DE4122584A1 - Verfahren und vorrichtung zur bestimmung des blutdrucks - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren und eine Vorrich­ tung zur Bestimmung des Blutdrucks, mit einer elastischen aufblasbaren Manschette und mit ersten Meßmitteln, die einer Arterie zugeordnet sind und bei Auftreten bestimmter Meßwerte die Erfassung des augenblicklichen Drucks in der Manschette veranlassen, wobei ein Meßzyklus das Aufblasen der Manschette bis zum Verschwinden des Pulses in den Meßmitteln und ein langsames Entlasten der Manschette umfaßt und wobei als systo­ lischer Druck der Manschettendruck gilt, der sich ergibt, wenn der Puls in den ersten Meßmitteln beim Aufpumpen der Manschet­ te verschwindet oder beim Entlasten meßbar wird.

Blutdruckmeßgeräte mit einer aufblasbaren Manschette, die beispielsweise nach der RR-Methode arbeiten (Riva-Rocci), werden nicht nur in der ärztlichen Praxis täglich verwendet, wobei der Arzt die Pulstöne in der Armbeuge während der Entla­ stung der Manschette verfolgt, sondern auch als automatische Geräte angeboten, mit denen der Patient ohne Zuhilfenahme des Arztes alleine den systolischen wie den diastolischen Blut­ druck messen kann. Sowohl bei der manuellen Messung durch den Arzt als auch bei den automatischen Geräten ist die Genauig­ keit der Messung dadurch begrenzt, daß die Zeitpunkte, zu denen der Druck in der Manschette als Maß für den systolischen und den diastolischen Blutdruck abgelesen werden, sich nur sehr ungefähr aus den in der Armbeuge abgehörten Pulstönen bestimmen lassen. Dies gilt insbesondere für den Zeitpunkt, zu dem der diastolische Blutdruck abgelesen werden soll. Nach Korotkoff und Fellner wird der mit dem Puls synchrone Ton bei Vorliegen des diastolischen Drucks leiser. Dieser Übergang ist jedoch nicht so abrupt, daß sich daraus mit der gewünschten Genauigkeit der Ablesezeitpunkt des Manschettendrucks bestim­ men ließe. Dies gilt insbesondere, wenn die Blutdruckmessung unter widrigen Bedingungen erfolgt, wie dies bei Belastungs­ tests der Fall ist. Dann kann nämlich das Leiserwerden des Gefäßgeräuschs auch von einer Veränderung der akustischen Kopplung zwischen dem Meßorgan in der Armbeuge und der Arterie herrühren.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, ein Verfahren und eine Vorrichtung anzugeben, die eine auch automatisch durchführbare Blutdruckmessung mit erhöhter Genauigkeit und unter weitgehender Ausschaltung von Meßfehlern aufgrund von Artefakten erlaubt.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch das Verfahren der eingangs definierten Art dadurch gelöst, daß weiter in zweiten Meßmitteln, die an einem deutlich weiter oder weniger weit vom Herzen entfernten Meßort des Arteriensystems liegen, die Puls­ welle erfaßt wird und aus einem Vergleich mit dem in den er­ sten Meßmitteln erfaßten Pulswellensignal die Laufzeit der Pulswelle zwischen diesen beiden Meßorten ermittelt wird, und daß schließlich als diastolischer Druck derjenige Manschetten­ druck gilt, der sich ergibt, wenn die Pulswellenlaufzeit sich beim Aufpumpen der Manschette zu ändern beginnt, bzw. beim Entlasten wieder stabilisiert.

Wie unmittelbar ersichtlich ist, hängt die Pulswellenlaufzeit nicht von der Qualität der akustischen Kopplung zwischen den Meßmitteln und der Arterie ab, so daß auch Belastungstests mit sich bewegenden Probanden zuverlässig durchgeführt werden können. Außerdem ist es dann auch möglich, die Pulswellensig­ nale in Hinblick auf eine Artefaktausschaltung zu analysieren, und ggfs. zu bearbeiten.

Die Vorrichtung zur Durchführung dieses Verfahrens verwendet natürlich in erster Linie ein klassisches Blutdruckmeßgerät mit einer Manschette, einem dieser zugeordneten Druckmeßorgan und einem ersten Meßmittel, das die arterielle Pulswelle er­ faßt. Ergänzend hierzu sind für die Durchführung des erfin­ dungsgemäßen Verfahrens ein zweites Meßmittel, das die arte­ rielle Pulswelle an einem deutlich weiter oder weniger weit vom Herzen entfernten Meßort des Arteriensystems mißt, und ein Auswerteorgan vorgesehen, dem die Pulswellensignale der beiden Meßmittel zugeführt werden und das daraus die Pulswellenlauf­ zeit sowie der Zeitpunkt der Erfassung des Manschettendrucks als Maß für den diastolischen Blutdruck ableitet.

Nachfolgend wird die Erfindung anhand eines bevorzugten Aus­ führungsbeispiels mit Hilfe der einzigen Zeichnung näher er­ läutert, die schematisch die erfindungsgemäße Vorrichtung zeigt.

Die Vorrichtung besitzt in üblicher Weise eine Manschette 1, die an eine Arterie 2 angelegt ist. In der Arterie fließt Blut vom Herzen 3 in einer durch einen Pfeil 4 gekennzeichneten Richtung. Am gleichen Arteriensystem, beispielsweise in un­ mittelbarer Nähe der Manschette, aber auch möglicherweise davon entfernt am Ohrläppchen, befindet sich ein erstes Meß­ mittel 5, das z. B. ein optischer Sensor ist und ein Pulswel­ lensignal liefert.

Die Manschette 1 ist über ein Dreiwegeventil 6 mit einer Luft­ druckquelle 7 verbindbar, wobei das Dreiwegeventil und die Druckquelle durch ein Steuerorgan 8 in Betrieb gesetzt bzw. in eine bestimmte Ventilstellung gebracht werden. Weiter sind ein Druckmeßorgan 9, das den Druck in der Manschette 1 laufend mißt, und ein Registrierorgan 10 vorgesehen, das diesen Druck zu Zeitpunkten registriert, die vom Steuerorgan 8 bestimmt werden.

Bei einem konventionellen Blutdruckmeßgerät dient das Aus­ gangssignal des ersten Meßmittels 5 unmittelbar zur Bestimmung des Zeitpunkts, an dem der Manschettendruck registriert werden soll. Für die Messung des systolischen Blutdrucks ergibt sich auch im Rahmen der vorliegenden Erfindung derselbe Meßvorgang. Das bedeutet, daß die Manschette zumindest soweit aufgepumpt wird, bis keine Pulswelle mehr nachweisbar ist, was im Meß­ mittel 5 festgestellt wird. Dann wird durch Umstellen des Ventils 6 die Luft kontrolliert aus der Manschette entlassen und es wird die Registrierung des im Meßorgan 9 ermittelten Manschettendrucks veranlaßt, sobald die Pulswelle sich im Meßmittel 5 wieder bemerkbar macht. Der damit registrierte Druck ist der systolische Blutdruck.

Kennzeichnend für die vorliegende Erfindung sind ein zweites Meßmittel 11, das an einer deutlich weiter oder weniger weit vom Herzen entfernten Stelle des Arteriensystems die Pulswelle aufnimmt, und ein Auswerteorgan 12, das die von den beiden Meßmitteln 5 und 11 kommende Pulswellensignale miteinander vergleicht und daraus die Pulswellenlaufzeit zwischen den beiden Meßorten bestimmt.

Es hat sich nun überraschend gezeigt, daß der diastolische Blutdruck dann mit hoher Genauigkeit ermittelt werden kann, wenn man die Pulswellenlaufzeit während des Entlastens der Manschette verfolgt. Beim Absinken des Manschettendrucks nimmt nämlich die Amplitude der Pulswelle langsam zu und die Puls­ wellenlaufzeit nimmt ab. Sobald die Pulswellenlaufzeit einen konstanten Wert erreicht, wird die Registrierung des Manschet­ tendrucks durchgeführt.

Das zweite Meßmittel 11 kann ebenfalls wieder ein optischer Sensor sein. Es kann sich aber auch um eine EKG-Elektrode handeln. Schließlich kann auch das oszillometrische Signal des Meßorgans 9 ausgewertet werden, das den Manschettendruck mißt.

Das Auswerteorgan 12 kann über den reinen Vergleich der Puls­ wellen und die Ermittlung der Pulslaufzeit hinaus auch eine Signalbearbeitung vornehmen, die der Genauigkeitssteigerung und der Erkennung von Artefakten, d. h. von nicht vom Blutdruck abhängigen Störsignalen dient. Dies erfolgt in modernen Gerä­ ten in der Regel in digitaler Form mit Hilfe geeigneter Algo­ rithmen.

Das erfindungsgemäße Verfahren kann in umgekehrter Reihenfolge auch schon während der Aufpumpphase der Manschette angewendet werden, so daß zuerst der diastolische und dann der systoli­ sche Blutdruck ermittelt wird. Vorzugsweise wird in beiden Phasen gemessen, was die Sicherheit und Genauigkeit der Mes­ sung fördert. Schließlich könnte die zweite Messung auch nur funktionsüberprüfend eingesetzt werden.

Durch die Auswertung der Pulswellenlaufzeit werden die Meß­ ergebnisse nicht mehr durch unbeabsichtigte Verschiebungen der Sensoren während der Bewegung des Probanden verfälscht, und es wird ein wesentlich besser reproduzierbarer Zeitpunkt defi­ niert, an dem der diastolische Blutdruck registriert wird.

Claims (3)

1. Verfahren zur Bestimmung des Blutdrucks, mit einer elasti­ schen aufblasbaren Manschette (1) und mit ersten Meßmitteln (5), die einer Arterie (2) zugeordnet sind und bei Auftreten bestimmter Meßwerte die Erfassung des augenblicklichen Drucks in der Manschette veranlassen, wobei ein Meßzyklus das Auf­ blasen der Manschette bis zum Verschwinden des Pulses in den Meßmitteln und ein langsames Entlasten der Manschette umfaßt und wobei als systolischer Druck der Manschettendruck gilt, der sich ergibt, wenn der Puls in den ersten Meßmitteln beim Aufpumpen der Manschette verschwindet oder beim Entlasten meßbar wird, dadurch gekennzeichnet, daß weiter in zweiten Meßmitteln (11), die an einem deutlich weiter oder weniger weit vom Herzen (3) entfernten Meßort des Arteriensystems liegen, die Pulswelle erfaßt wird und aus einem Vergleich mit dem in den ersten Meßmitteln erfaßten Pulswellensignal die Laufzeit der Pulswelle zwischen diesen beiden Meßorten ermit­ telt wird, und daß schließlich als diastolischer Druck derje­ nige Manschettendruck gilt, der sich ergibt, wenn die Puls­ wellenlaufzeit sich beim Aufpumpen der Manschette zu ändern beginnt, bzw. beim Entlasten wieder stabilisiert.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Ermittlung der Pulswellenlaufzeit eine Signalbearbeitung der Pulswellensignale in Hinblick auf eine Artefaktausschaltung vorausgeht.

3. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 2, mit einer aufblasbaren Manschette (1), einem dieser zugeordneten Druckmeßorgan (9) und ersten Meß­ mitteln (5), die die arterielle Pulswelle erfassen, dadurch gekennzeichnet, daß zweite Meßmittel (11) vorgesehen sind, die die arterielle Pulswelle an einem deutlich weiter oder weniger weit vom Herzen entfernten Meßort des Arteriensystems messen, und daß ein Auswerteorgan (12) vorgesehen ist, dem die Puls­ wellensignale der beiden Meßmittel (5, 11) zugeführt werden und das daraus die Pulswellenlaufzeit ermittelt sowie den Zeitpunkt der Registrierung des Manschettendrucks als Maß für den diastolischen Blutdruck.