DE3786820T2

DE3786820T2 - Blutdruckmesser mit adaptiver Erkennung der Korotkoffgeräusche.

Info

Publication number: DE3786820T2
Application number: DE87104834T
Authority: DE
Inventors: Keiji Yamaguchi
Original assignee: Terumo Corp
Current assignee: Terumo Corp
Priority date: 1986-04-03
Filing date: 1987-04-01
Publication date: 1993-11-11
Anticipated expiration: 2007-04-02
Also published as: US4840181A; KR870009696A; EP0240924B1; JPS62233142A; EP0240924A3; KR890004553B1; EP0240924A2; DE3786820D1

Description

HINTERGRUND DER ERFINDUNG

Gebiet der Erfindung

Die vorliegende Erfindung betrifft einen stethoskopischen Blutdruckmesser und insbesondere einen stethoskopischen Blutdruckmesser, der die Klopf- oder Schlaggeräusche des Arterienblutstroms oder die sog. Korotkoffgeräusche in Unterscheidung von Störsignal oder Rauschen zu erkennen vermag.

Beschreibung des Stands der Technik

Bei der stethoskopischen Blutdruckmessung wird ein über eine aufgeblasene Manschette an ein Blutgefäß angelegter Druck variiert, während gleichzeitig zur Bestimmung des systolischen und diastolischen Drucks die Korotkoffklopfgeräusche erkannt (überwacht) werden.
Ein Filter- und Komparatorsystem ist eine bisher vorgeschlagene Möglichkeit für die Erkennung der Korotkoffgeräusche aus einem Ausgangssignal eines an einer aufgeblasenen Manschette angebrachten Mikrophons.
Wie auf diesem Fachgebiet allgemein bekannt ist, ist die spektrale Verteilung von Korotkoffklopf- oder -schlaggeräuschen in der Frequenzverteilung von physikalischen (körperlichen) Bewegungen und von externem Rauschen unterscheidbar. Das Filter- und Komparatorsystem arbeitet auf der Grundlage der obigen Unterscheidung und ist so ausgebildet, daß ein Signal, das durch ein an einer aufgeblasenen Manschette angebrachtes Mikrophon abgegriffen wird, durch ein Filter geleitet wird, um die Amplitude jeder von den Korotkoffgeräuschen verschiedenen Frequenzkomponente zu reduzieren, worauf die Frequenzkomponente der Korotkoffgeräusche durch einen Spannungskomparator mit einem vorbestimmten Schwellenwert verglichen wird, um eine Beziehung dazwischen zu bestimmen.
Aus verschiedenen Gründen haben sich jedoch mit dem Filter- und Komparatorsystem bezüglich des Ausziehens oder Aussiebens nur der von Rauschen (Störsignalen) freien Korotkoffgeräusche Schwierigkeiten ergeben. Die Frequenzkomponente der Korotkoffgeräusche hängt nämlich nicht nur von der Einzelperson, sondern auch von der Zeit der Messung, dem Manschettendruck und verschiedenen anderen Meßbedingungen ab. Die Frequenzkomponente des Rauschens überdeckt einen weiten Bereich, d. h. von einigen 10 Hz bis zu mehreren 100 Hz, und überlappt die Frequenzkomponente der Korotkoffgeräusche; außerdem ist das Wellenformmuster des Rauschens in manchen Fällen dem der Korotkoffgeräusche analog.
Ein anderes Problem beim Filter- und Komparatorsystem besteht darin, daß die Korotkoffgeräusche nicht ohne weiteres von den Pulsgeräuschen unterschieden werden können, wenn die Frequenzkomponente der ersteren vergleichsweise niedrig ist; da die Diskriminierung bzw. Unterscheidung auf der Basis des Pegels erfolgt, kann die Meßgenauigkeit durch Unterschiede in der Amplitude der Korotkoffgeräusche beeinflußt werden.
Obgleich auch ein anderes, auf der Wellenform der Korotkoffgeräusche basierendes Erkennungssystem (Mustererkennungssystem) bekannt ist, vermag dieses ebenfalls nicht ohne weiteres die Korotkoffgeräusche in Unterscheidung vom Rauschen zu identifizieren, weil Korotkoffgeräusche und Rauschen (Störsignal) einander bezüglich des Wellenformmusters oder -schemas ähnlich sind.
Insbesondere wird unmittelbar nach der Erkennung eines Korotkoffklopfgeräusches durch Mustererkennung - manchmal Rauschen, das in der Amplitude niedriger als die Korotkoffgeräusche und diesen ähnlich ist, d. h. ein Nachziehen oder Nachwirken von Korotkoffgeräuschen, als Korotkoffgeräusche erkannt (bzw. erfaßt). Dies ist zum Teil der Tatsache, daß die Amplitude der Korotkoffgeräusche vom Individuum (Patienten) abhängt, und zum Teil der Tatsache zuzuschreiben, daß bezüglich der gleichen Person die Amplituden der Korotkoffgeräusche unmittelbar nach Beginn der Messung und unmittelbar vor dem Ende der Messung manchmal wesentlich kleiner sind als die im Laufe der Messung erreichte größte Amplitude. Das Nachziehen (tailing) der Korotkoffgeräusche neigt zu einem Längerwerden mit größer werdender Amplitude der Korotkoffgeräusche, während die Dauer dieses Nachziehens von der Amplitude der Korotkoffgeräusche abhängt, wodurch die Schwierigkeit der Rauschenbeseitigung erhöht wird.
Das Dokument EP-A-0 203 004 ist im Sinne von Art. 54(1) & (3) EPÜ und lediglich für die bezeichneten Staaten BE, DE, FR und GB relevant.
Dieses Dokument offenbart einen Blutdruckmesser, umfassend: eine Druckanlegeeinheit zum Anlegen eines variablen Drucks an ein Blutgefäß, eine Schwingungsmeßeinheit zum Detektieren bzw. Messen einer vom Blutgefäß, während dieses durch die Druckanlegeeinheit mit Druck beaufschlagt ist, erzeugten Schwingung, eine Druckmeßeinheit zum Messen des an das Blutgefäß angelegten Drucks und eine Korotkoffgeräuscherkennungseinheit zum Erkennen oder Erfassen von Korotkoffgeräuschen aus der durch die Schwingungsmeßeinheit gemessenen Schwingung sowie eine Blutdruckrecheneinheit zum Berechnen des Blutdrucks anhand des an das Blutgefäß angelegten, durch die Druckmeßeinheit gemessenen Drucks, wenn die Korotkoffgeräuscherkennungseinheit eines der Korotkoffgeräusche erkannt hat.
Die US-A-4 396 018 beschreibt einen Korotkoffgeräuschdetektor, bei dem ein Zeitintervall zum Zwecke der Störsignal- oder Rauschenunterbindung gesetzt (vorgegeben) wird. Genauer gesagt: ein erstes Mikrophon greift einen Puls oder Impuls ab, und in Abhängigkeit davon erzeugt die Verzögerungsschaltung einen Maskierimpuls von etwa 12 ms, dessen Hinterflanke einen Eingangsanschluß eines Torglieds für eine vorbestimmte Zeitspanne von etwa 80 ms freigibt. Nachdem ein zweites Mikrophon die Korotkoffgeräusche unter Erzeugung eines Impulses abgegriffen hat, spricht ein Multivibrator darauf an, um den anderen Eingangsanschluß des Torglieds während der Periode von etwa 100 ms freizugeben.
Die US-A-4 501 281 offenbart ein System zum Messen des Blutdrucks, welches die in Form eines von den gemessenen Geräuschen abgeleiteten Digitalsignals detektierten Korotkoffgeräusche analysiert bzw. auswertet. Mittels einer Bestimmung, ob die Amplitude zwischen den Peaks des Signals größer ist als ein vorbestimmter Wert, und ob ein Zeitintervall zwischen den Peaks in einer vorbestimmten Zeitspanne liegt, werden die Korotkoffgeräusche erkannt.

ABRISS DER ERFINDUNG

Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist damit die Schaffung eines Blutdruckmessers, der Korotkoffgeräusche zu erkennen vermag, und eines Verfahrens zum genauen Erkennen von Korotkoffgeräuschen, ohne das Nachziehen der Korotkoffgeräusche als echte Korotkoffgeräusche zu erkennen oder zu erfassen.
Zur Lösung der obigen Aufgabe kennzeichnet sich ein Blutdruckmesser gemäß der vorliegenden Erfindung durch die Merkmale nach Anspruch 1. Das Verfahren umfaßt ferner die Schritte nach Anspruch 5.
Eines der kennzeichnenden Merkmale der vorliegenden Erfindung besteht darin, daß die Zeitbreiteneinstelleinheit in der Lage ist, eine Zeitbreite einzustellen, die an die Amplitude eines Korotkoffgeräusches angepaßt ist, das unmittelbar vor der Korotkoffgeräuscherkennungseinheit erkannt oder erfaßt wird.
Die Korotkoffgeräuscherkennungseinheit kann ausgelegt sein zum Halten einer Signalwellenform, die durch die Schwingungsmeßeinheit detektiert wird, zum Detektieren eines Höchstpunkts C&sub3; der gehaltenen Wellenform, zum Detektieren eines Punkts eines Mindestwerts C&sub2; innerhalb eines vorbestimmten Zeitschlitzes t&sub1;, dessen Ende der Höchstpunkt C&sub3; ist, zum Entscheiden (Bestimmen), ob ein(e) Pegeldifferential bzw. -differenz zwischen den detektierten Punkten C&sub2; und C&sub3; in einem vorbestimmten Bereich liegt, zum Detektieren dann, wenn entschieden wird, daß es bzw. sie innerhalb des vorbestimmten Bereichs liegt, eines Punkts des größten Werts C&sub1; in einem vorbestimmten Zeitschlitz t&sub2;, dessen Ende der Punkt C&sub2; ist, zum Entscheiden, ob eine Pegeldifferenz zwischen den detektierten Punkten C&sub1; und C&sub2; in einem vorbestimmten Bereich liegt, zum Detektieren dann, wenn sie als im vorbestimmten Bereich liegend entschieden wurde, eines Punkts des kleinsten Werts C&sub4; innerhalb eines vorbestimmten Zeitschlitzes t&sub3;, dessen Beginn der Punkt C&sub3; ist, und zum Entscheiden, ob eine Pegeldifferenz zwischen den Punkten C&sub4; und C&sub3; in einem vorbestimmten Bereich liegt, um damit ein Korotkoffgeräusch in einer Signalwellenform zu erkennen (d. h. zu erfassen).

KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN

Die obige sowie weitere Aufgaben, Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung ergeben sich noch deutlicher aus der folgenden genauen Beschreibung anhand der beigefügten Zeichnungen, in denen zeigen:
Fig. 1 ein Blockschaltbild zur Darstellung verschiedener Funktionen einer Zentraleinheit (CPU), die im Blutdruckmesser gemäß der vorliegenden Erfindung enthalten ist,
Fig. 2 ein Blockschaltbild der Hardware-Anordnung beim Blutdruckmesser gemäß der vorliegenden Erfindung,
Fig. 3A und 3B jeweils Darstellungen eines Kennlinienmusters einer Korotkoffgeräuschwellenform,
Fig. 4A bis 4O Darstellungen der Art und Weise, wie verschiedene oder diskrete kennzeichnende Punkte bzw. Kennpunkte mittels eines in den Fig. 7A und 7B dargestellten Programms erkannt werden,
Fig. 5 eine Darstellung einer Korotkoffgeräuschwellenform, in welcher feine Welligkeit in der Nähe eines Extremwerts auftritt,
Fig. 6 eine das Nachziehen der Korotkoffgeräusche veranschaulichende Darstellung,
Fig. 7A und 7B Ablaufdiagramme zur Verdeutlichung eines Vorgangs für die Erkennung von Korotkoffgeräuschen und für die Unterscheidung des Nachziehens der Korotkoffgeräusche und
Fig. 8 ein Blockschaltbild des allgemeinen Aufbaus des Blutdruckmessers gemäß der vorliegenden Erfindung.

BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORM

In Fig. 2 ist die Hardware eines Blutdruckmessers gemäß der vorliegenden Erfindung dargestellt. Der dargestellte Blutdruckmesser enthält ein Mikrophon 2, welches den Schall oder die Schwingung von einem Blutgefäß abzugreifen und in ein elektrisches Signal für die Detektion bzw. Erfassung von Korotkoffgeräuschen umzuwandeln vermag. Die Korotkoffgeräusche gehen von einer Arterie aus, die mittels einer aufgeblasenen Manschette 28 unter Druck gesetzt und dann sequentiell vom Druck entlastet wird. Der Blutdruck, bei dem das erste Korotkoffgeräusch auftritt, wird als systolischer Druck bezeichnet, während der Blutdruck, bei dem das letzte Korotkoffgeräusch entsteht, als diastolischer Druck bezeichnet wird.
Die Fig. 3A und 3B veranschaulichen Muster, die für Korotkoffklopfgeräusche eigentümlich sind. Insbesondere veranschaulicht Fig. 3A ein typisches Muster von Korotkoffgeräuschen, auf welches der Blutdruckmesser anspricht, während Fig. 3B eine invertierte Version des Musters gemäß Fig. 3A bezüglich des Signalpegels zeigt.
Ein Korotkoffgeräusch kennzeichnet sich durch vier diskrete Punkte oder kennzeichnende Punkte bzw. Kennpunkte C&sub1;, C&sub2;&sub1; C&sub3; und C&sub4; (vgl. Fig. 3A und 3B). Der Blutdruckmesser gemäß der vorliegenden Erfindung ist ausgelegt zum Erkennen eines Korotkoffgeräusches auf der Grundlage einer Beziehung zwischen den vier Kennpunkten C&sub1; bis C&sub4;. Der Punkt C&sub3; wird allgemein als Spitze oder Peak bezeichnet, an welchem der Signalpegel am höchsten ist (Fig. 3A), oder aber er wird als Tiefpunkt bezeichnet, an welchem der Signalpegel am niedrigsten ist (Fig. 3B), was auf noch zu beschreibende Weise eine bedeutende Rolle bezüglich der Erkennung der Korotkoffgeräusche spielt. Sobald der Kennpunkt C&sub3; bestimmt ist, können die anderen Kennpunkte C&sub1;, C&sub2; und C&sub4; jeweils mit einem vorbestimmten analytischen Prozeß bzw. Auswertungsprozeß, ausgehend vom Punkt C&sub3;, bestimmt werden.
Ein Korotkoffgeräusch wird nach einem später noch näher beschriebenen Verfahren aus einem Ausgangssignal des Mikrophons 2 ausgezogen bzw. ausgesiebt.
Eine Filter- und Verstärkerstufe 6 formt die Wellenform und verstärkt das Ausgangssignal des Mikrophons 2 zwecks Erzeugung eines Signals K, das an einen Analoge Digital- bzw. A/D-Wandler 12 angelegt wird. Ein Druckdetektor 4 dient zum Detektieren des Augenblickdrucks, der durch eine Druckanlegeeinheit von einer aufgeblasenen Manschette 28 an ein Blutgefäß angelegt wird, wobei der detektierte oder gemessene Druck in ein elektrisches Signal umgewandelt wird. Ein Verstärker 8 verstärkt ein Ausgangssignal des Druckdetektors 4 zur Erzeugung eines Signals P, welches den am Blutgefäß anliegenden Druck repräsentiert. Das Signal wird auch dem A/D-Wandler 12 zugespeist. Die Signal K und P, die Analogsignale sind und von der Filter- und Verstärkerstufe 6 oder einem Verstärker 8 zugespeist werden, werden durch den A/D- Wandler 12 einzeln in Digitalsignale umgesetzt. Von einer Bezugsspannungsquelle 18 wird eine Bezugsspannung dem A/D-Wandler 12 zugespeist, so daß letzterer jedes der Signale K und P in ein Digitalsignal mit z. B. 256 aufeinanderfolgenden Stufen umwandeln kann. Ein Druckeinstellschalter 16 ist zugänglich für die manuelle Einstellung bis zu einem bestimmten Druck, wie 120 mmHg, 150 mmHg, 180 mmHg oder 210 mmHg, bezogen auf den üblichen systolischen Druck eines Individuums. Der Schalter 16 verhindert daher, daß der über die Manschette 28 zu Beginn der Messung auf das Blutgefäß ausgeübte maximale Druck auf einen übermäßig hohen Grad erhöht wird.
Die durch den A/D-Wandler 12 ausgegebenen Signale K und P werden einer Zentraleinheit (CPU) 14 zugeführt und in dieser gespeichert. Die die Signale K und P auf noch zu beschreibende Weise verarbeitende Zentraleinheit 14 identifiziert die Korotkoffklopf- oder -schlaggeräusche.
Ein Taktgenerator 20 dient zum Erzeugen eines Taktsignals, das der Zentraleinheit 14 zur Steuerung ihrer Betriebszeitpunkte oder -takte zugeführt wird. Ein Treiber 26 steuert selektiv eine Pumpe 34 und ein Ventil 32 in Abhängigkeit von einem Befehl von der Zentraleinheit 14 an. Während die Pumpe 34 Druckluft zum Aufblasen der Manschette 28 und damit zur Druckbeaufschlagung eines Blutgefäßes zu liefern vermag, vermag das Ventil 32 die Luft aus der Manschette 28 abzulassen, wenn die Messung beendet werden soll. Ein anderes Ventil 30 dient zum sequentiellen Ablassen der von der Pumpe 34 der Manschette 28 zugespeisten Druckluft, um damit die Manschette 28 während der Messung in kleinen Schritten vom Druck zu entlasten. Die Pumpe 34 und das Ventil 32 werden selektiv durch einen Druckanlege/Ablaßschalter 22 angesteuert. Mit der Bezugsziffer 24 ist eine Anzeige bezeichnet, die mehrere Funktionen erfüllt, beispielsweise Anzeige der durch die Zentraleinheit 14 gemessenen Werte und Alarmieren der Bedienungsperson bezüglich des Endes der Messung sowie Anzeige verschiedener Zustände der Vorrichtung mittels eines Summers und dgl.
In Fig. 1 sind verschiedene Funktionen, die durch ein in der Zentraleinheit 14 vorgesehenes Programm ausgeführt werden, in einem Blockschaltbild veranschaulicht. Ein Datenleseteil 14 liest die durch den A/D-Wandler 12 ausgegebenen Digitalsignale ein. Ein Zeitbreiteneinstellteil 44 stellt eine bestimmte Zeitbreite auf der Basis der Amplitude eines Korotkoffgeräusches auf, das in einer unmittelbar vorhergehenden, noch näher zu beschreibenden Verarbeitung erkannt worden ist, und inhibiert bzw. sperrt den Ausgang des Datenleseteils 40 während dieser Zeitspanne. Ein Schwellenwerteinstellteil 42 gibt einen bestimmten Schwellenwert entsprechend der Größe eines Korotkoffgeräusches, das bei der unmittelbar vorhergehenden Verarbeitung erkannt worden ist, vor. Ein Zeitgeberteil 46 erzeugt eine Zeitinformation. Ein Speicher 48 dient zum Speichern eines Geräusch- oder Schalldatensignals von dem Augenblick, zu dem der Peak oder Tiefpunkt detektiert wird, zusammen mit der Zeitinformation für diesen Augenblick. Der Speicher 48 kann in vorteilhafter Weise mittels eines Randomspeichers (RAM) realisiert sein.
Ein C&sub3;-Detektionsteil 50 dient zum Detektieren bzw. Erfassen des Höchst- oder des Mindestwerts der aus dem Speicher 48 ausgelesenen Schalldaten. Ein Pegelinvertierteil 52 invertiert die Pegel der aus dem Speicher 48 ausgelesenen Signalwellenformdaten für die Erkennung der Korotkoffgeräusche, jeweils nach Bedarf. Ein Kennpunktdetektorteil 54 führt vorbestimmte Berechnungen mit Signalwellenformdaten und Zeitdaten, die aus dem Speicher 48 ausgelesen werden, durch, um damit zu entscheiden oder zu bestimmen, ob eine Wellenform mit den kennzeichnenden Punkten bzw. Kennpunkten C&sub1;, C&sub2; und C&sub4; vorliegt oder nicht. Der Detektionsteil 54 besteht aus einem Unterabschnitt 56 zum Erzeugen von vorbestimmten Zeitschlitzdaten und einem Unterabschnitt 58 zum Bestimmen, ob die Schalldaten der Kennsignalpegel vorliegen oder nicht. Wenn der C&sub3;-Detektionsteil 50 ein Signal zum Kennpunktdetektionsteil 54 liefert und diesen bezüglich der Detektion des Punkts C&sub3; informiert, detektiert der Detektionsteil 54 die betreffenden oder jeweiligen Kennpunkte entsprechend einem vorbestimmten Rechenprozeß. Ein K- (Korotkoff-)Geräuscherkennungsteil 60 dient zum Identifizieren eines Korotkoffgeräusches durch Prüfung einer Beziehung zwischen den durch den Detektionsteil 54 erzeugten Kennpunkten.
Der Blutdruckmesser gemäß dieser speziellen Ausführungsform wird wie folgt betrieben:
Zum Messen des Blutdrucks wird der Schalter 22 geschlossen, um die Pumpe 34 zu betreiben und damit Druckluft der Manschette 28 zuzuführen, die normalerweise am Oberarm eines Untersuchungsobjekts, im folgenden als Patient bezeichnet, angelegt ist. Nachdem die Manschette 28 aufgeblasen worden ist, um den Oberarm mit einem ausreichenden Druck zu beaufschlagen, wird der Schalter 22 zum Deaktivieren der Pumpe 34 geöffnet. Daraufhin wird das Ventil 30 geöffnet, um die Druckluft aus der aufgeblasenen Manschette 28 mit einer vorbestimmten Geschwindigkeit für die Messung abzulassen und damit den Druck sequentiell zu senken. Während der Arm auf diese Weise vom Druck entlastet wird, wird vom Blutgefäß erzeugtes Geräusch oder erzeugte Schwingung durch das Mikrophon 2 abgegriffen, dessen Ausgangssignal der Filter- und Verstärkerstufe 6 zugeführt wird. Das Ausgangssignal der Filter- und Verstärkerstufe 6, d. h. ein Signal K, wird auf vorher beschriebene Weise dem A/D-Wandler 12 zugeführt.
Der auf das Blutgefäß ausgeübte variierende Druck wird dabei durch den Druckdetektor 4 erfaßt, dessen Ausgang an den Verstärker 8 angeschlossen ist. Das Ausgangssignal des Verstärkers 8, d. h. das Signal P, wird ebenfalls dem A/D-Wandler 12 zugespeist. Die Signale K und P werden einzeln mit einer vorbestimmten Abtastperiode in Digitalsignale umgewandelt und dann zur Zentraleinheit (CPU) 14 geleitet, welche die Korotkoffgeräusche auf noch zu beschreibende Weise zu detektieren bzw. zu erfassen vermag.
Während der durch die Manschette 28 auf das Blutgefäß ausgeübte Druck sequentiell bzw. allmählich gesenkt wird, treten Korotkoffgeräusche bei einem bestimmten Druckpegel auf und verschwinden bei einem anderen Druckpegel, der niedriger ist als der erstgenannte Pegel. Die Korotkoffgeräusche werden auf der Grundlage des Signals K detektiert, das aus den vom Blutdruck stammenden Geräuschen abgeleitet und durch das Mikrophon 2 erfaßt wird. Der Augenblicks-Manschettendruck wird durch den Druckdetektor 4 als auf den Blutdruck ausgeübter Druck erfaßt und auf der Grundlage des Signals P bestimmt.
Im Prinzip erkennt der Blutdruckmesser ein Korotkoffgeräusch aus dem Signal K mittels der Zentraleinheit 14 und nach einer Mustererkennungsmethode, die noch zu beschreiben sein wird, und er erkennt anschließend ein Nachziehen oder einen Überhang im Unterschied zum eigentlichen Korotkoffgeräusch als Rauschen oder Störsignal.
Um speziell das Nachziehen eines Korotkoffgeräusches vom (echten) Korotkoffgeräusch zu unterscheiden, wird eine Zeitbreite aufgestellt, die anhand der Amplitude eines unmittelbar vor einer Mustererkennungsmethode festgestellten Korotkoffgeräusches berechnet wird; die Erkennung des folgenden Korotkoffgeräusches findet erst dann statt, wenn die aufgestellte Zeitspanne abgelaufen ist.
Das vom A/D-Wandler 12 der Zentraleinheit 14 zugespeiste Digitalsignal 72 wird durch den Datenleseteil 40 eingelesen und von diesem an den Schwellenwerteinstellteil 42 als eine Reihe zeitsequentieller Wellenformdaten 74 angelegt. Der Schwellenwerteinstellteil 42 gibt einen Schwellenwert in Abhängigkeit von einem Signal 100 vor, das für die Größe eines unmittelbar vorher aufgetretenen Korotkoffgeräusches repräsentativ ist, wodurch der Einfluß von in den Wellenformdaten 74 enthaltenem Rauschen herabgesetzt wird.
Im einzelnen gibt zum Meßbeginn der Einstellteil 42 keinen Schwellenwert vor, so daß ein Signalmuster unabhängig von seiner Amplitude einwandfrei behandelt werden kann. Nach Meßbeginn gibt der Einstellteil 42 einen Schwellenwert vor, indem er anhand der Größe eines eben aufgetretenen Korotkoffgeräusches die kleinste Größe abschätzt, die das nächste Korotkoffgeräusch erreichen kann. Wenn nämlich während der Messung bereits Korotkoffgeräusche aufgetreten sind, wählt der Einstellteil 42 einen bestimmten Schwellenwert dynamisch in Abhängigkeit von einem Signal 100, das vom K-Geräuscherkennungsteil 60 ausgegeben wird und für die Größe eines Korotkoffgeräusches repräsentativ ist. Auf diese Weise kann der Kennpunkt C&sub3; genau und schnell bestimmt werden.
Wie oben erwähnt, unterscheidet sich der Schwellenwerteinstellteil 42 gemäß dieser Ausführungsform im Wesen von einer Schwellenwerteinheit beim bisherigen Komparatortypsystem, welches einfach einen festen Schwellenwert gegen die variierende Amplitude der Korotkoffgeräusche aufstellt oder vorgibt. Wenn detektierte Wellenformdaten vorliegen, die größer oder höher sind als der vorgegebene Schwellenwert, liefert der Einstellteil 42 ein Detektionszeittaktsignal 78 zum Zeitgeberteil 46 und Wellenformdaten 80 oberhalb des Schwellenwerts zum Speicher 48.
Der Zeitgeberteil 46 enthält eine Einheit zum zyklischen bzw. periodischen Zählen von Zeitinformation, die auf der Basis von z. B. 1 ms inkrementiert wird. In Abhängigkeit von dem vom Einstellteil 42 gelieferten Zeittaktsignal 78 schreibt der Zeitgeberteil 46 Informationen 82 in diejenige Adresse des Speichers 48 ein, die eine vorbestimmte Beziehung zu den Wellenformdaten 80 aufweist. Auf diese Weise werden die Wellenformdaten 80 zusammen mit der Zeitinformation 82 des Augenblicks, zu dem die Wellenformdaten detektiert bzw. abgegriffen wurden, in den Speicher 48 eingeschrieben.
Die Wellenformdaten 80 werden durch den C&sub3;-Detektionsteil 50 und den Kennpunktdetektionsteil 54 aus dem Speicher 48 ausgelesen, um für die Erkennung bzw. Erfassung von Korotkoffgeräuschen verarbeitet zu werden. Die Korotkoffgeräuscherkennungsverarbeitung wird anhand der Ablaufdiagramme der Fig. 7A und 7B beschrieben werden. Es ist darauf hinzuweisen, daß Schritte 88 und 89 in Fig. 7A benutzt werden, um keine Mustererkennung während einer Zeitbreite τ durchzuführen, die auf der Grundlage der Amplitude eines eben erkannten Korotkoffgeräusches gewählt und später noch näher erläutert werden wird.
Der C&sub3;-Detektionsteil 50 prüft sequentiell die aus dem Speicher 48 ausgelesenen Wellenformdaten 84 zwecks Erfassung des Punkts C&sub3; des Signalmusters gemäß Fig. 3.
Zunächst wird ein nicht dargestelltes Invertierkennzeichen, das im Detektionsteil 50 enthalten ist, auf "0" gesetzt (Schritt 90). Während das Kennzeichen auf "0" gesetzt ist, wird ein Invertierbefehlssignal 86 rückgesetzt. Wenn das Invertierkennzeichen gleich "1" ist, wird das Invertierbefehlssignal 86 gesetzt, um den Pegelinvertierteil 52 zu veranlassen, die aus dem Speicher 48 ausgelesenen Daten zu invertieren, bevor sie zum Kennpunktdetektionsteil 54 weitergeleitet werden. Die im Speicher 48 abgespeicherten Wellenformdaten werden sequentiell in der Speicherreihenfolge ausgelesen (Schritt 100), während sie mit den unmittelbar vorher ausgelesenen Daten 80 verglichen werden. Das Auslesen aus dem Speicher 48 kann unmittelbar erfolgen, weil die Daten durch den Schwellenwerteinstellteil 42 eingeschrieben oder eingelesen werden.
Die Wellenformdaten 80 werden zur Prüfung des Vorhandenseins eines Extremwerts oder Tiefpunkts durch Vergleichen der Pegel von drei aufeinanderfolgenden Punkten des Digitalsignals, das für die Daten repräsentativ ist, geprüft (Schritt 101). Wenn sich insbesondere die Pegeldifferenz zwischen den nächsten der drei aufeinanderfolgenden Punkte von einer Verkleinerung auf eine Vergrößerung ändert, wird ein Kennpunktdetektionssignal dem Teil 54 zugespeist, wobei dieser Punkt als Kennpunkt C&sub3; bestimmt wird. Bei der Erfassung des Tiefpunkts wird das Invertierkennzeichen auf "1" gesetzt (Schritt 102), während gleichzeitig ein Invertierbefehlssignal 86 zum Pegelinvertierteil 52 geliefert wird. Letzterer invertiert in bezug auf die Grundlinie (Pegel Po gemäß den Fig. 4D und 4E) jeden der Pegel der Wellenformdaten 88, die aus dem Speicher 48 ausgelesen werden oder wurden und den Kennpunkten C&sub1; bis C&sub4; zugeordnet sind, um damit das Muster (oder die Kennlinie) gemäß Fig. 3A zu liefern.
Wenn der im Schritt 101 geprüfte Punkt kein Tiefpunkt ist, wird bestimmt (Schritt 103), ob sich die Pegeldifferenz von einer Erhöhung auf eine Verkleinerung ändert, d. h. ob ein Peak vorhanden ist oder nicht. Wenn kein Peak festgestellt wird, kehrt das Programm zum Schritt 100 zurück, um die nächsten Wellenformdaten auszulesen, worauf eine Weiterverarbeitung für die Detektion oder Erfassung des Kennpunkts C&sub3; folgt. Wenn ein Peak festgestellt wird, wird ein Kennpunktdetektionssignal 92 dem Kennpunktdetektionsteil 54 zugespeist, wobei der Peak als der Kennpunkt C&sub3; bestimmt wird. Anschließend geht das Programm auf einen Schritt 104 über. In diesem Fall wird das Invertierkennzeichen auf "0" gehalten.
Der spezielle, oben erwähnte Peak wird während der ersten Erkennung eines Korotkoffgeräusches detektiert bzw. erfaßt. Ein beispielhafter Zustand, in welchem der erste Peak erfaßt worden ist, ist in Fig. 4A dargestellt.
In Abhängigkeit vom Signal 92 vom C&sub3;-Detektionsteil 50 leitet der Kennpunktdetektionsteil 54 die Detektion oder Erfassung der aufeinanderfolgenden Kennpunkte der Signalwellenform ein, die ein Korotkoffgeräusch darstellen (Schritt 104 usw.).
Der Zeitschlitzeinstellteil 56 gibt einen vorbestimmten Zeitschlitz t&sub1; vor, dessen Ende der Punkt C&sub3; ist, während ein diesen Zeitschlitz repräsentierendes Signal 54 dem K-Geräuschdiskriminierteil 58 zugeliefert wird (Schritt 104). der Zeitschlitz t&sub1; kann entweder eine feste Dauer, die in einem Festwertspeicher (ROM) o. dgl. gespeichert ist, oder eine Dauer sein, die in Anpassung an den Pegel des Punkts C&sub3; variabel ist. Der Zustand, in welchem der Zeitschlitz t&sub1; gesetzt oder vorgegeben ist, ist in Fig. 4B dargestellt.
Der Diskriminierteil 58 erfaßt den kleinsten der Werte, die innerhalb des Zeitschlitzes t&sub1; erscheinen oder auftreten (Schritt 105), und bestimmt diesen Wert zum Kennpunkt C&sub2; (Fig. 4C). Die Erfassung des Punkts des niedrigsten Pegels erfolgt durch Vergleichen der Pegel von zwei Punkten der Daten 90, die vom Pegelinvertierteil 52 ausgegeben werden. Sodann wird bestimmt (Schritt 106), ob die Pegeldifferenz zwischen den Punkten C&sub2; und C&sub3; innerhalb eines vorbestimmten Bereichs liegt. Die oberen und unteren Grenzwerte des vorbestimmten Bereichs können in einem Festwertspeicher (ROM) o. dgl. gespeichert werden oder sein oder in Abhängigkeit vom Intervall zwischen den Punkten C&sub2; und C&sub3; variiert werden. In dem beispielhaften Zustand gemäß Fig. 4C liegt die Differenz zwischen den Punkten C&sub2; und C&sub3; nicht innerhalb des vorbestimmten Bereichs; aus diesem Grund kehrt das Programm zum Schritt 90 zurück, um die Detektion bzw. Erfassung zu wiederholen.
Wenn anschließend ein Tiefpunkt (bottom) erfaßt wird, geht das Programm vom Schritt 101 auf den Schritt 102 über, in welchem der Eingangssignalpegel von P auf 2Po - P (Po = Bezugspegel) geändert wird, so daß die Wellenform gemäß Fig. 4E erzeugt wird. Hierdurch wird ersichtlicherweise die Signalwellenform invertiert. In den Schritten 104 und 105 wird der niedrigste derjenigen Pegel, die innerhalb des Zeitschlitzes t&sub1; auftreten, erfaßt (Fig. 4F). Da die im Schritt 106 bestimmte Pegeldifferenz zwischen den Punkten C&sub2; und C&sub3; zu diesem Zeitpunkt im vorbestimmten Bereich liegt, gibt der Zeitschlitzeinstellteil 56 einen weiteren vorbestimmten Zeitschlitz t&sub2; vor, dessen Ende der Punkt C&sub2; ist (Schritt 107), und er liefert gleichzeitig ein Zeitschlitzsignal 94 zum Diskriminierteil 58. Dieser Zeitschlitz kann wiederum entweder ein fester, in einem Festwertspeicher (ROM) o. dgl. gespeicherter Zeitschlitz oder ein solcher sein, der entsprechend dem Pegel des Punkts C&sub2; und der Pegeldifferenz oder dem Intervall zwischen den Pegeln C&sub2; und C&sub3; variabel ist. Fig. 4 veranschaulicht den Zustand, in welchem der zweite Zeitschlitz t&sub2; gesetzt bzw. vorgegeben ist.
Der Punkt (Wert), bei dem der höchste Pegel im Zeitschlitz t&sub2; erfaßt worden ist, wird zum Punkt C&sub1; bestimmt (Schritt 108). Die für die erfaßten Punkte C&sub3;, C&sub2; und C&sub1; repräsentativen Signale werden im Randomspeicher (RAM) abgespeichert. Der höchste Pegel wird durch Vergleichen der Pegel von zwei Punkten erfaßt. Sodann wird bestimmt oder entschieden (Schritt 109), ob die Pegeldifferenz zwischen den Punkten C&sub1; und C&sub2; innerhalb eines vorbestimmten Bereichs liegt oder nicht. Dabei können wiederum die oberen und unteren Grenzwerte dieses Bereichs in einem ROM gespeichert sein oder jedesmal entsprechend dem Intervall zwischen C&sub1; und C&sub2; und der Pegeldifferenz sowie dem Intervall zwischen C&sub2; und C&sub3; variiert werden. Bei diesem speziellen Beispiel wird die Erfassung von C&sub1;, C&sub2; und C&sub3; gemäß Fig. 4H als unzureichend bestimmt, so daß das Programm zum Schritt 90 rückkehrt.
Als nächstes wird der Punkt C&sub3; gemäß Fig. 41 als Kennpunkt erfaßt. Sodann wird der Zeitschlitz t&sub1; auf die in Fig. 4J dargestellte Weise aufgestellt bzw. vorgegeben (Schritt 104). Nach der Erfassung eines Kennpunkts C&sub2; gemäß Fig. 4K (Schritt 105) wird ein weiterer Zeitschlitz t&sub2; vorgegeben, dessen Ende der Punkt C&sub2; ist (Schritt 107), worauf gemäß Fig. 4M der höchste Pegel C&sub1; innerhalb des Zeitschlitzes t&sub2; detektiert oder erfaßt wird (Schritt 108). Im folgenden Schritt 109 wird die Erfassung der Punkte C&sub1;, C&sub2; und C&sub3; als genügend bestimmt. Das Programm geht sodann auf einen Schritt 110 über.
Im Schritt 110 stellt der Zeitschlitzeinstellteil 56 einen dritten Zeitschlitz t&sub3; ein, dessen Beginn oder Anfang der Punkt C&sub3; ist (vgl. Fig. 4N). Dieser Zeitschlitz t&sub3; kann ein in einem ROM gespeicherter fester Wert oder ein Wert sein, der auf der Grundlage der Pegeldifferenz oder des Intervalls zwischen C&sub1; und C&sub2; sowie zwischen C&sub2; und C&sub3; variabel ist. Der Punkt des niedrigsten Pegels, der innerhalb des Zeitschlitzes t&sub3; erfaßt wird, wird als der Kennpunkt C&sub4; bestimmt (Schritt 111). Der resultierende Zustand ist in Fig. 4O dargestellt. Anschließend wird bestimmt (Schritt 112), ob die Pegeldifferenz zwischen den Punkten C&sub3; und C&sub4; innerhalb eines vorbestimmten Bereichs liegt oder nicht. Die oberen und unteren Grenzwerte dieses bestimmten Bereichs können in einem ROM gespeichert sein oder auf der Grundlage des Intervalls zwischen den Punkten C&sub3; und C&sub4; oder der Pegeldifferenz oder des Intervalls zwischen den Punkten C&sub1; und C&sub2; oder aber zwischen den Punkten C&sub2; und C&sub3; variiert werden. Wenn die bestimmte Pegeldifferenz nicht innerhalb des vorbestimmten Bereichs liegt, kehrt das Programm wieder zum Schritt 90 zurück. Wenn sie innerhalb des vorbestimmten Bereichs liegt, wird erkannt, daß ein Korotkoffgeräusch aufgetreten ist (Schritt 113).
Es ist zu beachten, daß der K-Geräuscherkennungsteil 60 einen Satz von bedingten Aussagen oder Bedingungen für die Prüfung der Lagenbeziehung zwischen den vier Kennpunkten C&sub1; bis C&sub4; enthält, die durch den Teil 54, wie oben angegeben, bestimmt werden oder sind. Diese bedingten Aussagen oder Bedingungen sind wahlfrei.
Wie oben beschrieben, wird bei der Mustererkennung gemäß dieser Ausführungsform die Charakteristik bzw. Kennlinie einer Korotkoffgeräuschwellenform unmittelbar geprüft. Hierdurch entfällt die Notwendigkeit für eine Beschränkung, wie sie bisher der Frequenzbandcharakteristik eines Filters auferlegt war, und die Notwendigkeit für eine feste Schwellenwertgröße gegen bzw. in bezug auf die variierende Amplitude der Korotkoffgeräusche. Darüber hinaus ist die Meßgenauigkeit kaum anfällig für die Differenz in der Frequenzkomponente und Amplitude, welche die Korotkoffgeräusche bilden.
Die vorstehend dargestellte und beschriebene Ausführungsform ist nicht so ausgelegt, daß alle Höchst- und Mindestwerte durch einfache Verfolgung einer Wellenform erfaßt werden, sondern vielmehr so ausgelegt, daß die größten und kleinsten von Extremwerten erfaßt werden, welche die Bestandteile eines Korotkoffgeräusches innerhalb jedes der diskreten Zeitschlitze annehmen oder einnehmen können. Die Erfassung der geschätzten Kennpunkte kann somit ohne weiteres mittels eines Kurzprogramms realisiert werden, und die Meßgenauigkeit ist frei vom Einfluß feiner Welligkeit, die in der Nähe der Extremwerte einer Korotkoffgeräuschwellenform auftreten (vgl. Fig. 5), insbesondere derjenigen, die von Umwandlungsfehlern nach der A/D-Umwandlung herrühren kann.
Darüber hinaus ist das Erkennungsverfahren gemäß dieser Ausführungsform insofern vorteilhaft, als eine Vielzahl von Signalmustern von Korotkoffgeräuschen effektiv oder wirksam auf einer Echtzeitbasis mittels einfacher Software, die zur Erkennung typischer Muster der Korotkoffgeräuschwellenform programmiert ist, und in einer begrenzten Speicher- und Verarbeitungszeit, die bei einer Einchip- Zentraleinheit zur Verfügung steht, erkannt werden können. Insbesondere ermöglicht die Pegelinvertiereinheit die Erkennung einer Vielzahl von Mustern mittels eines Kurzprogramms.
Obgleich die vorliegende Ausführungsform in Verbindung mit der bedarfsweisen Invertierung jedes Peaks und Tiefpunkts einer Signalwellenform beschrieben worden ist, welche die Bezugskennpunkte für die Erkennung darstellen, können diese auch ohne Invertierung verarbeitet werden, oder es kann wahlweise nur der Peak einer Wellenform als Bezugskennpunkt benutzt werden. In einem solchen Fall sind das Invertierkennzeichen und der Pegelinvertierteil 52 unnötig.
Im folgenden ist eine Operation zum Ausschließen (Unterdrücken) des ein Störsignal oder Rauschen darstellenden Nachziehens eines Korotkoffgeräusches beschrieben.
Gemäß Fig. 6 folgt auf ein Korotkoffgeräusch ein Wellenformmuster, das eine kleinere Amplitude als ein Korotkoffgeräusch aufweist, diesem aber ähnlich ist, d. h. das Nachziehen eines Korotkoffgeräusches. In Fig. 6 sind mit C'&sub1;, C'&sub2;, C'&sub3; und C'&sub4; die Kennpunkte bezeichnet, die in unerwünschter Weise das Nachziehen eines Korotkoffgeräusches als echtes Korotkoffgeräusch erkennen lassen würden. Der im folgenden beschriebene Vorgang oder Prozeß dient zur Verhinderung des Erkennens des Nachziehens als Korotkoffgeräusch.
Nach der im Schritt 113 gemäß Fig. 7B erfolgen Erkennung eines Korotkoffgeräusches wird die Amplitude P des Korotkoffgeräusches auf der Grundlage der Kennpunkte C&sub1;, C&sub2;, C&sub3; und C&sub4; berechnet (Schritt 114). Für die Berechnung von P kann eine beliebige der folgenden Gleichungen benutzt werden:
P = P&sub3;-P&sub2;... (1)
P = P&sub3;-P&sub4;... (2)
P = P&sub3;-min (P&sub2;, P&sub4;)... (3)
In den obigen Gleichungen sind P&sub2;, P&sub3; und P&sub4; jeweils repräsentativ für die Pegel einer Wellenform an den Kennpunkten C&sub2;, C&sub3; und C&sub4;.
Die Gleichungen (1), (2) und (3) liefern jeweils als Amplitude P die Differenz zwischen P&sub2; und P&sub3;, die Differenz zwischen P&sub3; und P&sub4; bzw. die Differenz zwischen P&sub3; und der kleineren der Größen P&sub2; und P&sub4;. Es ist jedoch darauf hinzuweisen, daß die obigen Gleichungen lediglich beispielhaft angegeben sind, und gewünschtenfalls durch andere Gleichungen ersetzt werden können.
Anschließend wird eine Zeitbreite τ auf der Grundlage der berechneten Amplitude P eines Korotkoffgeräusches aufgestellt oder vorgegeben (Schritt 115). Die Zeitbreite τ ist eine Zeitspanne, während welcher das Auftreten des Nachziehens eines Korotkoffgeräusches angenommen wird, und sie wird dazu benutzt, das Erkennen des Nachziehens als Korotkoffgeräusch nach dem (tatsächlichen) Erkennen des letzteren zu verhindern. Bei dieser speziellen Ausführungsform wird die Erkennung von Korotkoffgeräuschen bis zum Ablaufen der Zeit τ ab der Erkennung eines Korotkoffgeräusches verhindert oder gesperrt.
Für die Wahl der Zeitbreite τ können verschiedene Methoden ins Auge gefaßt werden, wie sie durch folgende Gleichungen beispielhaft angegeben sind:
τ = α P... (4)
τ = P+α... (5)
τ = αP + β... (6)
Bezüglich α und β, welche die Auslassung der Erkennung aufgrund der Zeitbreite τ zu beseitigen vermögen, können diese in einem Festwertspeicher (ROM) oder einem ähnlichen Speicher abgespeichert oder in Abhängigkeit vom Intervall zwischen C&sub1; und C&sub2; sowie zwischen C&sub2; und C&sub3; variiert werden.
Die Gleichungen (4), (5) und (6) liefern die Zeitbreite τ als Wert, welcher der Amplitude P eines Korotkoffgeräusches proportional ist, als Wert entsprechend der Summe aus der Amplitude P und einem vorbestimmten Wert sowie als Wert in Form dem Summe aus einem der Amplitude P proportionalen Wert und einem vorbestimmten Wert.
Wie oben erwähnt, wird nach der Erkennung eines Korotkoffgeräusches auf der Grundlage seiner Amplitude eine Zeitbreite τ aufgestellt oder vorgegeben. Es ist zu beachten, daß die Amplitude eines Korotkoffgeräusches, von welcher die Zeitbreite τ - wie angegeben - abhängig ist, nicht als einschränkend zu verstehen ist, sondern durch einen beliebigen anderen Faktor ersetzt werden kann.
Gemäß Fig. 7A beginnt der Vorgang oder Prozeß zur Unterscheidung des Nachziehens eines Korotkoffgeräusches von einem echtem Korotkoffgeräusch vor der Mustererkennung mit einem Schritt 88. Im Schritt 88 wird bestimmt, ob das zu erkennende Korotkoffgeräusch das zuerst aufgetretene Geräusch ist oder nicht. Im positiven Fall geht das Programm auf den Schritt 90 über, um in die vorher beschriebene Mustererkennung einzutreten, ohne die Nachziehbeseitigungsverarbeitung durchzuführen. Im negativen Fall wird das Zeitintervall T zwischen dem Auftreten eines unmittelbar vorher erkannten Korotkoffgeräusches und der augenblicklichen Zeit mit der im Schritt 115 vorgegebenen Zeitbreite τ verglichen, um damit festzustellen, ob T größer ist als τ (Schritt 89). Wenn T größer ist als τ geht die Operation auf den Schritt 90 über. Ist T nicht größer als τ , so wartet das Programm ab, bis T größer wird als τ , um dann auf den Schritt 90 überzugehen. Das Zeitintervall T kann wie folgt eingestellt oder vorgegeben werden:
T = t-t&sub4;
T = t-t&sub3;
Darin bedeuten: t = Augenblickszeit; t&sub3; und t&sub4; = Zeiten oder Zeitpunkte, zu denen die Kennpunkte C&sub3; und C&sub4; eines unmittelbar vorher erkannten Korotkoffgeräusches detektiert werden. Das Zeitintervall T repräsentiert somit eine Zeitspanne zwischen der Zeit, zu der der Kennpunkt C&sub3; oder C&sub4; eines unmittelbar vorher erkannten Korotkoffgeräusches detektiert wurde, und der Augenblickszeit. Die Verwendung, als Zeitintervall T, der Zeitspanne zwischen dem Zeitpunkt t&sub1; oder t&sub2;, zu dem der Punkt C&sub1; oder C&sub2; detektiert wurde, und der Augenblickszeit ist nicht zweckmäßig, weil die Zeiten oder Zeitpunkte t&sub1; und t&sub2; als Punkte für die Korotkoffgeräuscherkennung ungeeignet sind.
Gemäß diesem Ausführungsform wird die Zeitbreite τ, in welcher das Auftreten des Nachziehens eines Korotkoffgeräusches anzunehmen ist, so aufgestellt oder vorgegeben, daß die Erkennung eines Korotkoffgeräusches nicht durchgeführt werden kann, bis das Zeitintervall T zwischen einem unmittelbar vorher erkannten Korotkoffgeräusch und der Augenblickszeit die Zeit τ übersteigt. Hierdurch wird das irrtümliche Erfassen des Nachziehens als ein Korotkoffgeräusch verhindert, wodurch wirksam Störsignal oder Rauschen beseitigt wird, das im Nachziehen enthalten und in seiner Wellenform einem Korotkoffgeräusch ähnlich ist. Da weiterhin die Zeitbreite τ auf der Grundlage der Amplitude eines erkannten Korotkoffgeräusches gewählt wird, wird sie breiter, wenn die Amplitude des Korotkoffgeräusches und damit das Nachziehen groß ist. Hieraus folgt, daß auch dann, wenn sich das Nachziehen mit der Amplitude eines Korotkoffgeräusches in seiner Länge verändert, dieses Nachziehen sicher von einem Korotkoffgeräusch unterschieden wird. Wenn andererseits die Amplitude klein ist, wird die Zeitbreite τ enger, wodurch ein Auslassen der Erkennung des nächsten Korotkoffgeräusches vermieden wird.
In Fig. 8 ist der Blutdruckmesser gemäß der vorliegenden Erfindung in einer verallgemeinerten Blockschaltbildform dargestellt. Der dargestellte Blutdruckmesser umfaßt eine Druckanlegeeinheit 154, eine Druckmeßeinheit 156, eine Korotkoffgeräusch-Erkennungseinheit 158, eine Schwingungsmeßeinheit 150, eine Zeitbreiteneinstelleinheit 152 und eine Blutdruckrecheneinheit 160. Die Druckanlegeeinheit 154 variiert den an ein Blutgefäß angelegten Druck, während gleichzeitig die Druckmeßeinheit 156 den auf das Blutgefäß ausgeübten Druck detektiert bzw. mißt. Die Schwingung (der Pulsschlag) des durch die Druckanlegeeinheit 154 zusammengedrückten Blutgefäßes wird durch die Schwingungsmeßeinheit 150 gemessen, wobei aus der so gemessenen Schwingung die Korotkoffgeräusche durch die Korotkoffgeräuscherkennungseinheit 158 erkannt bzw. erfaßt werden. Wenn die Einheit 158 das Korotkoffgeräusch erkannt bzw. erfaßt hat, berechnet die Recheneinheit 160 den Blutdruck eines Patienten anhand des durch die Einheit 156 gemessenen Drucks. Die Zeitbreiteneinstelleinheit 152 gibt auf der Grundlage des durch die Einheit 158 erkannten oder erfaßten Korotkoffgeräusches eine bestimmte Zeitbreite vor, damit das Ausgangssignal der Einheit 150 vor dem Ablaufen dieser Zeitbreite nicht der Einheit 158 zugespeist werden kann.
Wie oben angegeben, wird aufgrund einer Zeitbreite τ, die an eine bestimmte oder eigentümliche Länge des Nachziehens eines Korotkoffgeräusches angepaßt ist, um die Erkennung der Korotkoffgeräusche während der Zeitspanne τ zu unterbinden, eine irrtümliche Erkennung oder Erfassung des Nachziehens als ein Korotkoffgeräusch verhindert. Hierdurch wird die Genauigkeit des Korotkoffgeräusches (bzw. seiner Messung) weiter begünstigt.
Obgleich die vorliegende Erfindung anhand der speziellen, beispielhaften Ausführungsform beschrieben worden ist, ist sie keineswegs durch diese Ausführungsform, sondern nur durch die beigefügten Ansprüche beschränkt. Ersichtlicherweise sind dem Fachmann auf diesem Gebiet Änderungen oder Abwandlungen der dargestellten Ausführungsform möglich, ohne von der in den beigefügten Ansprüchen definierten Erfindung abzuweichen.

Claims

1. Blutdruckmesser, umfassend:

eine Druckanlegeeinheit (34, 154) zum Anlegen eines variablen Drucks an ein Blutgefäß,

eine Schwingungsmeßeinheit (2, 150) zum Detektieren bzw. Messen einer vom Blutgefäß, während dieses durch die Druckanlegeeinheit (34, 154) mit Druck beaufschlagt ist, erzeugten Schwingung

eine Druckmeßeinheit (4, 156) zum Messen des an das Blutgefäß angelegten Drucks und

eine Korotkoffgeräuscherkennungseinheit (60, 158) zum Erkennen oder Erfassen von Korotkoffgeräuschen aus der durch die Schwingungsmeßeinheit (2, 150) gemessenen Schwingung sowie

eine Blutdruckrecheneinheit (14, 160) zum Berechnen des Blutdrucks anhand des an das Blutgefäß angelegten, durch die Druckmeßeinheit (4, 156) gemessenen Drucks, wenn die Korotkoffgeräuscherkennungseinheit (60, 158) eines der Korotkoffgeräusche erkannt hat,

und ferner eine Zeitbreiteneinstelleinheit (14, 152) zum Einstellen oder Vorgeben einer Verzögerungszeitspanne auf der Grundlage der Amplitude eines jüngsten (letzten) der durch die Korotkoffgeräuscherkennungseinheit (60, 158) erkannten Korotkoffgeräusche und zum Unterbinden eines Ausgangs von der Schwingungsmeßeinheit (2, 150) zur Korotkoffgeräuscherkennungseinheit (60, 158) während der Verzögerungszeitspanne, wodurch die Korotkoffgeräuscherkennungseinheit (60, 158) daran gehindert wird, das Nachziehen der Korotkoffgeräusche als (echte) Korotkoffgeräusche zu erkennen.

2. Blutdruckmesser nach Anspruch 1, wobei die Korotkoffgeräuscherkennungseinheit (60, 158) umfaßt:

eine Signalwellenformhalteeinheit zum Halten einer durch die Schwingungsmeßeinheit (2, 150) detektierten Signalwellenform,

eine Höchst- und Mindestpunktmeßeinheit zum Detektieren eines Höchstpunkts C&sub3; der in der Signalwellenformhalteeinheit gehaltenen Signalwellenform und zum Detektieren eines ersten Punkts kleinsten Werts C&sub2;, der in einem ersten vorbestimmten, mit dem Höchstpunkt C&sub3; endenden Zeitschlitz t&sub1; liegt, und

eine Pegeldifferenzbestimmungseinheit zum Bestimmen, ob eine erste Pegeldifferenz zwischen dem ersten Punkt kleinsten Werts C&sub2; und dem Höchstpunkt C&sub3; innerhalb eines ersten vorbestimmten Bereichs liegt, wobei dann, wenn die Pegeldifferenzbestimmungseinheit bestimmt, daß die erste Pegeldifferenz im ersten vorbestimmten Bereich liegt, die Höchst- und Mindestpunktmeßeinheit einen Punkt größten Werts C&sub1; detektiert, der in einem zweiten vorbestimmten, mit dem ersten Punkt kleinsten Wert C&sub2; endenden Zeitschlitz t&sub2; liegt, und die Pegeldifferenzbestimmungseinheit bestimmt, ob eine zweite Pegeldifferenz zwischen dem zweiten Punkt des größten Werts C&sub1; und dem ersten Punkt des kleinsten Werts C&sub2; in einem vorbestimmten Bereich liegt,

wenn die Pegeldifferenzbestimmungseinheit bestimmt, daß die zweite Pegeldifferenz im zweiten vorbestimmten Bereich liegt, die Höchst- und Mindestpunktmeßeinheit einen dritten Punkt kleinsten Werts C&sub4; detektiert, der in einem dritten vorbestimmten, mit dem Höchstpunkt C&sub3; beginnenden Zeitschlitz t&sub3; liegt, und die Pegeldifferenzbestimmungseinheit bestimmt, ob eine dritte Pegeldifferenz zwischen dem dritten Punkt des kleinsten Werts C&sub4; und dem Höchstpunkt C&sub3; in einem dritten vorbestimmten Bereich liegt, und

wenn die Pegeldifferenzbestimmungseinheit bestimmt, daß die dritte Pegeldifferenz innerhalb des dritten vorbestimmten Bereichs liegt, die Korotkoffgeräuscherkennungseinheit damit ein in der Signalwellenform enthaltenes Korotkoffgeräusch erkennt.

3. Blutdruckmesser nach Anspruch 2, wobei die Höchst- und Mindestpunktmeßeinheit den Höchstpunkt der in der Signalwellenformhalteeinheit gehaltenen Signalwellenform durch Vergleich von Werten (oder Größen) an drei Punkten der Signalwellenform detektiert.

4. Blutdruckmesser nach Anspruch 3, wobei die Korotkoffgeräuscherkennungseinheit ferner eine Invertiereinheit zum Invertieren der in der Signalwellenformhalteeinheit gehaltenen Signalwellenform, wenn ein Mindestpunkt in der Signalwellenform detektiert wird, aufweist, und wobei die Invertiereinheit die Signalwellenform invertiert, bevor der Höchstpunkt durch die Höchst- und Mindestpunktmeßeinheit detektiert wird.

5. Verfahren zur Blutdruckmessung, umfassend folgende Schritte:

(a) Anlegen eines variablen Drucks an ein Blutgefäß,

(b) Detektieren oder Messen der von dem im Schritt (a) mit Druck beaufschlagten Blutgefäß erzeugten Schwingung,

(c) Erkennen von Korotkoffgeräuschen aus der im Schritt (b) gemessenen Schwingung,

(d) Messen des Drucks, der am Blutgefäß anliegt, wenn das Korotkoffgeräusch im Schritt (c) erkannt worden ist,

(e) Berechnen des Blutdrucks anhand des am Blutgefäß anliegenden, im Schritt (d) gemessenen Drucks,

(f) Aufstellen oder Vorgeben einer Zeitspanne auf der Grundlage der Amplitude eines jüngsten (letzten) der im Schritt (c) erkannten Korotkoffgeräusche und

(g) Verhindern der Erkennung des Nachziehens des Korotkoffgeräusches als Korotkoffgeräusche während der im Schritt (f) vorgegebenen Zeitspanne.

6. Verfahren nach Anspruch 5, wobei die Erkennung der Korotkoffgeräusche im Schritt (c) folgende Unterschritte umfaßt:

(ci) Halten einer im Schritt (b) detektierten Signalwellenform,

(cii) Detektieren oder Erfassen eines Höchstpunkts C&sub3; der Signalwellenform,

(ciii) Detektieren eines ersten Punkts kleinsten Werts C&sub2; innerhalb eines ersten vorbestimmten, mit dem Höchstpunkt C&sub3; endenden Zeitschlitzes t&sub1;

(civ) Entscheiden bzw. Bestimmen, ob eine erste Pegeldifferenz zwischen dem ersten Punkt des Mindestwerts C&sub2; (und) dem Höchstpunkt C&sub3; innerhalb eines ersten vorbestimmten Bereichs liegt,

(cv) Detektieren eines zweiten Punkts größten Werts C&sub1; innerhalb eines zweiten vorbestimmten, mit dem zweiten Punkt des kleinsten Werts C&sub2; endenden Zeitschlitzes t&sub2;, wenn im Schritt (civ) bestimmt wird, daß die erste Pegeldifferenz im ersten vorbestimmten Bereich liegt,

(cvi) Entscheiden bzw. Bestimmen, ob eine zweite Pegeldifferenz zwischen dem zweiten Punkt des größten Werts C&sub1; und dem ersten Punkt des kleinsten Werts C&sub2; in einem zweiten vorbestimmten Bereich liegt,

(cvii) Detektieren eines dritten Punkts kleinsten Werts c&sub4; innerhalb eines dritten vorbestimmten, mit dem Höchstpunkt C&sub3; beginnenden Zeitschlitzes t&sub3;, wenn im Schritt (cvi) bestimmt wird, daß die zweite Pegeldifferenz im zweiten vorbestimmten Bereich liegt, und

(cviii) Entscheiden oder Bestimmen, ob eine dritte Pegeldifferenz zwischen dem dritten Punkt des kleinsten Werts C&sub4; und dem Höchstpunkt C&sub3; in einem dritten vorbestimmten Bereich liegt.

7. Verfahren nach Anspruch 6, wobei das Detektieren des Höchstpunkts in der Signalwellenform gemäß Schritt (cii) einen Vergleich von Werten (oder Größen) an drei Punkten der Signalwellenform beinhaltet.

8. Verfahren nach Anspruch 7, wobei das Erkennen der Korotkoffgeräusche im Schritt (c) ferner einen Schritt (cix) eines Invertierens der im Schritt (ci) gehaltenen Signalwellenform, wenn ein Mindestpunkt aus der Signalwellenform vor dem Detektieren des Höchstpunkts detektiert wird, beinhaltet.