-Druckintervalles kleiner ist als bei der Ermittlung der beiden Intervalle.