DE3608876C2 - - Google Patents

Description

Bei einem bekannten elektronischen Blutdruckmeßgerät, welches auf der sogenannten Oszillationsmethode beruht, wird eine Manschette um den Oberarm einer Person, deren Blutdruck gemessen werden soll, gelegt und, nachdem der Druck in der Manschette auf einen bestimmten Wert gebracht ist, Wellenforminformation aus dem Manschettendruck festgestellt und eine in dem Manschettendruck während der Druckabnahme in der Manschette enthaltene Pulswellenkomponente isoliert, so daß der mittlere Blutdruck, der maximale Blutdruck und der minimale Blutdruck der Person, deren Blutdruck gerade gemessen wird, aus diesen Daten bestimmt werden kann, indem die Amplitude der Pulswelle für jeden Herzschlag aufgefunden wird und der Blutdruck aus der Variationskurve (Einhüllungslinie) der Pulswellenamplitudenwerte und dem Manschettendruck bestimmt wird.

Bei einem solchen elektronischen Blutdruckmeßgerät wird herkömmlicherweise der zu jedem Intervall gehörige Manschettendruck als der Manschettendruck am Anfang oder am Ende des entsprechenden Zeitintervalls bestimmt. Da der einem jeden Zeitintervall entsprechende Manschettendruck am Manschettendruck zu Anfang oder am Ende des entsprechenden Zeitintervalls abgelesen wird, sind jedoch bei einem solchen herkömmlichen elektronischen Blutdruckmeßgerät die Zeitpunkte, an welchen die Pulswelle mit ihrem Maximalwert und ihrem Minimalwert in jedem Intervall erscheint, von dem Zeitpunkt verschieden, zu dem der Manschettendruck abgelesen wird, weshalb bei dem bekannten Gerät ein gewisser Fehler zwischen dem Parameter (Maximalwertdifferenz) und dem Manschettendruck vorlag, was die durch das Gerät gelieferte Genauigkeit der Blutdruckbestimmung verminderte.

Da ferner der dem Parameter entsprechende Druckwert entweder am Anfang oder am Ende des Zeitintervalls des Manschettendrucksignals, in welchem die Pulswellenkomponente kombiniert wird, liegt, und dabei der Anfang (oder das Ende) des Intervalls abhängig von dem einzelnen Fall entweder dem Maximalpunkt der Pulswelle oder dem Minimalpunkt der Pulswelle entsprechen kann, hat die Kurve des Manschettendrucksignals die Neigung, innerhalb der Amplitude der Pulswellenkomponente zu oszillieren, wodurch gewisse Schwankungen im Manschettendruckwert und gewisse Verzerrungen in der Parameterkurve vorliegen, was die Genauigkeit vermindert.

Den in den Ansprüchen 1 und 2 angegebenen Erfindungen liegt die Aufgabe zugrunde, ein nach der Oszillationsmethode arbeitendes Blutdruckmeßgerät zu schaffen, bei welchem Schwankungen des Meßwerts, die auf das Pulsieren des Manschettendrucks zurückgehen, verringert bzw. vermieden sind.

Gemäß der Erfindung nach Anspruch 1 werden während dem Drucklosmachen nach dem Unterdrucksetzen der Manschette durch das Drucksystem, der Manschettendruck, eine Pulswellenkomponente und die Pulswellenamplitude festgestellt. Dabei wird für jeweils eine bestimmte Anzahl von Daten der Pulswellenamplitude die durch eine Einhüllungslinie der Daten und Daten verbindende Gerade umgebene Fläche in zeitlicher Folge berechnet. Außerdem werden die Maximalflächen auf der Hochdruckseite und der Niederdruckseite in bezug auf den Manschettendruck, welcher der Maximalamplitude der Pulswelle entspricht, festgestellt und die Manschettendrücke, welche den auf der Hochdruckseite und der Niederdruckseite herausgezogenen Maximalflächen entsprechen, bestimmt, so daß der maximale Blutdruck und der minimale Blutdruck aus diesen Manschettendrücken bestimmt werden können. Da die Pulswellenkomponente, die zur Bestimmung der Blutdrücke verwendet wird, eine extrem niedrige Frequenz mit einem Frequenzbereich zwischen 1 Hz und 19 Hz hat, ist sie auf externe Störsignale und/oder Schwingungsstörsignale nicht anfällig.

Andererseits wird gemäß der Erfindung nach Anspruch 1, wie sie schematisch in Fig. 14 der Zeichnungen veranschaulicht ist, während des Drucklosmachens nach Aufpumpen der Manschette 1 durch das Drucksystem 2, der Manschettendruck durch den Drucksensor 3 festgestellt, während das Pulswellensignal, wie es beispielmäßig in Fig. 15(a) gezeigt ist, durch die Pulswellenfeststellungsmittel 4 abgetrennt bzw. festgestellt wird. Dazu wird in bezug auf einen Referenzwert L dieses Pulswellensignal in eine positive Pulswellenkomponente, wie sie in Fig. 15(b) gezeigt ist, und eine negative Pulswellenkomponente, wie sie in Fig. 15(c) gezeigt ist, durch die Signalseparierungsmittel 5 zerlegt, wonach diese Pulswellenkomponenten durch die Glättungsmittel 6 geglättet werden, um so eine geglättete positive Pulswellenkomponente, wie sie in Fig. 15(d) gezeigt ist, und eine geglättete negative Pulswellenkomponente, wie sie in Fig. 15(e) gezeigt ist, zu erzeugen. Diese geglättete positive und negative Pulswellenkomponente werden durch die Pulswelleninformationsberechnungsmittel 7 kombiniert, womit die geglättete Pulswelleninformation erzeugt wird, wie sie beispielsmäßig in Fig. 15(f) gezeigt ist, so daß der Blutdruck durch die Blutdruckbestimmungsmittel 8 aus dieser Pulswelleninformation und dem Manschettendruck bestimmt werden kann. Der Algorithmus zur Bestimmung des Blutdruckes ist hier beliebig. Beispielsweise kann der dem Maximalwert der Pulswelleninformation entsprechende Manschettendruck als mittlerer Blutdruck, der Manschettendruck auf der Seite höheren Manschettendrucks, der 50% des Maximalwerts der Pulswelleninformationen spricht, als maximaler Blutdruck, und der Manschettendruck auf der Seite niedrigeren Manschettendrucks, der 70% des Maximalwerts der Pulswelleninformation entspricht, als minimaler Blutdruck bestimmt werden.

Im folgenden werden bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung anhand der Zeichnung beschrieben. Auf dieser ist bzw. sind

Fig. 1 eine graphische Darstellung zur Veranschaulichung der Arbeitsweise der ersten bevorzugten Ausführungsform des elektronischen Blutdruckmeßgeräts gemäß der Erfindung; Fig. 1(a) veranschaulicht dabei den Vorgang der Abnahme des Manschettendrucks, Fig. 1(b) eine Folge von Pulswellenspitzen während des Druckabnahmevorgangs und Fig. 1(c) die Verteilung der Teilflächen, die durch die Einhüllungslinie und den Geradenabschnitt umgeben sind, der Pulswellenspitzen in zeitlicher Folge,

Fig. 2 ein Blockschaltbild der ersten Ausführungsform des elektronischen Blutdruckmeßgeräts gemäß der Erfindung,

Fig. 3(a) und 3(b) graphische Darstellungen, welche die Änderungen des Manschettendrucks und der Pulswellenamplitude während der Abnahme des Manschettendrucks bei der ersten Ausführungsform des elektronischen Blutdruckmeßgeräts wiedergeben,

Fig. 4 ein Flußdiagramm, welches den Gesamtvorgang eines Hauptprogramms für einen in der ersten bevorzugten Ausführungsform des elektronischen Blutdruckmeßgeräts enthaltenen Mikroprozessor wiedergibt,

Fig. 5 ein Flußdiagramm, welches in größeren Einzelheiten den Steuerfluß eines aus dem Hauptprogramm aufgerufenen Unterprogramms zur Herleitung einer Folge von Flächen auf der Seite höheren Manschettendrucks wiedergibt,

Fig. 6 ein Flußdiagramm, welches in größeren Einzelheiten den Steuerfluß eines wiederum aus dem Hauptprogramm aufgerufenen Unterprogramms zur Herleitung der Maximalflächenwerte auf der Seite höheren Manschettendrucks wiedergibt,

Fig. 7 ein Flußdiagramm, welches in größeren Einzelheiten den Steuerfluß eines wiederum aus dem Hauptprogramm aufgerufenen Unterprogramms zur Bestimmung des maximalen Blutdrucks wiedergibt,

Fig. 8 ein Flußdiagramm, welches in größeren Einzelheiten den Steuerfluß eines wiederum aus dem Hauptprogramm aufgerufenen Unterprogramms zur Berechnung der Folge von Flächen auf der Seite niedrigeren Manschettendrucks wiedergibt,

Fig. 9 ein Flußdiagramm, welches in größeren Einzelheiten den Steuerfluß eines wiederum aus dem Hauptprogramm aufgerufenen Unterprogramms zur Berechnung der Maximalflächen auf der Seite niedrigeren Manschettendrucks wiedergibt,

Fig. 10 ein Flußdiagramm, welches in größeren Einzelheiten den Steuerfluß eines wiederum aus dem Hauptprogramm aufgerufenen Unterprogramms zur Bestimmung des minimalen Blutdrucks wiedergibt,

Fig. 11(a) und 11(b) Wellenformendiagramme zur Veranschaulichung der differenzierten Pulswellen-Wellenform und der Pulswellen-Wellenform der ersten bevorzugten Ausführungsform des elektronischen Blutdruckmeßgeräts gemäß der Erfindung,

Fig. 12(a) und 12(b) Wellenformendiagramme zur Veranschaulichung der differenzierten Pulswellen-Wellenform und der Pulswellen-Wellenform zur Veranschaulichung der Unterteilung der Pulswelle bei der ersten bevorzugten Ausführungsform des elektronischen Blutdruckmeßgeräts,

Fig. 13 eine graphische Darstellung zur Veranschaulichung der Herleitung der Teilflächen auf der Seite höheren Manschettendrucks bei der ersten bevorzugten Ausführungsform des elektronischen Blutdruckmeßgeräts,

Fig. 14 ein Blockschaltbild, welches schematisch den Aufbau der zweiten bevorzugten Ausführungsform des elektronischen Blutdruckmeßgeräts gemäß der Erfindung zeigt,

Fig. 15 eine Darstellung einer Anzahl von Pulswellenformen zur Veranschaulichung der zweiten bevorzugten Ausführungsform der Erfindung, wobei Fig. 15(a) eine beispielsmäßige Wellenform für die Pulswellenkomponente, Fig. 15(b) die Wellenform der positiven Pulswellenkomponente, Fig. 15(c) die Wellenform der negativen Pulswellenkomponente, Fig. 15(d) die geglättete Wellenform der positiven Pulswelle, Fig. 15(e) die geglättete Wellenform der negativen Pulswelle und Fig. 15(f) die geglättete Wellenform der Pulswelle zeigt,

Fig. 16 ein Blockschaltbild der zweiten bevorzugten Ausführungsform des elektronischen Blutdruckmeßgeräts gemäß der Erfindung,

Fig. 17 ein Hauptflußdiagramm zur Veranschaulichung der Arbeitsweise eines Programms für einen in der zweiten bevorzugten Ausführungsform des elektronischen Blutdruckmeßgeräts gemäß der Erfindung enthaltenen Mikrorechner,

Fig. 18 ein Flußdiagramm, welches in größeren Einzelheiten ein Berechnungs-Unterprogramm für eine geglättete Pulswelle, welches aus dem Hauptflußdiagramm der Fig. 17 aufgerufen wird, zeigt,

Fig. 19 ein Blockschaltbild einer dritten bevorzugten Ausführungsform des elektronischen Blutdruckmeßgeräts der Erfindung, welche eine spezielle Schaltung zur Berechnung der geglätteten Pulswelle anstelle eines Mikrorechners verwendet, und

Fig. 20 ein Schaltbild, welches einen speziellen Aufbau eines in Fig. 19 nur als Block gezeigten Teils der dritten bevorzugten Ausführungsform des elektronischen Blutdruckmeßgeräts gemäß der Erfindung zeigt.

Die Erfindung wird nun anhand der bevorzugten Ausführungsformen beschrieben.

Fig. 2 ist ein Blockschaltbild eines elektronischen Blutdruckmeßgeräts gemäß einer ersten Ausführungsform der Erfindung. In Fig. 2 ist eine Manschette 1 als ein um den Arm eines Patienten zu legender Sack ausgebildet, welcher wie schon bisher aus Gummi oder einem anderen geeigneten schmiegsamen Material besteht, und diese Manschette 1 ist mit einem Drucksystem 2 verbunden, welches ein Ablaßventil 3 und eine Druckpumpe 4 umfaßt, welche über einen verzweigten Gummischlauch 5 miteinander verbunden sind. Ein Drucksensor 6 ist mit der Manschette 1 ebenfalls über den Gummischlauch 5 verbunden und wandelt den abgefühlten Manschettendruck in ein elektrisches Signal um. Der Ausgang des Drucksensors 6 ist mit einem Eingang eines Verstärkers 7 verbunden, und das elektrische Ausgangssignal des Drucksensors 6 bzw. das Manschettendrucksignal wird durch den Verstärker 7 gleichspannungsverstärkt. Der Ausgang des Verstärkers 7 ist einerseits mit einem Eingang eines A/D-Wandlers 8 und andererseits mit einem Eingang eines Bandpaßfilters 9 verbunden, wobei letzteres auch für den Ausgang des Bandpaßfilters 9 gilt. Der Ausgang des A/D-Wandlers 8 ist mit einer CPU 10 verbunden. Auf diese Weise werden sowohl das Ausgangssignal des Verstärkers 7 als auch das Ausgangssignal des Bandpaßfilters 9 nach Umwandlung in Digitalsignale durch den A/D-Wandler 8 der CPU 10 zugeführt.

Die CPU 10 führt entsprechend einem in ihr gespeicherten internen Programm bestimmte Vorgänge durch und hat die Funktionen der Bestimmung der Blutdruckwerte, wie des maximalen Blutdrucks, des minimalen Blutdrucks usw., wobei bestimmte Blutdruckwerte auf einer Anzeigeeinheit 11 angezeigt werden.

Wenn eine Messungsstarttaste, welche in der Zeichnung nicht besonders dargestellt ist, betätigt wird, startet die CPU 10 durch Ausgabe eines Befehls a die Druckpumpe 4, damit die Manschette 1 aufgepumpt wird, und steuert außerdem das Ablassen der Luft durch das Ablaßventil 3 durch Ausgabe eines Befehls b. Der Manschettendruck aus dem Verstärker 7 und die Pulswellenkomponente aus dem Bandpaßfilter 9 werden durch Befehle c und d in bestimmten Abtastzyklen abgelesen. Bei diesem elektronischen Blutdruckmeßgerät wird, nachdem die Manschette 1 um den Arm des Patienten gelegt und die Druckpumpe 4 durch Betätigen der Messungsstarttaste in Gang gesetzt worden ist, bis der Manschettendruck einen bestimmten Wert erreicht hat, die Druckpumpe angehalten und das allmähliche Ablassen der Luft durch das Ablaßventil 3 begonnen. Mit dem allmählichen Abnehmen des Manschettendruckes wird das Ausgangssignal des Drucksensors 6 bzw. der Ausgang des Verstärkers 7 wie in Fig. 3(a), und die herausgezogene Pulswellenkomponente am Ausgang des Bandpaßfilters 9 wird wie in Fig. 3(b) gezeigt.

Die CPU 10 bestimmt den mittleren Blutdruck, den maximalen Blutdruck und den minimalen Blutdruck aus dem festgestellten Druck und dem Amplitudenwert der Pulswelle (Spitzenwert) entsprechend einem Steuerfluß, wie er im folgenden beschrieben wird. Dieser Vorgang wird nun unter Bezugnahme auf das Flußdiagramm der Fig. 4 beschrieben.

Zunächst beginnt, wenn die Messungsstarttaste gedrückt und der Vorgang in Gang gesetzt wird, die Druckpumpe 4 über den Befehl a zu arbeiten (im Schritt ST 1), und die Manschette 1 wird aufgepumpt, bis ein für die Messung ausreichender bestimmter Druck aufgebaut ist (im Schritt ST 2). Sobald der Manschettendruck einen bestimmten vorgegebenen Wert erreicht, wird die Druckpumpe 4 angehalten und gleichzeitig mit dem Beenden des Aufpumpens (im Schritt ST 3) beginnt das Ablaßventil 3 über den Befehl b mit dem allmählichen Ablassen der Luft, wodurch die Druckabnahme beginnt (im Schritt ST 4). Durch den Befehl c wird für jedes T 1 (beispielsweise 100 ms) der Ausgang des Verstärkers 7 bzw. der Manschettendruck A/D-gewandelt und gespeichert (im Schritt ST 5). Ähnlich wird durch einen Befehl d für jedes T 2 (beispielsweise 10 ms) der Ausgang des Bandpaßfilters 9 bzw. die Pulswellenkomponente durch den A/D-Wandler 8 A/D-gewandelt und durch die CPU aufgenommen und gespeichert (im Schritt ST 6).

Die diskreten Daten der A/D-gewandelten Impulswelle werden für jeden Punkt differenziert (im Schritt ST 7). Diese Differentiation wird nach der folgenden Gleichung durchgeführt:

wobei n=1, 2, 3 usw., k eine Normierungskonstante (im Beispiel k=110) und f(n) ein Originaldatenwert, mit n als 5 gewählt im Beispiel, ist.

Fig. 11 zeigt die Wellenformen der Pulswelle vor und nach der Differentiation. Fig. 11(a) ist eine differenzierte Wellenform, und Fig. 11(b) die Pulswellen-Wellenform.

Dann wird der Maximalwert der differenzierten Pulswelle herausgezogen. Im einzelnen wird nachfolgend auf den Differentiationsvorgang des Schrittes ST 7 bestimmt, ob der Maximalwert der differenzierten Pulswelle festgestellt worden ist oder nicht (im Schritt ST 8), und diese Feststellung des Maximalwerts der differenzierten Pulswelle wird wiederholt, bis ein solcher Wert festgestellt ist (im Schritt ST 9). Dieser Vorgang besteht in einem Vergleichen des aktuellen differenzierten Wertes mit dem Maximalwert bis zu diesem Zeitpunkt und einem Erneuern bzw. Aktualisieren des Maximalwerts, wenn der aktuelle Wert größer als der bisherige Maximalwert ist, wobei, wenn der Wert für länger als ein bestimmtes Zeitintervall (beispielsweise 3 Sekunden) nicht aktualisiert wird, der Wert als der Maximalwert der differenzierten Pulswelle betrachtet wird.

Daher ist, wenn das bestimmte Zeitintervall ohne Aktualisierung des differenzierten Wertes abgelaufen ist, das Bestimmungsergebnis für die Feststellung des Maximalwerts der differenzierten Pulswelle im Schritt ST 10 ein NEIN, und der Prozeßfluß kehrt nach Schritt ST 5 zurück, und der Prozeß der Feststellung des Maximalwerts der differenzierten Pulswelle wird auf einer Echtzeitbasis wiederholt. Wenn der Maximalwert der differenzierten Pulswelle festgestellt wird, dann wird das Bestimmungsergebnis des Schrittes ST 10 ein JA, und der Maximalwert der differenzierten Pulswelle wird gespeichert (im Schritt ST 11). Der Prozeßfluß kehrt dann nach Schritt ST 5 zurück, da aber das Bestimmungsergebnis für die Feststellung des Maximalwerts der differenzierten Pulswelle im Schritt ST 8 nun ein JA wird, geht der Prozeßfluß auf Schritt ST 12 und führt einen Pulswellenteilungsvorgang durch.

Dieser Impulswellenteilungsvorgang besteht in einem Einstellen von α Prozent (α=10 bis 20) des im Schritt ST 9 herausgezogenen Maximalwerts der differenzierten Pulswelle als Schwellwert, Auffinden eines Schnittpunkts zwischen diesem Wert und der ansteigenden Kurve der differenzierten Impulswelle, und Einstellen des Punktes auf der Pulswellen-Wellenform, der diesem Schnittpunkt entspricht, als Teilungspunkt. Die in Fig. 12 gezeigte Linie TH ist der Schwellwert, und d 1, d 2, d 3 usw. sind Teilungspunkte.

Für jedes der durch diese Teilung der Pulswelle definierte Intervall wird der Maximalwert der Pulswelle festgestellt (im Schritt ST 13), und diese Maximalwerte der Pulswelle werden als die Pulswellenspitzen eingestellt. Der Maximalwert dieser Pulswellenspitzen für verschiedene Teilungsintervalle wird gewonnen. Die Feststellung des maximalen Spitzenwerts der Pulswelle besteht in einem Vergleich des aktuellen Pulswellenspitzenwerts mit den vorhergehenden Pulswellenspitzenwerten, und wenn der aktuelle Pulswellenspitzenwert größer als die vorhergehenden ist, wird der größere Pulswellenwert als Aktualisierungsdaten gespeichert, und wenn keine Aktualisierung für mehr als ein bestimmtes Zeitintervall stattfindet, wird der Impulswellenspitzenwert als maximaler Spitzenwert der Pulswelle gespeichert (im Schritt ST 17). Der Manschettendruck, der diesem maximalen Spitzenwert der Pulswelle entspricht, wird als ein mittlerer Blutdruck CM gespeichert.

Wenn der maximale Spitzenwert der Pulswelle gespeichert ist, wird das Bestimmungsergebnis hinsichtlich der Feststellung des maximalen Spitzenwerts der Pulswelle im Schritt ST 14 ein JA, und dann wird bestimmt, ob der Pulswellenspitzenwert gleich oder kleiner als β% (β gleich 40 bis 60) des maximalen Spitzenwertes ist (im Schritt ST 18). Wenn er nicht gleich oder kleiner als β% ist, kehrt der Prozeßfluß nach Schritt ST 5 zurück, und die Prozesse, welche die A/D-Umwandlung des Manschettendrucks, die Speicherung (im Schritt ST 5), die A/D-Umwandlung der Pulswelle, die Speicherung (im Schritt ST 6), die Impulswellenspitzenwertfeststellung (im Schritt ST 14) usw. enthalten, werden wiederholt.

Wenn die Pulswellenspitze kleiner oder gleich β% der Maximalspitze wird, dann wird das Bestimmungsergebnis des Schrittes ST 18 ein JA, was bedeutet, daß der Pulswellenspitzenwert, welcher zur Messung erforderlich ist, in diesem Zustand bereits gemessen ist, und von der CPU 10 wird ein Befehl b auf das Ablaßventil 3 ausgegeben. Dadurch beginnt das Ablaßventil 3 mit dem Schnellablaß der Luft (im Schritt ST 19).

Damit sind die Echtzeitprozesse, wie die Differentiation der Pulswelle, die Feststellung der Pulswellenspitzen usw. im Ablaßprozeß des Manschettendruckes beendet. Danach werden gewisse Prozesse auf den in diesem Echtzeitprozeß gewonnenen Pulswellenspitzenwerten ausgeführt, wonach der Prozeß der Bestimmung des maximalen Blutdrucks und des minimalen Blutdrucks zu beginnen ist. Im folgenden wird nun der Prozeß der Bestimmung von Blutdrücken beschrieben.

Nach dem Schnellablaß der Luft wird eine Zeile von Flächen (a(n)), die durch die Einhüllungslinien und die Geraden bestimmt sind, in bezug auf die Gruppe von Daten der herausgezogenen Pulswellenspitzen (PP(n)) auf der Seite höheren Manschettendrucks von der Pulswellenmaximalspitze (Pmax) berechnet (im Schritt ST 20).

Ein konkretes Beispiel der Berechnungen der Flächen a(n) wird im folgenden unter Bezugnahme auf die Fig. 13 beschrieben.

In Fig. 13 bezeichnet n auf der x-Achse Pulswellenfolgenummern, während die y-Achse die entsprechenden Pulswellenspitzen darstellt. Die Fläche a(n), die durch die Pulswellennummer n dargestellt ist, wird erhalten, indem eine durch Punkte (n-2,0) (n+2,Pp(n+2)), (n-1,Pp(n-1)), (n,Pp(n)), (n+1,Pp(n+1)), (n+2,Pp(n+2)), (n+2,0) definierte Fläche von einer Trapezfläche abgezogen wird, die durch Punkte (n-2,0), (n-2,Pp(n-2)), (n+2,Pp(n-2)) und (n+2,0) definiert ist.

Die durch Punkte (n-2,0), (n-2,Pp(n-2)), (n+2,Pp(n-2)), und (n+2,0) definierte Trapezfläche ergibt sich als 1/2 · 4h · (Pp(n+2) + Pp(n-2)), wenn h das Intervall zwischen einem Punkt (i,0) und einem Punkt (i+1,0) ist (wobei i von n-2 bis n+1 geht).

Die trapezförmige Fläche Q(i), die durch die Punkte (i,0), (i,Ppi)), (i+1,Pp(i+1)), und (i+1,0), (wobei i von n-2 bis n+1 geht), definiert ist, ist Q(i) 1/2 h (Pp(i)+Pp(i+1)). Daher läßt sich die Fläche a(n) ausdrücken durch

Wenn h=1, dann läßt sich a(n) herleiten als:

Wenn jedoch irgendeiner der Punkte (n-1,Pp(n-1)), (n,Pp(n)) und (n+1,Pp(n+1)) oberhalb einer die Punkte (n+2,Pp(n+2)) und (n-2,Pp(n-2)) liegt, wird a(n) zu null gesetzt, da dies bedeutet, daß die Einhüllungslinie im Bereich des mittleren Blutdrucks weg von der dem maximalen Blutdruck entsprechenden Fläche ist.

Diese Flächen a(n) werden für jede der Pulswellennummern durch Inkrementierung der Pulswellennummer n der in Fig. 1(b) gezeigten Pulswellenspitzen um 1 berechnet. Damit wird eine Reihe bzw. Folge von Flächen (a(n)), wie in Fig. 1(c) gezeigt, berechnet.

Nachfolgend wird aus der Flächenfolge (a(n)) eine Maximalfläche festgestellt (im Schritt ST 21), und setzend den Manschettendruckwert, welcher der Gruppe aus der Pulswellenfolge entspricht, welche den Maximalflächenwert ergibt, als CI (siehe Fig. 1), wird der maximale Blutdruckwert CS aus der folgenden Gleichung gemäß dem mittleren Blutdruckwert CM, welcher bereits herausgezogen und gespeichert worden ist (siehe Fig. 1), bestimmt (im Schritt ST 22):

CS = 3/4 (CI - CM) + CM

Für den aus dieser Gleichung bestimmten maximalen Blutdruck hat sich experimentell bestätigt, daß er richtig und brauchbar ist.

Als nächstes wird eine Folge von Flächen a(n), die durch die Einhüllungslinie und die geraden Linien umgeben sind, in der gleichen Weise wie im Schritt ST 20 in bezug auf eine Folge von Daten herausgezogener Pulswellenspitzen PP(n) auf der Seite niedrigeren Manschettendrucks zur Pulswellenmaximalspitze (Pmax) berechnet (im Schritt ST 23).

Nachfolgend wird die Maximalfläche aus der Folge von Flächen a(n) hergeleitet (siehe rechte Seite der Fig. 1(c)) (im Schritt ST 24) und der minimale Blutdruckwert aus dem Manschettendruckwert CD (siehe Fig. 1(a)), der dem Maximalwert der Flächen entspricht, bestimmt (im Schritt ST 25). Der maximale Blutdruck und der minimale Blutdruck werden dann auf der Anzeigeeinheit 11 angezeigt (im Schritt ST 26) und die Messung ist beendet.

Im folgenden werden nun die speziellen Prozesse der vom Schritt ST 20 bis zum Schritt ST 25 im Hauptfluß aufgerufenen Unterprogramme beschrieben.

Erläuterung der Berechnung der Folge von Flächen auf der Manschettenhochdruckseite (im Schritt ST 20)

Mit Eintreten in den Schritt ST 20 im Hauptfluß wird die Pulswellennummer n auf 2 gesetzt (im Schritt ST 51), wie dies im Flußdiagramm der Fig. 5 gezeigt ist, und es wird 1 zu n addiert (im Schritt ST 52), und es wird bestimmt, ob nmax=n oder nicht (im Schritt ST 53). nmax ist hierbei eine ganze Zahl, welche bewirkt, daß Pmax gleich PP(nmax) (der Manschettendruck, der diesem nmax entspricht, ist der mittlere Blutdruck CM) ist, und solange das Bestimmungsergebnis im Schritt ST 53 ein NEIN ist, ist die Berechnung der Flächen auf der Manschettenhochdruckseite durchzuführen. Mit anderen Worten, wenn das Bestimmungsergebnis des Schrittes ST 53 ein NEIN ist, wird bestimmt, ob die folgenden Ungleichungen gelten oder nicht (in den Schritten ST 54, ST 55, ST 56):

Wenn irgendeine dieser Ungleichungen gilt, bedeutet dies, daß entweder PP(n), PP(n-1) oder PP(n+1) oberhalb der oben genannten geraden Linie liegt, weshalb die Fläche a(n) zu null bestimmt wird (im Schritt ST 57). Wenn keine der Ungleichungen gilt, dann wird die Gleichung

ausgeführt (im Schritt ST 58), und nachdem der Prozeßfluß zum Schritt ST 52 zurückgekehrt ist, wird n um 1 inkrementiert und die Berechnung der Flächen wiederholt. Im Schritt ST 53 ist, wenn nmax=n ist, die Berechnung von a(n) auf der Seite höheren Manschettendrucks beendet und der Systemfluß kehrt zum Hauptfluß zurück.

Erläuterung der Berechnung der Maximalfläche auf der Manschettenhochdruckseite (im Schritt ST 21)

Mit Eintreten in den Schritt ST 21 im Hauptfluß wird, wie im Flußdiagramm der Fig. 6 gezeigt, der Maximalwert der Fläche Amax zu null gesetzt (im Schritt ST 61). Dann wird n auf 2 gesetzt (im Schritt ST 62) und nach Addieren von 1 zu n (im Schritt ST 63) wird bestimmt, ob nmax n ist oder nicht (im Schritt ST 64). Solange bis dieses Bestimmungsergebnis ein JA wird, wird der Maximalwert der Fläche amax mit den sequentiell ausgelesenen Flächenwerten a(n) verglichen (im Schritt ST 65), und wenn der ausgelesene Flächenwert a(n) kleiner als der Maximalwert ist, kehrt der Systemfluß, so wie er ist, nach Schritt ST 63 zurück, wenn aber der Flächenwert a(n) größer als der Maximalwert ist, wird dieser Flächenwert a(n) zur Aktualisierung des maximalen Flächenwerts amax verwendet (im Schritt ST 66). Der Wert von n an diesem speziellen Punkt wird als nmax als korrespondierend zum Maximalflächenwert amax gespeichert (im Schritt ST 67), und nachdem der Systemfluß zum Schritt ST 63 zurückgekehrt ist, wird n um 1 erhöht, um den Aktualisierungsvorgang des Maximalflächenwerts amax danach zu wiederholen. Im Schritt ST 64 ist, wenn nmax=n ist, die Ableitung der maximalen Fläche auf der Seite des hohen Manschettendrucks beendet und der Systemfluß kehrt zum Hauptfluß zurück.

Erläuterung der Berechnung des maximalen Blutdrucks (im Schritt ST 22)

Mit Eintreten in den Schritt ST 22 im Hauptfluß wird, wie im Flußdiagramm der Fig. 7 gezeigt, der Manschettendruck CM zum Zeitpunkt, zu dem der Maximalwert Pmax der Pulswellenspitze gewonnen wurde, in PRESS 1 substituiert (im Schritt ST 71). Nachfolgend wird der Manschettendruck CI zum Zeitpunkt, zu dem die Pulswellenspitze Pp(Namax) die Fläche maximalisiert, in PRESS 2 substituiert (im Schritt ST 72). Durch Ausführen der Berechnung (2(PRESS 2)+(PRESS 1))/3 wird dann der maximale Blutdruck CS bestimmt (im Schritt ST 73), bevor der Systemfluß zum Hauptfluß zurückkehrt.

Erläuterung der Berechnung der Fläche auf der Seite niedrigen Manschettendrucks (im Schritt ST 23)

Mit Eintreten in den Schritt ST 23 im Hauptfluß wird, wie im Flußdiagramm der Fig. 8 gezeigt, zunächst n auf nmax-2 (im Schritt ST 81) gesetzt, und nach Addieren von 1 zu n (im Schritt ST 82) wird bestimmt, ob n gleich nend-2 ist oder nicht (im Schritt ST 83). Hierbei ist nend die Folgenummer der Pulswelle, welche als letzte herausgezogen worden ist. Solange das Bestimmungsergebnis des Schritts ST 82 ein NEIN ist, wird während der Schritte ST 84 bis ST 86 bestimmt, ob die gleichen Ungleichungen (1), (2) und (3) gelten oder nicht, und zwar auf die gleiche Weise wie bei der Berechnung der Folge von Flächen auf der Seite höheren Manschettendrucks, die in Verbindung mit Fig. 5 beschrieben worden ist, und wenn irgendeine der Ungleichungen gilt, wird a(n) zu null gesetzt (im Schritt ST 87), wenn aber andererseits keine der Ungleichungen gilt, dann wird die Fläche a(n) durch Gleichung (4) berechnet (im Schritt ST 88), bevor der Systemfluß nach Schritt ST 82 zurückkehrt. Danach wird n um 1 im Schritt ST 82 inkrementiert, und die Berechnung für die Flächen wird wiederholt, bis n gleich nend wird. Im Schritt ST 83 ist, wenn n gleich nend-2 ist, die Berechnung der Flächen a(n) auf der Seite niedrigeren Manschettendrucks beendet und der Systemfluß kehrt zum Hauptfluß zurück.

Erläuterung der Berechnung der Maximalfläche auf der Seite niedrigeren Manschettendrucks (im Schritt ST 24)

Mit Eintreten in den Schritt ST 24 im Hauptsystemfluß wird zunächst, wie im Flußdiagramm der Fig. 9 gezeigt, der Maximalwert der Flächen Amax zu null gesetzt (im Schritt ST 91). Dann wird n auf nmax-2 gesetzt (im Schritt ST 92), und nachdem n weiter 1 inkrementiert ist (im Schritt ST 93), wird bestimmt, ob n gleich nend-2 ist oder nicht (im Schritt ST 94). Solange bis dieses Bestimmungsergebnis ein JA wird, werden die Flächenwerte a(n) und der Maximalwert der Flächen amax verglichen, und einerseits wird der Maximalwert der Flächen amax aktualisiert (im Schritt ST 95 und Schritt ST 96), und andererseits wird das n, bei welchem eine Aktualisierung stattfand, als Namax gespeichert (im Schritt ST 97), bevor der Systemfluß nach Schritt ST 93 zurückkehrt. Danach wird der Aktualisierungsprozeß des Maximalflächenwerts amax wiederholt. Wenn n gleich nend-2 ist im Schritt ST 94, ist die Herleitung der Maximalfläche auf der Seite niedrigeren Manschettendrucks beendet und der Systemfluß kehrt zum Hauptfluß zurück.

Bestimmung des minimalen Blutdrucks (im Schritt ST 25)

Mit Eintreten in den Schritt ST 25 im Hauptfluß wird der Manschettendruck CD, bei welchem die Impulswellenspitze Pp(namax) vorliegt, welche den Minimalwert der Flächen bewirkt, als der minimale Blutdruck bestimmt (im Schritt ST 101, wie im Flußdiagramm der Fig. 10 gezeigt). Nach dieser Bestimmung kehrt der Systemfluß zum Hauptfluß zurück.

Die verschiedenen Blutdrücke können also aus dem Manschettendruck und der Pulswelle gemessen werden. Es hat sich bestätigt, daß der maximale, minimale und mittlere Blutdruck, wie sie nach obigem Verfahren erhalten werden, mit den Blutdruckmessungen übereinstimmen, wie sie unter Verwendung des Korotkoff-Geräuschs gewonnen werden.

Bei obiger Ausführungsform wurde ein Bandpaßfilter zum Herausziehen der Pulswelle verwendet, es ist im Rahmen der Erfindung jedoch auch möglich, statt dessen ein digitales Filter zu verwenden, und ebenso ist es möglich, das ein Pulswellensignal enthaltende Manschettendrucksignal in eine CPU einzuspeisen und das Manschettendrucksignal und die Pulswellenkomponente durch einen Software-Prozeß, der von einem digitalen Filter verschieden ist, zu separieren.

Ferner wurde bei der oben beschriebenen ersten Ausführungsform das Herausziehen der Pulswellenspitzenwerte durch Pulswellenteilung nach Herleitung der differenzierten Werte der Pulswelle durchgeführt, dies soll jedoch hinsichtlich des Herausziehens der Impulswellenspitzenwerte nicht als einschränkend zu verstehen sein.

Anders als bei herkömmlichen Blutdruckmeßgeräten können, da eine Blutdruckmessung durch Ausnutzung von Information über den Manschettendruck und die Amplitude der Pulswelle, welche eine Oszillation innerhalb des Manschettendrucks ist, durchgeführt wird und der Frequenzbereich dieser Pulswelle die niedrigen Werte von 1 Hz bis 10 Hz hat, durch Vorsehen eines Filters eines solchen Bandes nahezu alle externen Störsignale und Schwingungsstörsignale eliminiert werden, so daß die Amplitudeninformation der Pulswelle zur Verarbeitung durch eine Recheneinrichtung ohne jede Verzerrung verwendet werden kann, und eine genaue Blutdruckmessung auch in einer störsignalreichen Umgebung möglich ist. Insbesondere da die Bestimmung des Blutdruckes auf der Berechnung der Flächen beruht, die von der Einhüllungslinie der Pulswellenamplitude, welche keine Störsignalkomponenten enthält, und der Linie, welche beide Enden einer bestimmten Anzahl von Daten verbindet, umgeben sind, und diese Flächen als Parameter verwendet werden, wird die Differenz in den Flächen sehr augenfällig, so daß eine genaue Blutdruckmessung möglich wird.

Im folgenden wird nun unter Bezugnahme auf die Fig. 14 bis 20 eine zweite bevorzugte Ausführungsform des elektronischen Blutdruckmeßgeräts gemäß der Erfindung beschrieben.

Fig. 16 zeigt ein Blockschaltbild dieser zweiten bevorzugten Ausführungsform des elektronischen Blutdruckmeßgeräts gemäß der Erfindung. Bei diesem elektronischen Blutdruckmeßgerät erfolgt eine Trennung der positiven und negativen Komponenten der Pulswelle und eine Glättung derselben durch eine Verarbeitung in der CPU 29. In dieser Zeichnung bezeichnet 21 die Manschette, die wie schon früher als um den Arm des Patienten zu legender Gummisack ausgebildet ist, wobei diese Manschette 21 mit einem Drucksystem 22 verbunden ist, welches ein Ablaßventil 23 und eine Druckpumpe 24 enthält, die über ein Gummischlauchsystem 25 verbunden sind. Ein Drucksensor 26 ist ebenfalls mit der Manschette 21 über das Schlauchsystem 25 verbunden, wobei dieser Drucksensor 26 den Manschettendruck in ein elektrisches Signal umwandelt.

Das Ausgangssignal des Drucksensors 26 wird durch einen Verstärker 27 verstärkt und nach Umwandlung in ein Digitalsignal durch einen A/D-Wandler 28 einer CPU 29 zugeführt.

Die CPU 29 enthält einen Speicher, wie einen ROM und einen RAM, und führt die Prozesse zur Bestimmung des Blutdruckes durch. Diese CPU 29 hat die Funktionen des Herausziehens von Gleichspannungs- und Pulswellenkomponenten aus der Gleichspannungskomponente und der Pulswellenkomponente des auf sie über den A/D-Wandler 28 gegebenen Manschettendrucksignals, des Trennens der herausgezogenen Pulswellenkomponente in eine positive Pulswellenkomponente und eine negative Pulswellenkomponente im Vergleich zu einem bestimmten Referenzwert, des Glättens der beiden getrennten Pulswellenkomponenten einzeln durch gleitendes Mitteln, des Kombinierens der geglätteten Pulswellenkomponenten zu Pulswelleninformation und des Bestimmens eines mittleren Blutdrucks, maximalen Blutdrucks und minimalen Blutdrucks aus dem Manschettendrucksignal und der Pulswelleninformation. Die bestimmten Blutdruckwerte werden auf einer Anzeigeeinheit 30 angezeigt. Die CPU 29 ist ferner mit den Funktionen der Steuerung des Ingangsetzens und der Deaktivierung der Druckpumpe 24 entsprechend einem Signal a und des Schaltens des Ablaßventils 23 zwischen allmählicher Luftablassung und schneller Luftablassung durch ein Signal b ausgestattet.

Im folgenden wird nun die Arbeitsweise der vorliegenden Ausführungsform des elektronischen Blutdruckmeßgeräts unter Bezugnahme auf die in den Fig. 17 und 18 gezeigten Flußdiagramme beschrieben.

Zunächst wird mit Beginn des Programms durch ein Signal a die Druckpumpe 24 in Gang gesetzt und das Aufpumpen der Manschette 21 beginnt. Das Aufpumpen wird (durch wiederholte Entscheidung im Schritt ST 1) fortgesetzt, bis sich ein für die Messung ausreichender Manschettendruck aufgebaut hat. Sobald der Manschettendruck einen bestimmten vorgegebenen Wert erreicht hat, wird die Druckpumpe 24 angehalten und das Aufpumpen endet (im Schritt ST 2). Das Ablaßventil 23 läßt dann durch ein Signal b allmählich die Luft aus der Manschette 21 ab (im Schritt ST 3), wonach der Blutdruckmeßvorgang beginnt. Im einzelnen wird im Schritt ST 4 die Berechnung des geglätteten Werts der Pulswelle durchgeführt. Dieser Prozeß enthält eine Reihe von Schritten, die vom Herausziehen der in Fig. 15(a) gezeigten Impulskomponente bis zur Gewinnung der in Fig. 15(f) gezeigten Pulswelleninformation durchgeführt werden, wobei deren Beschreibung im einzelnen im folgenden gegeben wird.

Die Berechnung der geglätteten Pulswelleninformation im Schritt ST 4 wird in zeitlicher Folge durchgeführt, und es wird bestimmt, ob der Maximalwert der Impulswelleninformation festgestellt worden ist oder nicht (im Schritt ST 5). Das Bestimmungsergebnis ist ein NEIN, bis der Maximalwert festgestellt ist, und in einem solchen Fall wird der Prozeß des Schrittes ST 4 wiederholt. Sobald der Maximalwert der Pulswelleninformation festgestellt ist, wird das Bestimmungsergebnis im Schritt ST 5 ein JA, und es wird nachfolgend bestimmt, ob der Wert eines variablen Kennzeichens 1 ist oder nicht (im Schritt ST 6). Dieses Kennzeichen ist ein Kennzeichen zur Bestimmung, ob der mittlere Blutdruck und der maximale Blutdruck bereits bestimmt worden sind oder nicht, und wird zu 1, sobald der mittlere Blutdruck und der maximale Blutdruck bestimmt worden sind. Daher ist das Bestimmungsergebnis des Schrittes ST 6 anfänglich ein NEIN, und nachdem der Fluß zum Schritt ST 7 weitergegangen ist, erfolgt die Bestimmung des mittleren Blutdrucks und des maximalen Blutdrucks. Im einzelnen wird bei dieser zweiten Ausführungsform der Erfindung der Manschettendruck, bei welchem der geglättete Wert der Pulswelle der Maximalwert ist, als der mittlere Blutdruck bestimmt, während der Manschettendruck, bei welchem der geglättete Wert der Pulswelle 50% des Maximalwerts und im Bereich ist, in welchem der Manschettendruck höher als der mittlere Blutdruck ist, als der maximale Blutdruck bestimmt wird. Danach wird der Wert des variablen Kennzeichens auf 1 gesetzt (im Schritt ST 8). Nachfolgend wird bestimmt, ob der geglättete Wert der Pulswelle gleich oder kleiner 70% des Maximalwerts geworden ist oder nicht (im Schritt ST 9). Wenn er nicht gleich oder kleiner 70% ist, kehrt der Systemfluß nach Schritt ST 4 zurück, und es werden die auf den Schritt ST 4 folgenden Prozesse durchgeführt, da aber der Maximalwert des geglätteten Werts der Pulswelle festgestellt worden ist und der Wert des variablen Kennzeichens 1 ist, werden die Schritte ST 7 und ST 8 übersprungen, wenn sie danach erreicht werden. Sobald der geglättete Wert der Pulswelle 70% des Maximalwerts erreicht, wird das Bestimmungsergebnis des Schrittes ST 9 ein JA, und der Manschettendruck, bei welchem der geglättete Wert der Pulswelle 75% des Maximalwerts wird, wird als der minimale Blutdruckwert bestimmt (im Schritt ST 10). Dann werden der bestimmte mittlere Blutdruckwert, maximale Blutdruckwert und minimale Blutdruckwert auf der Anzeigeeinheit angezeigt (im Schritt ST 11) und das Ablaßventil 23 läßt über das Signal b die Luft rasch ab, bevor der Meßvorgang beendet ist.

Im folgenden werden nun spezielle Prozesse zur Berechnung des geglätteten Werts der Pulswelle im Schritt ST 4 beschrieben.

In dem in Fig. 17 gezeigten und oben beschriebenen Hauptprogrammfluß werden zunächst, wenn der Prozeß des Schrittes ST 4 beginnt, die Pulswellendaten P(i), wie in Fig. 18 gezeigt, berechnet (im Schritt ST 401). Die Berechnung dieser Pulswellendaten P(i) in der CPU 29 wird durch einen Abtastzyklus durchgeführt, welcher mit Intervallen der Größenordnung von 100 ms, beispielsweise durchgeführt wird. Die Wellenform dieser Pulswellendaten P(i) vom Beginn zum Ende der Messung ist beispielsmäßig in Fig. 15(a) gezeigt. Als nächstes wird bestimmt, ob die Pulswellendaten P(i) größer als ein Referenzwert L (welcher im vorliegenden Fall null ist) sind oder nicht (im Schritt ST 402). Wenn P(i) größer als null ist, wird P(i) als positive Pulswellenkomponentendaten Pp(i) gespeichert, und null wird als negative Pulswellenkomponentendaten Pn(i) gespeichert (im Schritt ST 403 und im Schritt ST 404). Wenn andererseits P(i) als kleiner als der Referenzwert L (welcher null in diesem Falle ist) im Schritt ST 402 bestimmt wird, wird P(i) als negative Pulswellenkomponentendaten Pn(i) gespeichert, und null wird als positive Pulswellenkomponentendaten Pp(i) gespeichert (im Schritt ST 404 und im Schritt ST 405). Die Wellenformen der positiven Pulswellenkomponentendaten Pp(i) und der negativen Pulswellenkomponentendaten Pn(i) vom Beginn bis zum Ende der Messung sind beispielsmäßig in den Fig. 15(b) und 15(c) gezeigt.

Nach Separierung der positiven Pulswellenkomponentendaten Pp(i) und negativen Pulswellenkomponentendaten Pn(i) in den Schritten ST 402 bis ST 406, wie oben im einzelnen beschrieben, wird im Schritt ST 407 die Berechnung des gleitenden Mittels der positiven Pulswellenkomponente App(i) durchgeführt, wonach im Schritt ST 408 das gleitende Mittel der negativen Pulswellenkomponente Apn(i) durchgeführt wird. Diese gleitenden Mittel App(i) und Apn(i) werden nach den folgenden Gleichungen berechnet:

Die Wellenformen des gleitenden Mittels der positiven Pulswellenkomponente App(i) und des gleitenden Mittels der negativen Pulswellenkomponente Apn(i) vom Beginn bis zum Ende der Messung sind beispielsmäßig in den Fig. 15(d) und 15(e) gezeigt.

Dann werden die Berechnung und Zuordnung

A P(i-j) ← A P P(i-j) - A P N(i-j)

durchgeführt (im Schritt ST 409), und die Summe aus dem geglätteten Wert der positiven Pulswellenkomponente App(i-j) und dem geglätteten Wert der negativen Pulswellenkomponente Apn(i-j) wird als der geglättete Pulswellenwert Ap(i-j) gesetzt. Mit Beendigung dieser Prozesse kehrt der Steuerfluß ins Hauptprogramm zurück. Wenn der Prozeß im Schritt ST 4 bis zum Ende der Messung wiederholt wird, erhält man einen geglätteten Pulswellenwert, wie er beispielsmäßig in Fig. 15(f) gezeigt ist.

Bei der oben beschriebenen zweiten bevorzugten Ausführungsform des elektronischen Blutdruckmeßgeräts wurde ein Programmfluß der CPU zur Gewinnung des geglätteten Pulswellenwerts benützt, es ist aber auch alternativ möglich, eine elektronische Schaltung zur Gewinnung der geglätteten Pulswellenwerte zu verwenden. Fig. 19 ist ein Blockschaltbild eines elektronischen Blutdruckmeßgeräts, welches eine dritte bevorzugte Ausführungsform der Erfindung darstellt und bei welchem der geglättete Pulswellenwert durch eine elektronische Schaltung gewonnen wird.

In dieser Figur sind die Manschette 61, das Drucksystem 62, das Ablaßventil 63, die Druckpumpe 64, der Schlauch 65 und der Drucksensor 66 ähnlich denjenigen der in Fig. 16 gezeigten zweiten bevorzugten Ausführungsform. Es wird jedoch das Drucksignal, welches eine Pulswellenkomponente dem Manschettendruck überlagert enthält und welches durch den Drucksensor 65 in ein elektrisches Signal umgewandelt wird, einem Hochpaßfilter 67 zugeführt, und nur die Pulswellenkomponente wird am Hochpaßfilter 67 ausgegeben. Die von diesem Hochpaßfilter 67 ausgegebene Pulswellenkomponente wird einer Positiv-/Negativkomponenten-Separierschaltung 68 zugeführt und die Pulswellenkomponente in eine positive Pulswellenkomponente und eine negative Pulswellenkomponente getrennt, wie sie beispielsmäßig in den Fig. 15(b) und 15(c) gezeigt sind. Diese positiven und negativen Pulswellenkomponenten werden individuell den Tiefpaßfiltern 69 bzw. 70 zugeführt, und nach Glättung durch diese Tiefpaßfilter 69 und 70 werden geglättete Pulswellensignale für die positive und die negative Komponente, wie sie beispielsmäßig in den Fig. 15(d) und 15(e) gezeigt sind, ausgegeben. Das negative geglättete Pulswellensignal wird durch einen Inverter 71 invertiert und das positive geglättete Signal aus dem Tiefpaßfilter 69 durch einen Addierer 72 zu diesem addiert. Der Addierer 72 erzeugt daher ein geglättetes Pulswellensignal, in welchem das positive und das negative geglättete Pulswellensignal kombiniert sind, wie es beispielsmäßig in Fig. 15(f) gezeigt ist. Dieses geglättete Pulswellensignal wird durch einen A/D-Wandler 73 in einen Digitalwert umgewandelt, bevor es der CPU 74 zugeführt wird, und ebenso wird die Ausgabe des Drucksensors 66 durch den A/D-Wandler 73 in ein Digitalsignal als das Manschettendrucksignal umgewandelt, bevor es der CPU 74 zugeführt wird.

Spezielle Schaltungen für das Hochpaßfilter 77, für die Positiv-/Negativkomponenten-Separierschaltung 68, für die Tiefpaßfilter 69 und 70, für die Inversionsschaltung 71 und für den Addierer 72 können beispielsweise den in Fig. 20 gezeigten Aufbau haben. Der einschlägige Fachmann wird diese Schaltungen ohne weiteres verstehen, so daß auf eine ins einzelne gehende Beschreibung aus Gründen der Kürze verzichtet wird.

Der Meßvorgang dieses elektronischen Blutdruckmeßgeräts erfolgt unter der Steuerung durch die CPU 74, und die Berechnung des geglätteten Pulswellenwerts im Schritt ST 4 der Fig. 17 wird durch die oben beschriebene elektronische Schaltung durchgeführt, im übrigen aber erfolgt die Bestimmung des Blutdruckes durch die CPU 74 in einer ähnlichen Weise wie bei der zweiten bevorzugten Ausführungsform der Erfindung, wiedergegeben durch das Flußdiagramm der Fig. 17.

Gemäß dieser dritten bevorzugten Ausführungsform des elektronischen Blutdruckmeßgeräts, bei welcher der geglättete Pulswellenwert durch eine elektronische Schaltung gewonnen wird, sind die Kosten insgesamt vermindert, da eine solche Analogschaltung für diesen Zweck relativ einfach aufgebaut sein und damit auch die Belastung der CPU vermindert werden kann, weshalb eine CPU mit verhältnismäßig geringer Speicherkapazität verwendet werden kann.

Da bei dieser zweiten und dritten bevorzugten Ausführungsform des elektronischen Blutdruckmeßgeräts die Pulswelle nicht für jeden Pulsschlag festgestellt werden muß und keine komplexe Berechnung erforderlich ist, erübrigt sich die Entwicklung schwieriger Steuerprogramme, wobei außerdem die Speicherkapazität der verwendeten CPU gering sein kann, so daß sich ein preiswertes Blutdruckmeßgerät ergibt.

Da eine geglättete Pulswelle verwendet wird, treten weniger Beeinträchtigungen auf, auch wenn der Patient einen unregelmäßigen Puls haben sollte oder er während der Messung seinen Arm bewegt. Da ferner die Aufteilung der Pulswelle zur Gewinnung einer Einhüllungslinie nicht erforderlich ist, kann ein solches elektronisches Blutdruckmeßgerät auf die Messung des Blutdruckes von Leuten angewandt werden, die einen verhältnismäßig schwachen Puls haben.

Da ferner das Korotkoff-Geräusch nicht verwendet wird, wird diese Vorrichtung durch verschiedene externe Störsignale und andere Wechselwirkungen nicht beeinträchtigt, und sie kann für die Messung des Blutdruckes von Kindern oder von Patienten, die unter Schock stehen, verwendet werden. Ferner hilft die Tatsache, daß ein Korotkoff-Geräuschsensor nicht erforderlich ist, die Kosten des Blutdruckmeßgeräts als Ganzen zu vermindern.

Claims (4)

1. Elektronisches Blutdruckmeßgerät, welches aufweist:

• (a) eine Manschette (1),
• (b) ein Drucksystem (2) zum Aufpumpen und Evakuieren der Manschette,
• (c) einen Drucksensor (6) zum Feststellen des Druckes in der Manschette,
• (d) einen Pulswellensensor zum Feststellen der Pulswellenkomponente im Manschettendruck,
• (e) Mittel zum Feststellen der Amplitude der Pulswellenkomponente in aufeinanderfolgenden Zeitintervallen,
• (f) Mittel zum Feststellen des Maximalwerts dieser Pulswellenamplituden,

gekennzeichnet durch

• (g) Mittel zum Berechnen der Fläche zwischen der Einhüllenden einer bestimmten Folge aufeinanderfolgender Pulswellenamplituden und einer die Pulswellenamplituden der Endpunkte dieser Folge verbindenden Linie und zum Wiederholen dieser Berechnung für gleitend verschobene Endpunkte,
• (h) erste Mittel zum Feststellen des Maximalwerts der Flächen, welche auf der Seite höheren Manschettendrucks als der Manschettendruck, welcher dem Maximalwert der Amplitude der Pulswellenkomponente entspricht, berechnet sind,
• (i) zweite Mittel zum Feststellen des Maximalwerts der Flächen, die auf der Seite niedrigeren Manschettendrucks als der Manschettendruck, welcher dem Maximalwert der Amplitude der Pulswellenkomponente entspricht, berechnet sind, und
• (j) Mittel zum Bestimmen des maximalen Blutdruckes aus dem Manschettendruck, welcher der durch die ersten Mittel (siehe (h)) festgestellten Maximalfläche entspricht, und des minimalen Blutdrucks aus dem Manschettendruck, welcher der durch die zweiten Mittel (siehe (i)) festgestellten Maximalfläche entspricht.

2. Elektronisches Blutdruckmeßgerät, welches aufweist:

• (a) eine Manschette (1, 21; 61),
• (b) ein Drucksystem (2, 23, 24; 63, 64) zum Aufpumpen und Evakuieren der Manschette,
• (c) einen Drucksensor (3, 26; 66) zum Feststellen des Druckes in der Manschette,
• (d) Mittel (4) zum Feststellen der Pulswellenkomponente im Manschettendruck,
• (e) Mittel zum Bestimmen des Blutdrucks mittels der Parameter der Pulswellenkomponente,

gekennzeichnet durch

• (f) Mittel (5) zum Zerlegen des Pulswellensignals in eine Signalkomponente, welche größer als ein Referenzwert ist, und eine weitere Signalkomponente, welche kleiner als dieser Referenzwert ist,
• (g) Mittel (6) zum Glätten der beiden Signalkomponenten, und
• (h) Mittel (7) zum Kombinieren der beiden geglätteten Signalkomponenten.