DE3854650T2

DE3854650T2 - Selbstätiges sphygmomanometer.

Info

Publication number: DE3854650T2
Application number: DE3854650T
Authority: DE
Inventors: Takahiro Terumo Kabushik Souma
Original assignee: Terumo Corp
Current assignee: Terumo Corp
Priority date: 1987-08-11
Filing date: 1988-08-11
Publication date: 1996-03-21
Anticipated expiration: 2008-08-12
Also published as: US5135003A; DE3854650D1; WO1989001310A1; EP0378683B1; EP0378683A4; EP0378683A1

Description

TECHNISCHES GEBIET

Diese Erfindung bezieht sich auf ein selbsttätiges Sphygmomanometer und insbesondere auf ein selbsttätiges Sphygmomanometer, um die systolischen und diastolischen Blutdrucke eines sich einer Messung unterziehenden Patienten zu messen, indem das Auftreten bzw. Erscheinen und Verschwinden eines Korotkoff-Geräuschsignals automatisch identifiziert wird.

ALLGEMEINER STAND DER TECHNIK

Grundsätzlich gesprochen beruht die Messung eines Blutdrucks oft auf einer akustischen Erkennung von Korotkoff-Geräuschen durch die Einzelperson (wie z.B. einen Arzt), welche die Messung vornimmt. Aus diesem Grund sind selbst digitale Sphygmomanometer, die das Erscheinen und Verschwinden des Korotkoff-Geräuschsignals automatisch erkennen können, weit verbreitet. Jedoch wird, weil die Korotkoff-Geräusche in ihrer Lautstärke extrem schwach sind, eine Feststellung leicht durch Rauschen bzw. eine Störung beeinflußt, die aus einer Bewegung des Körpers und Reibungsgeräuschen, welche durch die Manschette und Röhre erzeugt werden, entstehen, wobei als eine Folge hiervon ein systolischer Blutdruck und diastolischer Blutdruck oft falsch wahrgenommen bzw. erkannt werden. Demgemäß beruht ein nach dem Stand der Technik verfügbares Hilfsmittel darauf, ein Puls-(Herzschlag)-Signal synchron mit dem Korotkoff-Geräuschsignal zu erzeugen, worin eine Störsperre durch das Pulssignal vorgesehen wird, um das Korotkoff-Geräuschsignal gegenüber einer Störung widerstandsfähiger zu machen. Jedoch tritt, weil diese synchronisierte Beziehung nicht immer konstant ist wie in Fällen, in welchen ein Puls irregulär ist oder der sich einer Messung unterziehende Patient einen erhöhten Blutdruck aufweist, oft eine Fehlerkennung infolge einer Verschiebung in der Synchronisierung auf. Außerdem wird, weil ein Pseudo-Korotkoff-Geräuschsignal und Pseudo-Pulssignal gleichzeitig erzeugt werden, wie wenn sich der Körper bewegt, die Störsperre bezüglich einer Verbesserung der Anti-Rauscheigenschaft bedeutungslos gemacht.
Überdies stimmen das Ergebnis einer Erkennung, welche durch einen selbsttätiges Sphygmomanometer dieses Typs durchgeführt wird, und das Ergebnis einer Erkennung, welche durch Abhorchen durch die eine Messung vornehmende Person durchgeführt wird, nicht immer überein. Demgemäß wird von einem medizinischen Standpunkt aus bevorzugt, daß sogar ein selbsttätiges Sphygmomanometer dieses Typs zu einer Kalibrierung beruhend auf einem Abhorchen imstande ist. In dem herkömmlichen Sphygmomanometer jedoch ist die Zunahme eines Verstärkers (Filterverstärker) für das Korotkoff-Geräuschsignal oder der Schwellenwertpegel für ein Erkennen des Korotkoff- Geräuschsignals festgelegt. Ist das Sphygmomanometer einmal hergestellt worden kann daher nur dessen Qualität durch Abhorchen verifiziert bzw. nachgeprüft werden.
Obwohl eine Verstärkerzunahme, ein Schwellenwertpegel und eine Filterkonstante Größen sind, die eingestellt werden können, können nach dem Stand der Technik die für diese Einstellungen notwendigen Signale für einen externen Gebrauch nicht extrahiert werden. Dies macht es schwierig, die Einstellungen zu dem Zeitpunkt eines Gebrauchs durchzuführen, und eine Bestätigung durch Abhorchen und eine Einstellung beruhend auf einer Empfindung bzw. Wahrnehmung müssen mehrmals wiederholt werden.
Zusätzlich ist es, weil nur eine einzige Verarbeitungsschaltung zum Verstärken und Filtern des Korotkoff-Geräuschsignals vorgesehen ist, unmöglich, getrennte Einstellungen durchzuführen, um einen systolischen Blutdruck und diastolischen Blutdruck zu bestimmen.
Das Dokument nach dem Stand der Technik WO-A-84 01499 offenbart ein elektronisches Verfahren und Gerät, um systolische und diastolische Blutdrucke und eine Herzrate automatisch zu bestimmen, indem der volle Strom von Korotkoff-Geräuschen genau festgestellt, nachgeprüft und ausgewertet wird, die als elektrische Signale von einem Mikrophon in einer Manschette erzeugt werden, welche die Armarterie eines Patienten einschließt, und die entsprechenden Blutdruck-Pulssignale, welche begleiten und Vorgänger für reine Korotkoff-Geräuschsignale sind. Ein Blutdruck wird mit der Hilfe einer programmierten Datenverarbeitungsvorrichtung gemessen, wie zum Beispiel einem Mikroprozessor. Eine Wellenformanalyse wird zuerst an den eingehenden Signalwellenformen durchgeführt, um echte Druckpulse und Korotkoff-Geräuschsignale von einer Vielzahl von Artefakt- und Störsignalen zu trennen und um digitale Pulsströme im Speicher zu liefern, welche geeignete Druckpuls- und Korotkoff-Geräuschereignisse in der Zeit und Blutdruckbereiche korrekt anzeigen, wobei jeder Druckpuls in der Amplitude der Amplitude des entsprechenden festgestellten Vorgänger-Eingabedrucksignals proportional repräsentiert wird und jeder Korotkoff-Puls der negativen Steigungsamplitude des entsprechenden festgestellten Korotkoff-Geräusches proportional. Die Ausgabepulssignalströme werden dann durch die digitalen Verarbeitungsuntersysteme weiter analysiert und miteinander verglichen, um zusätzlich irgendwelche Stör- und Artefaktsignale zu entfernen, welche als andernfalls irreführende reine Signale durchgelassen werden, um die resultierenden Daten als entweder zuverlässig oder verdächtig zu modifizieren und zu bestätigen, um eine Herzrate und die wahrscheinlichsten Werte von systolischen und diastolischen Blutdruckpegeln zu bestimmen, die durch die Pulssignalströme angezeigt werden, welche während des Meßzyklus festgestellt werden.

OFFENBARUNG DER ERFINDUNG

Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein sehr zuverlässiges selbsttätiges Sphygmomanometer zu schaffen, welches die Beziehung zwischen dem Übergang eines Pulssignals und dem systolischen und diastolischen Blutdruck des sich einer Messung unterziehenden Patienten wirksam ausnutzt, welches systolische und diastolische Blutdrucke genau messen kann und in welchem eine Bestimmung, die diese durch Abhorchen approximiert, leicht erhalten wird.
Um diese Aufgabe zu lösen, sieht die vorliegende Erfindung ein selbsttätiges Sphygmomanometer wie in Anspruch 1 spezifziert vor.

KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN

Figur 1 ist ein Blockdiagramm eines selbsttätigen Sphygmomanometers, welches Meßverfahren 1 verwendet;
Figur 2 ist ein Flußdiagramm, das ein Meßregelungsverfahren des Meßverfahrens 1 darstellt, welches durch eine MPU 9 durchgeführt wird
Figur 3 ist ein Blockdiagramm eines selbsttätigen Sphygmomanometers, welches Meßverfahren 2 verwendet;
die Figuren 4 (A), (B) sind Flußdiagramme, welche Meßregelungsverfahren des Meßverfahrens 2 darstellen, das durch die MPU 9 durchgeführt wird;
Figur 5 (A) ist ein Flußdiagramm eines Auswertungsverfahrens, das durch die MPU 9 durchgeführt wird;
Figur 5 (B) ist ein Flußdiagramm eines anderen Auswertungsverfahrens, welches durch die MPU 9 durchgeführt wird;
Figur 6 ist ein Operationsablaufdiagramm des selbsttätigen Sphygmomanometers, welches Meßverfahren 2 verwendet;
die Figuren 7 (A) - (C) sind Diagramme, welche Korotkoff-Geräuschsignale bei Hauptpunkten und die Frequenzspektren davon darstellen;
Figur 8 ist ein Blockdiagramm, welches ein Einstellungssystem eines selbsttätigen Sphygmomanometers gemäß einer Ausführungsform der Erfindung darstellt;
Figur 9 ist ein Blockdiagramm eines selbsttätigen Sphygmomanometers, welches Meßverfahren 3 verwendet;
Figur 10 ist ein Flußdiagramm, das ein Meßregelungsverfahren des Meßverfahrens 3 darstellt, welches durch die MPU 9 durchgeführt wird
Figur 11 ist ein Flußdiagramm eines Auswertungsverfahrens, das durch die MPU 9 durchgeführt wird; und
Figur 12 ist ein Operationsablaufdiagramm des selbsttätigen Sphygmomanometers, das das Meßverfahren 3 verwendet.

BESTES VERFAHREN ZUM AUSFÜHREN DER ERFINDUNG

Ausführungsformen gemäß der vorliegenden Erfindung werden nun ausführlich gemäß den beiliegenden Zeichnungen beschrieben werden.

[Meßverfahren 1]

Es gibt eine Differenz zwischen dem Frequenzspektrum eines Korotkoff- Geräuschsignals in dem Moment (in der Umgebung eines systolischen Blutdrucks), in welchem ein Arterienstrom in dem Oberarm von dem ischämischen, auch blutleer genannten, Zustand beginnt, und dem Frequenzspektrum eines Korotkoff- Geräuschsignals in dem Moment (in der Umgebung eines diastolischen Blutdrucks), in welchem der Arterienstrom in dem Oberarm sich im wesentlichen dem normalen Stromzustand nähert. Das kennzeichnende Merkmal des Meßverfahrens 1 nutzt diese Eigenschaft aus und besteht darin, daß diese Korotkoff-Geräuschsignale einer Signalverarbeitung getrennt unterzogen werden, um eine präzisere, genaue Messung eines Blutdrucks möglich zu machen.
Die Figuren 7 (A) bis 7 (C) sind Diagramme, welche sowohl Korotkoff- Geräusclisignale bei Hauptpunkten als auch die Frequenzspektren dieser Signale darstellen. Figur 7 (A) veranschaulicht ein Korotkoff-Geräuschsignal in dem Moment, in welchem ein systolischer Blutdruck SYS bestimmt wird, 7 (B) ein Korotkoff- Geräuschsignal in dem Moment, in welchem ein diastolischer Blutdruck DIA bestimmt wird, und 7 (C) ein Korotkoff-Geräuschsignal in dem nächsten Moment, in welchem ein diastolischer Blutdruck DIA bestimmt wird, dem Signal von Figur 7 (B) folgend. Wie aus einer Betrachtung von Figur 7 (A) offensichtlich sein wird, sind die Hauptkomponenten des Korotkoff-Geräuschsignals in der Umgebung eines systolischen Blutdrucks über einen Bereich von 10 - 60 Hz verteilt. Auf der anderen Seite sind, wie aus einer Betrachtung von Figur 7 (B) offensichtlich sein wird, die Hauptkomponenten des Korotkoff-Geräuschsignals in der Umgebung eines diastolischen Blutdrucks über einen Bereich von 10 - 80 Hz verteilt. In der Umgebung eines diastolischen Blutdrucks sind wie offensichtlich ist, Hauptkomponenten sogar über einen Bereich 60 - 80 Hz hinsichtlich des Verhältnisses der spektralen Verteilung enthalten und können daher nicht vernachlässigt werden. Demgemäß werden festgestellte Korotkoff-Geräuschsignale durch zwei filternde Schaltungen verarbeitet, die auf Korotkoff-Geräuschsignale zu beiden Zeitpunkten anwendbar sind. Wie aus einer Betrachtung von Figur 7 (C) offensichtlich sein wird, liegen beinahe keine Komponenten in dem Bereich von 40 - 80 Hz in dem Moment vor, in welchem das Korotkoff-Geräuschsignal verschwindet (der Moment bei dem ein diastolischer Blutdruck erkannt wird). Folglich wird, falls ein Korotkoff- Geräuschsignal in der Umgebung eines diastolischen Blutdrucks durch eine Filterschaltung mit einer Bandpaß-Charakteristik von 10 - 80 Hz durchgelassen wird, sich dann die Diskrepanz zwischen der Wellenform eines Korotkoff-Geräuschsignals von Figur 7 (B) und der Wellenform eines Korotkoff-Geräuschsignals von Figur 7 (C) in der Ausgabe der Filterschaltung deutlich zeigen, was es somit möglich macht, den Moment genau zu bestimmen, bei dem das Korotkoff-Geräuschsignal verschwindet.
Figur 1 ist ein Blockdiagramm, das ein selbsttätiges Sphygmomanometer darstellt welches Meßverfahren 1 verwendet. In Figur 1 bezeichnet Ziffer 1 den Oberarm eines Patienten, der sich einer Messung unterzieht, 2 eine Manschette, die um den Oberarm 1 gewickelt ist, 3 ein Mikrophon (ein Kondensatormikrophon, ein piezoelektrisches Element vom Verschiebungstyp, etc.), um Korotkoff-Geräusche festzustellen, 4 eine Gummirohrleitung, welche den Zufuhr/Ausströmdurchgang der Manschette 2 bildet 5 den Hauptkörper eines selbsttätigen Sphygmomanometers, welches Meßverfahren 1 verwendet, 6 einen Manschettendruckregler, um einen Manschettendruck zu regeln, 7 eine einen Manschettendruck feststellende Einheit, um einen Manschettendruck festzustellen, 8 einen K-Geräuschdetektor, um Korotkoff-Geräusche festzustellen, 9 eine Mikroprozessoreinheit (MPU), um einen systolischen Blutdruck und diastolischen Blutdruck zu bestimmen und um eine Hauptregelung des selbsttätigen Sphygmomanometers durchzuführen, 10 eine Flüssigkristall-(LED)-Anzeige, um einen systolischen Blutdruck, diastolischen Blutdruck und dergleichen anzuzeigen, und 11 ein Verbindungsglied, um extern Signale zu extrahieren, welche zum Einstellen (Kalibrieren) des K-Geräuschdetektors 8 notwendig sind.
In dem Manschettendruckregler 6 bezeichnet Ziffer 12 eine Aufblaspumpe, um die Manschette 2 aufzublasen, 13 eine Pumpensteuerungsschaltung, um die Aufblaspumpe 12 als Antwort auf ein Regelungssignal C1 von der MPU 9 zu steuern, 14 ein Ventil für ein schnelles Ausströmen, um die Manschette als Antwort auf ein Regelungssignal C2 von der MPU 9 schnell zu entleeren, und 15 ein Ventil für ein konstantes Ausströmen um die Manschette bei einer festgelegten Rate (z.B. 2 - 4 mmHg/s) als Antwort auf ein Regelungssignal C3 von der MPU 9 zu entladen bzw. entleeren.
In der einen Manschettendruck feststellenden Einheit 7 bezeichnet Ziffer 16 einen Drucksensor, um einen Manschettendruck zu messen, 17 einen Verstärker (AMP), und das Manschettendruck-Feststellungssignal zu verstärken, um ein Manschettendrucksignal P auszugeben, und 20 einen A/D-Wandler, um das Manschettendrucksignal P abzutasten und das selbige in ein digitales Signal als Antwort auf ein Regelungssignal C4 von der MPU 9 umzuwandeln.
In dem K-Geräuschdetektor 8 bezeichnet Ziffer 21 einen AMP, um Korotkoff- Geräusche oder ein ähnliches Feststellungssignal zu verstärken, welches das Geräusch einer Körperoberflächenverschiebung anzeigt, 22 ein SK-Geräuschfilter, das eine Bandpaß-Charakteristik (z.B. 10 - 60 Hz) aufweist, die an ein Korotkoff-Geräuschsignal angepaßt ist, das in der Umgebung des systolischen Blutdrucks des Patienten erzeugt wird, der sich einer Messung unterzieht, um ein Korotkoff-Geräuschsignal SK auszugeben, 23 einen Komparator (CMP), welcher durch Vergleichen des Korotkoff-Geräuschsignals SK mit einem vorbestimmten Schwellenwert TH3 Korotkoff- Geräuschsignale SK ausgibt, die den Schwellenwert TH3 überschreiten, und 24 eine monostabile Schaltung (SS), die, wenn das Korotkoff-Geräuschsignal SK den vorbestimmten Schwellenwert TH3 überschreitet, ein Korotkoff Geräuschpulssignal SKP mit einer vorbestimmten Pulsbreite synchron ausgibt. Ferner bezeichnet Ziffer 25 ein DK-Geräuschsignalfilter, welches eine Bandpaß-Charakteristik (z.B. 40 - 100 Hz) aufweist, die an ein Korotkoff-Geräuschsignal angepaßt ist, das in der Umgebung des diastolischen Blutdrucks des Patienten erzeugt wird, der sich einer Messung unterzieht, um ein Korotkoff-Geräuschsignal DK auszugeben, 26 einen Komparator (CMP), welcher durch Vergleichen des Korotkoff-Geräuschsignals DK mit einem vorbestimmten Schwellenwert TH4 Korotkoff-Geräuschsignale DK ausgibt, welche den Schwellenwert TH4 überschreiten, und 27 eine monostabile Schaltung (SS), die, wenn das Korotkoff-Geräuschsignal DK den vorbestimmten Schwellenwert TH4 überschreitet, ein Korotkoff-Geräuschpulssignal DKP mit einer vorbestimmten Pulsbreite synchron ausgibt.
Figur 2 ist ein Flußdiagramm, das ein Meßregelungsverfahren des Meßverfahrens 1 darstellt, welches durch die MPU 9 durchgeführt wird, und Figur 6 ist ein Operationsablaufdiagramm fur einen Teil des Verfahrens. Es wird in Figur 2 angenommen, daß ein Manschettendruck anfangs Null ist. Das Ventil 14 für ein schnelles Ausströmen wird bei Schritt S1 geschlossen, das Ventil 15 für ein konstantes Ausströmen wird bei Schritt S2 geschlossen, und die Aufblaspumpe 12 wird bei Schritt S3 eingeschaltet. Dann beginnt die Manschette 2 sich aufzublähen. Bei Schritt S4 beginnt die MPU 9 eine Regelung, um periodisch das Regelungssignal C4 auszugeben, den Manschettendruck P zu lesen und den Manschettendruck P auf der LED-Anzeigevorrichtung 10 anzuzeigen. Dies macht es für den sich einer Messung unterziehenden Patienten möglich, den Ubergang im Manschettendruck festzustellen. Bei Schritt S5 wartet das System darauf, daß der Manschettendruck P einen vorbestimmten Wert P1 (z.B. einen vorbestimmten Wert von 150 - 200 mmHg) erreicht, der genügt, um eine Arterienpulsation des Oberarms zu stoppen. Wenn der vorbestimmte Wert P1 erreicht ist, wird die Aufblaspumpe 12 bei Schritt S6 ausgeschaltet. Dies beendet den Aufblaszyklus. Das Ventil 15 für ein konstantes Ausströmen wird bei Schritt S7 geöffnet, um eine Entleerung der Manschette bei einer konstanten Rate (2 - 4 mmHg/s) zu beginnen, so daß ein Übergang zu einem Blutdruck-Meßzyklus vorgenommen wird. Das System wartet auf den Beginn des Korotkoff-Geräuschpulssignals SKP (das Erscheinen von Korotkoff-Geräuschen) bei Schritt S8.
Wenn der Manschettendruck eine Abnahme von dem ischämischen Zustand in Figur 6 beginnt, ist der Manschettendruck überwunden, und ein Arterienstrom in dem Oberarm beginnt zu einer bestimmten Zeit, zu der Korotkoff-Geräusche erscheinen. Weil das SK-Geräuschfilter 22 die Korotkoff-Geräuschssignale zu dieser Zeit unterscheidet (durchläßt), werden die durch das SK-Geräuschfilter durchgelassenen Korotkoff- Geräuschsignale durch eine Störung wenig beeinflußt. Folglich wird ein Auftreten der Korotkoff-Geräusche mit einer ausgezeichneten Zuverlässigkeit festgestellt. Der CMP 23 vergleicht das Korotkoff-Geräuschsignal SK mit dem Schwellenwert TH3 und veranlaßt die SS 24, das Korotkoff-Geräuschpulssignal SKP auszugeben, wenn das Korotkoff-Geräuschsignal den Schwellenwert TH3 überschreitet. Die Zeit, zu welcher das anfängliche Korotkoff-Geräuschpulssignal SKP erzeugt wird, wird als der Moment betrachtet, bei welchem die Korotkoff-Geräusche zu Meßzwecken erscheinen, und der Manschettendruck P zu dieser Zeit entspricht dem systolischen Blutdruck der Person, die sich einer Messung unterzieht.
Wenn die MPU 9 das Korotkoff-Geräuschpulssignal SKP akzeptiert bzw. entgegennimmt und den systolischen Blutdruck bei der Entscheidung von Schritt S8 erkennt, geht das Programm weiter zu Schritt S9, bei dem der Manschettendruck P, der zu dieser Zeit herrscht und von der einen Manschettendruck fest stellenden Einheit 7 gelesen wird, auf der LED-Anzeigevorrichtung 10 als ein systolischer Blutdruckwert (SYS) angezeigt wird. Das System wartet auf den Beginn des Korotkoff-Geräuschpulssignals DKP bei Schritt S10. Weil das DK-Geräuschfilter 25 die Korotkoff-Geräuschsignale in dem Moment einer Auslöschung unterscheidet (durchläßt), ist es nicht besonders wichtig, das Korotkoff-Geräuschsignal DK in dem Moment eines Erscheinens zu untersuchen. Vielmehr dient die Verarbeitung von Schritt S10 dazu, den Beginn der Korotkoff- Geräuschpulssignale DKP unter der Prämisse zu bestätigen, daß eine Auslöschung der Signale DKP anschließend festgestellt werden wird. Bei Schritt S11 wartet das System auf das Ende der Korotkoff-Geräuschpulssignale DKP. Weil das DK-Geräuschfilter 25 die Korotkoff-Geräuschsignale in dem Moment unterscheidet (durchläßt), in welchem die Korotkoff-Geräusche verschwinden, wie oben erwähnt ist, wird der Moment einer Auslöschung auf eine äußerst zuverlässige Weise festgestellt. Der CMP 26 vergleicht das Korotkoff-Geräuschsignal DK mit dem Schwellenwert TH4 und gibt das Korotkoff-Geräuschpulssignal DKP aus, wenn das Korotkoff-Geräuschsignal DK den Schwellenwert TH4 überschreitet. Somit ist der Moment, bei dem das letzte Korotkoff- Geräuschpulssignal DKP erzeugt wird, der Moment, bei dem die Korotkoff-Geräusche hinsichtlich einer Messung verschwinden. Der Manschettendruck P zu solch einem Zeitpunkt entspricht dem diastolischen Blutdruck des sich einer Messung unterziehenden Patienten.
Wenn die MPU 9 unterscheidet, daß das letzte Korotkoff-Geräuschpulssignal DKP empfangen worden ist (es wird bestimmt, daß das Signal das letzte DKP-Signal ist, wenn das Signal DKP innerhalb einer vorbestimmten Zeitspanne nicht erscheint), geht die MPU 9 weiter zu Schritt S12, bei dem der zu dieser Zeit herrschende und von der einen Manschettendruck feststellenden Einheit 7 gelesene Manschettendruck auf der LED-Anzeigevorrichtung 10 als der diastolische Blutdruckwert (DIA) angezeigt wird. Das Ventil 14 für ein schnelles Ausströmen wird bei Schritt S13 geöffnet, um eine Messung zu beenden.

[Meßverfahren 2]

Das kennzeichnende Merkmal des Meßverfahrens 2 beruht auf einem Trennen und Extrahieren eines Puls- (Herzschlag)-Signals PA voll dem festgestellten Manschettendrucksignal P in einer einen Manschettendruck feststellenden Einheit 7', worin die Amplitude oder eine Anderung in der Amplitude des extrahierten Pulssignals PA eine vorbestimmte Eigenschaft hinsichtlich des systolischen Blutdrucks SYS und diastolischen Blutdrucks DIA der sich einer Untersuchung unterziehenden Einzelperson anzeigt. Gemäß diesem Merkmal wird diese Eigenschaft untersucht, um die Annehmbarkeit bzw. Eignung der Blutdruckmeßergebnisse, die auf den Korotkoff-Geräuschsignalen beruhen, zu bewerten.
Figur 3 ist ein Blockdiagramm, das ein selbsttätiges Sphygmomanometer darstellt, welches Meßverfahren 2 verwendet, in welchem Teile, die denjenigen, die in Figur 1 dargestellt sind, ähnlich sind, durch gleiche Bezugszeichen bezeichnet sind und nicht wieder beschrieben werden. In Figur 3 bezeichnet Ziffer 7' eine einen Manschettendruck feststellende Einheit, um einen Manschettendruck (Manschettendruck und Pulsdruck) festzustellen. In der einen Manschettendruck feststellenden Einheit 7' bezeichnet Ziffer 16 einen Drucksensor, um einen Manschettendruck zu messen, 17 einen AMP zum Verstärken des Manschettendruck-Feststellungssignals, um ein Manschettendrucksignal P auszugeben, C einen Kondensator, um Pulssignalkomponenten von dem Manschettendrucksignal P zu trennen und zu extrahieren, 18 einen AMP, um das Pulssignal zu verstärken, 19 ein Pulssignalfilter mit einer vorbestimmten Bandpaß-Charakteristik (z.B. 1 - 3 Hz), um das Pulssignal PA auszugeben, und 20' einen A/D-Wandler, welcher gemäß einem Regelungssignal C4 von der MPU 9 das Manschettendrucksignal P und Pulssignal PA abtastet und sie in digitale Signale umwandelt.
Die Figuren 4 (A), (B) sind Flußdiagramme, welche Meßregelungsverfahren des Meßverfahrens 2 darstellen, das durch die MPU 9 durchgeführt wird, Figur 5 (A) ist ein Flußdiagramm eines Auswertungsverarbeitungsverfahrens (S40) von Figur 4 (B), und Figur 6 ist ein Operationsablaufdiagramm des Meßverfahrens 2. Schritte, welche denjenigen von Figur 2 ähnlich sind, sind durch gleiche Schrittnummern bezeichnet und werden nicht wieder beschrieben.
In Figur 4 (A) tritt das Sphygmomanometer in die Blutdruck-Meßphase bei Schritt S7 ein, woraufhin eine Reihe von Anfangseinstellungen bei Schritt S21 vorgenommen wird. Hier repräsentiert SYSF einen Merker, welcher anzeigt, daß ein systolischer Blutdruck SYS wahrend der Meßphase bestimmt worden ist, DIAF einen Merker, welcher anzeigt, daß der Beginn des Korotkoff-Geräuschpulssignals DKP während der Meßphase festgestellt worden ist, und i einen Mehrzweckzähler. Bei Schritt S22 wartet das System auf das Auftreten des Pulssignals PA. Wenn das Pulssignal PA erzeugt wird, geht das Programm weiter zu Schritt S23, bei dem die Amplitude des Pulssignals PA und des Manschettendrucks P bei einer Adresse PAi, welche durch den Zähler i indiziert wird, in einem (nicht dargestellten) Speicher innerhalb der MPU 9 gespeichert werden. Der Zähler i wird um +1 bei Schritt S24 erhöht. Somit geht im Meßverfahren 2 die Messung zusammen mit einer Speicherung der Amplitude des Pulssignals PA und des Manschettendrucks P, der zu solch einer Zeit herrscht, weiter.
Sogar in dem ischämischen Zustand gibt es eine Pulsation und eine Pulsdruck- (Herzschlag)-Oszillation auf der zentralen Seite eines Manschettendrucks, wie in Figur 6 dargestellt ist. Es ist bekannt, daß diese Pulsdruckoszillation (das Pulssignal PA) die folgenden Eigenschaften besitzt: sie tritt vor dem Erscheinen der Korotkoff-Geräusche auf und wird synchron mit dem Auftreten der Korotkoff-Geräusche erzeugt, nachdem diese Geräusche erscheinen. Ihre Amplitude erreicht einen Wert, welcher annähernd 50 % der maximalen Amplitude PAmax in der Umgebung des systolischen Blutdrucks SYS des sich einer Messung unterziehenden Patienten beträgt, und nimmt später auf annähernd 80 % der maximalen Amplitude PAmax in der Umgebung des diastolischen Blutdrucks DIA des Patienten ab. Es ist bekannt, daß diese Pulsdruckoszillation ebenso die folgenden Eigenschaften aufweist: ein Arterienstrom in dem Oberarm überwindet einen Manschettendruck und wird in der Umgebung des systolischen Blutdrucks SYS des Patienten abgegeben. Das Volumen des Blutgefäßes unter einem Manschettendruck nimmt zu dieser Zeit plötzlich zu, nachdem der maximale Wert PAmax einer Amplitude infolge der elastischen Eigenschaft der Blutgefäßwand erreicht ist. Die Amplitude nimmt dann scharf bzw. schnell ab. Als nächstes fällt die Rate einer Abnahme in der Amplitude unter einen vorbestimmten Wert in der Umgebung des diastolischen Blutdrucks DIA des Patienten und wird im wesentlichen konstant. Das Pulssignal PA' in Figur 6 gibt an, daß das A/D-umgewandelte Pulssignal PA durch die MPU 9 gelesen wird und daß diese Signale in einer Zeitreihe angeordnet werden, wobei die Amplitude eines Signals PA bei dem "0"-Pegel fixiert wird.
Es wird bei Schritt S25 bestimmt, ob SYSF "1" ist. Falls er nicht "1" ist, bedeutet dies, daß der systolische Blutdruck SYS als noch nicht aufgetreten bestimmt worden ist. Ob das Korotkoff-Geräuschpulssignal SKP begonnen hat oder nicht, wird bei Schritt S26 untersucht. Solange das Signal SKP nicht begonnen hat, kehrt das Programm zu Schritt S22 zurück und das nächste Pulssignal PA wird erwartet. Wenn bei der Entscheidung von Schritt S26 schließlich bestimmt wird, daß ein Auftreten der Korotkoff- Geräusche stattgefunden hat, geht das Programm weiter zu Schritt S27, wo die MPU 9 entscheidet, daß ein systolischer Blutdruck SYS erreicht worden ist, beruhend auf dem Manschettendruck P zu dieser Zeit, und den Manschettendruck P in einem Anzeigespeicher DSYS speichert. Es ist zulässig, den systolischen Blutdruck SYS zu dieser Zeit provisorisch anzuzeigen. Als nächstes wird bei Schritt S28 SYSF auf "1" eingestellt, wonach der oben beschriebene Blutdruck-Bestimmungsprozeß übersprungen wird.
Es wird bei Schritt S29 bestimmt, ob DIAF "1" ist. Falls er nicht "1" ist, bedeutet dies, daß das Korotkoff-Geräuschpulssignal DKP noch nicht begonnen hat, und daher geht das Programm weiter zu Schritt S30, wo bestimmt wird, ob das Signal DKP begonnen hat. Solange das Signal DKP nicht begonnen hat, kehrt das Programm zu Schritt S22 zurück, und das nächste Pulssignal PA wird erwartet. Wenn bei der Entscheidung von Schritt S30 schließlich bestimmt wird, daß ein Auftreten des Signals DKP stattgefunden hat, geht das Programm weiter zu Schritt S31, wo DIAF auf "1" eingestellt wird. Danach wird der oben beschriebene Prozeß zum Verifizieren bzw. Prüfen des Signals DKP übersprungen.
Ob das Korotkoff-Geräuschpulssignal DKP verschwunden ist oder nicht, wird bei Schritt S32 untersucht. Die Bedingungen, welche erfüllt sein mussen, um eine Auslöschung zu bestimmen, sind SYSF = 1, DIAF = 1, und, daß nach einem Auftreten des unmittelbar vorhergehenden Signals DKP das nächste Signal DKP innerhalb einer vorbestimmten Zeitspanne [z.B. 60 s/minimale Herzschlagzahl x 2 Schläge = 3 s] nicht auftritt. Wenn bestimmt wird, daß eine Auslöschung des Signals DKP eingetreten ist, geht das Programm weiter zu Schritt S33. Hier wird bestimmt. daß der Manschettendruck P, der unmittelbar vor dem Moment einer Auslöschung herrschte und welcher aus der einen Manschettendruck fest stellenden Einheit 7' ausgelesen wird ein diastolischer Blutdruck DIA ist, und dieser Manschettendruck P wird in dem Anzeigespeicher DDIA gespeichert. Es ist zulässig, daß der Manschettendruck P zu dieser Zeit provisorisch angezeigt wird. Als nächstes werden bei Schritt S40 der systolische Blutdruck DSYS und diastolische Blutdruck DDIA, die bestimmt worden sind gemäß den Eigenschaften des Pulssignals PA ausgewertet [Figur 5 (A) oder (B)]. Die Auswertungsergebnisse, der systolische Blutdruck DSYS und diastolische Blutdruck DDIA, werden bei Schritt S34 angezeigt, falls passend. Wenn nicht passend, wird der entsprechende DSYS oder DDIA in einer aufieuchtenden Weise angezeigt, oder eine "FEHLER"-Anzeige wird stattdessen dargestellt.
Figur 5 (A) ist ein Flußdiagramm des Auswertungsverarbeitungsverfahrens im Meßverfahren 2. In Figur 5 (A) wird eine Reihe von Anfangseinstellungen bei Schritt S41 vorgenomnien. Hier repräsentiert FLG einen Merker, der eine Prüfung der Tatsache bedeutet bzw. bezeichnet, daß die Amplitude des Pulssignals PA eine Zunahme aufzeigt, ist PAmax ein Register zum Speichern der maximalen Amplitude PAmax des Pulssignals PA, ist PSYS ein Register zum Speichern eines Manschettendrucks P der in dem Augenblick [Augenblick 2* in Figur 6] herrscht, in welchem die Amplitude des Pulssignals PA annähernd 50 % der maximalen Amplitude PAmax übertrifft, ist PDIA ein Register zum Speichern eines Manschettendrucks P, der in dem Augenblick [Augenblick 4* in Figur 6] herrscht, in welchem die Amplitude des Pulssignals PA unter annähernd 80 % der maximalen Amplitude PAmax fällt, und repräsentiert i einen Mehrzweckzähler.
Bei Schritt S42 erhält die MPU 9 die Differenz ΔP = PAi - PAi-1 zwischen aufeinanderfolgenden Pulssignalen. Es ist zulässig, laufende Mittelwerte der jeweiligen PAI und PAi-1 zu verwenden, um die Anti-Störtauglichkeit einer ΔP-Feststellung zu steigern. Es wird bei Schritt S43 bestimmt, ob ΔP ≥ 0 gilt. Wenn ΔP ≥ 0 gilt, bedeutet dies, daß die Amplitude des Pulssignals PA zunimmt, und daher geht das Programm weiter zu Schritt S48, bei dem FLG auf "1" eingestellt wird. Bei Schritt S49 wird der Wert in dem Register PAmax durch einen größeren Wert (PAi) ersetzt. Der Zähler i wird um +1 bei Schritt S50 erhöht. Falls bei der Entscheidung von Schritt S43 festgestellt wird, daß ΔP ≥ 0 nicht gilt, geht das Programm weiter zu Schritt S45 wo bestimmt wird, ob FLG = 1 gilt. Falls FLG = 1 nicht gilt, gibt dies an, daß die Amplitude des Pulssignals PA abgenommen hat, ohne selbst einmal zuzunehmen. Dies wird vernachlässigt. Falls FLG = 1 gilt, bedeutet dies, daß die Amplitude des Pulssignals PA einen Ubergang von einer Zunahme zu einer Abnahme gemacht hat. Als eine Folge wird PAmax in Figur 6 festgestellt. Es ist bekannt, daß der Manschettendruck P zur Zeit 3* ein mittlerer Blutdruck ist. Der Ablauf geht weiter zu Schritt S46, wo der systolische Blutdruck in PSYS gespeichert wird. Genauer wird der Zähler i um -1 erniedrigt, wird PA(i) sukzessiv ausgelesen, und wird der Manschettendruck P(i), der in dem Moment herrscht, in welchem die Amplitude des Pulssignals 50 % der maximalen Amplitude PAmax wird, ausgelesen und in PSYS gespeichert. Der diastolische Blutdruck wird in dem PDIA bei Schritt S47 gespeichert. Genauer wird der Zähler i um +1 von dem Augenblick von PAmax an erhöht, wird PA(i) sukzessiv ausgelesen, und wird der Manschettendruck P(i), der in dem Moment herrscht, in welchem die Amplitude des Pulssignals 80 % der maximalen Amplitude PAmax wird, ausgelesen und in PDIA gespeichert. Es wird bei Schritt S51 bestimmt, ob der systolische Blutdruck DSYS, der bei Schritt S27 in Figur 4 (B) bestimmt wird, innerhalb der folgenden Grenzen liegt: (PSYS - b) ≤ DSYS ≤ (PSYS + a). Hier ist beispielsweise a 10 mmHg, und ist b 10 mmHg. Falls bei Schritt S51 festgestellt wird, daß der systolische Blutdruck nicht innerhalb der oben erwähnten Grenzen liegt, geht das Programm weiter zu Schritt S52, bei dem in das Register DSYS "FEHLER" geschrieben wird. Falls der systolische Blutdruck innerhalb der oben erwähnten Grenzen liegt, wird dann die Verarbeitung von Schritt S52 übersprungen. Es wird bei Schritt S53 bestimmt, ob der diastolische Blutdruck DDIA, der bei Schritt S33 in Figur 4 (B) bestimmt wird, innerhalb der folgenden Grenzen liegt: (PDIA - d) ≤ DDIA ≤ (PDIA + c). Hier ist beispielsweise c 10 mmHg, und ist d 10 mmHg. Falls festgestellt wird, daß der diastolische Blutdruck nicht innerhalb der oben erwähnten Grenzen liegt, geht das Programm weiter Schritt S54, bei dem in das Register DDIA "FEHLER" geschrieben wird. Falls der diastolische Blutdruck innerhalb der oben erwähnten Grenze liegt, wird dann die Verarbeitung von Schritt S54 übersprungen.
Figur 5 (B) ist ein Flußdiagramm eines anderen Auswertungsverarbeitungsverfahrens im Meßverfahren 2. Schritte, welchen denjenigen, die in Figur 5 (A) dargestellt sind, ähnlich sind, sind durch gleiche Schrittnummern bezeichnet und werden nicht wieder beschrieben. In Figur 5 (B) wird eine Reihe von Anfangseinstellungen bei Schritt S61 vorgenommen. Hier ist PSYS ein Register zum Speichern eines Manschettendrucks P, der zu einer Zeit [Zeit 1* - 2* in Figur 6] herrscht, bei der die Amplituden aufeinanderfolgender Pulssignale PA plötzlich ansteigen, um einen vorbestimmten Wert q zu übersteigen, ist PDIA ein Register zum Speichern eines Manschettendrucks P, der zu einer Zeit [Zeit 4* - 5* in Figur 6] herrscht, bei der die Rate der Abnahme in den Amplituden aufeinanderfolgende Pulssignale PA unter einen vorbestimmten Wert k fällt, nachdem die MPU 9 die maximale Amplitude PAmax markiert hat [Zeit 3* in Figur 6], und repräsentiert i einen Mehrzweckzähler.
Es wird bei Schritt S43 bestimmt, ob ΔP ≥ 0 gilt. Wenn ΔP ≥ 0 gilt, wird bei Schritt S65 bestimmt, ob ΔP ≥ q gilt. Falls ΔP ≥ q gilt, bedeutet dies, daß die Amplituden aufeinanderfolgender Pulssignale PA schnell über den vorbestimmten Wert q angestiegen sind, und daher geht das Programm weiter zu Schritt S66, bei dem der Manschettendruck Pi, der zu dieser Zeit herrscht, in dem Register PSYS gespeichert wird. Falls ΔP ≥ q niclit gilt, wird der Schritt S66 übersprungen. Wenn bei der Entscheidung von Schritt S43 festgestellt wird, daß ΔP≥ 0 nicht gilt, bedeutet dies, daß die Amplitude des Pulssignals PA abnimmt, und daher geht das Programm weiter zu Schritt S67, bei dem bestimmt wird, ob ΔP ≤ k gilt. In diesem Fall wird bevorzugt, daß, ob ΔP ≤ k gilt oder nicht, nach einer Prüfüng untersucht wird, daß die Amplitude eine Rate einer Abnahme aufzeigt, die größer als ein vorbestimmter Wert ist. Falls ΔP ≤ k gilt, bedeutet dies, daß die Amplituden aufeinanderfolgender Pulssignale PA einen Ubergang von einem schnell abnehmenden Zustand in einen langsam abnehmenden Zustand gemacht haben. Daher geht das Programm weiter zu Schritt S68, bei dem der unmittelbar vorhergehende Manschettendruck Pi-1 in dem Register PDIA gespeichert wird. Falls ΔP ≤ nicht gilt, wird Schritt S68 übersprungen. Es wird bei Schritt S69 bestimmt, ob die Zahl im Zähler i M ist, wobei M die Gesamtzahl von Pulssignalen PA repräsentiert, die während einer Blutdruckmessung gespeichert werden. Falls i = M nicht gilt, wird der Zähler um +1 bei Schritt S50 erhöht, und das Programm kehrt zu Schritt S42 zurück. Falls i = M gilt, geht das Programm weiter zu Schritt S51.
Gemäß dem oben ausgeführten Meßverfahren 2 werden die gesamten Pulssignale PA und Manschettendrucke P gespeichert, während die Messung fortschreitet, wonach die Natur der gespeicherten Daten untersucht wird. Zum Beispiel ist es ebenfalls möglich. eine Anordnung zu übernehmen, in der die Auswertungsverarbeitung von Figur 5 (A) oder (B) parallel zu der Verarbeitung der Figuren 4 (A), (B) durchgeführt wird. In solch einem Fall würde eine Information bezüglich charakteristischer Punkte (der Umgebung des systolischen Blutdrucks SYS und der Umgebung des diastolischen Blutdrucks DIA) beruhend auf den gespeicherten Pulssignalen PA in einem Moment im Mittelverlauf untersucht werden, daß die notwendigen Pulssignale PA und Manschettendrucke P gespeichert sind. Dann würden, nachdem die entsprechenden Manschettendrucke P spezifiziert und gespeichert sind, die Pulssignale PA und die Manschettendrucke P, die nicht länger notwendig sind, aus dem Speicher jedesmal gelöscht werden, wodurch es möglich gemacht wird, Speicher zu sparen.

[Einstellung eines selbsttätigen Sphygmomanometers]

Es wird von einem medizinischen Standpunkt aus bevorzugt, daß die Anzeige systolischer und diastolischer Blutdrucke in diesem Typ eines selbsttätigen Sphygmomanometers mit den Ergebnissen eines herkömmlichen Meßverfahrens übereinstimmt, welches durch einen Arzt durchgeführt wird, wobei Punkte, bei welchen festgestellt wird daß Korotkoff-Geräusche erscheinen und verschwinden, oder gewisse andere Kriterien als eine Referenz verwendet werden. Zu diesem Zweck können selbsttätige Sphygmomanometer, welche die vorhergehenden beiden Meßverfahren verwenden, bequem zum Zeitpunkt eines Gebrauchs extern eingestellt werden.
Figur 8 ist ein Blockdiagramm eines Systems, um das selbsttätige Sphygmomanometer gemäß einer Ausführungsform der Erfindung einzustellen. In Figur 8 bezeichnet Ziffer 31 einen Adapter, um ein vorbestimmtes Signal von dem selbsttätigen Sphygmomanometer zu extrahieren, 32 ein Verbindungsglied, das mit dem selbsttätigen Sphygmomanometer verbunden ist, 33 eine zentrale Verarbeitungseinheit (CPU), um Daten zu verarbeiten, die für eine Einstellung des selbsttätigen Sphygmomanometers notwendig sind, 34 eine CRT-Anzeigeeinheit, um die Daten anzuzeigen, die für eine Einstellung des selbsttätigen Sphygmomanometers notwendig sind, 35 eine Tastatur (KBD), um Anweisungen an die CPU 33 zu geben, 36 eine Magnetplattenvorrichtung (DSK), um die Daten zu speichern, die von dem selbsttätigen Sphygmomanometer extrahiert werden, und 39 einen Schalter, der, wie durch einen Arzt, in dem Moment betätigt wird, in welchem ein Erscheinen und Verschwinden von Korotkoff-Geräuschen durch Abhorchen bestimmt wird.
In dem Adapter 31 bezeichnet Ziffer 37 einen A/D-Wandler, um die verschiedenen analogen Signale TH3, SK, TH4, DK innerhalb des selbsttätigen Sphygmomanometers in digitale Signale umzuwandeln, welche dann an die CPU 33 ausgegeben werden. Ziffer 38 bezeichnet einen I/O-Eingang, an den sowohl die Korotkoff-Geräuschpulssignale SKP, DKP innerhalb des selbsttätigen Sphygmomanometers als auch ein Signal von dem Schalter 39 angelegt werden, der durch den Hörer (Arzt etc.) extern betätigt wird, und von welchem diese Signale an die CPU 33 ausgegeben werden. Während die Messung fortschreitet, ordnet die CPU 33 diese Eingangsdatenelemente in einer Zeitreihe an und speichert sie vorübergehend in der DSK 36. Zu der gleichen Zeit wird der Schalter 39, wie durch einen Arzt, in den Momenten gedrückt, in denen wahrgenommen wird, daß die Korotkoff-Geräusche erscheinen und verschwinden, wobei das Abhorchverfahren oder dergleichen verwendet wird, während die Messung fortschreitet.
Das Signal SW (zu Zeiten 2*" und 4*") in Figur 6 veranschaulicht diese Beziehung. Nach einer Messung eines Blutdrucks liest die CPU 33 diese Datenelemente aus der DSK 36 und zeigt sie auf der CRT-Anzeigeeinheit 34 an. Das Verfahren zum Anzeigen dieser Daten ist beispielsweise von Signal SK zu Signal SW in Figur 6. Als eine Folge kann ein Arzt oder dergleichen beruhend auf den auf der CRT-Anzeige präsentierten Daten leicht auswerten bzw. beurteilen, ob der Augenblick 2*", bei dem ein Erscheinen der Korotkoff-Geräusche durch das selbsttätige Sphygmomanometer festgestellt wird mit dem Moment 2*" übereinstimmt, bei dem ein Erscheinen der Korotkoff-Geräusche durch Abhorchen wahrgenommen wird. Falls die beiden übereinstimmen, ist der Pegel des Signals TH3 passend. Falls die beiden nicht übereinstimmen, wird VR1 dann extern eingestellt, wodurch es möglich gemacht wird, den Moment leicht einzustellen, bei dem ein Erscheinen des SKP-Signals festgestellt wird. In einer anderen Option kann es eingerichtet werden, die Zunahme (Signalamplitude) des SK-Geräuschsignalfilters 22 einzustellen. Eine weitere Option ist, eine Anordnung zu übernehmen, in der die Filterkonstante (die Bandpaß-Charakteristik oder dergleichen) des SK-Geräuschsignalfilters 22 eingestellt wird. Entsprechend kann der Bediener leicht auswerten bzw. beurteilen, ob der Augenblick 4*', bei dem ein Verschwinden der Korotkoff-Geräusche durch das selbsttätige Sphygmomanometer festgestellt wird, mit dem Moment 4*" übereinstimmt, bei dem ein Verschwinden der Korotkoff-Geräusche durch Abhorchen wahrgenommen wird. Falls die beiden übereinstimmen, ist der Pegel des Signals TH4 passend. Falls die beiden nicht übereinstimmen, wird VR2 dann extern eingestellt, so daß der Moment, bei dem ein Verschwinden des Signals DKP festgestellt wird, leicht eingestellt werden kann. In einer anderen Option kann es eingerichtet werden, die Zunahme (Signalamplitude) des DK-Geräuschsignalfilters 25 einzustellen. Eine weitere Option ist, eine Anordnung zu übernehmen, in der die Filterkonstante (die Bandpaß- Charakteristik oder dergleichen) des DK-Geräuschsignalfilters 25 eingestellt wird. Somit kann eine Einstellung des Moments, bei dem die Korotkoff-Geräusche erscheinen und eine Einstellung des Moments, bei dem Korotkoff-Geräusche verschwinden, getrennt durchgeführt werden. Als eine Folge kann eine präzisere, genaue Einstellung ausgeführt werden.

[Meßverfahren 3]

Es ist offensichtlich, daß die vorliegende Erfindung auch auf eine Messung eines Blutdrucks während eines Aufblasens der Manschette angewandt werden kann. Meßverfahren 3 bezieht sich auf solch eine Messung eines Blutdrucks während eines Manschettenaufblasens.
Figur 9 ist ein Blockdiagramm, daß ein selbsttätiges Sphygmomanometer darstellt, welches Meßverfahren 3 verwendet, in welchem Teile, die denjenigen, die in den Figuren 1 und 3 dargestellt sind, ähnlich sind, durch gleiche Bezugszeichen bezeichnet sind und nicht wieder beschrieben werden. In Figur 9 bezeichnet Ziffer 28 ein Pulsations- Verhinderungsfilter (Tiefpaßfilter), um Pumpgeräusche und dergleichen während eines Manschettenaufblasens herauszuschneiden. Ziffer 29 bezeichnet ein Umgehungsventil, um den Stromweg des Pulsations-Verhinderungsfilters zu umgehen. Die Pumpensteuerungsschaltung 13 kann die Aufblasrate der Manschette 2 regeln.
Figur 10 ist ein Flußdiagramm, das ein Meßregelungsverfahren unter Verwendung von Meßverfahren 3 darstellt, welches durch die MPU 9 durchgeführt wird, und Figur 12 ist ein Operationsablaufdiagramm des selbsttätigen Sphygmomanometers, welches Meßverfahren 3 verwendet. In Figur 10 werden bei Schritt S71 das Ventil 14 für ein schnelles Ausströmen und das Ventil 15 für ein konstantes Auströmen geschlossen. Die Aufblaspumpe 12 wird bei Schritt S72 eingeschaltet, und eine Anzeige eines Manschettendrucks wird bei Schritt S73 begonnen. Das System wartet darauf, daß ein Manschettendruck P einen Wert von 20 mmHg bei Schritt S74 erreicht. Wenn 20 mmHg erreicht ist, wird das Umgehungsventil 29 bei Schritt S75 geschlossen. Als eine Folge wird über das Pulsations-Verhinderungsfilter 28 Luft zugeführt. Die Aufblasrate der Manschette 2 wird bei Schritt S76 geregelt, um 50 mmHg pro 8 Sekunden zu betragen. Eine Messung eines diastolischen Blutdrucks UDIA während eines Aufblasens dient zu Vorbereitungszwecken und wird vergleichsweise grob durchgeführt. Es wird bei Schritt S77 bestimmt, ob die K-Geräusche erschienen sind (Beginn von DKP). Falls die K-Geräusche erschienen sind, wird der zu diesem Zeitpunkt herrschende Manschettendruck P im Register KUDIA bei Schritt S78 gespeichert. Dies ist der diastolische Blutdruck UDIA, der während eines Manschettenaufblasens festgestellt wird. Eine in diesem Augenblick vorliegende Pulsamplitude PA wird im Register PADIA bei Schritt S79 gespeichert. PADIA ist eine Pulsamplitude in dem Moment, in welchem ein diastolischer Blutdruck UDIA festgestellt wird. Falls bei der Entscheidung von Schritt S77 die K-Geräusche nicht erscheinen, werden die Schritte S78, S79 übersprungen.
Der maximale Wert PAmax einer Pulsamplitude wird bei Schritt S80 festgestellt. Solange die Amplitude nicht PAmax beträgt, kehrt das Programm zu Schritt S76 zurück. Wenn schließlich Pamax festgestellt wird, wird der in diesem Augenblick herrschende Manschettendruck P in einem Register MEAN bei Schritt S81 gespeichert. MEAN repräsentiert einen mittleren Blutdruck. Die Aufblasrate der Manschette 2 wird auf 50 mmHg pro 12 Sekunden bei Schritt S82 geregelt. Weil eine Messung eines systolischen Blutdrucks USYS während eines Aufblasens nur einmal durchgeführt wird, wird eine Meßgenauigkeit gesteigert. Es wird bei Schritt S83 bestimmt, ob die K-Geräusche verschwunden sind (SKP-Auslöschung). Das Programm kehrt zu Schritt S82 zurück solange die K-Geräusche nicht verschwinden. Wenn die K-Geräusche schließlich verschwinden, wird der in diesem Augenblick herrschende Manschettendruck P in einem Register DSYS bei Schritt S84 gespeichert. DSYS ist ein systolischer Blutdruck SYS, der während eines Manschettenaufblasens festgestellt wird. Eine Pulsamplitude PA, welche in diesem Augenblick vorliegt, wird in einem Register PASYS bei Schritt S85 gespeichert. PASYS ist eine Pulsamplitude in dem Moment, in dem ein systolischer Blutdruck DSYS festgestellt wird. Die Aufblaspumpe 12 wird bei Schritt S86 ausgeschaltet, und das Ventil 14 für ein schnelles Ausströmen und das Ventil 15 für ein konstantes Ausströmen werden bei Schritt S87 geöffnet. Folglich nimmt der Manschettendruck schnell ab. Bei Schritt S88 wartet das System darauf, daß der Manschettendruck auf MEAN (mittlerer Blutdruck) + 10 mmHg abnimmt. Wenn der Manschettendruck schließlich auf MEAN + 10 mmHg fällt, wird nur das Ventil 14 für ein schnelles Ausströmen bei Schritt S89 geschlossen. Das System wartet bei Schritt S90 darauf, daß die K-Geräusche (DKP) verschwinden. Wenn die K-Geräusche verschwinden, wird der Manschettendruck P in diesem Augenblick (Manschettendruck entsprechend dem letzten K-Geräusch, der vor einer Auslöschung herrschte) in einem Register KDDIA bei Schritt S91 gespeichert. KDDIA repräsentiert einen diastolischen Blutdruck DDIA, der während einer Manschettenentleerung festgestellt wird. Das Umgehungsventil 29 und das Ventil 14 für ein schnelles Ausströmen werden bei Schritt S92 geöffnet. Das System wartet bei Schritt S93 darauf, daß der Manschettendruck P unter 20 mmHg fällt. Wenn der Manschettendruck P unter 20 mmHg fällt, wird die Auswertungsverarbeitung von Figur 11 bei Schritt S94 ausgeführt. Eine Information, welche den systolischen Blutdruck DSYS und diastolischen Blutdruck DDIA eines sich einer Messung unterziehenden Patienten anzeigt, wird bei Schritt S95 angezeigt.
Figur 11 ist ein Flußdiagramm eines Auswertungsverfahrens, das durch die MPU 9 durchgeführt wird. Es wird bei Schritt S101 bestimmt, ob [(0,5 - α) × PAmax] ≤ PASYS ≤ [(0, 5 + α) × PAmax] gilt. Falls PASYS innerhalb der oben erwähnten Grenzen liegt, wird entschieden, daß der systolische Blutdruck DSYS, der bei Schritt S84 festgestellt wird, korrekt ist. Wenn PASYS nicht innerhalb der oben erwähnten Grenzen liegt, wird die "FEHLER"-Nachricht in dem Register DSYS bei Schritt S102 gespeichert. Es wird bei Schritt S103 bestimmt, ob [(0,8 - β) × PAmax] ≤ PADIA ≤ [(0, 8+β) × PAmax] gilt. Falls PASYS innerhalb der oben erwähnten Grenzen liegt, wird unter den gegenwärtigen Umständen angenommen, daß der bei Schritt S78 festgestellte diastolische Blutdruck KUDIA korrekt ist. Wenn PASYS nicht innerhalb der oben erwähnten Grenzen liegt, wird die FEHLER-Information (z.B. FF) in dem Register KUDIA bei Schritt S104 gespeichert. Es wird bei Schritt S105 bestimmt, ob KUDIA - KKDIA ≤ 15 mmHg gilt. Falls die Entscheidung JA ist, werden die Inhalte von KDDIA, die bei Schritt S91 festgestellt werden, in dem Register DDIA bei Schritt S109 gespeichert. Die Anzeige eines diastolischen Blutdrucks genießt Vorrang gegenüber den Ergebnissen einer Messung, die zum Zeitpunkt einer Manschettenentleerung erhalten werden. Falls die Entscheidung bei Schritt S105 NEIN ist, wird dann bei Schritt S106 bestimmt, ob eine Information KUDIA = FEHLER vorliegt. Falls die Information KUDIA = FEHLER vorliegt, wird bei Schritt 5107 die "FEHLER"-Nachricht in DDIA gespeichert. Falls die Information KUDIA = FEHLER nicht vorliegt, werden dann die Inhalte von KUDIA in DDIA bei Schritt S108 gespeichert. Weil KUDIA durch die Auswertung von Schritt S103 hindurchgegangen ist, ist es möglich, dies in der Anzeige eines diastolischen Blutdrucks zu verwenden.
In jedem der vorhergehenden Meßverfahren wird eine Information, die sich auf eine Bestimmung eines systolischen Blutdrucks und diastolischen Blutdrucks bezieht, auf der LED-Anzeigeeinheit 10 angezeigt. Die vorliegende Erfindung ist jedoch nicht auf diese Anordnung beschränkt, weil es zulässig ist, diese Information durch eine Sprachspur oder dergleichen auszugeben.
Ferner ist in jedem der vorhergehenden Meßverfahren die Anordnung derart, daß die über das Verbindungsglied 11 extrahierten Signale über die CPU 33 verarbeitet werden. Jedoch ist die Erfindung auf diese Anordnung nicht beschränkt. Ein Beispiel einer einfacheren Anordnung würde eine sein, in der diese Signale direkt verglichen und auf der CRT-Einheit oder dergleichen betrachtet werden, indem ein vorbestimmter Auslöser verwendet wird, wodurch es möglich gemacht wird, einen Vergleich mit den Ergebnissen einer Blutdruckmessung vorzunehmen, welche durch Abhorchen wahrgenommen werden. Alternativ kann eine Anordnung übernommen werden, in der vorbestimmte Geräusche direkt im Lautsprecher oder dergleichen durch die Signale SHP, DKP, etc. erzeugt werden. Diese Anordnung wird es ebenfalls möglich machen, ein Vergleich mit den Ergebnissen einer Blutdruckmessung durchzuführen, welche durch Abhorchen wahrgenommen werden.
Gemäß einem Sphygmomanometer, wie es oben beschrieben ist, werden ein Bereich, in welchem der systolische Blutdruck eines sich einer Messung unterziehenden Patienten liegen kann, und ein Bereich, in welchem der diastolische Blutdruck des Patienten liegen kann, beruhend auf dem Ubergang von Pulssignalkomponenten eines Manschettendrucksignals festgelegt. Folglich ist es möglich, sowohl eine Fehlerkennung infolge einer Oszillationsstörung als auch eine Fehlerkennung infolge einer Verschiebung in einer Sensorposition oder eines Sensorversagens wirksam zu überwachen. Dies macht es möglich, korrekt zu beurteilen, ob eine Messung korrekt durchgeführt worden ist.
Ferner ist das selbsttätige Sphygmomanometer mit einem signalextrahierenden Mittel ausgestattet, um Korotkoff-Geräuschsignale oder Signale, welche vorbestimmte Schwellenwerte anzeigen, extern zu extrahieren, und einem einstellenden Mittel, um eine Einstellung beruhend auf diesen Signalen durchzuführen. Folglich ist es möglich, eine Meßbedingung leicht zu überwachen und die Meßbedingung bei Gebrauch leicht zu kalibrieren.
Ein Vergleich kann mit Meßergebnissen beruhend auf einem Abhorchen oder gewissen anderen Kriterien leicht vorgenommen werden. Dies macht es möglich, daß das selbsttätige Sphygmomanometer für eine Vielzahl von Anwendungen und Zwecken ohne weiteres verwendet wird.

Claims

1. Ein selbsttätiges Sphygomanometer zum Messen eines Blutdrucks eines Patienten beruhend auf Korotkoff-Geräuschsignalen mit:

Manschettendruck feststellendem Mittel (7), um einen Manschettendruck festzustellen und ein Manschettendrucksignal auszugeben;

Korotkoff-Geräusch feststellendem Mittel (3), um Korotkoff-Geräusche festzustellen und ein Korotkoff-Geräuschsignal auszugeben;

Korotkoff-Geräuschsignal verarbeitendem Mittel (8), um eine verstärkende und filternde Verarbeitung beruhend auf den festgestellten Korotkoff- Geräuschsignalen durchzuführen und die Korotkoff-Geräuschsignale, die verarbeitet worden sind, mit einem vorbestimmten Schwellenwert zu vergleichen, wodurch Korotkoff-Geräuschsignale extrahiert werden, die den vorbestimmten Schwellenwert überschreiten; und

Blutdruck bestimmendem Mittel (9), um einen systolischen Blutdruck und eiiien diastolischen Blutdruck beruhend auf den extrahierten Korotkoff- Geräuschsignalen zu bestimmen;

gekennzeichnet durch

Bereich festlegendes Mittel (9), um beruhend auf einem Übergang einer Pulssignalkomponente des festgestellten Manschettendrucksignals einen Bereich, in dem ein systolischer Blutdruck des Patienten liegen kann, und einen Bereich festzulegen, in dem ein diastolischer Blutdruck des Patienten liegen kann;

auswertendes Mittel (9), um zu bestimmen, ob die durch das Blutdruck bestimmende Mittel (9) bestimmten Blutdrucke in den durc]i das Bereich festlegende Mittel (9) festgelegten Bereichen liegen;

Anzeigemittel (10), um eine Information, welche die durch das auswertende Mittel (9) gewonnenen Ergebnisse angibt, zusammen mit oder an Stelle einer Information anzuzeigen, welche die durch das Blutdruck bestimmende Mittel (9) bestimmten Blutdrucke angibt;

Signal extrahierendes Mittel (11), um extern die Korotkoff-Geräuschsignale, die verarbeitet worden sind, und ein Signal zu extrahieren, das den vorbestimmten Schwellenwert angibt, für einen externen Gebrauch; und

einstellendes Mittel (35), das zu einer externen Kalibrierung des selbsttätigen Sphygomanometers beruhend auf einem Abhorchen imstande ist, entweder durch Einstellen der Amplitude der Korotkoff-Geräuschsignale, die verarbeitet worden sind, einer Filterkonstante oder des vorbestimmten Schwellenwertes.