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GEBIET DER
ERFINDUNG
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Diese
Erfindung betrifft eine Blutdruckmanschette zur Verwendung während der
nicht-invasiven Messung von Blutdruck, und insbesondere eine ein Blutdrucksignal
verbessernde und Abschwächung verhindernde
Blutdruckmanschette mit einem halbstarren Einsatz, der über der
aufblasbaren Balgkammer der Blutdruckmanschette angeordnet ist.
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HINTERGRUND
DER ERFINDUNG
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Die
Herzmuskeln von Menschen (und anderen Lebewesen) ziehen sich periodisch
zusammen, um Blut durch die Arterien zu drücken. Demzufolge existieren
unregelmäßig geformte
Druckimpulse in diesen Arterien und bewirken deren Dehnung oder Schwingung.
Der Grundliniendruck für
diese Impulse ist als der diastolische Druck bekannt und der Spitzendruck
für diese
Impulse ist als der systolische Druck bekannt. Ein weiterer Druckwert,
welcher als der "mittlere
arterielle Druck" (MAP)
bekannt ist, stellt den zeitlich gewichteten Mittelwert des Blutdruckes dar.
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In
der Vergangenheit wurden verschiedene Techniken und Vorrichtungen
zum Messen von einem oder mehreren dieser Blutdruckwerte eingesetzt (siehe
beispielsweise EP-A-0 699 411, EP-A-0 297 979, US-A-5 840 037, US-A-5
647 850 und GB-A-413 575. Das üblichste
Verfahren beinhaltet die Anbringung einer Druckmanschette über dem
Oberarm eines Patienten und deren Aufblasen so, dass der Blutstrom
in der Armarterie unterbrochen wird. Der Druck wird dann langsam
abgelassen, während ein
Stethoskop an dem distalen Abschnitt der Arterie dazu verwendet
wird, um auf pulsierende Töne
zu achten, die als Korotkoff-Geräusche
bekannt sind, welche den Wiederbeginn des Blutstroms in der Arterie
begleiten. Wenn der Druck in der Manschette weiter reduziert wird,
verschwinden die Korotkoff-Geräusche schließlich. Der
Manschettendruck, bei welchem die Korotkoff-Geräusche zuerst während des
Ablassens der Manschette auftreten, ist ein Maß für den systolischen Druck und
der Druck, bei welchem diese Geräusche
verschwinden, ist ein Maß für den diastolischen
Druck. Dieses Verfahren der Blutdruckmessung ist allgemein als das
auskultatorische Verfahren bekannt.
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Verschiedene
Vorrichtungen sind in der herkömmlichen
Technik bekannt, welche Blutdruckmessungen mittels des auskultatorischen
Verfahrens durchführen.
Diese Vorrichtungen verwenden eine Pumpe, um eine Druckmanschette
automatisch aufzupumpen, und ein Mikrofon, um die Korotkoff-Geräusche in
elektrische Signale umzuwandeln, welche leicht durch verschiedene
Arten von Schaltungen detektiert werden. Weitere Techniken wurden
ebenfalls bereits zum Detektieren des Blutdruckes von der Außenseite
des Patientenkörpers
aus eingesetzt, wie z.B. Doppler-Verschiebungen in von der Arterienwand
reflektierten Ultraschallwellen. Zusätzlich gibt es intrusive Vorrichtungen,
welche direkt in das Blutgefäß zur Messung
des Druckes eingeführt
wurden. Jedoch ist das am häufigsten
eingesetzte Verfahren zum Messen des Blutdruckes außer dem
auskultatorischen Verfahren das oszillometrische Verfahren.
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Das
oszillometrische Verfahren basiert auf dem Umstand, dass das Pumpen
des Blutes durch die Arterie durch das Herz eine Ausdehnung der
Arterien bewirkt. Selbst in dem Bereich angrenzend an eine oder
in einer an den Arm eines Patienten angelegten Druckmanschette sind
diese Druckänderungen
vorhanden. In der Tat treten die Druckänderungen aus der Arterie durch
den Arm des Menschen mit Abschwächung
hindurch und in die Druckmanschette selbst ein. Obwohl diese Druckänderungen
im Vergleich zu dem durch die Manschette angelegten typischen Druck
klein sind, sind sie trotzdem durch einen Messwandler detektierbar,
der zum Messen des Druckes innerhalb der Manschette angeordnet ist.
Es hat sich herausgestellt, dass diese als "komplexe" bezeichneten Impulse eine Spitze-Spitze-Amplitude haben,
welche für
angelegte Manschettendrücke über dem
systolischen Druck und unter dem diastolischen Druckes minimal ist.
Die Amplitude dieser Komplexe steigt jedoch auf einen maximalen
Wert an. Physiologisch nähert
sich der Manschettendruck bei diesem maximalen Wert dem mittleren
arteriellen Druck (MAP) des Patienten an. Es hat sich ferner herausgestellt,
dass die Komplexamplituden von Manschettendrücken in gleicher Weise wie
die systolischen und diastolischen Drücke eine feste Beziehung zu dem
MAP haben. Somit basiert das oszillometrische Verfahren auf Messungen
detektierter Komplexamplituden bei verschiedenen Manschettendrücken.
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Gemäß Offenbarung
in den US Patenten Nr. 4 360 029 und 4 394 034, beide mit dem Titel "Automatic Mean Blood
Pressure Reading Device" wurden gemäß dem oszillometrischen
Verfahren arbeitende, automatisierte Blutdruckmessvorrichtungen
vorgeschlagen, in welchem die Spitze-Spitze-Amplitude der Druckkomplexe
bei verschiedenen angelegten Manschettendrücken detektiert wird. Die Amplituden dieser
Komplexe sowie der angelegte Manschettendruck werden zusammen gespeichert,
sobald die Vorrichtung automatisch den Manschettendruck über dem
interessierenden Bereich verändert.
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Diese
Spitze-Spitze-Komplexamplituden definieren eine oszillometrische "Hüllkurve" und werden ausgewertet, um den Maximalwert
und den zugehörigen
Manschettendruck zu finden, welcher angenähert gleich dem MAP ist. Der
Manschettendruck unter dem MAP-Wert, welcher eine Spitze-Spitze-Komplexamplitude
mit einer bestimmten festen Beziehung zu dem Maximalwert erzeugt,
wird als der diastolische Druck bezeichnet. Ebenso wird der äquivalente Manschettendruck über dem
MAP-Wert, welcher zu Komplexen mit einer Amplitude mit einer bestimmten festen
Beziehung zu diesem Maximalwert führt, als der systolische Druck
bezeichnet. Die Beziehung des systolischen bzw. diastolischen Druckes
zu dem Maximalwert sind empirisch abgeleitete Verhältnisse, welche
variierende Pegel in Abhängigkeit
von den Präferenzen
des Fachmanns auf diesem Gebiet annehmen. Im Allgemeinen werden
diese Drücke
in dem Bereich von 40–80
Prozent des Maximalwertes berechnet.
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Die
Zuverlässigkeit
und Wiederholbarkeit dieser verfahren hängt von der Fähigkeit
ab, genau die Oszillationsgrößen der
Komplexe zu ermitteln. Es gibt mehrere Hindernisse für die genaue
und zuverlässige
Oszillationsgrößen-Ermittlung.
Erstens führt die
Signalabschwächung
aufgrund einer Manschettennachgiebigkeit zu Ungenauigkeiten in der
Blutdruckbestimmung und kann auch die Zeit für die Erfassung und Ermittlung
des Blutdruckes verlängern, wenn
ein schwacher oder unregelmäßiger Puls
vorliegt. Zweitens sind durch Patientenbewegung und andere Effekte
verursachte Artefakte nahezu immer vorhanden. Diese Artefakte sind
dem gewünschten Oszillationssignal überlagert,
was dessen Störung bewirkt.
Drittens sind viele von den Eigenschaften des gewünschten
Oszillationssignals von Patient zu Patient, oder selbst von Schwingung
zu Schwingung für
einen gegebenen Patienten nicht konsistent, ein Faktor welcher die
Konsistenz dieser beeinträchtigt.
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Die
herkömmlichen
Verfahren, welche den oszillometrischen Verfahren folgen, haben
eine Vielzahl von Konzepten angewendet, um deren Genauigkeit und
Zuverlässigkeit
zu verbessern. Meistens beinhalten die Konzepte eine Artefaktdetektion
und Unterdrückung.
Beispiele von Artefaktunterdrückungsalgorithmen
kann man beispielsweise in den vorstehend angegebenen US Patenten
Nr. 4 360 029 und 4 394 034 (Artefaktunterdrückungsalgorithmen suchen u.a.
nach bestimmten Parametern wie z.B. einer Spitzenhöhe oder
einer Zeitrate einer Änderung aufeinander
folgender Abtastwerte oder einer Reihe von Abtastwerten) und in
dem US Patent Nr. 4 546 775 mit dem Titel "Detection of Blood Pressure Complexes
in Automated Vital Signs Monitors" (die Unterdrückung basiert auf einer Signalsteigung,
die für
den tatsächlichen
Komplex uncharakteristisch ist) sehen. Diese Techniken akzeptieren
nur Impulse mit spezifischen Eigenschaften, wie z.B. spezifischen
Anstiegszeiten oder bestimmten Konsistenzen, wie z.B. einer konsistenten
Zeit zwischen Oszillationen. Obwohl diese Techniken in einigen Fällen gut
arbeiten, können
sie in anderen Fällen
versagen. Derartige Artefaktunterdrückungskonzepte arbeiten tendenziell
bei sehr alten oder Schwerkranken Patienten nicht gut, da derartige
Eigenschaften oder Konsistenzen einfach nicht vorhanden sind. In
diesen Fällen
können diese
herkömmlichen
Verfahren unzuverlässige
Messungen des Blutdrucks oder überhaupt
keinen Messwert liefern.
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Wie
bereits festgestellt, hängt
die Zuverlässigkeit
und Wiederholbarkeit von nicht-invasiven Blutdruckverfahren von
der Fähigkeit
ab, genau die Oszillationsgrößen der
Komplexe zu ermitteln. Es gibt mehrere Hindernisse für eine genaue
und zuverlässige
Oszillationsgrößenermittlung.
Erstens kann die Manschettennachgiebigkeit eine Signalabschwächung verursa chen.
Die Manschette weist im Wesentlichen ein flexibles und anpassbares
Material auf, und demzufolge liegt ein Problem einer Signalabschwächung des
oszillometrischen nicht-invasiven Blutdrucksignals aufgrund der
Manschettennachgiebigkeit vor. Beispielsweise weist, obwohl die
Manschette an einer Ausdehnung nach innen aufgrund des Gliedes des
Patienten gehindert ist, diese eine Tendenz auf, einen Ballon nach
außen
(von dem Patienten weg) zu vergrößern, was
zu einem vergrößerten Volumen
in der Balgkammer und auch zu einer unregelmäßigen Oberfläche auf
der von dem Patienten abgewandten Seite der Balgkammer führt. Eine Signalabschwächung führt zu Ungenauigkeiten
in der Blutdruckbestimmung und verlängert auch die Zeit für die Erfassung
des Blutdruckes, wenn ein schwacher oder unregelmäßiger Puls
vorliegt.
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Ferner
können
durch Patientenbewegung verursachte Artefakte und andere von der
Manschette aufgenommene Effekte dem gewünschten Oszillationssignal überlagert
sein, was dessen Störung
bewirkt. Sowohl bei manuellen als auch automatisierten Blutdrucküberwachungssystemen
ist es zwingend, dass die Oszillationskomplexe tatsächliche
Darstellungen des Patientenblutdrucks sind. Ein Problem bei herkömmlichen
Blutdruckmessvorrichtungen besteht darin, dass Patientenbewegung,
Umweltbedingungen und externe Artefakte Störungen und Druckschwankungen
verursachen, welche eine genaue Messung von Oszillationskomplexen
unter Verwendung der aufblasbaren Blutdruckmanschette stören. Insbesondere
werden Störungen
verursacht, wenn eine Bewegung des Patientenarms eine Berührung der
aufblasbaren Blutdruckmanschette mit einem externen Objekt verursacht,
und dadurch die Manschette zwischen dem Objekt und dem Patientenarm
komprimiert. Derartige Störungen
und Artefakte sind insbesondere in einer Ambulanz- oder Notfallraum-Umgebung
problematisch. Dieser Kontakt und die re sultierende Kompression
der Manschette erzeugt ein Störungsdrucksignal,
das die genaue Messung und Überwachung
der Oszillationskomplexe stört.
Die Störung
tritt manchmal zum selben Zeitpunkt wie ein Oszillationskomplex
auf, und daher kann es sehr schwierig sein, sie als Störung einzuschätzen und
sie korrekt durch ein automatisiertes Blutdrucküberwachungssystem mit einem
Filterungsmechanismus auszufiltern. Abhängig von der Schwere des Kontaktes
kann eine derartige Störung
als ein Oszillationskomplex fehlinterpretiert werden. Zumindest
beeinträchtigen
Störungen,
welche verursacht werden, wenn die aufblasbare Manschette externe
Objekte berührt,
genaue Blutdruckmessungen.
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Derartige
Artefakte können
unter Verwendung fester Zylinder reduziert werden, welche einen Balg
besitzen, der sich zu dem Arm hin aufbläst. Diese Vorrichtungen sind
im Allgemeinen an einem Stuhl oder einem Tisch befestigt und ermöglichen
einem Patienten, seinen Arm in den Zylinder zu legen und dann eine
Vorrichtung zu aktivieren, welche den Balg um den Arm herum aufbläst und automatisch
einen Blutdruck ermittelt. Diese Zylinder-Blutdruckmessvorrichtungen
verwenden den Zylinder, um die Manschette in ihrer Lage zu halten
und der Zylinder ist nicht an Glieder unterschiedlicher Größe anpassbar. Da
diese Vorrichtungen nicht an individuelle Armgrößen anpassbar sind, liefern
sie nicht immer genaue Blutdruckmessungen. Ferner werden, da der
Patient seinen Arm nicht bewegen kann, Bewegungsartefakte minimiert.
Jedoch ist ein weniger einschränkender Ansatz
zum Reduzieren durch eine Manschettenbewegung verursachter Artefakte
erwünscht.
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Obwohl
das Fachgebiet nicht-invasiver Blutdrucküberwachung gut entwickelt ist,
bleiben einige dieser Technologie inhärente Probleme, insbesondere
bei der Schaffung einer nicht-invasiven Blutdruckmessvorrichtung,
welche die Signalverstärkung
der Blutdruckmanschette verbessert und die Auswirkungen externer
Artefakte reduziert. Es ist erwünscht, diese
Probleme durch die Schaffung einer nicht-invasiven Blutdruckmanschette
anzugehen, die herkömmliche
Materialien verwendet, eine Konstruktion aufweist, welche den Patienten
ein minimales Unbehagen bereitet, und leicht von der bedienenden
Person zu nutzen ist. Es ist auch erwünscht, eine Signal verbessernde
Manschettenvorrichtung bereitzustellen, welche eine genauere Messung
des MAP und systolischen und diastolischen Blutdruckes ermöglicht.
Die vorliegende Erfindung soll diese und weitere Anforderungen in
dem Fachgebiet erfüllen.
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ZUSAMMENFASSUNG
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Die
vorstehenden Erfordernisse in dem Fachgebiet werden durch eine Manschette
mit einem halbstarren Einsatz für
die Verbesserung eines Blutdrucksignals (Signal/Störungs-Verhältnisses)
durch Reduzierung der Signalabschwächung aufgrund der Manschettennachgiebigkeit
verbessert. Insbesondere stellt die vorliegende Erfindung eine Signal
verbessernde nicht-invasive Blutdruckmanschette bereit, bei der
ein halbstarrer Einsatz auf einer Innenoberfläche einer Außenseite
eines aufblasbaren Balgs angeordnet ist, so dass die Struktur der
Manschette demzufolge weniger nachgiebig wird. Der aufblasbare Balg
besteht aus zwei Seiten, einer an das Glied des Patienten angrenzenden
Innenseite und einer von dem Patienten weg gerichteten Außenseite. Jede
Seite besitzt zwei Oberflächen,
welche in der Balgkammer liegt und eine Außenoberfläche, welche die Außenseite
der Balgkammer bildet.
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Der
Einsatz dient zum Reduzieren der Nachgiebigkeit des aufgeblasenen
Balgs durch Verstärken einer
relativ flexiblen Außenwand
mit einer starreren, nicht-dehnbaren Struktur. Der Einsatz hat auch
die Auswirkung der Reduzierung des effektiven Balgvolumens, indem
die Tendenz eines flexiblen Stoffes zur Ballonbildung auf der Außenwand
von dem Patienten weg verhindert wird. Beide von diesen Attributen
haben die Auswirkung einer Verringerung der Signalabschwächung. Wenn
sie auf der Innenoberfläche
des aufblasbaren Balgs angebracht ist, wirkt die relativ starre
Einsatzstruktur als umgebender Resonanzboden mit einer regulären, versteifenden
Oberfläche
um die Außenseite
des aufblasbaren Balgs, wenn die Manschette um ein Glied eines Patienten gewickelt
wird, um dadurch eine sauberere Reflektion der oszillometrischen
Impulse von der Außenseite des
aufblasbaren Balgs zu erzeugen. Die Kombination dieser Effekte unterstützt eine
höhere
Erfolgsrate bei der Erzielung genauer Blutdruckermittlungen bei Patienten,
insbesondere Patienten mit relativ niedrigen arteriellen Drücken. Dieses
reduziert auch die erforderliche Zeit zum Erzielen einer Blutdruckmessung,
durch Reduzierung der Anzahl von Komplexamplituden, die für eine anschließende Ermittlung gemessen
werden müssen.
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Die
Signal verbessernde und Artefakte reduzierende Blutdruckmanschette
ist tragbar, um ihre Verwendung in Notfallsituationen und unter
mobilen Einsatzbedingungen zu ermöglichen, unter welchen normalerweise
eine Signalabschwächung
aufgrund der Manschetten und Balgkammernachgiebigkeit anzutreffen
ist. Die vorliegende Erfindung schafft somit eine Blutdruckmanschette,
die tragbar und leicht für die
Bedienungsperson zu verwenden ist. Die Manschette ist anpassbar,
so dass sie an einer Vielfalt unterschiedlich großer Glieder
passt.
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Eine
Dämpfungsvorrichtung
ist ferner über der
gesamten Außenseite
der Balgkammer unmittelbar an dem halbstarren Einsatz und dem aufblasbaren
Balg der Manschette angeordnet, um die Auswirkungen externer Artefakte
auf die genaue und kurzzeitige Messung des Patientenblutdruckes
zu reduzieren. Die Dämpfungsvorrichtung
weist bevorzugt ein festes stoßabsorbierendes
Material, wie z.B. Schaum, auf.
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In
einer weiteren Ausführungsform
innerhalb des Schutzumfangs der vorliegenden Erfindung ist eine
Tasche auf der Außenseite
des aufblasbaren Balgs ausgebildet. Der halbstarre Einsatz ist entweder
in der Tasche angeordnet, oder ist bevorzugt mit der Innenoberfläche der
Balgkammer verbunden. Die Dämpfungsvorrichtung
ist dann in der Tasche zwischen der Außenseite und dem Einsatz oder
bevorzugt alleine angeordnet. Die Dämpfungsvorrichtung trägt zum Reduzieren
der Auswirkungen externer Artefakte bei. Die Dämpfungsvorrichtung kann ein
festes oder gasförmiges
stoßabsorbierendes
Material aufweisen.
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KURZBESCHREIBUNG
DER ZEICHNUNGEN
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Diese
und weitere Merkmale, Aspekte und Vorteile der vorliegenden Ausführung der
Erfindung werden besser unter Berücksichtigung der nachstehenden
Beschreibung, beigefügten
Ansprüche
und beiliegenden Zeichnungen verständlich, in welchen:
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1 eine
Querschnittsansicht einer exemplarischen Blutdruckmanschette mit
einem halbstarren Einsatz darstellt;
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2 eine
Draufsicht auf die Außenoberfläche der
Außenseite
einer Blutdruckmanschette ist, welche die Einrichtungen zum einstellbaren
Verbinden der Blutdruckmanschette mit einem Glied eines Patienten
darstellt;
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3 eine
Draufsicht auf die Außenoberfläche der
Innenseite einer Blutdruckmanschette ist, welche die Einrichtungen
zum einstellbaren Verbinden der Blutdruckmanschette mit einem Glied
eines Patienten darstellt;
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4 eine
Draufsicht auf die Außenoberfläche der
Außenseite
der Manschette von 1 ist, welche eine exemplarische
Position des Einsatzes darstellt;
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5 eine
Querschnittsansicht der Manschette von 1 mit einer
optionalen Dämpfungsvorrichtung,
die über
der Außenoberfläche der
Außenseite
des Einsatzes und der Blutdruckmanschette angeordnet ist, darstellt;
und
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6 eine
Querschnittsansicht einer Blutdruckmanschette mit einer auf der
Außenseite
der Manschette ausgebildeten Tasche mit einem auf der Außenseite
der Balgkammer angeordneten halbstarren Einsatz und einer in der
Tasche angeordneten Dämpfung
gemäß der vorliegenden
Erfindung darstellt.
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DETAILLIERTE
BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN
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Eine
Vorrichtung, welche die vorstehend erwähnten Aufgaben löst und weitere
nützliche
Merkmale gemäß den derzeit
bevorzugten exemplarischen Ausführungsformen
der Erfindung bereitstellt, wird nachstehend unter Bezugnahme auf
die 1–6 beschrieben.
Der Fachmann auf diesem Gebiet wird ohne weiteres erkennen, dass
die hierin gegebene Beschreibung in Bezug auf diese Figuren lediglich
für erläuternde
Zwecke dient und in keinerlei Weise den Schutzumfang der Erfindung
einschränken
soll. Stattdessen soll der Schutzumfang der Erfindung durch die
beanspruchten Elemente und deren Äquivalente bestimmt sein. Beispielsweise ist
die Erfindung in den Figuren dargestellt und als ein exemplarischer
integrierter Typ einer Blutdruckvorrichtung beschrieben (die Manschette
und die aufblasbare Balgkammer sind beispielsweise aus demselben
Material ausgebildet, um eine nur eine Kammer auszubilden). Die
Erfindung zieht auch die Verwendung einer Dämpfungsvorrichtung in Betracht, welche
auf der Außenseite
anderer Arten von Blutdruckmanschetten, einschließlich einer
Blutdruckmanschette mit einer getrennten Manschette und einer getrennten
aufblasbaren Balgkammer (z.B. einer getrennten aufblasbaren Balgkammer,
die innerhalb einer getrennten Manschette angeordnet ist) angeordnet
ist. Durchgängig
durch die nachstehende detaillierte Beschreibung bezeichnen ähnliche
Bezugszeichen ähnliche
Elemente in allen Figuren. Die Signal verbessernde Blutdruckmanschette
soll mit allen Typen herkömmlicher
Blutdrucküberwachungssysteme
und Blutdrucküberwachungsverfahren
kompatibel sein. Die Signal verbessernde und Nachgiebigkeit reduzierende
Blutdruckmanschette ist insgesamt mit dem Bezugszeichen 2 bezeichnet.
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1–6 stellen
tragbare Signal verbessernde und Artefakt reduzierende Blutdruckmanschetten 2 dar.
In einem in den 1–4 dargestellten
ersten Beispiel weist die Manschette 2 einen aufblasbaren
Balg 4, einen Einsatz 8 und einen Befestigungsmechanismus 16 zum
einstellbaren Umwickeln eines und Verbinden der Manschette 2 mit
einem Glied 13 eines (nicht dargestellten) Patienten dar.
Die Manschette 2 enthält
ein erstes Ende 9 und ein zweites Ende 11, und
ist dafür
angepasst, dass sie um ein Glied 13, typischerweise den
Oberarm des Patienten gewickelt wird. Der Einsatz 8 weist
bevorzugt ein halbstarres Material mit guten Schalleigenschaften
auf und ist über
dem aufblasbaren Balg 4 (von dem Patienten weg) angeordnet,
um im Wesentlichen den aufblasbaren Balg 4 zu umgeben,
wenn die Manschette um das Glied 13 des Patienten gewickelt
ist. In der Ausführungsform
gemäß Darstellung in
den 5 und 6 ist eine Dämpfungsvorrichtung 22,
welche ein stoßabsorbierendes
Material aufweist, im Wesentlichen über dem aufblasbaren Balg 4 und
dem Einsatz 8 angeordnet, um den Komfort des Patienten
zu steigern, und um den aufblasbaren Balg 4 vor externen
Artefakten zu schützen.
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Gemäß Darstellung
in den 1–3 ist der
aufblasbare Balg 4 mit einer Außenseite 5 und einer
Innenseite 7 ausgebildet. Die Außenseite 5 und die
Innenseite 7 besitzen eine Außenoberfläche 18, welche die
Oberfläche
auf der Außenseite
der Balgkammer 4 definiert, und eine Innenoberfläche 19, welche
die Oberfläche
im Inneren der Balgkammer 4 definiert. Bevorzugt ist der
aufblasbare Balg 4 in einem Stück mit der Manschette 2 ausgebildet.
Dieses wird bevorzugt erreicht, indem ein Einzelstück eines Stoffmaterials
so gefaltet wird, dass die erste Stoffschicht 12 sich auf
der Unterseite befindet und die Innenseite 7 ausbildet
und eine zweite Stoffschicht 14 sich auf der Oberseite
der ersten Stoffschicht 12 befindet und die Außenseite 5 ausbildet.
Die Ränder des
Stoffmaterials sind miteinander verbunden, um die aufblasbare Balgkammer 4 auszubilden.
Alternativ kann die aufblasbare Balgkammer 4 zwischen einer
ersten getrennten Stoffschicht 12 und einer getrennten
zweiten Stoffschicht 14 ausgebildet sein. Die Ränder der
ersten Stoffschicht 12 und der zweiten Stoffschicht 14 sind
miteinander verbunden, um den aufblasbaren Balg 4 auszubilden.
Die Ränder sind
bevorzugt mittels HF-Schweißung verbunden, obwohl
auch andere geeignete Techniken verwendet werden können wie
z.B. Heißsiegeln
oder Anwendung eines klebenden Materials.
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Die
aufblasbare Balgkammer 4 enthält auch wenigstens eine Öffnung 10 darin,
um wenigstens ein Fitting 17 aufzunehmen, um wenigstens
ein Manschettenrohr 15 zu der aufblasbaren Balgkammer 4 zu
befestigen, wie es in den 2, 3 und 4 dargestellt
ist. Eine (nicht dargestellte) Pumpvorrichtung ist vorgesehen, um
den Luftstrom in die und aus der aufblasbaren Balgkammer 4 während der
Aufblasens und Ablassens der Balgkammer 4 zu steuern. Die
Manschette 2 kann auch Markierungen und (nicht dargestellte)
Führungslinien
auf der Außenseite 5 und
der Innenseite 7 aufweisen, um das medizinische Personal
bei der Positionierung und Anbringung der Manschette 2 an
dem Glied 13 eines Patienten zu unterstützen.
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2 und 3 stellen
einen Befestigungsmechanismus 16 dar, der für die einstellbare
Verbindung der Manschette um das Glied 13 eines Patienten
vorgesehen ist. Bevorzugt wird dies unter Verwendung eines Haken-
und Schlaufenschließsystems
erreicht, in welchem mehrere Schlaufen 16a auf der Außenoberfläche 18 der
Innenseite 7 nahe an dem ersten Ende 9 angeordnet
sind, und wobei mehrere Haken 16b auf der Außenoberfläche 16 der
Außenseite 5 in
der Nähe
zu dem zweiten Ende 11 angeordnet sind. Bevorzugt wird
die Manschette 2 dann so um das Glied 13 eines
Patienten gewickelt, dass das zweite Ende 11 gegenüber dem
Glied 13 platziert ist, wodurch die Haken 16b nach
außen
(von dem Glied 13 weg) weisen, und dann das erste Ende 8 um das
Glied 13 gewickelt wird, bis es das zweite Ende 11 überlappt,
und die Schlaufen 16a mit den Haken 16b in einen
Verbindungseingriff kommen.
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Die
Befestigungseinrichtung 16 zum Anbringen der Manschette 2 an
dem Glied 13 ist ausreichend einstellbar, so dass sie einem
breiten Bereich potentieller Benutzer und Gliedgrößen entspricht.
In dem vorstehend beschriebenen bevorzugten Haken- und Schlaufen-Schließsystem
wird dieses erreicht, indem ein Streifen oder eine Fläche verwendet
wird, die mehrere Schlaufen 16a enthalten, und ein Streifen
oder eine Fläche,
die mehrere Haken 16b enthalten, um das Anbringen der Manschette 2 an
Gliedern unterschiedlicher Größe zu ermöglichen.
Alternativ kann die Manschette auch einstellbar um das Glied 13 eines
Patienten herum mittels anderer Einrichtungen wie z.B. Gurte, Bänder, Schnallen,
Schnappverschlüssen
und Schnürungen
verbunden werden.
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1 und 4 stellen
einen relativ starren Streifen 8, angeordnet über der
Außenseite
des aufblasbaren Balgs 4, dar. Der halbstarre Einsatz 8 kann auf
der Außenoberfläche 18 angebracht
oder bevorzugt auf der Innenoberfläche 19, der Außenseite 5 des
aufblasbaren Balgs 4 sein. In der dargestellten Hauptausführungsform
ist der Einsatz 8 auf der Innenoberfläche 19 der Außenseite 5 der
Balgkammer 4 angeordnet. Beispielsweise wird diese Platzierung des
Einsatzes 8 für
eine einteilige Blutdruckmanschette 2 bevorzugt. Alternativ
kann der Einsatz 8 über
der Außenoberfläche 18 der
Außenseite 15 angeordnet
werden. Beispielsweise kann diese alternative Ausführungsform
für eine
Blutdruckmanschette 2 mit einer getrennten Balgkammer 4 verwendet
werden, die in einer getrennten Vorrichtung der Manschette 2 angeordnet
ist. Der Einsatz 8 würde
innerhalb der getrennten Manschette 2 über der Außenoberfläche der Außenwand 5 der aufblasbaren
Balgkammer 4 angeordnet werden.
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Bevorzugt
ist der halbstarre Einsatz 8 etwas kleiner als die Fläche des
aufblasbaren Balgs 4 einer einteiligen Blutdruckmanschette 2 und
ist so bemessen und auf der Manschette 2 positioniert,
wie es in 4 dargestellt ist, um im Wesentlichen
den aufblasbaren Balg 4 zu überdecken, wenn die Manschette 2 um
das Glied 13 des Patienten gewickelt ist. Der Einsatz 8 deckt
bevorzugt die größtmögliche Fläche innerhalb
der Begrenzungen des aufblasbaren Balgs 4 ab (die Außenabmessungen
des Einsatzes 8 sind angenähert dieselben wie die des
aufblasbaren Balgs 4).
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Der
halbstarre Einsatz 8 kann auf der Außenseite 5 der Manschette 2 als
ein Teil über
einem Abschnitt der Manschette 2 unmittelbar an dem aufblasbaren
Balg 4 angeordnet sein, oder alternativ als (nicht dargestellte)
mehrere Streifen über
unterschiedlichen Abschnitten der Manschette 2 unmittelbar
an dem aufblasbaren Balg 4. Die mehreren einzelnen halbstarren
Streifen ermöglichen
der Manschette 2 sich an die Kontur eines Gliedes 13 eines Patienten
anzupassen. Wenn mehrere Streifen als der Einsatz 8 verwendet
werden, werden sie bevorzugt so ausgebildet, dass sich die Streifen
gleitend überlappen,
so dass, sobald die aufblasbare Balgkammer 4 aufgeblasen
wird, die einzelnen Streifen relativ zueinander gleiten, bis eine
(nicht dargestellte) Halterungseinrichtung auf den Streifenrändern an den
benachbarten Streifen eingreift, und damit das Volumen und die Ballonbildung
der Balgkammer 4 begrenzt.
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Unabhängig von
dem Aufbau des halbstarren Einsatzes 8, ist es erwünscht, dass
der Einsatz 8 im Wesentlichen die Außenseite 5 des aufblasbaren Balgs 4 überdeckt,
wenn die Manschette 2 um das Glied 13 des Patienten
gewickelt ist. Bevorzugt weist der Einsatz 8 nur ein Teil
auf und ist mit einer Prädisposition
sich in der Richtung der Anbringung der Manschette 2 auf
dem Glied 13 des Patienten zu wickeln, ausgebildet. Dieses
trägt zur
Erleichterung der Anbringung der Manschette 2 über dem
Glied 13 des Patienten bei. Alternativ kann der Einsatz 8 selbst eine
gekrümmte
Oberfläche
aufweisen, welche der Form des Gliedes 13 des Patienten
entspricht.
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Die
tragbare Manschette 2 mit einem halbstarren Einsatz 8 stellt
eine nachgiebige reguläre
Reflexionsoberfläche
auf der Außenseite 5 der
Balgkammer 4 bereit, die ein arterielles Drucksignal in
der Kammer verbessert, Energieverluste des oszillometrischen Signals
aufgrund einer Balgnachgiebigkeit reduziert, das effektive Balgvolumen
reduziert, indem eine Ballonbildung ausgeschlossen wird, Energieverluste
aufgrund von Balgwandausdehnung und Relaxation vermindert, und das
Wohlbefinden des Patienten aufrechterhält, indem herkömmliche
Hautkontaktmaterialien beibehalten werden. Der halbstarre Einsatz 8 kann
das Musterbeispiel für
die Maximierung oszillometrischer Signale sein. Gemäß der vorliegenden
Erfindung wird der halbstarre Einsatz 8 bevorzugt in eine
ansonsten nachgiebige und komfortable Vorrichtung integriert, um
als ein Umfangsschallreflektor um die Außenseite 5 des aufblasbaren
Balgs 4 zu dienen, um die Verstärkung des Blutdrucksignals zu
verbessern.
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Der
hier beschriebene halbstarre Einsatz 8 kann aus herkömmlichen
Manschettenmaterialien aufgebaut sein oder aus neuen Materialien
mit akustisch reflektierender Oberfläche. Der Einsatz 8 kann jedes
geeignete akustisch reflektierende Material umfassen, welches das
reflektierte Blutdrucksignal verstärkt, wie z.B. ein flexibles
Verbundmaterial, ein Kunststoffmaterial, ein flexibles metallisches
Material, ein Gummimaterial, ein Polymermaterial, ein Nylonmaterial,
ein Poly urethanmaterial, PVC, Papier usw. Bevorzugt ist der halbstarre
Einsatz 8 relativ dünn,
um die Anpassung des aufblasbaren Balgs 4 und des Einsatzes 8 um
das Glied 13 des Patienten zu erleichtern. Ferner weist
der Einsatz 8 bevorzugt ein glattes und flexibles Material
auf, das abgerundete Ränder
und Ecken aufweist, um sicherzustellen, dass der aufblasbare Balg 4 nicht
beschädigt
wird und für
einen Patientenkomfort sorgt. Der halbstarre Einsatz 8 wird
auf der Manschette 2 so angeordnet, dass er im Wesentlichen
den aufblasbaren Balg 4 überdeckt, wenn die Manschette 2 um
das Glied 13 des Patienten gewickelt ist. Der Einsatz 8 wird über der
Außenseite 5 des
aufblasbaren Balgs 4 angeordnet und dann mit der Manschette 2 unter
Verwendung beliebiger Verfahren verbunden. Beispielsweise kann der
halbstarre Einsatz 8 an der Außenseite des aufblasbaren Balgs 4 durch
die Verwendung von einer der nachstehenden Möglichkeiten: Zementieren, Verleimen,
Kleben, Nähen,
Bonden, Schweißen und
oder unter Verwendung eines Befestigungsrahmens angebracht werden.
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In
einer ersten derzeit bevorzugten Ausführungsform ist der Einsatz 8 auf
der Innenoberfläche 19 der
Außenseite 5 des
aufblasbaren Balgs 4 angeordnet. Der Einsatz 8 weist
in dieser Ausführungsform
einen halbstarren Kunststoff mit einem dünnen Körper bevorzugt mit einer Dicke
von etwa 0,5–1,3 mm
(0,020–0,050
inches) auf. Der halbstarre Einsatz 8 ist so bemessen,
dass er im Wesentlichen den aufblasbaren Balg 4 überdeckt,
so dass der Einsatz 8 in die Begrenzungen des aufblasbaren
Balgs 4 passt und eine Breite etwas kleiner als die Breite
der Manschette 2 besitzt. Bevorzugt ist der Einsatz 8 auf
der Außenseite 5 des
aufblasbaren Balgs 4 in einem Abschnitt angeordnet und
ist mit einer Prädisposition zur
Wicklung in der Richtung der Aufbringung der Manschette an dem Glied 13 eines
Patienten ausgebildet, um die Anbringung der Manschette 2 über dem
Glied 13 eines Patienten zu erleichtern.
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Zusätzlich kann
eine Tasche 20 gemäß Darstellung
in 6 über
der Außenseite 5 des
aufblasbaren Balgs 4 ausgebildet sein, um den Einsatz 8 festzuhalten.
Diese Tasche 20 kann getrennt von oder in einem Stück mit der
Manschette 20 ausgebildet sein. Die Tasche 20 wird
bevorzugt ausgebildet, indem drei getrennte Stoffschichten 12 verwendet werden,
wobei die erste Stoffschicht 12 und die zweite Stoffschicht 14 miteinander
verbunden werden, um wie vorstehend beschrieben, den aufblasbaren
Balg 4 auszubilden. Auf der Oberseite des aufblasbaren Balgs 4 wird
dann eine dritte Stoffschicht 21 mit der zweiten Stoffschicht 14 verbunden,
um die Tasche 20 auszubilden. Die Tasche 20 wird
bevorzugt ausgebildet, um im Wesentlichen den aufblasbaren Balg 4 abzudecken,
wenn die Manschette 2 um das Glied 13 des Patienten
gewickelt ist.
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Die
Tasche 20 wird für
die Aufnahme des Einsatzes 8 ausgebildet. Die Tasche 20 kann
ein Anordnung des Einsatzes 8 darin zulassen und kann dann
permanent verschlossen werden oder die Tasche 20 kann alternativ
einen oder mehrere Durchgänge 23 aufweisen,
die geöffnet
und geschlossen werden können,
um den Einsatz 8 anzuordnen, zu ersetzen, auszutauschen
oder zu überwachen.
Der eine oder die mehreren Durchgänge 23 werden auf der
Innenseite der Tasche 20 zu einer Außenseite der Tasche 20 ausgebildet,
um den Einsatz 8 in der oder aus der Tasche 20 anzuordnen
oder zu entfernen.
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Gemäß Darstellung
in den 5 und 6 weist die Signal verbessernde
und Artefakte reduzierende Blutdruckmanschette 2 ferner
eine Dämpfungsvorrichtung 22 auf,
welche über
der Außenseite der
Manschette angeordnet ist. Die Dämpfungsvorrich tung 22 kann über dem
Einsatz 8 als ein Teilstück über einem Abschnitt des Einsatzes 8 und
des aufblasbaren Balgs 4 oder als mehrere (nicht dargestellte)
Teilstück über unterschiedlichen
Abschnitten des Einsatzes 8 und des aufblasbaren Balgs 4 angeordnet
sein. Die Dämpfungsvorrichtung 22 ist über dem Einsatz 8 so
angeordnet, dass sie im Wesentlichen den Einsatz 8 und
den aufblasbaren Balg 4 abdeckt. Die Dämpfungsvorrichtung 22 kann
jedes beliebige geeignete stoßabsorbierende
Material, wie z.B. ein festes Material, eine Flüssigkeit und ein Gas aufweisen.
Bevorzugt ist, wenn ein festes stoßabsorbierendes Material als
die Dämpfungsvorrichtung 22 verwendet
wird, das Dämpfungsmaterial
ein Schaum, und wenn Gas verwendet wird, ist das Dämpfungsmaterial
Luft.
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Die
Dämpfungsvorrichtung 22 kann
auf der Außenoberfläche 25 des
Einsatzes 8 oder bevorzugt auf der Außenoberfläche 18 der Außenseite 5 angeordnet
werden, indem mehrere herkömmliche
Verfahren angewendet werden. Für
eine Dämpfungsvorrichtung 22,
die einen Schaum oder ein anderes festes stoßabsorbierendes Material aufweist,
wird die Dämpfungsvorrichtung 22 bevorzugt
direkt auf der Außenoberfläche 18 der
Außenseite 5 befestigt
oder alternativ an der Außenoberfläche 25 des
Einsatzes 8 durch die Verwendung von einer oder mehreren
der nachstehenden Möglichkeiten:
Zementieren, Verleimen, Kleben, Nähen, Bonden, Schweißen und
oder unter Verwendung irgend einer anderen Befestigungstechnik angebracht
werden.
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Gemäß Darstellung
in 6 für
Ausführungsformen
mit der Tasche 20 weist die Dämpfungsvorrichtung 22 bevorzugt
ein luftpolsterartiges stoßabsorbierendes
Material auf. Der Einsatz 8 ist bevorzugt auf der Innenoberfläche 19 der
Außenseite 5 angeordnet
oder alternativ kann der halbstarre Einsatz 8 in der Tasche 20 unmittelbar
an der Außenseite
des aufblasba ren Balgs 4 angeordnet sein. Luft wird bevorzugt
unter Verwendung einer (nicht dargestellten) Pumpvorrichtung in
die Tasche 20 über
den Einsatz 8 eingeführt,
sodass die Luft im Wesentlichen den Einsatz 8 und den aufblasbaren
Balg 4 überdeckt, wenn
die Manschette 2 um das Glied 13 herum angebracht
ist. Für
einen luftpolsterartigen Typ der Dämpfungsvorrichtung 22 werden
einer oder mehrere Durchgänge 23 in
der Tasche 20 vorgesehen, um die Anordnung, Entfernung
oder Überwachung
des Einsatzes 8 und der Dämpfungsvorrichtung 22 zu
ermöglichen.
Diese Dämpfungsvorrichtung 22 kann dazu
genutzt werden, um einen Stoß zu
verteilen und abzuschwächen,
um zu verhindern, dass er einen externen Artefakt bewirkt.
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Alternativ
kann für
Ausführungsformen
mit der Tasche 20, eines vor dem vorstehend erwähnten festen
stoßabsorbierenden
Materialien in der Tasche 20 angeordnet werden, um im Wesentlichen
den halbstarren Einsatz 8 abzudecken. Die Tasche 20 kann
gemäß Darstellung
in 6 über
der Außenseite 5 des
aufblasbaren Balgs 4 ausgebildet werden, um sowohl den
Einsatz 8 als auch die Dämpfungsvorrichtung 22 zu
halten. Bevorzugt wird ein Teilstück aus Schaum als das feste
stoßabsorbierende
Material verwendet, welches in der Tasche 20 angeordnet und
festgehalten wird.
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Die
tragbare Blutdruckmanschette 2 der vorliegenden Erfindung
ist zu bestehenden automatisierten und manuellen Blutdrucküberwachungssystemen
kompatibel ausgelegt. Sie entspricht weiter den Abmessungsstandards
(z.B. AAME SP-9, EN 1060-1) für
Blutdruckmanschetten. Die Blutdruckmanschette 2 der vorliegenden
Erfindung bietet ein verbessertes Verhalten gegenüber herkömmlichen Blutdruckmanschetten,
indem sie einen halbstarren Einsatz 8 fest an der Innenoberfläche 19 der
Außenseite 5 (weg
von dem Patienten) des Funktionsbalgs 4 an bringt. Die Struktur
des Balgs 4 wird demzufolge weniger nachgiebig, und verbessert
dadurch das Blutdrucksignal durch Reduzierung einer Signalabschwächung. Ferner
wirkt der Einsatz 8 als ein Schallreflektor, um eine regelmäßige Oberfläche um den
Außenumfang
der Außenseite 5 des
aufblasbaren Balgs 4 bereitzustellen, wenn die Manschette 2 um
das Glied 13 des Patienten gewickelt ist, um dadurch eine
reinere Reflexion der oszillometrischen Impulse aus der Innenoberfläche 24 des
Einsatzes 8 unmittelbar an der Außenseite des aufblasbaren Balgs 4 zu
erzeugen.
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Diese
Erfindung hat Vorzüge
in normalen Anwendungen einer automatisierten Sphygmomanometrie,
kann jedoch auf Anwendungen angepasst werden, in welchen ein schwaches
Drucksignal zu mehrfachen oder fehlerhaften Ermittlungen führt, wie z.B.
bei Neugeborenen. Die Manschette 2 der vorliegenden Erfindung
wäre auch
für alternative Überwachungsanwendungen,
wie z.B. der arteriellen Nachgiebigkeit, geeignet. Die Manschette 2 kann
auch Anwendungen in dem Bereich der Blutdrucksignalverbesserung
von Neugeborenen führen.
Die Schwierigkeit, zuverlässige
Blutdruckbestimmungen bei Neugeborenen durch Oszillometrie zu erzielen,
beruht zum Teil auf der relativen Schwäche des Signals der Neugeborenen
(d.h., der Intensität
der Druckwellenform). Das Signal, das in dem aufblasbaren Balg der Manschette
durch den Kontakt mit dem Glied des Patienten erzeugt wird, wird
durch das Konstruktionsmaterial der Manschette insofern beeinflusst,
als die Nachgiebigkeit des Balgs tendenziell Energieverluste bewirkt,
welche die Signalintensität
abschwächen. Umgekehrt
würde ein
relativ starrer Balg tendenziell das Signal mit weniger Verlusten übertragen,
was zu einem stärkeren
Ausgangssignal führt.
Die Manschette 2 der vorliegenden Erfindung stellt eine
Einrichtung zum Verbessern des Signal/Störungs-Verhältnisses in Bezug auf die herkömmli chen
Vorrichtungen bereit, indem ein halbstarrer Einsatz 8 über dem
aufblasbaren Balg 4 angeordnet wird. Dieses unterstützt eine
höhere
Erfolgsrate bei der Erzielung genauer Blutdruckermittlungen bei
Patienten mit relativ niedrigem arteriellem Druck.
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Es
dürfte
sich verstehen, dass, obwohl zahlreiche Eigenschaften und Vorteile
der vorliegenden Erfindung in der vorstehenden Beschreibung zusammen
mit Details des Aufbaus und der Funktion der Erfindung beschrieben
wurde, die Offenbarung lediglich veranschaulichend ist, und Änderungen
im Detail insbesondere hinsichtlich der Form, Abmessung und Anordnung
von Teilen innerhalb der Prinzipien der Erfindung bis zu dem vollen
Umfang ausgeführt
werden können,
der durch die breitere allgemeine Bedeutung der Begriffe angegeben
wird, in welcher die beigefügten
Ansprüche
ausgedrückt
werden.