DE3623289A1

DE3623289A1 - Blutdruckmesssystem

Info

Publication number: DE3623289A1
Application number: DE19863623289
Authority: DE
Inventors: Haruhiro Tereda; Kouichi Ishino; Nobuo Iwai
Original assignee: Matsushita Electric Works Ltd
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 1985-07-12
Filing date: 1986-07-10
Publication date: 1987-01-15
Also published as: JPS6214831A; US4751930A; DE3623289C2; JPH0311219B2

Description

Die hier beschriebene Erfindung betrifft im allgemeinen ein Blutdruckmeßsystem und insbesondere ein verbessertes Blutdruckmeßsystem unter Verwendung oszillometrischer Verfahren, zur Bestimmung der Blutdruckmessungen einer zu untersuchenden Person.

Es sind eine Anzahl von Blutdruckmeßsystemen vorgeschlagen worden, basierend auf oszillometrischen Verfahren, wie beispielsweise in den U.S. Patenten Nr. 42 63 918 und 44 07 297 gezeigt. Die bekannten Systeme, die auf oszillometrischen Verfahren beruhen, behandeln die strömende Menge, die einen Blutdruckimpuls darstellt, der in einer Arterie der Person auftritt, unter einem wechselnden äußeren Druck eines Abschließens oder Abbindens der Arterie zum Zwecke einer Analyse des oszillographischen Impulszuges und zur Bestimmung der systolischen und diastolischen Drücke. Das System wird praktisch so angewendet, daß ein Druckumformer verwendet wird, der in einer geeigneten Abfolge die Manschettendruckdaten (cuff pressure data) liefert, einschließlich des Abbindungsdruckes und des Blutdruckimpulses, der diesem überlagert ist. Bei den zuvor erwähnten bekannten Systemen wird der Blutdruckimpuls aus den Manschettendruckdaten entnommen in Form einer Impulshöhe oder eines Spitzenwertes, welcher die strömende oder pulsierende Menge darstellt.

Unvorteilhafterweise ist aber der überlagerte Blutdruckimpuls bei den Abbindungsdrücken bekannterweise geringer als 5 mmHg, was nicht nur das Verfahren, den Wert daraus zu entnehmen, schwierig macht, sondern den entnommenen Wert auch ziemlich unzulänglich sein läßt in Bezug auf mögliche Einflüsse, die bisweilsen auch mit einer nur leichten Bewegung der Person während eines Meßzyklus verbunden sind, oder unvermeidbare Einflüsse, die im Körper der Person ihren Ursprung haben. Entsprechend sind die bekannten Systeme, die die Blutdruckimpulse über ihre Impulshöhe erfassen, verschiedenen Einflüssen ausgesetzt und neigen im Ergebnis zu irrtümlicher oder falscher Einstellung, was vermieden werden sollte, um genaue und leichte Blutdruckmessungen zu ermöglichen.

Die hier beschriebene Erfindung hat zum Ziel, die zuvor aufgezeigten Probleme zu überwinden, was ihr demgemäß auch als Aufgabe zugrundeliegt.

Es ist ein Hauptziel der hier beschriebenen Erfindung, ein Blutdruckmeßsystem anzugeben, das gut unterscheiden zwischen Blutdruckimpulsen, hervorgerufen durch gewisse künstliche Einflüsse, und in der Lage ist, genauere und zuverlässigere Meßergebnisse zu liefern. Das Blutdruckmeßsystem gemäß der Erfindung weist eine Abbindungsmanschette auf zur Aufbringung eines veränderlichen Abbindungsdruckes auf die Arterie einer zu untersuchenden Person und Entnahme- oder Ablaßmittel, um zu ermöglichen, daß der Abbindungsdruck stufenweise abfällt. Druckumformungsmittel stehen in Verbindung mit der Abbindungsmanschette, um in einer geeigneten Probenabfolge augenblickliche Manschettendruckdaten zu liefern. Die gelieferten Manschettendruckdaten werden so umgeformt, daß daraus eine pulsierende Menge, repräsentativ für jeden arteriellen Blutdruckimpuls gewonnen wird, der in einer Abfolge während des Ablassens des Abbindungsdruckes auftritt, wie auch um einen statischen Manschettendruck zu entnehmen am Beginn jedes Blutdruckimpulses, der überlagert wird. Die so ermittelte pulsierende Menge wird dann verfahrensgemäß umgeformt zur Bestimmung der Blutdruckmessungen. Die charakteristische Eigenschaft der hier beschriebenen Erfindung ist darin begründet, daß die pulsierende Menge definiert ist als ein Integral des Blutdruckimpulses über einem in Abzug gebrachten Wert, der dem statischen Druck entspricht, welchem der Impuls überlagert wird. Mit einer solchen Methode der Behandlung der pulsierenden Menge in Form eines Integrals eines Blutdruckimpulses, ist es sogleich möglich, einen Blutdruckimpuls von möglichen Störeinflüssen oder künstlichen Einflüssen im Körper der Person zu unterscheiden, um eine genaue Analyse der Blutdruckimpulse sicherzustellen, auch in dem Fall, daß solche künstlichen Störungen den gleichen Wert aufweisen, wie die Impulshöhe des Blutdruckimpulses. Tatsächlich ist herausgefunden worden, daß die Impulshöhe des Blutdruckimpulses nur etwa 5 mmHg beträgt, was es schwierig macht, den Impuls von normalerweise zu erwartenden künstlichen Einflüssen zu unterscheiden.

Dementsprechend ist es ein Hauptziel der hier beschriebenen Erfindung, ein verbessertes Blutdruckmeßsystem anzugeben, das in der Lage ist, einen Blutdruckimpuls gut von künstlichen Einflüssen zu unterscheiden und eine genaue Analyse des Impulses sicherzustellen, für eine zuverlässige Bestimmung der Blutdruckmessungen.

Bei der hier beschriebenen Erfindung sind einige vorteilhafte Schemata offenbart, um die Impulsmenge als Integral eines Impulses zu definieren, in einer mehr übereinstimmenden Weise mit dem tatsächlichen Verhalten einer Blutdruckimpulsfolge, in einem Versuche, zuverlässigere Blutdruckmessungen zur Verfügung zu stellen.

Es ist daher ein weiteres Ziel der hier beschriebenen Erfindung, ein verbessertes Blutdruckmeßsystem anzugeben, das eine übereinstimmende und genaue Analyse von Blutdruckimpulsen ermöglicht, für zuverlässigere Blutdruckmessungen.

Diese und andere Ziele der hier beschriebenen Erfindung werden deutlich aus der nachstehenden detaillierten Beschreibung der Erfindung, wenn sie im Zusammenhang mit der beigefügten Zeichnung gesehen wird.

Auf dieser Zeichnung zeigt:

Fig. 1 eine schematische Ansicht eines Gerätes, bei dem ein Blutdruckmeßsystem gemäß der hier beschriebenen Erfindung verwirklicht ist, wobei das Gerät seiner Abbindungsmanschette gezeigt ist, angepaßt um den Arm einer zu untersuchenden Person herum;

Fig. 2 ein Blockdiagramm der vorstehenden Systems;

Fig. 3 ein Blockdiagramm, das die Einzelheiten eines Bereichs des vorgenannten Systems darstellt;

Fig. 4 ein wellenartiges Diagramm, das die Umhüllende von entnommenen Manschettendrücken zeigt, aufgezeichnet in Abhängigkeit von der Zeit, in einem Meßzyklus des zuvor gezeigten Systems;

Fig. 5 ein Diagramm von pulsierenden Mengen, in Abhängigkeit von der Zeit, in einem Meßzyklus gemäß Fig. 4, wobei die pulsierende Menge aus abgenommenen Drücken gemäß Fig. 4 entnommen ist;

Fig. 6 ein Diagramm von statischen Manschettendrücken, in Abhängigkeit von der Zeit, in einem Meßzyklus gemäß Fig. 4, wobei der statische Manschettendruck aus den abgenommenen Manschettendrücken gemäß Fig. 4 entnommen ist;

Fig. 7 eine vergrößerte Ansicht eines Bereiches der Darstellung gemäß Fig. 4;

Fig. 8 eine verdeutlichende Ansicht, ähnlich Fig. 7, welche die Umhüllende von abgenommenen jeweiligen Manschettendruckpunkten zeigt, verwendet zur Ermittlung der pulsierenden Menge und des statischen Manschettendruckes;

Fig. 9 und 10 Flußdiagramme, die jeweils das Verfahren zeigen, um den statischen Manschettendruck am Anfang eines Blutimpulses und den Spitzenwert des abgenommenen Manschettendruckes zu erhalten, innerhalb der Dauer des Blutdruckimpulses;

Fig. 11 bis 13 jeweils verdeutlichende Ansichten, die unterschiedliche Verfahren zeigen, um die pulsierende Menge zu erhalten, als ein Integral des Blutdruckimpulses;

Fig. 14 und 15 verdeutlichende Ansichten, die jeweils andere anwendbare Verfahren zeigen, um die pulsierende Menge zu erhalten, in Form eines Integrals des Blutdruckimpulses;

Fig. 16 ein Diagramm, das eine Abfolge von pulsierenden Mengen zeigt, die durch das Verfahren gemäß Fig. 11 gewonnen werden;

Fig. 17 ein Diagramm, das eine Abfolge von pulsierenden Mengen zeigt, die durch ein Verfahren gemäß Fig. 15 gewonnen werden;

Fig. 18 und 19 Diagramme, die zusammengenommen zu sehen sind, umd die Kriterien zu erläutern, zur Bestimmung der systolischen und diastolischen Drücke, bei Verwendung von einzelnen Abfolgen von pulsierenden Mengen und der statischen Manschettendrück; und

Fig. 20 und 21 Diagramme, die zusammengenommen zu sehen sind, zur Erläuterung anderer Kriterien zur Bestimmung der systolischen und diastolischen Drücke bei Verwendung der einzelnen Abfolgen von pulsierenden Mengen und der Parameter, die daraus erhalten sind.

Mit Bezug nun zu Fig. 1 ist ein Blutdruckmeßsystem gezeigt, bei dem die hier beschriebene Erfindung verwirklicht ist. Das System weist eine Abbindungsmanschette 2 auf, herkömmlicher Ausgestaltung, die um den oberen Arm einer zu untersuchenden Person 1 herumgeschlungen wird, um die Arterie abzubinden. Die Abbindungsmanschette 2 ist über eine Röhre 3 mit einem Druckumformer 4 verbunden, der in dem Gerätekörper 5 angebracht ist, zusammen mit zugehöriger Elektronik. Der Gerätekörper 5 ist mit einem Leistungsschalter 8 ausgestattet, und einer Anzeige 9, um die Ergebnisse der Blutdruckmessungen als Dezimalziffern anzuzeigen. Mit der Röhre 3 ist etwa in der Mitte zwischen der Abbindungsmanschette 2 und dem Druckumformer 4 ein Aufpumpblasebalg 6 verbunden mit einem Ablaßventil 7, um die Abbindungsmanschette 2 aufzublasen und es dann zu ermöglichen, den Abbindedruck stufenweise zu vermindern. Innerhalb dieser Periode der stufenweisen Druckabnahme werden die Blutdruckmessungen durchgeführt, basierend auf oszillometrischen Verfahren.

Wie in Fig. 2 gezeigt, weisen die elektronischen Mittel, die in dem Gerätekörper 5 angebracht sind, zusätzlich zu dem Druckumformer 4, einen Niederfrequenzfilter 10 (a low-pass filter 10), einen Analog-Digitalwandler 11 und einen Mikrocomputer 20 auf, welcher die Ausgangsgrößen aus dem Druckumformer 4 in einer programmierten Weise umwandelt, zur Bestimmung der Blutdruckmessungen, wie auch zur Anzeige der gemessenen Ergebnisse auf einer Anzeigeeinheit 9. Der Mikrocomputer 20 weist eine zentrale Prozessoreinheit (CPU) auf, zusammen mit einem Programmspeicher (ROM) und einen Datenspeicher (RAM). Die Ausgangsgrößen aus dem Druckumformer 4 werden kontinuierlich in den Analog-Digitalwandler 11 eingegeben, durch den Niederfrequenzfilger 10, der eine Abschneidefrequenz bei etwa 10 bis 20 Hz besitzt, um Störungs- und Geräuschsignale zu unterdrücken, die sich in dem Niederfrequenzband außerhalb des Signalbandes, das von Interesse ist, befinden, und um nur die Signale der gewünschten Frequenzen, die den erfaßten Manschettendruck darstellen, durchzulassen. An dem Analog-Digitalwandler 11 wird der erfaßte Manschettendruck, welcher die Summe aus statischem Druck, der auf die Abbindemanschette 2 aufgebracht wird, und einem arteriellen Blutdruckimpuls, erfaßt in der Zeitperiode des abnehmenden Manschettendruckes, nachdem die Arterie vollständig abgebunden ist, gesammelt, in einem ausreichenden höheren Verhältnis von etwa 10 bis 100 Hz, um zuverlässig den erfaßten Manschettendruck wiederzugeben, wie in Fig. 4 gezeigt. Die gesammelten Daten werden dann in den Mikrocomputer 20 eingegeben, der die Daten, die während der Zeitdauer des Ablassens des Manschettendruckes für eine Bestimmung der systolischen und diastolischen Drücke erfaßt worden sind, verfahrensmäßig umsetzt.

Mit Bezug nun zu Fig. 3 besteht der Mikrocomputer 20 aus einer Ableitungskomponente für den arteriellen Impuls 21, einem Ableitungsabschnitt für den statischen Manschettendruck 22, einem Speicher 23, einem arithmetischen Betriebsabschnitt 24, einem Blutdruckbestimmungsabschnitt 25, einem Anzeigeelemente 26 für das Ablaßverhältnis und das Impulsverhältnis und einem Anzeigeelement 27 für den Manschettendruck. Der Abschnitt für die Ableitungskomponente 21 für den arteriellen Impuls dient zum Ermitteln einer pulsierenden Menge aus den gesammelten Manschettendruckdaten, die jeweils die Blutdruckimpulse repräsentiert, die in Abfolge auftreten. Der Ableitungsabschnitt 22 für den statischen Manschettendruck dient zum Herauslösen des statischen Manschettendruckes aus den gesammelten Manschettendruckdaten, welcher stufenweise und fließend während des Ablaßzeitraumes abnimmt, wie schematisch durch die Linie A in Fig. 7 dargestellt, in welcher der erfaßte Manschettendruck, d. h. die Summe aus dem statischen Druck und dem überlagerten Blutdruckimpuls angezeigt ist durch die Kurve B.

Es sollte zu diesem Zeitpunkt beachtet werden, daß die pulsierende Menge definiert ist mit Hilfe eines Integrals des Blutdruckimpulses, welches dem statischen Manschettendruck überlagert ist, und daß die pulsierende Menge und der statische Manschettendruck berechnet sind aus einigen oder allen der Werte an Punkten der Hüllkurve der erfaßten Manschettendruckdaten. Diese Punkte sind, wie in Fig. 8 gezeigt ist, P _BASE, welcher für das Druckniveau am Anfang des Impulses steht, T _BASE, welcher für die Anfangszeit des Impulses steht, P _PEAK, welcher für den Druckwert an der Spitze des Impulses steht, und T _PEAK, welcher die Zeit der Spitze des Impulses ist, wobei diese Werte in betrieblichen Abfolgen erreicht werden, wie dies in den Fig. 9 und 10 dargestellt ist. Die betriebliche Abfolge gemäß Fig. 9 folgert P _BASE und T _BASE aus der Annahme, daß der Manschettendruck niemals über 300 mmHg ansteigen kann, was wesentlich höher ist als der maximale systolische Druck, der bei einem Hypertoniker (hypertensive) erwartet werden kann. Das heißt, daß während der Zeitdauer einer Abnahme des Manschettendruckes nachdem die Arterie vollkommen abgebunden ist, die Arterie einen Druck unterhalb 300 mmHg aufweist und "P _BASE" fortwährend erneuert wird, um den abnehmenden Manschettendruck darzustellen, der erfaßt wird, bis sich letzterer dreht, um anzuwachsen, wegen des Vorhandenseins des überlagerten Blutdruckimpulses, und ein solcher Anstieg dauert ein gewisses Zeitintervall, welches durch "COUNT MAX" definiert ist. Der Wert von "COUNT MAX" wird so ausgewählt, daß er groß genug ist, um einen augenblicklichen Anstieg des Druckes außer acht zu lassen, was nur für künstliche Einflüsse oder Störungen oder andere Geräuschsignale steht, die nicht den interessierenden Blutdruckimpuls darstellen.

In dieser Weise wird "P _BASE", welches der statische Manschettendruck am Anfang des Blutdruckimpulses ist, zusammen mit "T _BASE" erhalten, die Anfangszeit des Impulses. Bei der betrieblichen Abfolge gemäß Fig. 10 wird andererseits "P _PEAK" fortwährend erneuert, so daß er jeweils den ansteigenden Manschettendruck darstellt, der erfaßt wird, bis er wieder umkehrt, um abzunehmen, und eine solche Abnahme wird über ein bestimmtes Zeitintervall definiert durch "COUNT MAX". So wird "P _PEAK, welches der Manschettendruck an der Spitze des Impulses ist, zusammen mit "T _PEAK" erreicht, welches die Zeit der Spitze des Impulses ist.

Bei der hier beschriebenen Erfindung werden verschiedene vorteilhafte Schemata benutzt, um die pulsierenden Mengen zu erhalten, in Form von einem Integral des Blutimpulses. Ein einfachstes Schema ist es, wie in Fig. 11 gezeigt, die Menge zu berechnen als die Fläche VSa des Bereichs, der durch die Kurve des Impulses oberhalb des Wertes "P _BASE" begrenzt ist, welches der Manschettendruck ist am Anfang des Impulses. Die so erhaltene pulsierende Menge als Fläche VSa für jeden der Blutdruckimpulse, die in Abfolge während eines Meßzyklus erscheinen, wird in Abhängigkeit von der Zeit in Fig. 5 aufgezeichnet, wobei die Zeitachse genau mit derjenigen aus Fig. 4 übereinstimmt, die den erfaßten Manschettendruck zeigt, und mit derjenigen aus Fig. 6, die die Abfolge der statischen Manschettendrücke zeigt oder die Druckwerte am Anfang der wiederkehrenden Impulse. Diese zeitabhängigen Werte der pulsierenden Menge VSa und des statischen Manschettendruckes werden jeweils in dem Speicher 23 gespeichert und sind bei der nachfolgenden Durchführung der Bestimmung der Blutdruckmessungen und der Anzeige der Entnahme und Impulsverhältnisse in den Abschnitten 24, 25 und 26 herauszulesen. Der Abschnitt 24 handhabt auch die durchgehenden Daten (on-the-fly date) durch den Speicher 23, in einer solchen Weise, daß die Manschettendruckanzeigeeinheit 27 reagiert, um anzuzeigen auf dem Anzeigefeld 9 den Manschettendruck, der im dem Meßzyklus erfaßt wird.

Wie typischerweise in Fig. 5 dargestellt ist, zeigt die Abfolge der pulsierenden Mengen die charakteristische Form der Blutdruckimpulse, die in der Ablaßzeitspanne eines stufenweisen Abnehmens des Abbindungsdruckes erscheinen, welche Form ein eigenes Kriterium ergibt zur Bestimmung der systolischen und diastolischen Drücke, auf der Grundlage von oszillometrischen Verfahren. Zu diesem Zweck wird die Abfolge der pulsierenden Mengen in dem Abschnitt 24 analysiert, um das Kriterium zu erhalten, welches dann in dem Abschnitt 25 verwendet wird, um die systolischen und diastolischen Drücke zu bestimmen, wovon die Einzelheiten nachstehend beschrieben werden.

Mit Bezug zu Fig. 12 ist ein weiteres Schema dargestellt, mit dem eine Impulsmenge erhalten werden kann, bei welchem die Menge definiert ist als die Fläche VSb des Bereiches, der durch die Impulskurve zwischen den Grenzen T="T _BASE" und T="T _PEAK" definiert ist, oberhalb des Druckniveaus P="P _BASE". Dies beruht auf der Erkenntnis, daß die Komponente des Integrals der Impulskurve hinter der Impulsspitze leicht schwanken kann, abhängig von dem Abnahmeverhältnis des Manschettendruckes und es ist bevorzugt, daß dies ausgeglichen wird, indem eine Kennziffer vorgesehen wird, die genau das charakteristische Verhalten des Blutdruckimpulses wiedergibt. In der Folge kann die so erhaltene pulsierende Menge gut dazu dienen, eine mehr übereinstimmende Analyse der Blutdruckimpulse sicherzustellen, was sich in einer zuverlässigen Bestimmung der Blutdruckmessungen auswirkt.

Ein weiteres vorteilhaftes Schema, um die pulsierende Menge zu erhalten, ist in Fig. 13 gezeigt, in der die Menge definiert ist als die Fläche VSc des Bereichs, der durch die Impulskurve zwischen den Grenzen T="T _BASE1" und T="T _BASE2" oberhalb einer ungefähren Linie X des abnehmenden Manschettendruckes, welcher durch die Koordinaten (T _BASE1, P _BASE1) und (T _BASE2, P _BASE2) geht, wobei "P _BASE2" der Manschettendruck ist am Anfang des folgenden Blutdruckimpulses und "T _{BASE 2}" die Anfangszeit des nachfolgenden Impulses. Dieses Schema stellt die Tatsache in Rechnung, daß der statische Manschettendruck, welchem der Impuls überlagert wird, konstant abnimmt, wenn der Blutimpuls seine Amplitude ändert, was sich in einer genauen Wiedergabe des wahren Blutdruckes auswirkt, und so eine zuverlässigere Bestimmung der Blutdruckmessungen bewirkt.

Abgesehen von dem zuvor Ausgeführten, gibt es noch weitere wirksame Schemata, die bei der hier beschriebenen Erfindung verwendet werden können, welche die pulsierende Menge bestimmen als Quotient eines Integrals des Blutdruckimpulses mit einem bestimmten Zeitwert, innerhalb der Zeitdauer des Blutdruckes, d. h. als mittleren Druckwert, der erreicht wird, durch eine Division des Integrals des Impulses durch einen bestimmten Zeitwert. Fig. 14 zeigt eines der zuvor erwähnten Schemata, welches die pulsierende Menge als mittleren Druckwert VSa/T handhabt, wobei VSa die Fläche des Bereiches ist, der in dem Schema gemäß Fig. 11 definiert ist und T ein Zeitintervall ist von der Anfangszeit "T _BASE" des Impulses bis zu dem augenblicklichen "Tx ", wenn der Manschettendruck abnimmt auf den gleichen Wert "P _BASE" am Anfang des Impulses. Mit diesem Schema zum Ermitteln des mittleren Druckes des Impulses ist es möglich, jegliche Veränderung der Wellenform des Impulses zu kompensieren, welche auf Grund von bestehenden Störeinflüssen oder anderen Geräuschen induziert werden können, so wie etwa durch eine Bewegung der Person oder anderer nicht bekannter Gründe, welche Veränderung den Wert T oder die Impulsbreite ungebührlich verlängern würde und daher eine unzuverlässige Fläche VSa des Bereiches ergeben würde. Entsprechend kann das hier beschriebene Schema solche Störeinflüsse oder Geräusche erfolgreich ausschalten, die den Blutdruckimpuls ungebührlich verändern, was zu einer zuverlässigen Bestimmung der Blutdruckmessungen beiträgt.

Wie in Fig. 17 gezeigt, zeigt die Abfolge der pulsierenden Menge, die in Übereinstimmung mit dem zuvor erwähnten Schema ermittelt wird, die gleiche Tendenz oder die gleiche charakteristische Form wie sie Fig. 16 zu entnehmen ist, was zeigt, daß die Reihe der pulsierenden Menge in Übereinstimmung mit dem Schema gemäß Fig. 11 ist und es kann erkannt werden, daß es eine wirkungsvolle Alternative dazu ist, während die zuvor erwähnten vorteilhaften Eigenschaften beibehalten werden im Hinblick auf eine wirkungsvolle Ausschaltung von Störeinflüssen oder Geräuschen.

Fig. 15 stellt ein weiters wirkunsvolles Schema zum Erhalten der pulsierenden Menge dar, als mittleren Druckwert des Blutdruckimpulses. Bei diesem Schema wird der mittlere Druckwert berechnet durch eine Division der Fläche des Bereiches VSb, gemessen in der Weise, wie es in Fig. 12 dargestellt ist, durch den Zeitabschnitt T="T _PEAK"-"T _BASE". Entsprechend besitzt das hier beschriebene Schema den Vorteil, die nutzlose Komponente auszuschalten, die sich mit einem verändernden Entnahmeverhältnis verändert, wie zuvor beschrieben mit Bezug zu Fig. 12, zusätzlich zu den Vorteilen, die Störungen oder Geräusche auszuschalten, wie zuvor beschrieben mit Bezug zu Fig. 14.

Mit Bezug nun zu den Fig. 18 und 19 ist dort ein analytisches Verfahren dargestellt, die systolischen und diastolischen Drücke zu bestimmen, auf der Grundlage der pulsierenden Menge, die erhalten wird in Übereinstimmung mit der hier beschriebenen Erfindung. Die pulsierende Menge für jeden der Blutdrücke, die in dem Entnahmezeitraum eines abnehmenden Manschettendruckes erscheinen, wird in den Speicher 23 eingespeichert und herausgelesen zur verfahrensmäßigen Umsetzung in dem arithmetischen Betriebsabschnitt 24, nachdem die Mengen gemessen worden sind. Der Abschnitt 24 berechnet auf der Grundlage der pulsierenden Mengen in dem Speicher 23 eine Reihe von Schwellenwerten, einen zur Bestimmung des systolischen Druckes und den anderen für eine Bestimmung des diastolischen Druckes. Diese Schwellenwerte sind jeweils dazu bestimmt, eine Funktion des maximal pulsierenden Wertes "Q _max" zu sein, welcher den Wert des 13. Ereignisses in der Reihenfolge von pulsierenden Mengen in Fig. 18 entspricht. Die Schwellenwerte Ts und Td für die systolischen und diastolischen Drücke werden bei der hier beschriebenen Erfindung so definiert, daß sie individuelle Fraktionen oder Teilwerte von "Q _max" sind, wie es in den folgenden Gleichungen zum Ausdruck kommt: Ts=α × Qmax, und Td=β × Qmax, wobei 0≦ωτα, b≦ωτ1 ist. Beim Betrieb des Abschnittes 24 werden diese Grenzwerte Ts und Td aus der maximalen pulsierenden Menge "Q _max" berechnet. Nach dieser Berechnung ist der Abschnitt 25 zur Bestimmung des Blutdruckes in Betrieb, um die erste pulsierende Menge Qs zu ermitteln, die den systolischen Grenzwert Ts übersteigt und die letzte pulsierende Menge Qd, gerade bevor sie unter den diastolischen Grenzwert Td sinkt, wobei der erste Wert dem 5. Ereignis und der letzte Wert dem 17. Ereignis in der Abfolge von pulsierenden Mengen in Fig. 18 entspricht. Das erste Auftreten der pulsierenden Menge Qs oberhalb von "Ts " wird als Anzeichen für den systolischen Druck und das letzte Auftreten der pulsierenden Menge Qd oberhalb von "Td " für den diastolischen Druck verwendet. Auf diese Weise bestimmt der Abschnitt 25, welche pulsierende Menge jeweils den systolischen und diastolischen Drücken entspricht und entnimmt aus dem Speicher 23 den Wert des statischen Manschettendruckes, der der jeweiligen pulsierenden Menge entspricht, anzeigend das Auftreten jeder, der systolischen und diastolischen Drücke, wobei der so bestimmte Wert auf der Anzeige 9 angezeigt wird. Das heißt, daß in dem dargestellten Beispiel der Fig. 19 der systolische und der diastolische Druck jeweils als die Werte der statischen Manschettendrücke bei den 5. und 17. Ereignissen in der abnehmenden Folge der statischen Manschettendrücke bestimmt werden.

Ein weiteres analytisches Verfahren zur Bestimmung der systolischen und diastolischen Drücke wird nachstehend mit Bezug zu den Fig. 20 und 21 erörtert. Bei diesem Verfahren wird ein Parameter eingeführt, um zu bestimmen, welche pulsierende Menge den systolischen und diastolischen Drücken entspricht. Der Parameter P ist die Differenz zwischen den Werten von zwei benachbarten pulsierenden Mengen, wie es in der Gleichung P=Q _n - Q _n-1 zum Ausdruck kommt, wobei Q _n der Wert der pulsierenden Menge bei dem n-ten Ereignis ist.

Die systolischen und diastolischen Drücke werden bestimmt, indem die Werte der Parameter so geprüft werden, daß ein Maximum-Parameter, angezeigt durch ein S in der Figur, dem systolischen Druck entspricht, und daß ein Minimum-Parameter, angezeigt durch ein D in der Figur, dem diastolischen Druck entspricht. Um eine zuverlässige Bestimmung durchzuführen, die weniger abhängig ist von künstlichen oder störenden Einflüssen, weist das hier beschriebene Verfahren Gültigkeitsabschnitte Vs und Vd auf, für die jeweilige Bestimmung der systolischen und diastolischen Drücke, die jeweils eine gültige Dauer definieren, innerhalb welcher nur die pulsierende Menge repräsentativ ist für den systolischen oder diastolischen Druck, von welchem erwartet wird, daß er auftritt. So kann das System eine zuverlässige Messung ergeben, da die künstlischen Einflüsse herausgenommen werden, die außerhalb der Gültigkeitsdauer auftreten und einen Wert besitzen, der ansonsten als repräsentativ für den systolischen oder diastolischen Druck bestimmt würde, und entsprechend zu einer falschen Bestimmung führen würden. Diese Gültigkeitsdauer Vs entspricht dem Zeitintervall, während welchem die pulsierenden Mengen zwischen die untere Grenze SL=α ₁ × Qmax fallen, und die obere Grenze SU=α ₂ × Qmax, während die Gültigkeitsdauer Vd dem Zeitintervall entspricht, während welchem die pulsierenden Mengen zwischen die untere Grenze DL=β ₁ × Qmax und die obere Grenze DU=b ₂ × Qmax fallen, wobei 0≦ωτα ₁, α ₂, β ₁, β ₂≦ωτ1, und α ₁≦ωτα ₂, β ₂≦ωτβ ₂.

Es ist zu beachten zu diesem Zeitpunkt, daß auch andere analytische Verfahren zur Bestimmung der systolischen und diastolischen Drücke verwendet werden könnten, auf der Grundlage der pulsierenden Menge, die in Übereinstimmung mit der hier beschriebenen Erfindung erhalten wird. Es haben sich jedoch als am meisten übereinstimmend, zuverlässig und wirtschaftlich Blutdruckmessungen herausgestellt, die erhalten werden, wenn der systolische Druck in der Weise bestimmt wird, wie es in den Fig. 18 und 19 gezeigt ist, und zur gleichen Zeit der diastolische Druck in der Weise bestimmt wird, wie es in den Fig. 20 und 21 gezeigt ist.

Bezugszeichenliste

1 zu untersuchende Person
2 Abbindungsmanschette
3 Röhre
4 Druckumformer
5 Gerätekörper
6 Blasebalg
7 Ablaßventil
8 Leistungsschalter
9 Anzeigeeinheit
10 Niederfrequenzfilter
11 Analog-Digitalwandler
20 Mikrocomputer
21 Ableitungskomponente für den arteriellen Impuls
22 Ableitungsabschnitt für den statischen Manschettendruck
23 Speicher
24 arithmetischer Betriebsabschnitt
25 Blutdruckbestimmungsabschnitt
26 Anzeigeelement für die Abnahmerate und die Impulsrate
27 Anzeigeelement für den Manschettendruck

Claims

1. Blutdruckmeßsystem, gekennzeichnet durch
eine Abbindungsmanschette (2), um einen veränderbaren Abbindedruck auf die Arterie einer zu untersuchenden Person aufzubringen;
Entnahmemittel, um es zu ermöglichen, daß der Abbindungsdruck stufenweise abnimmt;
Druckumformungsmittel (4), die in Verbindung mit der Abbindungsmanschette (2) stehen, um eine geeignete Auswahl von augenblicklichen Manschettendruckdaten zu entnehmen;

Mitteln
(a) zum Ermitteln einer pulsierenden Menge aus den entnommenen Manschettendruckdaten, die jeden der Blutdruckwerte darstellt, der in Abfolge auftritt während einer Folge von Entnahmeschritten bezüglich des Abbindungsdruckes;
(b) zum Ermitteln eines statischen Manschettendruckes aus den gesammelten Manschettendruckdaten, mit Bezug zu jedem Blutdruckimpuls, während der Folge von Entnahmeschritten bezüglich des Abbindungsdruckes; und
(c) zur Verwendung der pulsierenden Mengen und der statischen Drücke für eine Bestimmung von Blutdruckmessungen;
und dadurch, daß die pulsierende Menge bestimmt wird als Integral eines Blutdruckimpulses über einem bestimmten Wert bzw. Ausgleichswert, der dem statischen Manschettendruck entspricht, welchem der Impuls überlagert ist.

2. Blutdruckmeßsystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die pulsierende Menge definiert ist als Integral des Blutdruckimpulses über dem bestimmten bzw. Ausgleichswert, der dem statischen Manschettendruck am Anfang eines entsprechenden Blutdruckimpulses entspricht.

3. Blutdruckmeßsystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die pulsierende Menge definiert ist als Integral des Blutdruckimpulses von seinem Anfang bis zur Spitze über dem Ausgleichswert oder bestimmten Wert, welcher gleich ist dem statischen Manschettendruck am Anfang des Blutdruckimpulses.

4. Blutdruckmeßsystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die pulsierende Menge definiert ist als Integral des Blutdruckimpulses über dem bestimmten bzw. dem Ausgleichswert auf einer ungefähren Drucklinie, die vom Anfang des Impulses bis zum Anfang des nachfolgend erscheinenden Blutdruckimpulses abfällt.

5. Blutdruckmeßsystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die pulsierende Menge definiert ist als Quotient eines Integrals des Blutdruckimpulses vom Anfang dieses Impulses bis zu einem bestimmten Zeitpunkt in der Impulsbreite über dem Ausgleichswert bzw. bestimmten Wert, durch das Zeitintervall vom Anfang bis zu diesem bestimmten Zeitpunkt, wobei der Ausgleichswert bzw. bestimmte Wert gleich dem statischen Manschettendruck am Anfang des Blutdruckimpulses ist.

6. Blutdruckmeßsystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die pulsierende Menge definiert ist als Quotient eines Integrals des Blutdruckimpulses vom Anfang dieses Impulses bis zu einem bestimmten Zeitpunkt innerhalb der Impulsbreite, über dem Ausgleichswert bzw. bestimmten Wert, durch das Zeitintervall vom Anfang bis zu dem bestimmten Zeitpunkt, wobei der Ausgleichswert bzw. bestimmte Wert gleich dem statischen Manschettendruck am Anfang des Blutdruckimpulses ist, und der bestimmte Zeitpunkt dasjenige Moment ist, wenn die entnommenen Manschettendruckabfälle auf dem gleichen Wert sind wie der statische Manschettendruck am Anfang des Impulses.

7. Blutdruckmeßsystem nach Anspruch 1, wobei die pulsierende Menge definiert ist als Quotient eines Integrals des Blutdruckimpulses vom Anfang bis zur Spitze dieses Impulses, oberhalb des Ausgleichswertes oder bestimmten Wertes, durch das Zeitintervall zwischen dem Anfang und der Spitze des Impulses, wobei der Ausgleichswert oder bestimmte Wert gleich dem statischen Manschettendruck am Anfang des Impulses ist.

8. Blutdruckmeßsystem, gekennzeichnet durch eine Abbindungsmanschette (2), die auf einer zu untersuchenden Person angebracht ist, um unterschiedliche Abbindungsdrücke auf diese aufzubringen, in Nachbarschaft zu einer Arterie;
Entnahmemittel (7), um den Abbindungsdruck stufenweise abfallen zu lassen;
Druckumformungsmittel (4), die mit der Abbindungsmanschette in Verbindung stehen, um augenblickliche Manschettendruckdaten zu ergeben;
einen Analog-Digitalwandler (11), der an die Druckumformungsmittel (4) gekuppelt ist, um Manschettendruckdaten zu ergeben in digitaler Form, in einer geeigneten Anzahl;
arterielle Impulskomponentenableitungsmittel (21), um aus den gesammelten Manschettendruckdaten eine pulsierende Menge zu ermitteln, die für die Blutdruckimpulse steht, die in Folge während einer Abfolge von abnehmenden Abbindungsdrücken auftreten, wobei die pulsierende Menge das Integral des Blutdruckimpulses oberhalb des Manschettendruckwertes ist, am Anfang des Impulses;
statische Manschettendruckableitungsmittel (22), zum Ermitteln eines statischen Manschettendruckes aus den gesammelten Manschettendruckdaten, am Anfang jedes Blutdruckimpulses, während der Abfolge von abnehmenden Abbindungsdrücken;
Speichermittel (23), um die pulsierende Menge zu speichern, mit Bezug zu jedem Blutdruckimpuls und dem statischen Manschettendruck;
Blutdruckbestimmungsmittel (25), welche die in dem Speicher gespeicherten Daten lesen, für eine arithmetische Umformung, um die systolischen uund diastolischen Drücke der Person zu bestimmen; und
Anzeigemittel (26, 27), zum Anzeigen der jeweiligen Werte der systolischen und diastolischen Drücke.