DE4315079A1

DE4315079A1 - Method and device for determining arterial blood pressure

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Publication number: DE4315079A1
Application number: DE19934315079
Authority: DE
Original assignee: STM Medizintechnik Starnberg GmbH
Current assignee: STM Medizintechnik Starnberg GmbH
Priority date: 1993-05-06
Filing date: 1993-05-06
Publication date: 1994-11-17

Abstract

Blood pressure instrument comprising a device (14) for the supply of a heat pulse to a blood stream portion at a first artery site (24), at least one temperature sensor (20) for recording the passage of the blood stream portion of elevated temperature at a second artery site (26; 28), and a computer which (....) a value representative for the blood pressure from the time of movement of the blood stream portion from the first site to the second site (Fig. 1). <IMAGE>

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Bestimmen des arteriellen Blutdrucks, insbesondere beim Menschen.The invention relates to a method and a device for determining the arterial Blood pressure, especially in humans.

Die Standardmethode zur Blutdruckbestimmung bzw. -messung beim Menschen besteht darin, daß man am Oberarm eine aufblasbare Druckmanschette anbringt. Wenn man aus der aufgeblasenen Druckmanschette langsam die Luft abläßt und währenddessen mit einem Stethoskop eine Arterie des betreffenden Arms ab hört, kann man aus dem ersten Auftreten eines Blutströmungsgeräuschs und dem ersten Verschwinden pulsierender Klopfgeräusche des Blutstroms den systolischen und den diastolischen Blutdruck be stimmen. Dies ist eine seit langem eingeführte, recht einfache Methode.The standard method for determining blood pressure or -measurement in humans consists in that on Attaches an inflatable pressure cuff to the upper arm. When you get out of the inflated pressure cuff slowly deflates and with one The artery of the arm in question one hears from the first appearance of a Blood flow noise and the first disappearance pulsating tapping of the bloodstream systolic and diastolic blood pressure voices. This is a long established, fairly simple method.

Um mit der beschriebenen Methode eine quasi-konti nuierliche Blutdruckbestimmung ("Langzeitblutdruck messung") durchführen zu können, sind Geräte am Markt, welche die permanent getragene Druck manschette in gewissen Zeitabständen, z. B. alle 15 min., selbsttätig aufblasen und dann allmählich druckentlasten. Während der Druckentlastung wird eine Armarterie selbsttätig abgehört und werden - wie vorstehend beschrieben - die Blutdruckwerte bestimmt. Diese Geräte sind sehr aufwendig, relativ sperrig und sehr teuer. Außerdem ist das wiederhol te Aufblasen und Druckentlasten der Druckmanschet te, insbesondere wenn sich die Langzeitblutdruck messung über Nacht erstreckt, störend. Dies führt auch zu Verfälschungen der Blutdruckwerte.To a quasi-continuous with the described method Nuclear blood pressure determination ("long-term blood pressure measurement ") are devices on the Market which is the permanently borne pressure cuff at certain intervals, e.g. B. every 15 min., inflate automatically and then gradually relieve pressure. During the pressure relief an arm artery is automatically monitored and is - as described above - the blood pressure values certainly. These devices are very complex, relative bulky and very expensive. It is also repetitive Inflation and pressure relief of the pressure cuff te, especially if the long-term blood pressure measurement extends over night, disturbing. this leads to also falsifying blood pressure values.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Ver fahren und eine Vorrichtung verfügbar zu machen, mit dem bzw. der der Blutdruck unkomplizierter und mit geringerem Geräteaufwand bestimmt werden kann.The invention has for its object a Ver drive and make a device available with which the blood pressure is more uncomplicated and can be determined with less equipment.

Zur Lösung dieser Aufgabe ist das erfindungsgemäße Verfahren dadurch gekennzeichnet,To achieve this object is the invention Characterized in

(a) that the blood flowing in the artery a first place from the body surface here a heat pulse is supplied and here increased temperature due to a blood flow section is generated;
(b) that passing the blood flow section increased temperature at a second point, which is downstream from the first position det, by measuring the temperature of the body surface is detected and with the help of this Capture the flow time of the blood from the first digit to the second digit becomes; and
(c) that due to the flow time of the blood Blood pressure is calculated.

Nach einer alternativen Lösung dieser Aufgabe ist das erfindungsgemäße Verfahren dadurch gekennzeich net,An alternative solution to this task is characterized the method according to the invention net,

(a) that in the artery ( 4 ) flowing blood ( 8 ) at a first point ( 24 ) from the body surface ( 2 ) is supplied with a heat pulse and thereby a blood flow section of increased temperature is generated;
(b) that the passage of the elevated temperature blood flow portion at a second location ( 26 ) downstream of the first location ( 24 ) is detected by temperature measurement on the body surface ( 2 );
(c) that the passage of the blood flow section of elevated temperature is detected at a third point ( 28 ), which is located downstream of the second point ( 26 ), and that with the aid of this detection the flow time (t₂-t₁) of the blood ( 8 ) is determined from the second point ( 26 ) to the third point ( 28 ); and
(d) that the blood pressure is calculated based on the flow time of the blood ( 8 ).

Somit erfolgt die Blutdruckbestimmung erfindungsge mäß nach einem grundlegend neuartigen Prinzip. Durch "Wärmemarkieren" eines Blutstromabschnitts wird die Voraussetzung dafür geschaffen, daß die Strömungsgeschwindigkeit dieses markierten Blut stromabschnitts auf einfachste Weise durch Tempera turmessung erfaßt werden kann. Die Strömungsge schwindigkeit des markierten Blutstromabschnitts ist ein Maß für den Blutdruck, da bei einer gegebe nen Arterie (deren Strömungsquerschnitt man zu nächst vereinfachend als zeitlich konstant anneh men kann) die Strömungsgeschwindigkeit des Blutes im wesentlichen nur von dem Blutdruck abhängt. Im Prinzip besteht darüber hinaus eine Abhängigkeit von der Viskosität des Blutes; die Viskosität des Blutes ändert sich jedoch bei einer bestimmten Person nur dann merklich, wenn besondere Einflüsse herrschen, die z. B. zu einer extremen Dehydration des Blutes führen.The blood pressure is thus determined according to the invention according to a fundamentally new principle. By "heat marking" a section of blood flow the prerequisite is created for the Flow velocity of this marked blood flow section in the simplest way through tempera door measurement can be detected. The flow ge speed of the marked blood flow section is a measure of blood pressure since given at a artery (whose flow cross-section is closed next simplifying as constant over time the flow velocity of the blood essentially depends only on blood pressure. in the There is also a principle of dependency on the viscosity of the blood; the viscosity of the However, blood changes at a particular one Person noticeable only when special influences rule that z. B. extreme dehydration of the blood.

Es versteht sich, daß der Wärmeimpuls hinsichtlich seiner örtlichen Einwirkung, seiner Zeitdauer und seiner Intensität so gewählt wird, daß ein kurzer Blutstromabschnitt erhöhter Temperatur von insbesondere unter 1 cm Länge und mit nur relativ gering erhöhter Bluttemperatur, insbesondere um zwischen 1°C und 3°C erhöhter Temperatur, erzeugt wird. Es sind Temperatursensoren verfügbar, die auf unter 1/10°C, ja sogar auf unter 1/100°C, genau Temperatur messen, so daß das Passieren des Blut stromabschnitts erhöhter Temperatur an der zweiten Stelle bzw. der dritten Stelle sicher ermittelt werden kann. Dies gilt auch angesichts der Tat sache, daß die Differenz zwischen der normalen Bluttemperatur und der durch Wärmeimpulszuführung an der ersten Stelle erzeugten, erhöhten Temperatur während des Strömens des Blutstromabschnitts zu der zweiten Stelle bzw. der dritten Stelle durch Wärme ausgleichsvorgänge geringer wird und daß der Blut stromabschnitt erhöhter Temperatur während seiner Bewegung von der ersten zur zweiten Stelle bzw. zur dritten Stelle infolge von Wärmeausgleichsvorgängen länger wird. An der zweiten Stelle bzw. der zweiten und der dritten Stelle wird z. B. die "Temperaturan stiegsrampe" beim Ankommen des Blutstromabschnitts erhöhter Temperatur erfaßt oder wird z. B. das Pas sieren der Stelle des Blutstromabschnitts erhöhter Temperatur mit maximaler Temperatur erfaßt.It is understood that the heat pulse in terms its local influence, its duration and its intensity is chosen so that a short Blood flow section of elevated temperature from especially less than 1 cm in length and only relatively slightly elevated blood temperature, especially around between 1 ° C and 3 ° C elevated temperature becomes. There are temperature sensors available that are based on below 1/10 ° C, even down to 1/100 ° C, exactly Measure temperature so that the passage of blood section of elevated temperature at the second Digit or the third digit can be. This also applies to the fact thing that the difference between the normal Blood temperature and that of heat impulses generated in the first place, elevated temperature during the flow of the blood flow section to the second place or the third place by heat Compensatory processes become less and that the blood section of flow at elevated temperature during its Movement from the first to the second position or to third place due to heat compensation processes is getting longer. In the second place or the second and the third digit is e.g. B. the "Temperaturan ramp "when the blood flow section arrives elevated temperature detected or z. B. the Pas the location of the bloodstream section is elevated Temperature recorded at maximum temperature.

Um die grundsätzlichen Schwierigkeiten des Einbrin gens des Wärmeimpulses in das in der Arterie strö mende Blut von der Körperoberfläche her und der Temperaturmessung des in der Arterie strömenden Blutes von der Körperoberfläche her zu minimieren, ist es günstig und daher bei der Erfindung bevor zugt, eine nahe der Körperoberfläche verlaufende Arterie für die Blutdruckbestimmung zu wählen. Derartige Arterien finden sich z. B. im Armbereich.The basic difficulties of Einbrin due to the heat impulse flowing into the artery blood from the surface of the body and the Temperature measurement of the flowing in the artery Minimize blood from the surface of the body, it is cheap and therefore before the invention close to the body surface Choose artery for blood pressure determination. Such arteries are found e.g. B. in the arm area.

Die Erfindung eignet sich ganz besonders zur automatisierten und/oder quasi-kontinuierlichen Blutdruckbestimmung, wie weiter unten noch ausführ licher angesprochen werden wird.The invention is particularly suitable for automated and / or quasi-continuous Blood pressure determination, as explained below l will be addressed.

Vorzugsweise wird die Blutdruckbestimmung automati siert ablaufend durchgeführt. Zu diesem Zweck kann man durch eine Steuereinheit, z. B. zu einer oder zu mehreren vorgewählten Zeiten, die Blutdruckbestim mung dadurch starten, daß der beschriebene Wärmeim puls gesetzt wird. Die durch Temperaturmessung ermittelte Strömungszeit bzw. Strömungsgeschwindig keit wird dann vorzugsweise in einem Speicher ge speichert. Selbstverständlich ist es jedoch alter nativ möglich, die Blutdruckbestimmung von Hand zu starten und das Ergebnis ohne Speicherung auf einem Anzeigegerät abzulesen.The blood pressure determination is preferably automatic carried out sequentially. For this purpose one through a control unit, e.g. B. to one or several preselected times that determine blood pressure mung start that the described heat im pulse is set. The through temperature measurement determined flow time or flow rate speed is then preferably ge in a memory saves. Of course it is older natively possible to determine blood pressure by hand start and the result without saving on a Read display device.

Vorzugsweise wird der Blutdruck quasi-kontinuier lich bestimmt, indem das Wärmeimpulszuführen und das Erfassen des Passierens des Blutstromabschnitts erhöhter Temperatur in Zeitabständen wiederholt durchgeführt werden. Für die quasi-kontinuierliche Blutdruckbestimmung eignet sich die automatisierte Durchführung ganz besonders.The blood pressure is preferably quasi-continuous Lich determined by supplying the heat pulse and detecting the passage of the blood flow section repeated temperature repeated at intervals be performed. For the quasi-continuous Automated blood pressure determination is suitable Execution very special.

Insbesondere bei höheren Anforderungen an die Ge nauigkeit der Blutdruckbestimmung und/oder bei quasi-kontinuierlicher Blutdruckbestimmung über einen längeren Zeitraum von z. B. einem Tag oder mehreren Tagen, ist es bevorzugt, etwaige Änderun gen des Arterienquerschnitts zu erfassen. Dies kann vorzugsweise dadurch geschehen, daß an der Körper oberfläche das Temperaturprofil quer zur Arterien längsrichtung gemessen wird. Aus dem gemessenen Temperaturprofil kann auf die Größe des Arte rienquerschnitts, insbesondere auf Änderungen des Arterienquerschnitts, geschlossen werden. Especially with higher demands on the Ge accuracy of blood pressure determination and / or at quasi-continuous blood pressure determination via a longer period of z. B. a day or several days, it is preferable to make any changes against the arterial cross-section. This can preferably done by the body surface the temperature profile across the arteries longitudinal direction is measured. From the measured Temperature profile can depend on the size of the arte cross section, in particular due to changes in the Artery cross-section to be closed.

Vorzugsweise wird anfänglich, d. h. vor Beginn der erfindungsgemäßen Blutdruckbestimmung, eine konven tionelle Eich-Blutdruckbestimmung durchgeführt, insbesondere nach der eingangs geschilderten Stan dardmethode. Es wird darauf hingewiesen, daß bei diesem Vorgehen einer gemessenen Zeit der Bewegung des Blutstromabschnitts erhöhter Temperatur von der ersten Stelle zu der zweiten Stelle oder von der zweiten Stelle zu der dritten Stelle unmittelbar ein Blutdruckwert zugeordnet werden kann. Die sich aus dieser Zeit und dem Abstand zwischen der ersten Stelle und der zweiten Stelle oder zwischen der zweiten Stelle und der dritten Stelle ergebende Strömungsgeschwindigkeit des Blutes ist kein für die Blutdruckbestimmung interessierender Wert mehr. Insofern kommt es dann auf die Einhaltung eines genauen Abstands bzw. die Bestimmung dieses Ab stands zwischen der ersten Stelle und der zweiten Stelle oder zwischen der zweiten Stelle und der dritten Stelle nicht mehr an.Preferably initially, i. H. before the start of the blood pressure determination according to the invention, a conv tional calibration blood pressure determination carried out, especially according to the Stan standard method. It should be noted that at this approach of a measured time of movement the blood flow section of elevated temperature from the first digit to second digit or from second digit to third digit immediately a blood pressure value can be assigned. Which from that time and the distance between the first Digit and the second digit or between the second digit and the third digit Blood flow rate is not for value of interest in blood pressure determination more. In this respect, it then comes down to compliance with one exact distance or the determination of this Ab stood between the first digit and the second Digit or between the second digit and the third place no longer.

Eine erfindungsgemäße Vorrichtung zum Bestimmen des Blutdrucks ist gekennzeichnet durch:An inventive device for determining the Blood pressure is characterized by:

(a) means for supplying heat to the pulses to the blood flowing in the artery in a first place from the body surface che forth, so that a blood flow section increase ter temperature is generated;
(b) at least one temperature sensor for detection passing the bloodstream section temperature on the body surface a second location, which is located downstream of the first place; and
(c) a calculator made from the time that the Blood flow section of elevated temperature for its movement from the first place to the second place, calculated a value, that at the given artery for blood pressure is representative.

Alternativ ist eine erfindungsgemäße Vorrichtung gekennzeichnet durch:Alternatively, a device according to the invention marked by:

(a) means for supplying heat impulses to the blood flowing in the artery in a first place from the body surface che forth, so that a blood flow section increase ter temperature is generated;
(b) at least one first temperature sensor for Detect passing blood flow section of increased temperature on the body surface in a second place that is located downstream from the first location;
(c) at least one second temperature sensor for Detect passing blood flow section of elevated temperature on a third th place located downstream from the second Location; and
(d) a calculator made from the time that the Blood flow section of elevated temperature for its movement from the second place to the third digit needed, calculated a value, that at the given artery for blood pressure is representative.

Vorzugsweise sind für die zweite Stelle und/oder die dritte Stelle jeweils mehrere Temperatursenso ren vorgesehen, die quer zu der Arterienlängsrich tung aufgereiht sind. Bei hinreichend kleinen Ab messungen der Temperatursensoren und hinreichend kleinem Abstand der Temperatursensoren ist man dann sicher, daß mindestens einer der Temperatursensoren in einem Optimalbereich unmittelbar oberhalb der Arterie liegt. Preferably for the second digit and / or the third digit has several temperature sensors ren provided transverse to the longitudinal artery tion are lined up. With sufficiently small Ab measurements of the temperature sensors and sufficient one is then a small distance of the temperature sensors sure at least one of the temperature sensors in an optimal range immediately above the Artery lies.

Vorzugsweise weist die Vorrichtung eine aufgereihte Temperatursensoranordnung zur Messung des Tempera turprofils an der Körperoberfläche quer zu der Arterienlängsrichtung auf, um etwaige Änderungen des Arterienquerschnitts zu erfassen, wobei diese aufgereihte Temperatursensoranordnung an den Rech ner angeschlossen ist, der etwaige Änderungen des Arterienquerschnitts bei der Errechnung des für den Blutdruck repräsentativen Werts berücksichtigt. Diese Temperatursensoranordnung kann mit dem Tempe ratursensor bzw. den Temperatursensoren an der zweiten Stelle oder an der dritten Stelle kombi niert sein.The device preferably has a lined up Temperature sensor arrangement for measuring the tempera Turprofils on the body surface across the Arterial longitudinal direction to make any changes of the artery cross-section to be recorded, this lined up temperature sensor arrangement on the rech ner is connected, the possible changes of the Artery cross-section when calculating the for takes the blood pressure representative value into account. This temperature sensor arrangement can with the Tempe temperature sensor or the temperature sensors on the second or third in the combination be kidneyed.

Vorzugsweise ist der Rechner derart programmiert, daß er eine anfängliche Eich-Blutdruckbestimmung zur Umrechnung jeweils des für den Blutdruck reprä sentativen Werts in einen Blutdruckwert benutzt.The computer is preferably programmed in such a way that he had an initial calibration blood pressure determination for the conversion of the representative for blood pressure sentative value used in a blood pressure value.

Vorzugsweise weist die Vorrichtung einen Speicher zum Speichern von Strömungszeit-Meßwerten und/oder von von dem Rechner errechneten Werten auf. Sinn vollerweise sollte der Speicher zusätzlich auch die Uhrzeit und gegebenenfalls den Tag der Durchführung der betreffenden Blutdruckbestimmung speichern. Aufgrund des Vorhandenseins des Speichers hat man die Möglichkeit, die Auswertung der Messung(en) zu einer gewünschten späteren Zeit vornehmen zu kön nen, z. B. bei einem späteren Besuch der untersuch ten Person in einer Arztpraxis.The device preferably has a memory for storing flow time measurements and / or of values calculated by the computer. Sense in full, the memory should also include the Time and, if applicable, the day of execution save the relevant blood pressure determination. Due to the presence of the memory one has the possibility to evaluate the measurement (s) at a later time NEN, e.g. B. the visit at a later visit th person in a doctor's office.

Vorzugsweise faßt man einen Teil der Komponenten oder alle Komponenten, welche die erfindungsgemäße Vorrichtung aufweist, auf einem gemeinsamen Pfla ster zur Anbringung an der Körperoberfläche zusam men. In erster Linie kommt es in Frage, die Wärmeim pulszuführeinrichtung und den mindestens einen Temperatursensor für die zweite Stelle auf dem gemeinsamen Pflaster anzuordnen. Alternativ kann man den mindestens einen, ersten Temperatursensor für die zweite Stelle und den mindestens einen, zweiten Temperatursensor für die dritte Stelle, in diesem Fall vorzugsweise auch die Wärmeimpulszu führeinrichtung, auf einem gemeinsamen Pflaster anordnen.Part of the components is preferably included or all components which the invention Device has on a common Pfla together for attachment to the body surface men. In the first place it comes into question, the warmth pulse feed device and the at least one Temperature sensor for the second digit on the to arrange common patches. Alternatively, you can the at least one, first temperature sensor for the second digit and the at least one, second temperature sensor for the third digit, in in this case preferably also the heat pulse guide device, on a common pavement arrange.

Vorzugsweise sind auch der Rechner (sofern vorhan den) und/oder der Speicher (sofern vorhanden) und/oder sogar die erforderliche Stromquelle an dem Pflaster angebracht. Alternativ ist es möglich, alle oder einen Teil der letztgenannten Komponenten in einem gesonderten Modul vorzusehen, der z. B. von der Untersuchungsperson mit einem Gürtel getragen wird und der über elektrische Leitungen mit der Wärmeimpulszuführeinrichtung und den Temperatursen soren verbunden ist.The computer (if available) is also preferred the) and / or the memory (if available) and / or even the required power source on the Plasters applied. Alternatively, it is possible all or part of the latter components to be provided in a separate module which, for. B. from the examiner is worn with a belt is and the electrical lines with the Heat pulse supply device and Temperatursen sensors is connected.

Die Anbringung der geschilderten Komponenten an dem Pflaster kann permanent sein, so daß man es mit einer Einwegvorrichtung zu tun hat. Man kann die Komponenten aber auch lösbar an dem Pflaster an bringen, so daß sie für die nächste Untersuchungs person an einem neuen Pflaster angebracht werden können. Schließlich besteht die Möglichkeit, die Wärmeimpulszuführeinrichtung und die Temperatursen soren auf einem gemeinsamen Träger anzuordnen, der mittels eines darübergelegten Pflasters dann an der Körperoberfläche angebracht wird und für die näch ste Untersuchungsperson von diesem Pflaster abgezo gen wird. Andererseits ist es auch möglich, diesen Träger z. B. mittels einer herumgewickelten Binde an der Körperoberfläche anzubringen. The attachment of the components described on the Pavement can be permanent, so you can use it has to do with a disposable device. You can do that Components also releasably on the patch bring it so that for the next investigation person to be attached to a new patch can. Finally, there is a possibility that Heat pulse supply device and the Temperatursen arrange sensors on a common carrier, the by means of a plaster on top of it Body surface is attached and for the next most examiner pulled from this patch will. On the other hand, it is also possible to use this Carrier z. B. by means of a wrapped bandage to attach to the body surface.

Ein besonders bevorzugtes Beispiel für die techni sche Ausführung der Wärmeimpulszuführeinrichtung ist eine kleine Wärmestrahlungsquelle. Als Tempera tursensoren kommen vorzugsweise Halbleiter-Tempera tursensoren oder temperaturempfindliche Widerstände kleiner Ausdehnung in Betracht.A particularly preferred example of technology cal design of the heat pulse feed device is a small source of heat radiation. As tempera door sensors come preferably semiconductor tempera door sensors or temperature sensitive resistors small expansion into consideration.

Die Erfindung und Ausgestaltungen der Erfindung werden nachfolgend anhand eines schematisiert zeichnerisch dargestellten Ausführungsbeispiels noch näher erläutert. Es zeigt:The invention and embodiments of the invention are schematized below using a embodiment shown in the drawing explained in more detail. It shows:

Fig. 1 schematisiert eine Draufsicht auf einen Armbereich eines Menschen mit darauf angebrachtem Pflaster, das Komponenten einer Vorrichtung zur Blutdruckbestimmung beinhaltet; FIG. 1 shows schematically a plan view of an arm portion of a human with attached thereon patch that includes components of an apparatus for blood pressure determination;

Fig. 2 einen ausschnittsweisen Querschnitt längs II-II in Fig. 1; Fig. 2 is a partial cross section along II-II in Fig. 1;

Fig. 3 eine Auftragung von Temperaturmeßwerten in Abständen quer zur Arterienlängsrich tung; Figure 3 is a plot of temperature readings at intervals across the Arterienlängsrich device.

Fig. 4 eine 3-dimensionale Auftragung von Tempe raturwerten über der Zeit und über dem Blutströmungsweg. Fig. 4 is a 3-dimensional plot of temperature values over time and over the blood flow path.

In Fig. 1 ist mit unterbrochenen Linien eine unter der Armoberfläche 2 (Hautaußenseite, vgl. Fig. 2) liegende Armarterie 4 eingezeichnet. Die Arterie 4 liegt relativ dicht unter der Haut 6. Das darin strömende Blut 8 ist in Fig. 2 gepunktet angedeu tet. Die Strömungsrichtung des Blutes 8 in der Arterie 4 ist in Fig. 1 mit dem Pfeil 12, von rechts nach links in Fig. 1, eingezeichnet.An arm artery 4 lying below the arm surface 2 (skin outside, cf. FIG. 2) is shown in broken lines in FIG. 1. The artery 4 is located relatively close to the skin 6 . The blood 8 flowing therein is indicated by dots in FIG. 2. The direction of flow of the blood 8 in the artery 4 is shown in FIG. 1 with the arrow 12 , from right to left in FIG. 1.

Auf der Unterseite des Pflasters 10, d. h. der der Haut 6 zugewandten Seite des Pflasters 10, sind an dem Pflaster 10 eine Wärmestrahlungsquelle 14 als Wärmeimpulszuführeinrichtung, eine erste Tempera tursensoranordnung 16 und eine zweite Temperatur sensoranordnung 18 angebracht. In der zeichneri schen Darstellung der Fig. 1 ist das Pflaster 10 an denjenigen Stellen, wo sich die Komponenten 14, 16, 18 befinden, aufgebrochen, damit diese Komponenten sichtbar sind. Von Mitte zu Mitte besteht zwischen der Wärmestrahlungsquelle 14 und der ersten Tempe ratursensoranordnung 16 ein erster Abstand, und von Mitte zu Mitte besteht zwischen der ersten Tempera tursensoranordnung 16 und der zweiten Temperatur sensoranordnung 18 ein zweiter Abstand. Das Pflaster 10 ist so aufgeklebt, daß die Wärmestrah lungsquelle 14 sich oberhalb der Arterie 4 befin det, wobei dies nicht genau zentriert sein muß, aber die Mitte der Wärmestrahlungsquelle 14 nicht neben der Arterie 4 liegen sollte. Ferner ist das Pflaster 10 so aufgeklebt, daß die beiden Tempera tursensoranordnungen 16, 18, die eine Erstreckungs richtung quer zur Arterienlängsrichtung haben, die Arterie 4 überdecken. Somit liegen die beschriebe nen Abstände zwischen den Komponenten 14, 16, 18 im wesentlichen in Längsrichtung der Arterie 4.On the underside of the plaster 10 , ie the side of the plaster 10 facing the skin 6 , a heat radiation source 14 as a heat pulse supply device, a first temperature sensor arrangement 16 and a second temperature sensor arrangement 18 are attached to the plaster 10 . In the zeichneri rule representation of FIG. 1, the patch 10 at those locations where the components 14, 16, 18 are broken, so that these components are visible. From center to center there is a first distance between the heat radiation source 14 and the first temperature sensor arrangement 16 , and from center to center there is a second distance between the first temperature sensor arrangement 16 and the second temperature sensor arrangement 18 . The patch 10 is bonded in that the radiation source is Wärmestrah det 14 befin above the artery 4, wherein this need not be precisely centered, but the center of the radiant heat source 14 should not be located next to the artery. 4 Furthermore, the plaster 10 is glued so that the two tempera ture sensor arrangements 16 , 18 , which have an extension direction transverse to the longitudinal direction of the artery, cover the artery 4 . Thus, the described distances between the components 14 , 16 , 18 are essentially in the longitudinal direction of the artery 4th

Bei der ersten Temperatursensoranordnung 16 sind beispielhaft sechs erste Temperatursensoren 20, angeordnet beabstandet in einer Reihe quer zur Arterienlängsrichtung, vorgesehen. Bei der zweiten Temperatursensoranordnung 18 sind beispielhaft drei Temperatursensoren 22, angeordnet beabstandet in einer Reihe quer zur Arterienlängsrichtung, vorgesehen. Zur Erleichterung der Beschreibung wird zunächst davon ausgegangen, daß nur ein erster Temperatursensor 20 und ein zweiter Temperatursen sor 22, jeweils am besten einigermaßen zentrisch oberhalb der Arterie 4, vorhanden sind. Bezogen auf die Arterienlängsrichtung wird das Zentrum der Wärmestrahlungsquelle 14 als erste Stelle 24, das Zentrum der ersten Temperatursensoranordnung 16 als zweite Stelle 26 und das Zentrum der zweiten Tempe ratursensoranordnung 18 als dritte Stelle 28 bezeichnet.In the case of the first temperature sensor arrangement 16 , six first temperature sensors 20 are provided, for example, arranged spaced apart in a row transverse to the longitudinal direction of the artery. In the second temperature sensor arrangement 18 , for example three temperature sensors 22 are arranged, spaced apart in a row transverse to the longitudinal direction of the artery. To facilitate the description, it is initially assumed that only a first temperature sensor 20 and a second temperature sensor 22 , each best at least somewhat centrally above the artery 4 , are present. The center of the heat radiation source 14 is referred to as the first point 24 , the center of the first temperature sensor arrangement 16 as the second point 26 and the center of the second temperature sensor arrangement 18 as the third point 28 in relation to the longitudinal direction of the artery.

Wenn die Wärmestrahlungsquelle 14 kurzzeitig elek trisch aktiviert wird, sendet sie nach unten hin in den Arm der zu untersuchenden Person einen Wär meimpuls. Aufgrund dieses Wärmeimpulses wird ein Abschnitt des in der Arterie strömenden Blutes 8 um eine geringe Temperaturdifferenz aufgeheizt. Die Länge dieses Blutstromabschnitts bestimmt sich aus der Zeitdauer des Wärmeimpulses und der Strömungs geschwindigkeit des Blutes 8. Wenn der Blutstrom abschnitt erhöhter Temperatur den ersten Tempera tursensor 20 passiert, entsteht in dem ersten Temperatursensor 20 ein Ereignissignal, welches einem kleinen elektronischen Rechner 30 zugeführt wird. Wenn danach der Blutstromabschnitt erhöhter Temperatur den zweiten Temperatursensor 22 pas siert, wird dort ein Ereignissignal gebildet, wel ches ebenfalls dem Rechner 30 zugeführt wird. Der Rechner 30 ermittelt die Zeitdifferenz zwischen den beiden Ereignissignalen, und diese Zeitdiffe renz ist repräsentativ für die Strömungsgeschwin digkeit des Blutes 8 in der Arterie 4 von der zweiten Stelle 26 zur der dritten Stelle 28. Bei gegebener Arterie 4 ist dieser Wert außerdem reprä sentativ für den in der Arterie 4 herrschenden Blutdruck.If the heat radiation source 14 is briefly activated electrically, it sends a heat impulse downwards into the arm of the person to be examined. Due to this heat pulse, a section of the blood 8 flowing in the artery is heated by a small temperature difference. The length of this blood flow section is determined from the duration of the heat pulse and the flow speed of the blood 8th If the bloodstream portion elevated temperature passes the first temperature tursensor 20, is formed in the first temperature sensor 20, an event signal which is a small electronic calculator is fed to the 30th If thereafter the blood flow section of elevated temperature passes the second temperature sensor 22 , an event signal is formed there, which is also fed to the computer 30 . The computer 30 determines the time difference between the two event signals, and this time difference is representative of the flow speed of the blood 8 in the artery 4 from the second point 26 to the third point 28 . Given the artery 4 , this value is also representative of the blood pressure prevailing in the artery 4 .

Der Rechner 30 ist über eine Leitung 32 mit einem Anzeigegerät verbunden oder enthält integriert ein Anzeigegerät. Über eine Leitung 34 kann dem Rechner 30 von einem Eingabe-Tastenfeld ein Eich-Blutdruck wert eingegeben werden, der bei der zu untersuchen den Person vor Beginn der Blutdruckbestimmung mit tels der gezeichneten Vorrichtung z. B. nach der eingangs geschilderten Standardmethode bestimmt worden ist. Ferner enthält der Rechner 30, vor stellbar als eine Art Eichkurve, eine abgespeicher te Information darüber, wieviel ein Mehr oder ein Weniger an gemessener Zeit für die Bewegung des Blutstromabschnitts von der zweiten Stelle 26 zu der dritten Stelle 28 als ein Weniger oder ein Mehr an Blutdruck bedeutet. Somit kann der Rechner 30 aus der gemessenen Bewegungszeit unter Berücksich tigung der anfänglichen Eich-Blutdruckbestimmung und unter Berücksichtigung des beschriebenen, eich kurvenartigen Zusammenhangs den Blutdruck errech nen.The computer 30 is connected to a display device via a line 32 or contains an integrated display device. Via a line 34 , the computer 30 can enter a calibration blood pressure value from an input keypad. B. has been determined according to the standard method described above. Furthermore, the computer 30 , before it can be set as a type of calibration curve, contains stored information about how much more or less of a measured time for the movement of the blood flow section from the second point 26 to the third point 28 than less or more Means blood pressure. Thus, the computer 30 can calculate the blood pressure from the measured movement time taking into account the initial calibration blood pressure determination and taking into account the described calibration curve-like relationship.

Der Rechner 30 kann mit einem kleinen elektroni schen Speicher 36 verbunden sein, der diesen Blut druckwert und weitere Blutdruckwerte, die z. B. in Zeitabständen von 15 min. bestimmt werden, abspei chert. Der Speicher 36 kann auch in den Rechner 30 integriert sein. Alternativ ist es möglich, die gemessenen Zeitwerte für die Bewegung des Blut stromabschnitts erhöhter Temperatur von der zweiten Stelle 26 zu der dritten Stelle 28 zu speichern und erst später beim Auslesen aus dem Speicher auf Blutdruckwerte umzurechnen.The computer 30 can be connected to a small electronic memory 36 's, the blood pressure value and other blood pressure values, the z. B. at intervals of 15 min. be determined, saved. The memory 36 can also be integrated in the computer 30 . Alternatively, it is possible to save the measured time values for the movement of the blood stream section at elevated temperature from the second point 26 to the third point 28 and to convert them to blood pressure values only later when reading out from the memory.

Ferner sind in Fig. 1 eine kleine elektronische Steuereinheit 38 und eine Stromquelle 40 einge zeichnet. Die Steuereinheit 38 kann mit dem Rech ner 30 verbunden sein, damit der Speicher 30 eine Information erhält, sobald mittels der Steuerein heit 38 die Wärmestrahlungsquelle 14 für einen Meßvorgang gestartet wird. Die Steuereinheit 38 ist zu diesem Zweck mit der Stromquelle 40 verbunden, und die Stromquelle 40 ist mit der Wärmestrahlungs quelle 14 verbunden. Der in der Steuereinheit 38, dem Rechner 30 und dem Speicher 36 benötigte Strom wird ebenfalls von der Stromquelle 40 geliefert. Furthermore, a small electronic control unit 38 and a current source 40 are shown in FIG. 1. The control unit 38 may be connected to the calculator 30 ner, so that the memory 30 receives information, when integrated by means of the Steuerein 38, the radiant heat source 14 is started for a measurement process. The control unit 38 is connected to the power source 40 for this purpose, and the power source 40 is connected to the heat radiation source 14 . The current required in the control unit 38 , the computer 30 and the memory 36 is also supplied by the current source 40 .

Ein Zeitgeber zum Starten von Meßvorgängen z. B. in gewünschten Zeitabständen ist entweder in der Steuereinheit 38 oder in dem Rechner 30 vorhanden. Es ist möglich, das Steuergerät 38 in den Rechner zu integrieren.A timer to start measuring operations e.g. B. at desired intervals is either in the control unit 38 or in the computer 30 . It is possible to integrate the control device 38 into the computer.

Insbesondere den Rechner 30, den Speicher 36 und die Steuereinheit 38 kann man, sofern gewünscht, ebenfalls auf dem Pflaster 10 unterbringen, weil es sich um kleine, leichte Komponenten handelt. Die Stromquelle 40 kann man ebenfalls auf dem Pflaster 10 unterbringen. Alternativ ist es möglich, die genannten Komponenten 30, 36, 38, 40 zum Teil oder insgesamt zu einem Modul zusammenzufassen, der von der zu untersuchenden Person separat mitgeführt wird und mit dem Pflaster 10 über elektrische Leitungen verbunden ist.In particular, the computer 30 , the memory 36 and the control unit 38 can, if desired, also be accommodated on the pavement 10 because they are small, light components. The power source 40 can also be placed on the patch 10 . Alternatively, it is possible to combine part or all of the above-mentioned components 30 , 36 , 38 , 40 into a module that is carried separately by the person to be examined and is connected to the plaster 10 via electrical lines.

An der vorhergehenden Funktionsbeschreibung ändert sich nichts, wenn man berücksichtigt, daß sowohl die erste Temperatursensoranordnung 16 als auch die zweite Temperatursensoranordnung 18 jeweils mehrere Temperatursensoren 20 bzw. 22 beinhaltet. Der Rechner 30 berücksichtigt z. B. nur jeweils denjeni gen Temperatursensor 20 bzw. 22 mit dem höchsten Temperatursignal.Nothing changes in the preceding functional description if one takes into account that both the first temperature sensor arrangement 16 and the second temperature sensor arrangement 18 each contain a plurality of temperature sensors 20 and 22 , respectively. The calculator 30 takes z. B. only denjeni gene temperature sensor 20 or 22 with the highest temperature signal.

Ferner wird darauf hingewiesen, daß man alternativ auch den Weg von der ersten Stelle 24 zu der zwei ten Stelle 26 (unter Weglassung der zweiten Tempe ratursensoranordnung 18) oder den Weg von der ersten Stelle 24 zu der dritten Stelle 28 (unter Weglassung der ersten Temperatursensoranordnung 16) zur Ermittlung der Bewegungsgeschwindigkeit des Blutstromabschnitts erhöhter Temperatur benutzen kann. In diesem Fall muß dem Rechner 30 in dem Moment, wo die Wärmestrahlungsquelle 14 aktiviert wird, ein Signal zugeführt werden, das die Erzeu gung des Blutstromabschnitts erhöhter Temperatur und dessen Wegbewegen von der ersten Stelle 24 angibt.Furthermore, it is pointed out that, alternatively, the route from the first location 24 to the second location 26 (omitting the second temperature sensor arrangement 18 ) or the route from the first location 24 to the third location 28 (omitting the first temperature sensor arrangement) 16 ) can be used to determine the speed of movement of the blood flow section at elevated temperature. In this case, a signal must be supplied to the computer 30 at the moment when the heat radiation source 14 is activated, which indicates the generation of the blood flow section of elevated temperature and its movement away from the first point 24 .

Anhand der Fig. 2 und 3 wird nunmehr beschrieben, wie man etwaige Änderungen des Arterienquerschnitts im Verlauf einer Langzeitblutdruckmessung erfassen kann. Wenn sich nämlich z. B. der Arterienquer schnitt erweitert, sinkt bei konstantem Blutdruck die Strömungsgeschwindigkeit des Blutes 8 in der Arterie 4. Entsprechend müssen die Zeitmeßwerte für die Bewegung des Blutstromabschnitts erhöhter Temperatur von der zweiten Stelle 26 zu der dritten Stelle 28 korrigiert werden.Referring to Figs. 2 and 3 will now be described how to any changes in the arterial cross-section can detect over a long time blood pressure measurement. If z. B. the arterial cross-section expands, the flow velocity of the blood 8 in the artery 4 drops at constant blood pressure. The measured time values for the movement of the blood flow section at elevated temperature from the second point 26 to the third point 28 must be corrected accordingly.

Zu diesem Zweck besitzt die erste Temperatursensor anordnung 16 eine relativ große Anzahl von ersten Temperatursensoren 20. Die ersten Temperatursen soren 20 sind so klein und so eng in einer Richtung quer zur Arterienlängsrichtung beabstandet, daß mehrere erste Temperatursensoren 20 auf den Arte riendurchmesser entfallen. Wenn man die Meßwerte dieser ersten Temperatursensoren 20 getrennt er faßt, ergibt sich eine glockenförmige Temperatur verteilung über den Arteriendurchmesser, s. Fig. 3. Die im Rechner 30 errechenbare Halbwertsbreite 42 dieser Kurve ist ein Maß für den aktuellen Arte riendurchmesser.For this purpose, the first temperature sensor arrangement 16 has a relatively large number of first temperature sensors 20 . The first Temperatursen sensors 20 are so small and so closely spaced in a direction transverse to the longitudinal direction of the artery that a plurality of first temperature sensors 20 account for the artery diameter. If you take the measured values of these first temperature sensors 20 separately, there is a bell-shaped temperature distribution over the artery diameter, see. Fig. 3. The half-value width 42 of this curve that can be calculated in the computer 30 is a measure of the current arte diameter.

Es versteht sich, daß - wie gezeichnet - die erste Temperatursensoranordnung 16 zugleich der Bestim mung des Temperaturprofils quer zur Arterienlängs richtung und der Erfassung des Passierens des Blutstromabschnitts erhöhter Temperatur an der zweiten Stelle 26 dienen kann. Der Rechner 30 bzw. der Speicher 36 hat die erforderliche Korrektur funktion "Änderung des Arteriendurchmessers zu Korrektur des Blutdruckwerts" gespeichert.It is understood that - as drawn - the first temperature sensor arrangement 16 can also serve the determination of the temperature profile transversely to the longitudinal direction of the arteries and the detection of the passage of the blood flow section of elevated temperature at the second location 26 . The computer 30 or the memory 36 has the required correction function "change the artery diameter to correct the blood pressure value" stored.

Fig. 4 soll plastisch veranschaulichen, was aus einem Blutstromabschnitt erhöhter Temperatur nach Verlassen der ersten Stelle 24 wird. Auf der Abszisse ist die Zeit t aufgetragen, auf der Ordinate die Bluttemperatur bzw. die an der zweiten Stelle 26 und der dritten Stelle 28 erfaßte Tempe ratur, und auf der in der 3-dimensionalen Darstel lung der Fig. 4 schräg nach hinten weisenden Achse ist der Strömungsweg d aufgetragen. FIG. 4 is to illustrate what becomes of a blood flow section of elevated temperature after leaving the first point 24 . The time t is plotted on the abscissa, the blood temperature or the temperature measured at the second point 26 and the third point 28 is plotted on the ordinate, and on the 3-dimensional representation of FIG. 4, the obliquely rearward axis the flow path d is plotted.

Zur Zeit t₀ wird an der ersten Stelle 24 der Wär meimpuls gesetzt. Der dadurch erzeugte Blutstromab schnitt erhöhter Temperatur, symbolisiert durch den Peak 44, geht mit steilem Temperaturgradienten in das Blutvolumen davor und dahinter über. Zur Zeit t₁ hat dieser Blutstromabschnitt die zweite Stelle 26 erreicht, siehe d₁ in Fig. 4. Der Peak 44 hat sich etwas zu dem Peak 46 abgeflacht. Zur Zeit t₂ hat dieser Blutstromabschnitt die dritte Stelle 28 erreicht, siehe d₂ in Fig. 4. Der Peak 44 bzw. 46 hat sich weiter erheblich abgeflacht zu dem Peak 48. Diese Peakabflachungsvorgänge haben ihre Ur sache hauptsächlich darin, daß der Blutstromab schnitt erhöhter Temperatur Wärme an die Arterien wand verliert und daß Wärmeleitungsvorgänge sowie - in geringerem Maße - Bluttransportvorgänge, die der Blutströmung überlagert sind, in Längsrichtung der Arterie 4 stattfinden. Da jedoch die Ansprech empfindlichkeit der zweiten Temperatursensoren 22 groß genug ist, wird selbst der erheblich abge flachte Peak 48 beim Passieren der dritten Stelle 28 sicher ermittelt. Konkret ist es so, daß jeder unter einem ersten Sensor 20 oder einem zweiten Sensor 22 hindurchlaufende Peak 46, 48 bzw. "Tem peraturberg" an dem betreffenden Sensor eine über der Zeit im wesentlichen glockenförmige Signalver teilung ergibt. Man kann dann z. B. denjenigen Zeitwert, welcher der Mitte der Halbwertsbreite dieser Signalverteilung entspricht, im Rechner 30 als den ermittelten Zeitwert weiterverarbeiten.At time t₀ the heat impulse is set at the first point 24 . The blood flow section thus generated, at elevated temperature, symbolized by peak 44 , merges with a steep temperature gradient into the blood volume before and after it. At time t 1 this blood flow section has reached the second point 26 , see d 1 in Fig. 4. The peak 44 has flattened somewhat to the peak 46 . At time t₂, this blood flow section has reached the third point 28 , see d₂ in Fig. 4. The peak 44 and 46 has further flattened considerably to the peak 48th These peak flattening processes are mainly due to the fact that the blood flow section at elevated temperature loses heat to the arteries and that heat conduction processes and - to a lesser extent - blood transport processes which are superimposed on the blood flow take place in the longitudinal direction of the artery 4 . However, since the response sensitivity of the second temperature sensors 22 is large enough, even the considerably flattened peak 48 is reliably determined when passing the third point 28 . Specifically, it is such that each peak 46 , 48 or "Tem peraturberg" passing under a first sensor 20 or a second sensor 22 on the sensor in question gives a substantially bell-shaped signal distribution over time. You can then z. B. that time value which corresponds to the middle of the half-value width of this signal distribution in the computer 30 as the determined time value.

Für die Speicherung der errechneten Blutdruckwerte kann man so vorgehen, daß Mittel aus mehreren kurz zeitig hintereinander (z. B. im Abstand von 1 sec.) durchgeführten Messungen abgespeichert werden. Nach dem gleichen Prinzip kann man auch bei der unmit telbaren Blutdruckanzeige vorgehen.For storing the calculated blood pressure values can be done so that means short of several in good time (e.g. at intervals of 1 sec.) performed measurements can be saved. To the same principle can also be applied to the immit proceed to the blood pressure display.

Als "Meßstrecke" von der zweiten Stelle 26 zu der dritten Stelle 28 ist eine Strecke von einigen Zentimetern ausreichend.A distance of a few centimeters is sufficient as the "measuring path" from the second point 26 to the third point 28 .

Mit den heute verfügbaren Meßwertaufnehmern lassen sich Signalpegel zur Verfügung stellen, die eine problemlose Auswertung der Meßwerte gewährleisten.Leave with the transducers available today signal levels are available, the one Ensure problem-free evaluation of the measured values.

Für den Fall, daß die Auswertung der Meßwerte auf grund zu geringer Signalpegel im Verhältnis zum elektrischen Rauschen der Meßplatte Probleme berei tet, kann man eine Signalaufbereitung durchführen, um aussagekräftige Meßergebnisse zu erhalten. Im folgenden sollen Gesichtspunkte für eine mögliche Signalaufbereitung erläutert werden.In the event that the evaluation of the measured values on signal level too low in relation to electrical noise of the measuring plate problems signal processing can be carried out to get meaningful measurement results. in the The following are points of view for a possible Signal processing are explained.

Mit Halbleiter-Thermoelementen auf der Basis von Wismuth-Tellurid- oder Gallium-Silizium-Systemen läßt sich eine Thermokraft von 300-400 (µV/grd) erreichen. Um nun zu einer relativen Auflösung von ca. 1/1000 grd zu kommen, was technisch mühelos realisierbar ist, muß man eine elektrische Auflö sung von mindestens 400 (nV) erreichen. Dies ist mit einem handelsüblichen Digitalvoltmeter möglich.With semiconductor thermocouples based on Bismuth telluride or gallium silicon systems a thermal force of 300-400 (µV / grd) to reach. Now to a relative resolution of about 1/1000 grd to come, which is technically effortless is feasible, you have an electrical resolution solution of at least 400 (nV). This is possible with a commercially available digital voltmeter.

Um den Aufwand zu senken, soll aber darüber hinaus von einigen statistischen Eigenschaften der Messung Gebrauch gemacht werden. Damit kann man nachträg lich die Meßwerte so aufbereiten, daß die gewünsch te Auflösung erreicht wird bzw. in ungünstigen Fällen auch noch weitergetrieben wird.To reduce the effort, however, should go beyond of some statistical properties of the measurement Be made use of. You can use it later Lich prepare the measured values so that the desired te resolution is reached or in unfavorable Cases is also continued.

Dieser Effekt soll anhand eines Beispiels demon striert werden. Man möchte alle 15 Minuten einen Meßwert für den Blutdruck erhalten. Dazu setze man je Sekunde einen thermischen Impuls auf den Blut strom. Dann messe man bei einer typischen Bandbrei te von 10 kHz mit 1000 Hz Wertepaare von Temperatur und Zeit (ca. 1000 Wertepaare je Pulsschlag).This effect should be demonstrated using an example be treated. You want one every 15 minutes Get blood pressure reading. To do this, put a thermal impulse on the blood every second electricity. Then you measure with a typical band mash te of 10 kHz with 1000 Hz pairs of values of temperature and time (approx. 1000 pairs of values per pulse).

Erwartet wird ein Temperaturprofil über der Zeit, das eine relativ steile Stirnfront und eine flache Rückfront hat. Schwanken kann dabei je nach Meßwert die Amplitude und die Halbwertsbreite der Kurve, während Schiefe und Exzeß der Kurve typisch sind. Insgesamt geht man davon aus, daß die Meßfehler einer Normalverteilung genügen, da sie ja durch das thermisch bedingte elektrische Rauschen der Meß glieder entstehen. Das bedeutet im wesentlichen, daß positive und negative Fehler gleich häufig sind und daß große Fehler weniger wahrscheinlich sind als kleine Fehler.A temperature profile over time is expected a relatively steep front and a flat one Back has. It can fluctuate depending on the measured value the amplitude and half width of the curve, while skewness and excess of the curve are typical. Overall, it is assumed that the measurement errors a normal distribution is sufficient, since thermal electrical noise of the measurement limbs arise. That essentially means that positive and negative errors are equally common and that big mistakes are less likely as little mistakes.

In einem ersten Schritt werden Meßwertschwankungen eliminiert, die in einem nicht benötigten Frequenz band liegen. Da das erwartete Temperaturprofil ca. 0,5 sec lang ist und lediglich dessen Maximum und dessen Halbwertsbreite interessieren, ist es zuläs sig, das Temperaturprofil in einem Frequenzinter vall von 1-100 Hz abzubilden. Das erfolgt z. B. durch eine Fourierzerlegung des Temperatur-Zeit- Profiles und einer Entfernung aller Komponenten mit höheren Frequenzen als 100 Hz und niedrigeren Fre quenzen als 1 Hz. Der Rest wird rücktransformiert und ergibt jetzt das gewünschte gefilterte Signal. Alternativ kann diese Bandbreitenbegrenzung auch hardwaremäßig durch ein geeignetes Filter (z. B. Butterworth-Typ) erreicht werden. Das Ergebnis ist, daß das Signalrauschen um die Wurzel der Band breiteneinengung reduziert wird. Aus der Bandbreite der Messung von 10 kHz und Filterbandbreite von 100 Hz folgt also eine Verbesserung des Signal/Rausch verhältnisses um den Faktor 10.In a first step, fluctuations in measured values eliminated that in an unnecessary frequency band lying. Since the expected temperature profile is approx. Is 0.5 sec long and only its maximum and whose half-value range is of interest, it is permissible sig, the temperature profile in a frequency interval map from 1-100 Hz. This is done e.g. B. by a Fourier decomposition of the temperature-time Profiles and a removal of all components with frequencies higher than 100 Hz and lower fre sequences than 1 Hz. The rest is transformed back and now gives the desired filtered signal. Alternatively, this bandwidth limit can also be used in terms of hardware using a suitable filter (e.g. Butterworth type) can be achieved. The result is that the signal noise around the root of the band narrowing of the width is reduced. From the range measurement of 10 kHz and filter bandwidth of 100 Hz follows an improvement in signal / noise ratio by a factor of 10.

Im zweiten Schritt soll die Kenntnis der erwarteten Kurvenform, die aus instationären Wärmeleitungs rechnungen zu gewinnen ist, dazu benutzt werden, das Signal/Rauschverhältnis weiter zu verbessern. Dazu wird der erwartete Kurvenzug mit der Messung in der Art verglichen, daß für ein Zeitfenster von 1 sec., d. h. mit der Periodizität der Thermoimpul se, die gerechneten Daten von den gemessenen Daten abgezogen werden. Damit werden folgende Größen gebildet:In the second step, knowledge of the expected Curve shape that consists of unsteady heat conduction winning bills is used to to further improve the signal / noise ratio. To do this, the expected curve with the measurement compared in such a way that for a time window of 1 sec., D. H. with the periodicity of the thermal pulse se, the calculated data from the measured data subtracted from. So the following sizes educated:

wobei
a_i Meßwerte,
a0_i Rechenwerte,
n = 100 Ereignisse
σ Standardabweichung
η der wahrscheinliche Fehler, und
r ein Wert, der besagt, ob die Vertei lung der Meßfehler der Normalvertei lung entspricht oder ob die Fehler anders verteilt sind.in which
a _i measured values,
a0 _i calculated values,
n = 100 events
σ standard deviation
η the probable error, and
r a value that indicates whether the distribution of the measurement errors corresponds to the normal distribution or whether the errors are distributed differently.

Dieses Verfahren wird nun so angewandt, daß diese Berechnung als gleitendes Fenster über die Meßwerte gezogen wird. Das heißt die Rechnung wird jeweils mit einem steigenden Zeitinkrement zwischen Messung und Vorhersagewert wiederholt und auf die gesamte Meßreihe angewandt. Das Zeitinkrement mit den ge ringsten Werten für σ und η signalisiert, daß der originale Thermoimpuls gerade mit diesem Zeitinkre ment behaftet ist.This procedure is now used so that this Calculation as a sliding window over the measured values is pulled. That means the bill is always with an increasing time increment between measurements and predictive value repeated and on the whole Series of measurements applied. The time increment with the ge The lowest values for σ and η indicate that the original thermal impulse just with this time increment ment is affected.

In einem weiteren Schritt wird nun die rechnerisch vorgegebene Kurvenform optimiert. Dazu wird das obige Verfahren wiederholt, wobei jetzt aber im Bereich des optimalen Zeitinkrements abwechselnd die Halbwertsbreite und die Amplitude der gerechne ten Kurvenform variiert wird und wiederum ein Mi nimum σ und η gesucht wird. Eine Kurvenform mit diesen Parametern von σ und η wird nun als Vorgabe weiter verwendet. Nach dem gleichen Schema kann nun auch die Schiefe der Kurvenform variiert werden und somit eine optimal angepaßte Vorgabe der Kurvenform ermittelt werden. Wegen des obigen quadratischen Zusammenhanges von σ und der Zahl der verwendeten Meßpunkte folgt, daß das Signal/Rauschverhältnis für die Bestimmung der zeitlichen Lage des Meßim pulses um einen weiteren Faktor 10 verbessert wer den kann (190 Meßpunkte je Thermoimpuls).In a further step, this is now calculated predefined curve shape optimized. This will be repeated the above procedure, but now in Alternating range of optimal time increment the full width at half maximum and the amplitude of the calculation ten curve shape is varied and again a Mi nimum σ and η is sought. A curve shape with these parameters of σ and η is now the default further used. Following the same scheme can now also the skewness of the curve shape can be varied and thus an optimally adapted specification of the curve shape be determined. Because of the square above Relationship of σ and the number of used Measuring points follows that the signal / noise ratio for the determination of the temporal position of the meas pulse who is improved by a further factor of 10 that can (190 measuring points per thermal pulse).

Bisher wurde zur Bestimmung der zeitlichen Lage des Thermoimpulses lediglich die Eigenschaften der Messung während eines Vorganges ausgewertet. Da nur alle 15 Minuten ein Blutdruckwert gemessen werden soll, stehen jedoch ca. 1000 Meßwerte (d. h. 1000 Thermoimpulse) zur Bestimmung des Blutdruckwertes zur Verfügung. Auch hier gilt wieder für die Ver besserung des Signal/Rauschverhaltens die Wurzel aus 1000, also ein Faktor 30. Dieser Faktor kann allerdings nur dann voll in Anspruch genommen wer den, wenn als zusätzliche Referenzgröße noch das Pulssignal ausgewertet wird, da ja die Blutge schwindigkeit und damit die Meßgröße in Abhängig keit von der relativen zeitlichen Lage zum Puls stark variiert.So far, the determination of the temporal position of the Thermoimpulses only the properties of the Measurement evaluated during a process. Because only a blood pressure value is measured every 15 minutes However, there are approximately 1000 measured values (i.e. 1000 Thermoimpulse) to determine the blood pressure value to disposal. Again applies to the Ver improvement of the signal / noise behavior the root out of 1000, so a factor of 30. This factor can however only fully used who if, as an additional reference variable Pulse signal is evaluated, since yes the Blutge speed and thus the measured variable depending speed from the relative temporal position to the pulse varies widely.

Als Alternative zu der beschriebenen direkten Ein beziehung der Phasenlage in die Meßwerterfassung kann man auch einen gezielten Anachronismus zwischen Herzfrequenz und Frequenz der Thermopulse einstel len. Dann erhält man eine Schwebung auf den ermit telten Blutdruckwerten und kann aus der Schwebungs frequenz und der Frequenz der Thermopulse ohne weitere Meßgrößen auch die Herzfrequenz ermitteln. Dabei erleidet man zunächst einen Informationsver lust, da die anfallenden Meßdaten auf die unter schiedliche Blutdruckwerte, die aus den verschiede nen Phasenbeziehungen der Meßsignale und der Herz frequenz resultieren, aufgeteilt werden. Diesen Informationsverlust kann man ausgleichen, da nun ein Erwartungswert des Blutdrucksignals über die Periode der Herzfrequenz existiert. Mit diesem Erwartungswert kann man, wie auch schon früher beschrieben, statistische Streuungen ausmitteln. As an alternative to the direct one described relationship of the phase position in the measured value acquisition you can also have a targeted anachronism between Set heart rate and frequency of the thermopulse len. Then you get a beat on the ermit communicated blood pressure values and can from the beat frequency and the frequency of the thermopulse without further measured variables also determine the heart rate. First you suffer an information problem lust, since the measurement data accruing to the below different blood pressure values, which from the different NEN phase relationships of the measurement signals and the heart frequency result, be divided. This one Loss of information can be compensated for now an expected value of the blood pressure signal over the Period of the heart rate exists. With this One can expect value, as before described, averaging statistical scatter.

Durch diese Maßnahme erreicht man schließlich die gleiche Güte der Signalaufbereitung und erhält zusätzlich eine Information über den Blutdruckver lauf während einer Periode des Herzschlages.Through this measure, one finally reaches the same quality of signal processing and receives additionally information about the blood pressure ver run during a period of heartbeat.

Insgesamt kann also entsprechend diesem Beispiel eine Unterdrückung des Rauschens der Meßsignale um den Faktor 3000 erreicht werden. Damit wäre z. B. bei einem typischen Eingangsrauschen von 10 µV eine Reduktion auf 3 nVeff möglich, was einer Tempera turauflösung von ca. 0,1 mgrd entspricht und somit in jedem Fall hinreichend hochauflösend ist. Gleichpegel, wie z. B. thermoelektrische Spannun gen in der Größenordnung von 50 µV/grd spielen keine Rolle, da sie durch das Bandfilter eliminiert werden.So overall, according to this example a suppression of the noise of the measurement signals the factor 3000 can be achieved. So that would be z. B. with a typical input noise of 10 µV one Reduction to 3 nVeff possible, which is a tempera corresponds to a resolution of approx. 0.1 µd and thus is sufficiently high resolution in any case. DC level, such as B. thermoelectric voltage play in the order of 50 µV / grd not matter because it is eliminated by the band filter will.

Schließlich wird darauf hingewiesen, daß es in Weiterbildung der Erfindung möglich ist, zusätzlich auch die Pulsfrequenz des Patienten zu messen und beispielsweise in dem Speicher 30 zu speichern. Die Pulsfrequenz kann z. B., wie bei Elektrokardiogram men üblich, durch auf der Brust des Patienten in Herznähe angebrachte Aufnehmer abgenommen werden.Finally, it is pointed out that in a development of the invention it is also possible to additionally measure the patient's pulse rate and, for example, store it in the memory 30 . The pulse rate can e.g. B., as usual with Elektrokardiogram men, by transducers attached to the patient's chest near the heart.

Häufig wird man daran interessiert sein, den systo lischen und den diastolischen Blutdruck eines Pa tienten zu bestimmen.Often you will be interested in the systo and the diastolic blood pressure of a Pa to determine patients.

Wenn man in einem Zeitintervall eine hinreichend große Anzahl von Einzelmessungen durchführt, ent hält die Anzahl der Einzelmeßwerte einige, die gerade zu einer Zeit ermittelt worden sind, in der sich das Herz in seiner systolischen Phase befand, sowie einige, die gerade zu den Zeiten ermittelt worden sind, in denen sich das Herz in seiner diastolischen Phase befand. Abgesehen von etwaigen außergewöhnlich hohen und außergewöhnlich niedrigen Meßwerten, werden die erstgenannten Meßwerte die höchsten in der Gesamtanzahl der betrachteten Meß werte sein und werden die zweitgenannten Meßwerte die niedrigsten in der betrachteten Gesamtanzahl der Meßwerte sein. Somit hat man sowohl den systo lischen als auch den diastolischen Blutdruck be stimmt.If you have a sufficient time interval performs a large number of individual measurements, ent holds the number of single readings some that have just been determined at a time when the heart was in its systolic phase, as well as some that are currently being determined at the times in which the heart is in his diastolic phase. Except for any exceptionally high and exceptionally low Measured values, the first-mentioned measured values become the highest in the total number of measurements considered values and will be the second measurement values mentioned the lowest in the total number considered of the measured values. So you have both the systo as well as diastolic blood pressure Right.

Es gibt eine weitere Möglichkeit zur Bestimmung des systolischen und des diastolischen Blutdrucks. Zu diesem Zweck macht man die Frequenz, mit der die Einzelmessungen durchgeführt werden, einstellbar. Falls die Frequenz der Messungen exakt mit der Pulsfrequenz übereinstimmen würde (und falls die Pulsfrequenz exakt konstant wäre), würde man bei jeder Messung einen Blutdruck bestimmen, der ent sprechend der Phasenlage der Meßfrequenz zu der Pulsfrequenz irgendwo zwischen dem systolischen und dem diastolischen Blutdruck liegt oder dem systoli schen Blutdruck entspricht oder dem diastolischen Blutdruck entspricht.There is another way to determine the systolic and diastolic blood pressure. To for this purpose one makes the frequency with which the Individual measurements can be carried out, adjustable. If the frequency of the measurements exactly with the Pulse rate would match (and if the Pulse rate would be exactly constant) determine a blood pressure for each measurement, the ent speaking of the phase position of the measuring frequency to the Pulse rate somewhere between the systolic and diastolic blood pressure or systoli blood pressure or diastolic Corresponds to blood pressure.

Wenn man nun bewußt die Meßfrequenz unterschiedlich zu der Pulsfrequenz einstellt, z. B. 50 Messungen/ min. in Relation zu einer Pulsfrequenz von 60/ min., erhält man eine Meßwertfolge, die über der Zeit aufgetragen wellenförmig ist. Die Maxima die ser wellenförmigen Kurve repräsentieren den systo lischen Blutdruck, also diejenigen Meßpunkte, die zur Zeit der systolischen Phase des Herzschlags gewonnen worden sind, und die Minima der wellenför migen Kurve repräsentieren den diastolischen Blut druck, also die Meßwerte, die während der diastoli schen Phase des Herzschlags gewonnen worden sind. If you now consciously different measuring frequency sets to the pulse rate, e.g. B. 50 measurements / min. in relation to a pulse rate of 60 / min., a sequence of measured values is obtained which is above the Time applied is wavy. The maxima the This wavy curve represents the systo blood pressure, i.e. those measuring points that at the time of the systolic phase of the heartbeat have been won, and the minima of waveför curve represent diastolic blood pressure, i.e. the readings taken during the diastoli phase of the heartbeat.

Da die Pulsfrequenz von Patient zu Patient unter schiedlich ist und bei ein und demselben Patienten insbesondere abhängig von seiner momentanen körper lichen Belastung variiert, stellt man auf der Basis einer betrachteten Meßwerteanzahl sinnvollerweise die Meßfrequenz so ein, daß sich eine "Schwebung" zwischen der Meßfrequenz und der Pulsfrequenz mit gut ausgeprägten Maxima und Minima der zuvor ge schilderten, wellenförmigen Kurve ergibt. Dann lassen sich der systolische und der diastolische Blutdruck besonders bequem und genau ermitteln. Es versteht sich, daß die geschilderte Wahl der Meß frequenz, Überprüfung auf sinnvolle Frequenzdiffe renz zwischen der Meßfrequenz und der Pulsfrequenz, sowie gegebenenfalls Korrektur der Meßfrequenz vorzugsweise selbsttätig von der erfindungsgemäßen Vorrichtung ausgeführt werden können.Because the pulse rate is from patient to patient below is different and in the same patient especially depending on his current body load varies, you put on the basis a number of measured values considered makes sense the measuring frequency so that there is a "beat" between the measuring frequency and the pulse frequency with well-defined maxima and minima of the ge described, wavy curve results. Then the systolic and the diastolic Determine blood pressure particularly conveniently and accurately. It it goes without saying that the described choice of measuring frequency, check for reasonable frequency differences difference between the measuring frequency and the pulse frequency, and, if necessary, correction of the measuring frequency preferably automatically from the invention Device can be executed.

Ferner wird darauf hingewiesen, daß man aus dem Zeitabstand zwischen den Maxima bzw. den Minima der beschriebenen, wellenförmigen Kurve aufgrund der Kenntnis der Meßfrequenz die Pulsfrequenz des Pa tienten bestimmen kann, und zwar ohne gesonderte Erfassung dieser Pulsfrequenz auf irgend eine an dere Weise.It is also pointed out that from the Time interval between the maxima or the minima of the described, wavy curve due to the Knowledge of the measuring frequency, the pulse frequency of Pa can determine patients, and without separate Detection of this pulse rate on any one that way.

Abschließend wird noch darauf hingewiesen, daß der Speicher 36 bzw. der Rechner 30 der erfindungsge mäßen Vorrichtung vorzugsweise zusätzlich die Funk tion hat, jeweils das Mittel und/oder den (gemit telten) systolischen Blutdruck und/oder den (gemit telten) diastolischen Blutdruck aus einer vorbe stimmten Anzahl von Meßwerten vor der jeweils letz ten Messung zu speichern. Infolgedessen kann der Speicher 36 zu beliebigen Zeiten abgefragt werden, und die Vorrichtung zeigt dem Benutzer diese Spei cherwerte an, zum Beispiel die Speicherwerte aus der letzten Minute vor der Abfrage. Vorzugsweise ist das Zeitintervall, aus dem Meßwerte in diese Speicherung eingehen, in seiner Länge einstellbar.Finally, it is pointed out that the memory 36 or the computer 30 of the device according to the invention preferably additionally has the function of respectively the means and / or the (med) teleport and / or the (med) diastolic blood pressure save a predetermined number of measurements before the last measurement. As a result, the memory 36 can be queried at any time and the device displays these memory values to the user, for example the memory values from the last minute before the query. The length of the time interval from which measured values enter this storage is preferably adjustable.

Claims

1. A method for determining the blood pressure in a region close to the body surface ( 2 ) runs the artery ( 4 ), characterized in that

(a) that the blood ( 8 ) flowing in the artery ( 4 ) is supplied at a first point ( 24 ) from the body surface ( 2 ) with a heat pulse and thereby a blood flow section of increased temperature is generated;
(b) that the passage of the blood flow section of elevated temperature at a second location ( 26 ; 28 ), which is located downstream of the first location ( 24 ), is detected by temperature measurement on the body surface ( 2 ) and with the aid of this detection the Flow time (t₁-t₀; t₂-t₀) of the blood ( 8 ) from the first point ( 24 ) to the second point ( 26 ; 28 ) is determined; and
(c) that the blood pressure is calculated based on the flow time of the blood ( 8 ).

2. A method for determining the blood pressure in a region close to the body surface ( 2 ) runs the artery ( 4 ), characterized in that

(a) that the blood ( 8 ) flowing in the artery ( 4 ) is supplied at a first point ( 24 ) from the body surface ( 2 ) with a heat pulse and thereby a blood flow section of increased temperature is generated;
(b) that the passage of the blood flow portion of elevated temperature at a second location ( 26 ), which is downstream of the first location ( 24 ), is detected by temperature measurement on the body surface ( 2 );
(c) that the passage of the blood flow section of elevated temperature is detected at a third point ( 28 ), which is located downstream of the second point ( 26 ), and that with the aid of this detection the flow time (t₂-t₁) of the blood ( 8 ) is determined from the second point ( 26 ) to the third point ( 28 ); and
(d) that the blood pressure is calculated based on the flow time of the blood ( 8 ).

3. The method according to claim 1 or 2, characterized, that blood pressure is quasi-continuous is determined by supplying the heat pulse and the detection of the passing at intervals which are carried out repeatedly.

4. The method according to at least one of claims 1 to 3, characterized in that any changes in the arterial cross-section are detected by measuring the temperature profile transverse to the longitudinal direction of the artery on the body surface ( 2 ).

5. The method according to at least one of the claims 1 to 4, characterized, that initially a conventional calibration blood pressure determination is carried out.

6. Device for determining the blood pressure in a near the body surface ( 2 ) run the artery ( 4 ), characterized by

(a) means ( 14 ) for supplying a heat pulse to the blood ( 8 ) flowing in the artery ( 4 ) at a first location ( 24 ) from the body surface ( 2 ) so as to generate a blood flow portion of elevated temperature;
(b) at least one temperature sensor ( 20 ) for detecting the passage of the blood upstream section of elevated temperature on the body surface ( 2 ) at a second location ( 26 ; 28 ), which is downstream of the first location ( 24 ); and
(c) a calculator ( 30 ) which calculates from the time it takes for the blood flow section of elevated temperature to move from the first point ( 24 ) to the second point ( 26 ; 28 ) a value which is given for the given artery is representative of blood pressure.

7. Device for determining the blood pressure in a near the body surface ( 2 ) run the artery ( 4 ), characterized by

(a) means ( 14 ) for supplying a heat pulse to the blood ( 8 ) flowing in the artery ( 4 ) at a first location ( 24 ) from the body surface ( 2 ) so as to create a blood flow portion of elevated temperature;
(b) at least one first temperature sensor ( 20 ) for detecting the passage of the elevated temperature blood flow section at the body surface ( 2 ) at a second location ( 26 ) located downstream of the first location ( 24 );
(c) at least one second temperature sensor ( 22 ) for detecting the passage of the blood flow section at an elevated temperature at a third location ( 28 ) located downstream of the second location ( 26 ); and
(d) a calculator ( 30 ) which calculates a value from the time it takes for the blood flow section of elevated temperature to move from the second location ( 26 ) to the third location ( 28 ), for the given artery for the Blood pressure is representative.

8. Apparatus according to claim 6 or 7, characterized in that for the second point ( 26 ) and / or the third point ( 28 ) a plurality of temperature sensors ( 20 ; 22 ) are provided, which are lined up transversely to the longitudinal direction of the artery.

9. The device according to at least one of claims 6 to 8, characterized in that a lined up temperature sensor arrangement ( 18 ) for measuring the temperature profile on the body surface ( 2 ) is provided transversely to the arteries in the longitudinal direction in order to detect any changes in the arterial cross section, and that the lined-up temperature sensor arrangement ( 18 ) is connected to the computer ( 30 ), which takes into account any changes in the arterial cross-section when calculating the value representative of blood pressure.

10. The device according to at least one of claims 6 to 9, characterized in that the computer ( 30 ) is programmed such that it uses an initial calibration blood pressure determination to convert each value representative of blood pressure into a blood pressure value.

11. The device according to at least one of claims 6 to 10, characterized by a memory ( 36 ) for storing flow time measured values and / or values calculated by the computer ( 30 ).

12. The device according to at least one of claims 6 to 11, characterized in that either the heat pulse supply device ( 14 ) and the at least one temperature sensor ( 20 ; 22 ) or the at least one, first temperature sensor ( 20 ) and the at least one, second temperature sensor ( 22 ), in this case preferably also the heat pulse supply device ( 14 ), are attached to a common plaster ( 10 ) for application to the body surface ( 2 ).

13. The apparatus according to claim 12, characterized in that the computer ( 30 ) and / or the memory ( 36 ) are attached to the plaster ( 10 ).

14. The device according to at least one of claims 1 to 13, characterized in that the heat pulse supply device ( 14 ) is a heat radiation source.