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Verfahren zum graphischen Aufzeichnen einer Kurve des Blutdrucks.
Gegenstand der Erfindung ist ein Verfahren und eine Vorrichtung zum graphischen
Aufzeichnen einer Kurve des Pulsdrucks.
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Die Erfindung besteht darin, daß die Kurve durch zwei Elemente aufgezeichnet
wird, von denen das eine von einem dem Pulsdruck entgegengesetzten, sich gleichmäßig
ändernden Druck beeinflußt wird, während das zweite sich entsprechend den Druckschwankungen,
die durch- den Pulsdruck hervorgerufen «-erden, bewegt. Die Aufzeichnung der Kurve
durch diese beiden Elemente kann in beliebiger Weise erfolgen; vorzugsweise geschieht
die Ausführung gemäß der Erfindung so, daß dem Pulsdruck mit Hilfe einer Pumpe ein
Druck entgegengesetzt wird, der am Anfang der Aufzeichnung seine größte Höhe hat,
während der Aufzeich-,iung gleichmäßig abnimmt und die Länge der Abszissen der aufzuzeichnenden
Kurve
bestimmt, während deren Ordinaten den infolge des Pulsdrucks darübergelagerten Druckschwankungen
entsprechen.
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Die Zeichnungen zeigen zwei Ausführungsformen der Erfindung in ihrer
Anwendung auf eine Vorrichtung zum Messen des Blutdrucks schematisch; die Ausführung
kann aber nach verschiedenen Richtungen hin geändert werden, ohne von dem Erfindungsgedanken
abzuweichen.
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In der Zeichnung ist Abb. i eine schematische Darstellung der ersten
Ausführungsform, und zwar ist hier die Vorrichtung nebst den dazugehörigen Teilen
zusammengesetzt dargestellt.
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Abb.2 ist ein Schnitt durch die Vorrichtung und zeigt die Arbeitslage
des Oszillographen, d. h. der Vorrichtung, welche den pulsierenden Drücken entspricht,
gegenüber der Vorrichtung, welche dem stetig sich ändernden Drucke entspricht (Manometer
C). Abb. 2a bis 2c zeigen Einzelheiten.
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Abb. 3 ist ein Schnitt durch den Oszillographen und Abb.4 eine Endansicht
des Manometers C. In der Zeichnung ist A ein doppeltes pneumatisches Kissen, welches
aus zwei getrennten pneumatischen Hülsen Al und A2 und einer diese gemeinsam umschließenden
Hülse A3 besteht. Letztere ist mit Bändern A4 und A6 versehen, durch welche die
pneumatischen Hülsen in ihrer Lage gehalten werden können. Dieses doppelte pneumatischE
Kissen kann dicht beispielsweise an das Handgelenk oder den Oberarm des Patienten
angelegt und festgezogen werden, wobei die pneumatische Hülse Az höher an dem Arm
und deswegen näher dem Herzen liegt- als die Hülse Al.
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B stellt den Oszillographen oder die Vorrichtung, welche die pulsierenden
Pulsdrücke auf die Schreibvorrichtung überträgt, dar. Diese Vorrichtung enthält
ein Gehäuse, das durch zwei nachgiebige Diaphragmen a und b
in drei
Abteilungen I, 1I und III (Abb. 3) geteilt ist. Die Abteilung I steht in dauernder
Verbindung mit der Abteilung III, und zwar durch den Durchgang c, und die Abteilung
III kann durch einen Kanal k mit der atmosphärischen Luft in Verbindung gesetzt
werden. Das innere Ende des Kanals k ist gegenüber der unteren Wand der Abteilung
III versetzt, d. h. liegt nicht in der gleichen Ebene mit dieser, und das Diaphragma
b legt sich im Ruhezustand gegen dieses vorstehende Ende des Kanals, so daß es letzteren
abschließt. Wenn jedoch der Druck in der Abteilung II unter den in der Abteilung
I und infolgedessen auch unter den in der Abteilung III sinkt, so wird das Diaphragma
b von der Mündung des K4nals k abgehoben, so daß dann Luft in die Atmosphäre ausströmen
kann, bis der Druck in den Abteilungen I und III wieder dem Druck in der Abteilung
II gleich ist.
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Es sei z. B. angenommen, daß der Druck in der Abteilung Il gleichmäßig
fällt, so wird der Druck in den Abteilungen I und III in der gleichen Weise fallen,
so daß der Druck an den beiden Seiten des Diaphragmas a der gleiche bleibt und dieses
Diaphragma diesen gleichmäßigen Druckabfall nicht aufzeichnet. Wenn andererseits
der Druck in der Abteilung 1I pulsierend zunimmt, so wird der Druck an der Unterseite
des Diaphragmas a entsprechend über den auf der Oberseite steigen, und das Diaphragma
wird eine solche pulsierende Druckzunahme anzeigen.
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Die ,Mittel, durch welche die Bewegung des Diaphragmas a auf die äußere
Atmosphäre übertragen werden kann, enthalten eine Spindel e, die wagerecht in einstellbaren
Spurlagern (Abb.2) gehalten wird. Die Spindel erstreckt sich mit Hilfe eines metallischen
Rohres f, das an dem Gehäuse des Oszillographen angebracht ist, von dem Inneren
der Abteilung I nach der äußeren Atmosphäre. In der Mitte des Diaphragmas a ist
eine Stange h in senkrechter Richtung an ihm vorgesehen, und ein Glied g verbindet
diese Stange h mit der Spindel e. An dem Ende der Spindel ist ein Zeiger i vorgesehen,
welcher sich in die atmosphärische Luft hinein erstreckt. Am Ende des Zeigers i
ist eine Art Schreibfeder oder ein Bleistift il vorgesehen.
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Um zu verhindern, daß Luft aus der Abteilung I durch das Rohr f ausströmt,
ist ein Gummirohr f l. vorgesehen, dessen eines Ende sich dicht gegen den
inneren Umfang des Rohres f legt, während das andere Ende dicht um die Spindel e
faßt.
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Mit dem Oszillographen B und dem doppelten pneumatischen Kissen A
arbeitet ein Manometer C zusammen, welches in der Hauptsache aus einem Zylinder
besteht, dessen eines Ende mit Hilfe eines nachgiebigen Diaphragmas L geschlossen
ist.
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Dieser Zylinder ist mit einer Pumpe D ausgerüstet, mit deren Hilfe
Luft hineingepumpt werden kann. Damit das Diaphragma l den so erzeugten Luftdruck
aushalten kann, ist es durch eine Federn. in der in Abb. 2 dargestellten Weise verstärkt.
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An der Oberseite des Manometerzylinders ist eine senkrechte Welle
in ängeordnet, welche eine Scheibe s trägt, auf welche das zum Aufzeichnen dienende
Papier aufgelegt wird. Zur übertragung der Bewegungen des Diaphragmas
l auf die Achse in der Scheibe s dient ein Hebel o. Letzterer ist um die
Schneide t drehbar gelagert und steht im-Eingriff mit dem vorstehenden Ende des
Bolzens
ui, während das Ende dieses Hebels durch einen Seidenfaden
p, der um die Welle na geschlungen ist, mit letzterer in Verbindung steht.
Der Seidenfaden p wird durch eine Uhrfeder r, welche die Scheibe s entgegen der
Uhrzeigerrichtung zu drehen bemüht ist, beständig in Spannung gehalten. Die Schneide
t wird von einer Stützstange v getragen, die in der dargestellten Weise an dem Zylinder
des Manometers befestigt ist.
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Wie aus Abb. i und a zu ersehen ist, befindet sich der Schreibstift
il an dem Ende des Zeigers i in einer Arbeitslage gegenüber dem auf der Oberfläche
der Scheibe s befindlichen Papier.
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Die Art und Weise, wie das doppelte pneumatische Kissen A, der Oszillograph
B und das Manometer C in Verbindung miteinander stehen, ist aus Abb. i zu sehen.
Die pneumatische Hülse A2 und die Abteilung I und infolgedessen auch die Abteilung
III des Oszillographen stehen beständig miteinander und mit dem Zylinder des Manometers
in Verbindung. Die pneumatische Hülse Al ist unmittelbar mit einem vier Abzweigungen
enthaltenden Abzweigstück x verbunden, und durch dieses ist sie einerseits in beständiger
Verbindung mit der Abteilung II des Oszillographen und anderseits entweder unter
Vermittlung eines mit drei Abzweigen versehenen Abzweigstückes y (Abb. 2b) mit einem
Ventil u, durch welches die Luft in die Atmosphäre oder in den Hauptzylinder des
Manometers C geleitet werden kann. Durch Anordnung einer Klammer E kann immer nur
eine der zuletzt erwähnten Verbindungen gleichzeitig hergestellt werden.
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Der vorher erwähnte Kanal k, welcher von der Abteilung III des Oszillographen
ausgeht, steht mit Hilfe des Abzweigstückes y mit dem Auslaßventil zt in Verbindung.
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Die Arbeitsweise der Vorrichtung ist folgende.
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Der doppelte Ärmel A wird zuerst in der vorher angegebenen Weise an
das Handgelenk oder den Arm des Patienten angeschnallt, wobei die pneumatische Hülse
AZ höher an dem Arm liegt als die Hülse Al. Der Klemmverschluß E wird alsdann so
eingestellt, daß die von dem Abzweigstück x nach dem Ventil tt führende Verbindung
abgeschlossen und die nach dem Manometer C führende Verbindung geöffnet ist. Nunmehr
wird die Pumpe D in Tätigkeit gesetzt, bis in dem Manometer ein geeigneter Druck
erreicht ist. Infolge der vorher beschriebenen ununterbrochenen Verbindungsleitungen
wird der Druck in dem Manometer auf die Hülse A= und auf die Abteilungen I und III
des Oszillographen übertragen, ferner wird durch die angegebene Einstellung der
Klemme E der Druck auch auf die Abteilung II des Oszillographen und auf die pneumatische
Hülse Al fortgepflanzt. Auf diese Weise werden sowchl das Manometer als auch beide
pneumatischen Hülsen und alle Teile des Oszillographen auf den erwähnten geeigneten-
Druck gebracht, und da auf diese Weise der Druck in den Abteilungen II und III des
Oszillographen ausgeglichen ist, wird der Kanal h, der nach dem Ventil
u führt, geschlossen gehalten, und der Druck in dem ganzen System bleibt
aufrecht.
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Nunmehr wird die Klemme j so eingestellt, daß der Durchgang von dem
Abzweigstück x nach dem Abzweigstück y nahezu geschlossen wird, und die Klemme E
wird in die Stellung gebracht, in welcher das Abzweigstück x mit dem Abzweigstück
y in Verbindung steht, dagegen nicht mehr mit dem Manometer.
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Sobald dies geschehen ist, beginnt Luft aus der Abteilung Il des Oszillographen
und aus der Hülse A1 durch das Ventil at zu entweichen, wodurch ein allmähliches
Fallen des Druckes in der Abteilung II eintritt.
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Wie bereits oben ausgeführt, hält infolge des Zusammenwirkens. des
Kanals k mit dem Diaphragma b dieser Druckabfall Schritt mit dem Druck in den Abteilungen
I und III des Oszillographen und entsprechend auch mit dem Druck-in dem Manometer
und der pneumatischen Hülse A2. Dieser Druckabfall bewirkt eine langsame Drehung
der Scheibe s mit dein darauf befindlichen Papier, während der Schreibstift des
Oszillographen gegen dasselbe anliegt. Zu dieser Zeit ist demnach der Druck in dem
ganzen System gleichmäßig und ständig fallend, und die Stellung des Schreibstiftes
des Oszillographen auf dem Schreibpapier bildet einen Maßstab für den tatsächlich
in dem System vorhandenen Druck.
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Es sei angenommen, daß der Druck, auf welchen das System-zuerst gebracht
worden ist, größer ist als der höchste Blutdruck des Patienten, so wird die pneumatische
Hülse Az, wenn der Druck darin zu fallen beginnt, verhindern, daß, irgendwelche
Blutdruckschwankungen des Patienten die pneumatische Hülse Al erreichen. Allerdings
werden infolge der Trägheit die sogenannten Seitenwellen auch dann in der pneumatischen
Hülse AZ erzeugt werden, -wenn -der Druck darin größer ist als der maximale Blutdruck;
aber diese Seitenwellen gehen infolge der großen Kapazität des Manometerzylinders
C verloren. Es werden deswegen keinerlei Schwankungen von der pneumatischen Hülse
Az auf die pneumatische Hülse Al übertragen werden, bis der Druck in dem System
so weit gefallen ist, daß er niedriger ist als der maximale Blutdruck des Patienten.
Sobald
indessen der Druck in dem System unter den maximalen Blutdruck
des Patienten fällt, werden die Schwankungen während eines geringen Teiles der Druckkurve,
d. h. an den Scheitelpunkten derselben, durch beide pneumatische Hülsen hindurchgehen
und infolgedessen eine absatzweise Druckzunahme in der Hülse A1 bewirken. Diese
Druckzunahmen werden nun in der oben angegebenen Weise von dem Diaphragma a registriert
durch den Schreibstift an dem Ende des Zeigers i, während dieses Diaphragma a durch
das ständige Fallen des Druckes nicht beeinflußt wird. Auf diese Weise werden zu
diesem Zeitpunkt die Scheitel der Druckschwankungskurve auf dem Papier aufgezeichnet
werden, und wenn der Druck in dem System noch weiter fällt, so wird ein größerer
Teil der Druckschwankungskurve auf dem Papier erscheinen, bis schließlich, wenn
der Druck in dem System unter den minimailen Blutdruck fällt, die ganze Druckschwankungskurve
erscheint.
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Auf diese Weise wird zuerst eine einfache Kreislinie auf dem Papier
eingezeichnet werden, alsdann die äußersten Spitzen der Druckschwankungskurve, Lind
schließlich wird die ganze Druckschwankungskurve erscheinen, so daß die am Umfang
befindlichen Stellen des Papieres, an welchen die Scheitel der Druckschwankungskurven
zuerst erscheinen, einen quantitativen Maßstab für den maxianalen Blutdruck ergeben
und die entsprechenden Stellen, an welchen andere Teile der Kurve erscheinen, einen
quantitativen Maßstab der Drucke an diesem besonderen Teil ergeben. Mit anderen
Worten, das Instrument zeichnet die Form der Druckschwankungskurve auf und gibt
außerdem einen quantitativen Maßstab für den Druck in jedem Teil der Kurve. Bei
der praktischen Durchführung wird die Papierscheibe, wie in der Zeichnung gezeigt,
mit Teilstrichen versehen, so daß man beim Hinsehen den Druck an jeder Stelle der
Druckschwankungskurve feststellen kann.
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Wenn keine besondere Kompensationseinrichtung vorgesehen ist, so würde
die Luft entweichen, und der Druck würde rascher abnehmen, wenn er noch hoch ist,
als wenn er niedriger geworden ist, und dementsprechend würden die Druckschwankungskurven,
die aufgezeichnet werden, zuerst in größerer Entfernung voneinander stehen als später.
Um dies zu vermeiden, ist folgende Kompensationseinrichtung in dem Ausblasventil
u vorgesehen. Dieses besitzt eine Nadel u l, welche durch eine Feder gegen den Hebel
o gedrückt wird, so daß es sich mit diesem so bewegt, daß beim Fallen des Druckes
in dein System und bei der Bewegung des Diaphraginas I und des Hebels o nach rechts
der Auslaßquerschnitt durch das Ventil u nach der Atmosphäre weiter wird. Das Ventil
ist so eingestellt, daß Druckschwankungen, die in gleichen Zwischenräumen entstehen,
auch Kurven ergeben, die in gleicher Entfernung voneinander auf dem Papier liegen.
Das Ventil it ist in eine Stange q eingeschraubt, welche auf der vorher erwähnten
Stange v befestigt ist.
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Die verschiedenen Verbindungen können auch durch ein einziges Steuerventil
hergestellt werden, welches in vier Stellungen eingestellt werden kann, von denen
zwei zu dem Aufpumpen des Gestells mit Luft dienen, während die beiden anderen zuin
Einschalten der darauffolgenden Bewegung mit dem beständig abnehmenden Druck dienen.