DE3686678T2 - Vorrichtung zur druckerzeugung fuer eine blutdruck-manschette. - Google Patents

Description

Bereich der Erfindung
• Diese Erfindung bezieht sich auf eine automatisierte Blutdrucküberwachung und im besonderen auf jene Arten der automatisierten Blutdrucküberwachungen, die eine pneumatische Manschette nutzen, um einen Gegendruck auf das Gefäßsystem des Patienten auszuüben.
Kreuzverweis auf verwandte Anmeldungen
• Hierdurch wird Bezug genommen auf unsere folgenden, gleichzeitig eingereichten anhängigen europäischen Patentanmeldungen: OSCILLMETRIC BLOOD PRESSURE MONITOR EMPLOYING NON-UNIFORM PRESSURE DECREMENTING STEP (Oszillometrisches Blutdrucküberwachungsgerät, das eine ungleichförmige Druckdekrementierstufe verwendet) EP-A-0208520; IMPROVED AUTOMATED MEAN ARTERIAL BLOOD PRESSURE MONITOR WITH DATA ENHANCEMENT (Verbessertes automatisiertes Überwachungsgerät für einen mittleren arteriellen Blutdruck mit Wertesteigerung) EP-A-0208521; IMPROVED AUTOMATED SYSTOLIC BLOOD PRESSURE MONITOR WITH DATA ENHANCEMENT (Verbessertes automatisiertes systolisches Blutdrucküberwachungsgerät mit Wertesteigerung) EP-A-0207806; IMPROVED AUTOMATED DIASTOLIC BLOOD PRESSURE MONITOR WITH DATA ENHANCEMENT (Verbesserter automatisierter diastolisches Blutdrucküberwachungsgerät mit Wertesteigerung) EP-A-0207807.
Hintergrund der Erfindung
• Viele automatisierte Blutdrucküberwachungsgeräte verwenden eine aufpumpbare Manschette, um einen gesteuerten Gegendruck auf das Gefäßsystem des Patienten auszuüben. Eine große Klasse solcher Überwachungsgeräte, die veranschaulicht werden durch jene, die in der US-A-4349034 und US-A-4360029 beschrieben sind und gemeinsam hiermit angeführt sind, verwendet das oszillometrische Verfahren. In Übereinstimmung mit diesem Verfahren wird eine pneumatische Manschette auf einen Druck aufgepumpt, der im wesentlichen eine Arterie, wie z.B. die Armarterie absperrt, und wird dann wird schrittweise, d.h. stufenweise entspannt. Herzzusammenziehungen erzeugen ein Blutdruckpulsieren, das Schwankungen im Blutdruck-Manschettendruck am Verschließungspunkt erzeugt, und die Amplituden dieser Schwankungen werden gemessen und weiterverarbeitet, um einen mittleren Arteriendruck, einen systolischen Druck und einen diastolischen Druck zu bestimmen.
• Bei einigen Varianten der oszillometrischen Systeme wird der Manschettendruck kontinuierlich abgelassen, typischerweise in einer linearen Weise, als daß der Druck in vorbestimmter stufenweiser Verringerung entspannt wird. Typischerweise wird jedoch der Manschettendruck durch einen Pumpmechanismus hergestellt, der mittels elektronischer oder Computersteuerung beim Beginn des Meßzyklus aktiviert wird, um die Manschette auf zupumpen. Danach wird die Manschette mit Hilfe von selektiv betätigten Druckentlüftungsventilen entleert. Es ist klar, daß solche Systeme großes Vertrauen in die Geschwindigkeit, die Genauigkeit und die Zuverlässigkeit einer solchen Pumpe setzen. Sogar die beste und schnellste handelsübliche Pumpvorrichtung benötigt im Bereich von 5 bis 10 Sekunden, bis die Pumpe einen gewünschten Manschettendruck (d.h. 20,685 bis 27,58 kPa (3 bis 4 Psi)) vor dem Beginn der Druckabsenkung und des Meßzyklus herzustellen. In einem Meßzyklus, der selbst 20 bis 30 Sekunden in Anspruch nimmt, ist die zusätzliche Zeit, die zum Aufpumpen erforderlich ist, hinsichtlich der Werte unproduktiv und bildet eine unwirtschaftliche Pause.
• Anstatt des Aufpumpens am Beginn des oberen systolischen Drucks gefolgt durch einen Entleerungsablauf währenddem Messungen vorgenommen werden, sind auch Systeme bekannt, die das anfänglich schnelle Aufpumpen an einem Punkt unterhalb des diastolischen Drucks unterbrechen, wobei mit einem gesteuerten weiteren Aufpumpen zum oberen systolischen Druck, Messungen während der gesteuerten weiteren Aufpumpphase vorgenommen werden.
• Bezug genommen wird ebenso auf die EP-A-0029349, die eine Blutdruckmessungsvorrichtung entsprechend dem Oberbegriff des Anspruchs 1 offenbart.
• Es ist dementsprechend ein erstes Ziel der vorliegenden Erfindung, die gesamte Blutdruckmessungszeit durch Reduzieren der Zeit zu verkürzen, die zum Manschettenaufpumpen beim Beginn jedes Zyklus erforderlich ist.
• Durch die Ausbreitung von Vorrichtungen, die bei der Kritischbetreuungseinneit, Intensivbetreuungseinheit oder im Operationssaal vorhanden sind, steht der Raum hoch im Kurs. Es ist deshalb wünschenswert, entweder den Raum, der durch eine Blutdruckvorrichtung eingenommen wird, zu minimieren oder zumindest beim funktionellen Verbessern der überwachungsgeräte ein Anwachsen der Raumzuweisung, die für die Überwachungsgeräte notwendig ist, zu vermeiden. Ebenso läßt die Portabilität der Überwachungsgeräte auf die Verminderung der Gesamtgröße der Vorrichtung schließen.
• Es ist deshalb ein anderes Ziel der vorliegenden Erfindung, ein beschleunigtes Aufpumpen unter Beibehaltung oder Verringerung der Gesamtgröße des Überwachungsgerätes zu schaffen. Es ist ein weiteres Ziel, eine kompakte, effektive Aufpumpvorrichtung mit einer verminderten Leistung, Präzision und Geschwindigkeitsbelastung auf die Pumpe zu schaffen.
• Ein anderer Nachteil, der bei gegenwärtig verfügbaren automatischen überwachungsvorrichtungen der zuvor genannten Art gefunden wurde, ist der störende Geräuschpegel, der durch die Luftpumpe erzeugt wird, wenn diese in Betrieb ist. Es ist deshalb ein noch anderes Ziel der vorliegenden Erfindung, eine Vorrichtung zu schaffen, bei der das durch die Pumpe erzeugte Geräusch im wesentlichen innerhalb der Vorrichtung begrenzt wird.
• Entsprechend der Erfindung wird eine Blutdruckmeßvorrichtung geschaffen, die enthält: eine aufpumpbare und entleerbare Druckmanschette; eine Einrichtung, die einen pneumatischen Behälter definiert; eine pneumatische Pumpe; eine Einrichtung, die mit der Manschette zum Abtasten des Manschettendruckes gekoppelt ist; und eine Entleerungsventileinrichtung, die mit der Manschette gekoppelt ist zum Entleeren der Luft aus der Manschette; dadurch gekennzeichnet, daß die Vorrichtung außerdem umfaßt: eine erste Ventileinrichtung, die die Pumpe und das Innere der Behältereinrichtung zum wählbaren Zuführen unter Druck stehender Luft aus der Pumpe in die Behältereinrichtung verbindet, um die Behältereinrichtung unter Druck zu setzen; eine zweite Ventileinrichtung, die die Behältereinrichtung und die Manschette zum wählbaren Herstellen einer Luftübertragungsverbindung zwischen der Behältereinrichtung und der Manschette miteinander verbindet, um ein schnelles Aufpumpen der Manschette zu bewirken; und eine Einrichtung, die mit der ersten und zweiten Ventileinrichtung gekoppelt ist zum Steuern deren Arbeitsweise, um die Manschette beim Beginn eines Blutdruckmeßzyklus aufzupumpen. Wenn die Messungen während der Manschettenentleerung vorgenommen werden, wird der Behälter mit einem Druck am obersten Ende des systolischen Blutdrucks eines Patienten aufrechterhalten und ist mit der Manschette beim Beginn des Meßzyklus gekoppelt. Die unter Druck stehende Luft aus dem Behälter setzt die Manschette am Beginn sehr schnell unter Druck, um die Arterie des Patienten für einen gesamten Herzzyklus zu verschließen, was durch den Manschettendruck ausgeführt wird. Danach werden die Ventilmechanismen, die mit der Manschette verbunden sind, verwendet, um steuerbar den Manschettendruck wie gewünscht zu vermindern, entweder kontinuierlich oder dekremental. Außerdem ist zur Unterstützung des Behälters die Pumpe direkt mit der Manschette verbunden, um einen adäquaten Druck für präzise Blutdruckmessungen abzusichern. Wenn Messungen während der Manschettenaufpumpung vorgenommen werden, ist die schnelle Unterdrucksetzung der Manschette am Anfang auf einem niedrigeren Pegel, gewöhnlich unterhalb des diastolischen Drucks.
• In einer bevorzugten Ausführungsform ist die Pumpe innerhalb des Behälters angeordnet und kommuniziert mit der Umgebungsatmosphäre durch Öffnungen im Gehäuse, das den Behälter definiert. Dadurch wird wirksam kaum Raum innerhalb der Blutdruckmeßeinheit verwendet, und es werden auch die Geräusche der gespeisten Pumpe gedämpft.
• Die Erfindung wird besser verstanden werden nach dem Lesen der nachfolgenden detaillierten Beschreibung der gegenwärtig bevorzugten Ausführungsformen unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen, in denen:
• Fig. 1 eine schematische Darstellung eines Systems und der Grundkomponenten ist, die die vorliegende Erfindung verkörpern;
• Fig. 2 eine quasi graphisch-schematische Veranschaulichung einer bevorzugten Ausführungsform ist, bei der die Pumpe innerhalb des Behälters angeordnet ist; und
• Fig. 3 ein Druck-Zeit-Diagramm ist, das die Arbeitsweise eines Systems nach dem Stand der Technik mit der Arbeitsweise der vorliegenden Erfindung vergleicht.
• Die gleichen Bezugszeichen werden durchgängig bei den Zeichnungen verwendet, um gleiche oder ähnliche Teile zu bezeichnen.
Detaillierte Beschreibung der gegenwärtig bevorzugten Ausführungsformen
• Es wird Bezug genommen auf die US-A-4360029, die im Detail ein System zur oszillometrischen Blutdrucküberwachung offenbart, auf die die Prinzipien der vorliegenden Erfindungen vorteilhaft angewendet werden können. Die Offenbarung der US-A-4360029 wird durch Bezugnahme einbezogen.
• Unter Bezugnahme auf Fig. 1 ist eine veranschaulichte Ausführungsform der Prinzipien der vorliegenden Erfindung gezeigt. Der Arm 100 eines menschlichen Patienten ist gezeigt, der eine herkömmliche flexible aufpumpbare und entleerbare Manschette 101 trägt zum Verschließen der Armarterie im vollständig entspannten Zustand. Ein Druckaufnehmer 102 ist über eine Leitung 103 mit der Manschette 101 gekoppelt und tastet den darin erzielten Druck ab. Entsprechend herkömmlicher oszillometrischer Verfahren werden die Druckschwankungen in der Arterie durch Änderungen im Gegendruck der Manschette 101 abgetastet und wiederum über den Aufnehmer 102 in ein elektrisches Signal umgewandelt, wobei dieser über einen Pfad 104 mit einem Mikroprozessor oder einem anderen Steuergerät 105 gekoppelt ist. Vom Standpunkt der Prinzipien der vorliegenden Erfindung kann die Verarbeitung der Signale aus dem Druckaufnehmer 102 durch den Mikroprozessor 105 entsprechend dem Stand der Technik, z.B. entsprechend der Lehre der US-A-4360029 ausgeführt werden, um Blutdruckwerte zu erzeugen und wahlweise Artefaktdaten auszufiltern.
• Alternativ dazu kann der Blutdruck entsprechend der US-A-4 543 962 bestimmt werden, die hiermit allgemein angeführt wird, und deren Offenbarung hierdurch unter Bezugnahme einbezogen wird.
• Wie auch gezeigt ist, ist die Manschette 101 über eine Leitung 106 mit einer ersten Öffnung, die mit dem Bezugszeichen "1" eines Mehrpositionsventiles 107 bezeichnet ist, verbunden. Das Ventil 107 wird durch eine Verbindung 108 vom Mikroprozessor 105 elektrisch gesteuert. Das Ventil 107 hat zwei andere Öffnungen, die jeweils mit "2" und "3" bezeichnet ist, wobei die Öffnung Nr. "2" über eine Leitung 109 und durch ein Rückschlagventil 110 mit dem Ausgang 111 einer pneumatischen Pumpe 112 verbunden ist. Die Pumpe 112 hat einen Einlaß 113, der mit der Atmosphäre kommuniziert. Eine Zweigleitung 114 kommuniziert auch mit der Öffnung "2" des Ventils 107 über eine Abzweigung 115 mit der Leitung 109. Das andere Ende der Leitung 114 kommuniziert über ein Rückschlagventil 116 mit dem Inneren eines Behälters 117. Das Innere des Behälters steht auch in direkter Verbindung über eine Leitung 118 mit der dritten Öffnung des Ventils 107. Wie in der Zeichnung gezeigt ist, hat das Ventil 107 ein Betätigungselement 119, das in der veranschaulichten Position die Öffnungen "2" und "3" miteinander verbindet. Das Ventil ist so angeordnet, daß, wenn es betätigt wird, d.h. wenn es im Gegenuhrzeigersinn 120º gedreht wird, die Verbindung zu der Öffnung "3" unterbricht und stattdessen die Öffnungen "1" und "2" in Verbindung bringt.
• Die Entleerungsventilvorrichtung 120 ist über eine Leitung 121 mit einer Zweigverbindung bei 122 mit der Leitung 106 verbunden, die zur Manschette 101 führt. Eine Austrittsverbindung aus der Entleerungsventilvorrichtung 120 ist bei 123 gezeigt. Die Ventilvorrichtung 120 erhält eine elektrische Steuerung über einen Pfad 124 aus dem Mikroprozessor 105. Die unter Druck gesetzte Luft im Behälter wird von einem Pumpendruck-Steuerschalter 125 und ein Druckentlastungsventil 126 überwacht, wobei der Erstere mit dem Behälter 117 über eine Leitung 127 verbunden ist, während Letzteres mit dem Behälter 117 über eine Leitung 128 verbunden ist. In dieser veranschaulichten Ausführungsform ist der Pumpendruck-Steuerschalter 125 gezeigt, wenn er elektrisch über einen Pfad 129 mit der Pumpe 112 und über einen Pfad 130 mit einer Energiequelle 131 verbunden ist. Das Druckentlastungsventil 126 ist, wie veranschaulicht ist, mit einem Ablaßausgang 132 versehen. Das Ventil 126 jedoch kann auch ein brauchbarer Ausblas-Stopfen od. dgl., wie es vom Stand der Technik her bekannt ist, sein.
• Unter Bezugnahme auf die Arbeitsweise der Vorrichtung, wie sie in Fig. 1 veranschaulicht ist, ist, wenn Energie zuerst zugeschaltet wird, der Luftdruck in dem Behälter 117 annähernd dem atmosphärischen Druck. Demzufolge wird der Pumpendruck-Steuerschalter 125, der drucksensitiv ist, in einem Zustand sein, um einen Kreis zu vervollständigen zum Aktivieren der Pumpe 112 durch die Energiequelle 131 über die Pfade 129 und 130. Der Schalter 125 hat einen unteren Betätigungsgrenzpegel über dem höchsten systolischen Druck, der mit der Vorrichtung beabsichtigt ist, zu messen, normalerweise oberhalb von 41,37-68,95 kPa (6-10 Psi). Gegenwärtig ist der untere Pegelpunkt vorzugsweise ungefähr 41,37-55,16 kPa (6-8 Psi). Bei der Inbetriebnahme wird die Pumpe 112 Luft aus ihrem Einlaß 113 in ihren Auslaß 111 dann durch das Rückschlagventil 110, die Leitung 109, das Ventil 107 (in der in der Zeichnung gezeigten Position) und durch die Leitung 118 in das Innere des Behälters 117 drängen. Dieser Pumpvorgang wird andauern, bis der Pumpendruck-Steuerschalter 125 über die Leitung 127 abtastet, daß der Druck innerhalb des Behälters 117 einen vorbestimmten oberen Pegelwert oberhalb des unteren Grenzwertes erreicht hat, d.h. zwischen 55,16 und 68,95 kPa (8-10 Psi). Gegenwärtig werden ungefähr 50,16 kPa (8 Psi) bevorzugt. Wenn dieses auftritt, wird der Druckschalter 125 die Speisung der Pumpe 112 über die Pfade 129 und 130 unterbrechen.
• Wenn gewünscht wird, eine Bestimmung des Blutdruckes zu beginnen, liefert der Mikroprozessor 105 ein Signal über den Pfad 108 an das Ventil 107 (das Ventil 107 kann sich auf ein Aufpumpventil beziehen) um zu bewirken, daß sich das Ventilteil 119 dreht, um so die Öffnungen "1" und "2" miteinander zu verbinden. Es kann nun zwei Pfaden durch das Ventil 107 gefolgt werden. Der erste Pfad kommt aus dem Behälter 117 über das Rückschlagventil 116, die Leitung 114, das Ventil 107 und die Leitung 106 zur Manschette 101. Der zweite Pfad kommt vom Pumpenauslaß 111 durch das Rückschlagventil 110, die Leitung 109 und das Ventil 107 zur Leitung 106 und zur Manschette 101. Es wird angenommen, daß die Entleerungsventilvorrichtung 120 geschlossen ist.
• Wird angenommen, daß eine typische Manschette für einen Erwachsenen ungefähr einen halben Liter Volumen hat und wird angenommen, daß ein Behälter 117 ein Volumen von annähernd einem halben Liter bis einem Liter hat, d.h. zwischen dem ein-. und dem zweifachen des Volumens der Manschette hat, die auf 55,16 kPa (8 Psi) unter Druck gesetzt wird, wird bei Betätigung des Ventils 107 die unter Druck gesetzte Luft im Behälter 117 dazu neigen, in die Manschette 101 auszuströmen, bis ein Druckausgleich erzielt ist. Basierend auf den Volumenbetrachtungen des Behälters, der Manschette und der Verbindungen und auf der Nichtbeachtung der Zunahme, die durch die Verbindung mit dem Auslaß 111 der Pumpe 112 geschaffen wird, wird das System sich auf einen Druck im Bereich von 20,685-27,58 kPa (3-4 Psi) ausgleichen. Dieses setzt voraus, daß keine weitere Steuerung durch den Mikroprozessor 105 erfolgt. Es wird jedoch bevorzugt, daß der Mikroprozessor 105 auf das Signal des Druckaufnehmers 102 anspricht, das den gegenwärtigen Druck in der Manschette 101 angibt, um das Aufpumpen der Manschette 101 zu unterbrechen, wenn der Druck in der Manschette einen vorbestimmten Wert erreicht hat, der im wesentlichen oberhalb des systolischen Druckes liegt. Solch eine Unterbrechung wird ausgeführt durch Zuführung eines Signals über den Pfad 108, um das Ventil 107 in die in Fig. 1 gezeigte Position zurückzuführen, um die Manschette 101 von ihren zwei Aufpumpquellen, dem Behälter 117 und der Pumpe 112 zu sperren. Wenn natürlich eine sich davon unterscheidende Meßfolge eingeführt wird, kann der Anfangsdruck, bei der das Aufpumpen unterbrochen wird, unterhalb des diastolischen oder irgendeines anderen gewünschten Pegels sein.
• Wenn aus irgendeinem Grund der Druck im Behälter 117 unterhalb des Druckes im Behälter 101 fällt, bevor der Druck im Behälter 101 den gewünschten Pegel erreicht hat, schließt das Rückschlagventil 116, um der Pumpe zu gestatten, durch ihr Rückschlagventil 110 den Manschettendruck zu erhöhen, bis der gewünschte Druck in der Manschette 101 erreicht ist. Es wird angenommen, daß der Behälterdruck unterhalb des Druckes gefallen ist, der für eine Speisepumpe genannt ist, d.h. unterhalb 41,37 kPa (6 Psi).
• Während des Aufpumpens der Manschette 101 wird der Druck im Behälter 117 beginnen abzufallen, da der Behälter 117 von der Pumpe getrennt ist und die unter Druck gesetzte Luft im Behälter genutzt wird, um die Manschette 101 auf zupumpen. Sobald der Druck innerhalb des Behälters 117 unterhalb des unteren Grenzwertes für den Druckschalter 125 gesunken ist (d.h. 41,37 kPa (6 Psi)), wird der Schalter die Pumpe 112 speisen. Es versteht sich, daß bis zum erneuten Speisen der Pumpe 112 das Rückschlagventil 110 die unter Druck gesetzte Luft, die aus dem Behälter 117 über das Rückschlagventil 116 kommt, daran hindert, rückwärts durch die Pumpe 112 zu strömen.
• Sobald das Aufpumpventil 107 zur Manschette 101 geschlossen wird und die in Fig. 1 gezeigte Position eingenommen hat, wird die Pumpe 112 die Zuführung von Luft in dem Behälter 117 fortsetzen, wenn der Druck im Behälter unterhalb des vorbestimmter Grenzpegels gefallen ist. Dieses Unterdrucksetzen des Behälters 117 kann gleichzeitig mit der Betätigung der Entleerungsventilvorrichtung 120 unter Steuerung des Mikroprozessors 105 stattfinden, um den Blutdruck des Patienten zu messen.
• Der Aufbau ist solchermaßen ausgeführt, daß die Pumpe relativ langsam den Behälter 117 unter Druck setzen kann, der, wenn er mit der Manschette 101 verbunden wird, schnell die Manschette aufpumpt. Eine tatsächliche Messung des Blutdruckes mittels der Steuerung des Mikroprozessors 105 und der Entleerungsventilvorrichtung 120 und wie sie durch den Druckaufnehmer 102 abgetastet wird, kann in irgendeiner brauchbaren Weise ausgeführt sein, wie es in den US-Patenten oder den gleichzeitig anhängigen Patentanmeldungen offenbart ist. Beim Abschluß jedes Meßzyklus kann die Entleerungsventilvorrichtung 120 lang genug wiedergeöffnet werden, um den Manschettendruck im wesentlichen vollständig zu entspannen. Danach kann die Entleerungsventilvorrichtung 120 in Abhängigkeit von einem neuen Meßzyklus geschlossen werden.
• Wie in Fig. 1 gezeigt ist, sind die verschiedenen Komponenten des Systems separat angeordnet. Im besonderen steht der gezeigte Behälter 117 für sich. Ein beträchtlicher Vorteil kann erzielt werden durch Anordnen der Pumpe innerhalb des Behälters 117, wie es in Fig. 2 gezeigt ist, auf die die Aufmerksamkeit nun gelenkt wird. Der Vorteil des Anordnens der Pumpe innerhalb des Behälters ist zweifach. Erstens ist es ein bequemer Weg, eine Schalldämpfung zu schaffen, um die Benutzer der Ausrüstung von dem normalen durch die Pumpe erzeugten Geräusch zu isolieren. Zweitens erzielt man durch das Anordnen der Pumpe innerhalb des Behälters eine beträchtliche Raumökonomie, da der Raumbedarf hoch im Kurs steht, wo die Patienten-Blutdruckmeßausrüstung im allgemeinen verwendet wird.
• Obwohl das nicht in Fig. 1 veranschaulicht ist, kann ein Filter und ein Schalldämpfer 150 im Lufteinlaß 113 mit der Pumpe 112 verbunden werden, wie in Fig. 2 gezeigt ist. Da die Arbeitsweise und der Aufbau der verschiedenen Komponenten in Fig. 2 außer ihrer relativen Anordnung zueinander im wesentlichen die gleichen wie in Fig. 1 sind, tragen die verschiedenen Komponenten die gleichen Bezugszeichen. Dieses erleichtert ein Verstehen der Arbeitsweise der Ausrüstung.
• Resümmierend wird während der Druckerzeugung, wenn der Behälterdruck unterhalb des untersten vorbestimmten Druckes fällt, d.h. unterhalb 41,37 kPa (6 Psi), die Pumpe eingeschaltet werden und wird nachfolgend ausgeschaltet werden, wenn der Behälterdruck den oberen vorbestimmten Druck, d.h. 55,16 kPa (8 Psi) erreicht hat. Wenn eine Blutdruckmessung gewünscht wird, wird das Aufpumpventil geöffnet, während der Manschettendruck überwacht wird, bis der Manschettendruck den gewünschten Pegel erreicht hat, bei dem das Entleerungsventil geschlossen wird. Danach wird die Entleerungsventilvorrichtung geöffnet und die Messung vorgenommen. Dieses kann in stufenweiser Form oder in einer anderen gewünschten Weise ausgeführt werden. Alternativ dazu kann die Blutdruckbestimmung während des gestuften oder kontinuierlichen Aufpumpens des Manschettendrucks oberhalb des schnell erzielten Pegels mit dem Entleerungsventil stattfinden, das die Luft aus der Manschette am Ende des Meßzyklus entleert.
• Es wird nun Bezug genommen auf Fig. 3, die graphisch den wesentlichen Vorteil illustriert, der durch die Verwendung der vorliegenden Erfindung erzielt wird. Dort ist ein erstes mit 160 bezeichnetes Kurvenbild des Manschettendruckes zur Zeit dargestellt, das die Zeitdauer veranschaulicht, die verwendet wird, annähernd sechs Sekunden, um eine Manschette auf den normalen Verschließdruck von annähernd 21,33 kPa (160 Torr) aufzupumpen unter Verwendung einer Vorrichtung nach dem Stand der Technik, die angewiesen ist auf ein direktes Aufpumpen aus der Pumpe. Im Gegensatz dazu wird der normale Verschließdruck in der Manschette in weniger als zwei Sekunden erreicht, wie durch die Kurve 161 in Fig. 3 veranschaulicht ist, wenn die Behälteranordnung nach der vorliegenden Erfindung verwendet wird, um schnell die Manschette aufzupumpen. Natürlich versteht es sich, daß ein höherer Anfangsdruck gefordert werden kann, wenn die Messungen am Patienten mit höherem Blutdruck abgenommen werden.
• Unter Bezugnahme auf die Fig. 1 und 2 ist zu verstehen, daß das Druckentlastungsventil 126 als ein Sicherheitsventil ausgestattet ist, um abzusichern, daß der Druck innerhalb des Behälters 117 nicht gefährliche Pegelwerte erreicht, wenn der Pumpensteuerungsschalter 125 (oder irgendein anderer Teil des Speisekreises für die Pumpe 112) eine Fehlfunktion aus irgendeinem Grund haben sollte. Das Ventil 126 kann eingesetzt werden, um den Behälter 117 durch den Auslaß 132 zu entleeren, wenn der Druck im Behälter 117 den Ventilsollwert an einem geeigneten Pegel oberhalb des oberen Pegelsollwertes des Pumpenschalters 125 erreicht.
• In einer vorliegenden bevorzugten Ausführungsform kann die Pumpe 112 ein Modell 5002 einer Pumpe sein, die handelsüblich von ASF beziehbar ist. Viele andere handelsüblich beziehbare Pumpen sind ebenfalls für die Vorrichtung geeignet. Das Aufpumpventil 107 sowie die Entleerungsvorrichtung 120 können ausgeführt sein durch das Modell E2012 von Ventilen, die handelsüblich von Precision Dynamics, Inc. aus New Britain, Connecticut erhältlich sind. Es sollte augenscheinlich sein, daß andere vergleichbare Ventile handelsüblich von anderen Quellen beziehbar sind, es sollten jedoch schnell betätigende Ventile sein.
• Der Pumpendrucksteuerschalter 125 kann ein Modell MPL601-Schalter sein, der von Micro Pneumatics Logic, Inc. erhältlich ist. Irgendein anderes brauchbares Druckentlastungsventil kann für das Ventil 126 auch verwendet werden.
• Zusammenfassend beinhalten die Prinzipien der vorliegenden Erfindung in ihrer breitesten Form eine Herstellung eines Manschettendruckes, die auf der Verwendung eines vorher unter Druck gesetzten Behälters mit-einer direkten Pumpverbindung als Unterstützung verwendet wird. Zusätzlich beinhaltet die Erfindung, daß die Pumpe innerhalb des Behälteraufbaus eingeschlossen ist, sowohl für die Schalldämmung als auch hinsichtlich der Raumökonomie. Es sollte auch verstanden werden, daß verschiedene andere Komponenten, wie z.B. die Ventile und/oder Druckschalter in die Begrenzungen des Behälters 117 eingeschlossen werden können, wenn dieses gewünscht wird.
• Es sollte auch augenscheinlich sein, daß das Mehrpositionenventil 107 gedacht sein kann als das Vorsehen von getrennten Ventileinrichtungen. Das heißt, eine Ventileinrichtung beinhaltet die Öffnungen "2" und "3" zum Verbinden der Pumpe 112 mit dem Inneren des Behälters 117 und eine andere Ventileinrichtung beinhaltet die Öffnungen "1" und "2" zum Verbinden des Behälters 117 mit der Manschette 101. Außerdem schaffen die Rückschlagventile 110 und 116 eine Ventileinrichtung zum Herstellen einer direkten Verbindung zwischen der Pumpe 112 und der Manschette 101 über das Ventil 107. Somit kann ein Fachmann entnehmen, daß die mehrfache Funktion des Ventils 107 mit unterschiedlichen Zweifachöffnungsventilen ausgeführt werden könnte.
• Während die Steuerung der Pumpe 112 in den veranschaulichten Ausführungsformen der oben beschriebenen Erfindung unter Verwendung des Druckschalters 125 ausgeführt wird, wird erwägt, daß die Pumpenbetätigung unter der Steuerung des Mikroprozessors erfolgen kann, wobei in diesem Fall ein Druckaufnehmer, der auf den Behälterdruck anspricht, Signale an den Mikroprozessor liefert, der wiederum geeignete Leistungsschalterkomponenten zwischen der Energiequelle 131 und der Pumpe 112 steuert.
• Das oben beschriebene Beispiel behandelt Erwachsenen-Druckmanschetten. Diese Manschetten gibt es im allgemeinen in vier verschiedenen Größen. Zusätzlich gibt es Neonatal-Manschetten in sehr viel kleineren Größen. Mit dem Pumpendruckschalter 125, der zwischen 41,37 und 55,16 kPa (6 und 8 Psi) arbeitet und mit einem Behälter, der ein Volumen annähernd dem einer Erwachsenen-Manschette hat, wird der Behälterdruck unter 41,37 kPa (6 Psi) fallen, bevor der Manschettendruck seinen gewünschten Pegel erreicht. Die Pumpe wird gespeist und unterstützt ein weiteres Aufpumpen der Manschette. Wenn der Druck in der Manschette zumindest gleich dem Behälterdruck wird und wenn es gewünscht wird, den Manschettendruck zu erhöhen, ist es offensichtlich, daß das Rückschlagventil 116 schließt, um den gesamten Pumpenausgang zur Manschette zu leiten und nicht zum Behälter zu leiten, bis das Aufpumpventil schließt. Die Situation ist eine andere mit einem kleinen Volumen einer Neonatal-Manschette. Hier ist das Behältervolumen viele Male größer als das Manschettenvolumen und das Unterdrucksetzen der Manschette auf den gewünschten Pegel wird ausgeführt, bevor der Behälter 117 seinen Innendruck unterhalb des Grenzwertes von 41,37 kPa (6 Psi) fällt. Demzufolge wird die Pumpe nicht in einen direkten Vorgang abgerufen, bis verschiedene Aufpumpzyklen abgelaufen sind.

Claims (13)

1. Blutdrückmeßvorrichtung, mit:

einer aufpumpbaren und entleerbaren Druckmanschette (101);

einer Einrichtung, die einen pneumatischen Behälter (117) definiert;

einer pneumatische Pumpe (112);

einer Einrichtung (102), die mit der Manschette gekoppelt ist zum Abtasten des Manschettendruckes; und

einer Entleerungsventileinrichtung (120), die mit der Manschette gekoppelt ist zum Ablassen von Luft aus der Manschette;

dadurch gekennzeichnet, daß die Vorrichtung außerdem umfaßt:

eine erste Ventileinrichtung (107), die die Pumpe und das Innere der Behältereinrichtung miteinander verbindet zum ausgewählten Zuführen von unter Druck stehender Luft aus der Pumpe in die Behältereinrichtung zum Unterdrucksetzen der Behältereinrichtung;

eine zweite Ventileinrichtung (107), die die Behältereinrichtung und die Manschette miteinander verbindet zum ausgewählten Herstellen einer Luftübertragungsverbindung zwischen der Behältereinrichtung und der Manschette, um ein schnelles Aufpumpen der Manschette zu bewirken; und

eine Einrichtung (105), die mit der ersten und zweiten Ventileinrichtung gekoppelt ist zum Steuern der Arbeitsweise derselben, um die Manschette beim Beginn eines Blutdruckmeßzyklus aufzupumpen.

2. Blutdruckmeßvorrichtung nach Anspruch 1, wobei die Pumpe innerhalb der Behältereinrichtung angeordnet ist.

3. Blutdruckmeßvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, die eine dritte Ventileinrichtung (110) aufweist, die die Pumpe und die Manschette miteinander verbindet zum ausgewählten Herstellen einer direkten Luftübertragungsverbindung zwischen der Pumpe und der Manschette während der Zeitdauer der Manschettenaufpumpung, um eine vollständige Manschettenaufpumpung abzusichern, immer dann, wenn die Inhalte der Behältereinrichtung ungenügend sind.

4. Blutdruckmeßvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei die erste und zweite Ventileinrichtung durch einen einzelnen Mehrfachpositionsventilmechanismus (107) gebildet sind, der eine erste Position zum Koppeln eines Auslasses der Pumpe mit dem Inneren der Behältereinrichtung aufweist und der eine zweite Position aufweist zum Koppeln der Behältereinrichtung mit der Manschette.

5. Blutdruckmeßvorrichtung nach Anspruch 4, wobei die Verbindung der Pumpe, der Behältereinrichtung und des Mehrfachpositionsventilmechanismus solcherart ausgebildet ist, daß der Pumpenauslaß in direkter Verbindung mit der Manschette gekoppelt ist, wenn der Mehrfachpositionsventilmechanismus in der zweiten Position befindlich ist.

6. Blutdruckmeßvorrichtung nach Anspruch 5, wobei der Mehrfachpositionsventilmechanismus erste, zweite und dritte Öffnungen umfaßt und ein Ventilteil umfaßt zum ausgewählten Herstellen einer Verbindung zwischen der ersten und zweiten Öffnung oder zwischen der zweiten und dritten Öffnung, eine erste Leitung umfaßt, die die erste Öffnung mit der Manschette verbindet, eine zweite Leitung umfaßt, die den Pumpenauslaß über ein Rückschlagventil (110) mit der zweiten Öffnung verbindet, eine dritte Leitung umfaßt, die die dritte Öffnung mit dem Inneren der Behältereinrichtung verbindet und außerdem eine Leitung umfaßt, die ein Rückschlagventil aufweist, und die die zweite Öffnung mit dem Inneren der Behältereinrichtung verbindet.

7. Blutdruckmeßvorrichtung nach Anspruch 6, wobei die Rückschlagventile innerhalb der Behältereinrichtung angeordnet sind.

8. Blutdruckmeßvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, die außerdem eine Einrichtung zum Abtasten des Luftdrucks innerhalb der Behältereinrichtung umfaßt und eine Pumpensteuereinrichtung umfaßt, die die zuletzt erwähnte Einrichtung und die Pumpe miteinander verbindet zum Bewirken der Arbeitsweise der Pumpe, wenn der Druck innerhalb der Behältereinrichtung unterhalb eines ersten vorgegebenen Pegels fällt, der oberhalb des höchsten systolischen Druckes liegt, für den die Vorrichtung zu messen ausgelegt ist.

9. Blutdruckmeßvorrichtung nach Anspruch 8, wobei der erste vorgegebene Pegel ungefähr 41,37 kPa (6 Psi) ist.

10. Blutdruckmeßvorrichtung nach Anspruch 8 oder 9, wobei die Pumpensteuereinrichtung so aufgebaut und angeordnet ist, daß die Arbeitsweise der Pumpe unterbrochen wird, wenn der Druck innerhalb der Behältereinrichtung einen zweiten vorgegebenen Pegel erreicht, der oberhalb des ersten vorgegebenen Pegels liegt.

11. Blutdruckmeßvorrichtung nach Anspruch 10, wobei der zweite vorgegebene Pegel innerhalb des Bereiches von 55,16 bis 68,95 kPa (8 bis 10 Psi) liegt.

12. Blutdruckmeßvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 11, wobei die Behältereinrichtung ein Volumen aufweist, das zumindest so groß ist, wie das Volumen der Manschette.

13. Blutdruckmeßvorrichtung nach Anspruch 12, wobei die Behältereinrichtung ein Volumen hat, das im wesentlichen zwischen dem Ein- bis Zweifachen des Volumens der Manschette liegt.