DE69202558T2

DE69202558T2 - Verfahren zum Messen von Artefakten in einem Blutdruckmessystem.

Info

Publication number: DE69202558T2
Application number: DE69202558T
Authority: DE
Inventors: Michael Paul Beech; Martin Dr Felger; Regina Kurscheidt
Original assignee: Hewlett Packard GmbH Germany; Hewlett Packard Co
Current assignee: Agilent Technologies Deutschland GmbH; Hewlett Packard Development Co LP
Priority date: 1992-04-02
Filing date: 1992-04-02
Publication date: 1995-09-28
Anticipated expiration: 2012-04-03
Also published as: US5343868A; JP3441758B2; EP0563425B1; JPH067308A; EP0563425A1; DE69202558D1

Description

GEBIET DER ERFINDUNG

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf das Gebiet der medizinischen Überwachung und insbesondere der Blutdrucküberwachung. Spezieller behandelt sie ein Verfahren zum Erfassen von künstlichen Artefakten in einem Blutdruckmeßsystem.

BESCHREIBUNG DES STANDES DER TECHNIK

Eine primäre Aufgabe medizinischer Überwachungsvorrichtungen liegt nicht nur darin, lebenswichtige Anzeichen eines Patienten, wie z.B. das Elektrokardiogramm, den Atemvorgang, den Blutdruck, usw., anzuzeigen oder aufzuzeichnen (ob in graphischer oder numerischer Form), sondern ferner die Aufmerksamkeit des medizinischen Personals in dem Fall auf sich zu ziehen, in dem ein physiologischer Parameter ein verdächtiges oder pathologisches Muster zeigt. Gewöhnliche Techniken, um die Krankenschwester oder den Arzt zu alarmieren oder zu warnen, schließen akustische oder visuelle Alarmeinrichtungen ein (wie z.B. ein Blinken und/oder farbige Zeichen auf dem Bildschirm einer Überwachungsvorrichtung, oder einen Pieptongeber), die in dem Fall aktiviert werden, in dem ein physiologischer Parameter eine vorbestimmte (und/oder einstellbare) Grenze überschreitet; d.h., daß ein Alarm erzeugt wird, wenn die Pulsrate oder der Blutdruck eine obere Grenze überschreiten oder unter eine untere Grenze fallen. Derartige Alarme sind für die Pflege des Patienten und die Sicherheit des Patienten lebenswichtig. Deshalb ist das Alarmsystem gewöhnlich gegenüber dem Auftreten von Alarmbedingungen sehr empfindlich.
Eine hochsensible Alarmüberwachung impliziert jedoch, daß das Alarmsystem unbeabsichtigt aufgrund von Bedingungen auslöst, die nicht wirklich ein schwerwiegendes Risiko für den Patienten darstellen. Derartige Alarme werden falsch-positive Alarme genannt. Sie lenken medizinisches Personal unnötigerweise von wichtigeren Aufgaben ab, wobei das Auftreten einer signifikanten Anzahl von falsch-positiven Alarmen ferner das Vertrauen in die Fähigkeiten der Alarmgebung der Überwachungsvorrichtung beeinflußt. Noch schlimmer ist, daß die Gewöhnung an häufige falsch-positive Alarme der Grund dafür sein kann, daß tatsächliche Alarme (d.h. Alarme, die wirksam eine gefährliche Situation des Patienten anzeigen und eine sofortige Aktion erfordern) ignoriert werden oder andernfalls der Aufmerksamkeit des medizinischen Personals entgehen. Selbstredend impliziert diese Gewöhnung schwerwiegende Risiken für den Patienten.
Es ist somit ein primäres Entwicklungsziel von medizinischen Überwachungsvorrichtungen, die Anzahl von falsch-positiven Alarmen so gering wie möglich zu halten.
Es ist offensichtlich, daß alle Maßnahmen, die die Empfindlichkeit des Alarmsystems erniedrigen (z.B. durch eine Reduzierung der Anzahl der durchgeführten Tests oder indem die Alarmgrenzen weniger empfindlich gemacht werden), sind keine geeignete Lösung für das zugrundeliegende Problem, da solche Maßnahmen auch tatsächliche Alarme unterdrücken können. Es gibt jedoch häufig Situationen, in denen ein falsch-positiver Alarm durch Ereignisse bewirkt wird, die sich nicht auf den überwachten Parameter beziehen. Solche Ereignisse können von dem Patienten selbst abstammen - z.B. eine Patientenbewegung-, von externen Maßnahmen, wie z.B. der Chirurgie mit einem Laser-Messer (radio knife) (Elektrochirurgie), oder sie können von anderen Quellen (z.B. einem umgebungsbedingten Rauschen) abstammen. Einige dieser Ereignisse erzeugen charakteristische Muster, die durch elektronische Geräte erfaßbar sind; z.B. erzeugt die Elektrochirurgie ein Rauschen in einem Frequenzbereich, der von den brauchbaren spektralen Komponenten in einem Elektrokardiogramm verschieden ist, so daß das brauchbare Signal und das Rauschen mittels eines Filters mit geeigneten Bandgrenzen getrennt werden können.
Techniken, um Komponenten zu unterdrücken, die sich nicht auf ein physiologisches Signal beziehen (und die somit brauchbar sind, um falsch-positive Alarme zu vermeiden), sind als "Artefaktunterdrückung" bekannt. Die obigen Betrachtungen zeigen, daß derartige Techniken besonders vorgesehen werden können, wenn das Störsignal (das Artefakt) Komponenten enthält, die sich zumindest teilweise von den Komponenten des brauchbaren Signals unterscheiden. (Solche sich unterscheidenden Komponenten können spektrale Komponenten, ebenso wie Charakteristika im Zeitbereich sein). Es ist offensichtlich, daß diese Unterschiede speziell im Rauschen (hierin nachfolgend als "künstliche Artefakte" bezeichnet) auftreten, das von externen Quellen abstammt, das ein Störsignal erzeugt, das grundsätzlich bekannte Komponenten im Zeitbereich und/oder im Frequenzbereich aufweist.
Ungeachtet der unbestreitbaren Vorteile einer Artefaktunterdrückung wurde sie in der Praxis nur im geringen Ausmaß verwendet. Dies liegt hauptsächlich an den technischen Problemen, die bei der Artefakterfassung auftreten. In der großen Mehrzahl der Fälle sind die Zeit/Frequenz-Charakteristika des Artefakts nicht genau bekannt, oder sie sind nicht wiederholbar (d.h. sie unterscheiden sich signifikant von Fall zu Fall) oder sie überlappen sich teilweise (oder zumindest in einigen Fällen) mit dem brauchbaren physiologischen Signal. In dem letzteren Fall kann überhaupt keine Artefakterfassung/Unterdrückung vorgesehen werden, da das Risiko des Unterdrückens "wirklicher" physiologischer Alarme besteht, so daß eine Notfallsituation nicht erkannt wird.
Die Artefaktunterdrückung ist daher eine hochempfindliche Technik und wird gegenwärtig nur in Situationen verwendet, in denen zwischen dem Artefakt und dem brauchbaren physiologischen Signal ein klarer und einfacher Schnitt gemacht werden kann, wie z.B. in dem oben beschriebenen Fall der Elektrochirurgie-Signalunterdrückung. Eine Aufgliederung gegenwärtig verwendeter Artefakt-Unterdrückungs-Technologien ist in dem Artikel "Intelligent Detection of Artifact" von I. J. Rampil, veröffentlicht in: Gravenstein u.a., "The Automated Anesthesia Record System and Alarm System", Edition Butterworths, 1987, enthalten.
Die vorliegende Erfindung bezieht sich speziell auf die Erfassung/Unterdrückung von künstlichen Artefakten in einem invasiven (z.B. arteriellen) Blutdruckmeßsystem. Die meisten Blutdruck-Überwachungsvorrichtungen, die gegenwärtig verfügbar sind, erzeugen einen signifikanten Betrag von falsch-positiven Alarmen, die durch verschiedene Quellen bewirkt werden, wie z.B. durch ein über- oder untergedämpftes Röhrensystem, eine Katheterspülung, usw. Für eine weitere Bezugnahme sei die oben genannte Veröffentlichung von Rampil betrachtet.
Rampil erörtert mehrere bekannte Technologien zur Artefakt-Unterdückung in einem arteriellen Blutdruck-Überwachungssystem, nämlich den Vergleich des Blutdruckes mit Amplitudengrenzen, die Betrachtung der Druckableitung, eine Frequenzanalyse, eine Mustersuche oder ein adaptives Filter. Alle diese bekannten Techniken sind unzuverlässig und/oder zeitverbrauchend und aufwendig zu realisieren. Z.B. betrachtet das Amplituden-Grenz-Verfahren keine Störungen, die ein Rauschen begrenzter Amplitude erzeugen, und kann ferner physiologische Alarme unterdrücken. Ähnliche Betrachtungen gelten für das Druckableitungs-Verfahren - die meisten Störungen erzeugen ansteigende und abfallende Flanken in physiologischen Regionen. Das Frequenzanalyse-Verfahren erfordert eine schnelle Fourier- oder Walsh-Transformation, die einen großen Programmieraufwand und CPU-Zeit impliziert. Dies gilt auch für die digitale Filterung; beide Verfahren sind ferner nicht sicher gegenüber der Unterdrückung von physiologischen Alarmen. Ähnliche Betrachtungen gelten für die Mustersuch-Technik, die ein angepaßtes Filter oder ähnliche Elemente erfordert, und die - nach dem Wissen der Anmelderin - bisher in der Praxis noch nicht getestet wurde. Das lernfähige Filter von ELLlS (siehe US Patent 4,667,680) wurde nicht entwickelt, um alle Arten von Störungen zu unterdrücken; tatsächlich können einige der schwerwiegendsten Quellen von Störungsrauschen, nämlich das Entnehmen einer Probe und eine Katheterspülung (siehe nachfolgende Erörterung), mittels des ELLlS-Filters nicht erfaßt/unterdrückt werden. Tatsächlich verwendet die Anmelderin das ELLlS-Verfahren in ihren eigenen Überwachungsvorrichtungen. Obwohl sich dasselbe für Blutdruckberechnungen als nützlich erwiesen hat, hat die Anmelderin festgestellt, daß zusätzliche Artefakt-Unterdrückungstechniken erwünscht sein können. Die vorliegende Erfindung wurde sogar bei einem Versuch geschaffen, die Nachteile des ELLlS-Verfahrens zu überwinden.
Folglich besteht ein anhaltender Bedarf nach einer verbesserten Artefakterfassungs-Technik in Blutdruckmeßsystemen, die die Nachteile, die bei bekannten Techniken angetroffen werden, entweder partiell oder vollständig vermeidet.

ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG

Es ist somit eine Hauptaufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren zum Erfassen/Unterdrücken von künstlichen Artefakten in einem Blutmeßsystem der Art, die oben beschrieben ist, zu schaffen, das zuverlässig arbeitet.
Gemäß der vorliegenden Erfindung wird diese Aufgabe durch folgende Schritte gelöst:
- Erhalten einer Zeitsequenz von Abtastwerten, die den tatsächlichen Blutdruck eines Wesens, vorzugsweise eines menschlichen Wesens, darstellen,
- Berechnen eines Mittelwertes, basierend auf vorhergehenden Werten des Blutdrucks,
- Vergleichen zumindest eines der Abtastwerte der Zeitsequenz mit dem Mittelwert,
- Wiederholen des Schritts des Vergleichens oder der Schritte des Berechnens und des Vergleichens für eine vorbestimmte Anzahl von Abtastwerten oder für eine vorbestimmte Zeitdauer,
- Anzeigen eines künstlichen Artefakts, wenn grundsätzlich alle Vergleiche zeigten, daß die Abtastwerte den Mittelwert überschritten.
Die Zeitabtastwerte, die den tatsächlichen Blutdruck eines Patienten darstellen können digitalisierte Abtastwerte eines Druckwandlers sein. Es ist jedoch offensichtlich, daß ebenso vorbehandelte Abtastwerte verwendet werden können. Die Vorbehandlung kann z.B. eine Filterung oder eine Mittelung einschließen. Z.B. erfaßt eine Überwachungsvorrichtung der Anmelderin den Blutdruck in Intervallen von 8 Millisekunden (was 125 Hz entspricht). Es hat sich jedoch herausgestellt, daß die vorliegende Erfindung eine Abtastrate von 125 Hz nicht erfordert. Daher werden vier (ursprüngliche) Abtastwerte gemittelt, um eine Zeitsequenz von (gemittelten) Abtastwerten in Intervallen von 32 Millisekunden zu erzeugen. Es ist grundsätzlich vorteilhaft, die Mittelungsperiode so lang wie möglich zu wählen (d.h. ohne das Verhalten des erfindungsgemäßen Verfahrens zu beeinflussen), um CPU-Zeit zu sparen. Es ist daher offensichtlich, daß der Term "tatsächlich" nicht bedeutet, daß der Abtastwert zu dem genau gleichen Zeitpunkt auftritt, zu der er verarbeitet wird - tatsächlich kann eine beträchtliche Zeitverzögerung zwischen dem tatsächlichen Auftreten eines Blutdruckabtastwert und seinem Auftreten in der Zeitsequenz von Abtastwerten bestehen (z.B. verursacht durch eine Überlastung der CPU).
Andere Vorbehandlungsverfahren (wie Verstärkungseinstellung, 50 Hz-Kerbfilterung usw.) können ebenso vorgesehen sein.
Danach wird basierend auf vorhergegangenen Werten des Blutdrucks ein Mittelwert berechnet. Dieser Mittelwert wird nachfolgend auch als "Vergleichswert" bezeichnet. Es ist die Aufgabe des Vergleichswertes, einen langfristigen oder mittelfristigen Durchschnitt des Blutdrucks zu schaffen, d.h. er stellt die Entwicklung des Blutdrucks dar.
Bei einem bevorzugten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung wird ein mittlerer Blutdruckwert zwischen jedem erfaßten Herzschlag (d.h. jedem Pulsschlag) berechnet. Dies wird auch "mittlerer Schlag-zu-Schlag-Blutdruck" genannt. Das Verfahren, das in dem oben genannten Patent von ELLlS (US 4,667,680, das hierdurch durch Bezugnahme aufgenommen ist) beschrieben ist, ist verwendet, um den mittleren Schlag-zu-Schlag-Blutdruck zu berechnen. In diesem Zusammenhang bedeutet "mittlerer", daß der mittlere Blutdruck während eines Pulsschlages berechnet wird (genauso wie systolische und diastolische Blutdrucke; jedoch werden diese letzteren bei dem bevorzugten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung nicht verwendet).
Der oben genannte Schlag-zu-Schlag-Blutdruck wird verwendet, um den Vergleichswert zu berechnen. Vorzugsweise werden 16 aufeinanderfolgende Werte des Schlag-zu-Schlag-Blutdrucks gemittelt, um den Vergleichswert zu erhalten. Jedoch kann entsprechend den Anforderungen der Anwendung die Anzahl der gemittelten mittleren Schlag-zu-Schlag-Werte verändert werden.
Das eben beschriebene Mittelungsverfahren bezieht sich auf ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Erfindung. Aufwendige Tests, die von den Erfindern durchgeführt wurden, haben gezeigt, daß das Verfahren eines "sich bewegenden Durchschnitts", d.h. eines Durchschnitts, der über ein festes Zeitfenster berechnet wird, der beste Lösungsansatz ist, um die Bedürfnisse der Artefakterfassung zu erfüllen, da der resultierende Vergleichswert genau die vergangene Entwicklung des Blutdrucks des Patienten wiederspiegelt, während er den Änderungen des Blutdruckes noch schnell genug folgt. Ein solcher sich bewegender Durchschnitt kann durch folgende Gleichung charakterisiert sein:
wobei m(t) der mittlere oder der Vergleichswert ist, und mi(pulse) die mittleren Werte des Schlag-zu-Schlag-Blutdrucks sind. Wie oben erwähnt wurde, wird n vorzugsweise als 16 ausgewählt.
Es ist jedoch offensichtlich, daß ebenso andere Verfahren der Berechnung des mittleren oder des Vergleichswertes angewendet werden können (obwohl es sein könnte, daß diese nicht so wirksam wie das oben beschriebene Verfahren des beweglichen Durchschnitts sind). Z.B. kann ein rekursiver Mittelwert gemäß folgender Gleichung berechnet werden:
m(t) = α m(t-1) + (1-α) -mi(pulse) mit α < 1
Jedoch kann der Mittelwert (Vergleichswert) nicht nur auf der Grundlage des mittleren Schlag-zu-Schlag-Blutdrucks berechnet werden. Stattdessen ist es auch möglich, die oben erwähnte Zeitsequenz von Abtastwerten zu verwenden, um den Mittelwert zu berechnen (z.B. durch Auswählen eines Mittelungsintervalls einer ausreichenden Länge); andere Parameter, die sich auf den Blutdruck beziehen (z.B. ein Bruchteil des systolischen Blutdruckes), können ebenfalls verwendet werden. Jedoch besteht der elementare Unterschied zwischen der oben genannten Zeitsequenz und dem Mittelwert (Vergleichswert) darin, daß der letztere über eine längere Zeitperiode gemittelt wird, oder mit einer beachtlich höheren Zeitkonstante; in anderen Worten heißt das, daß der Mittelwert eine wesentlich längere vergangene Zeitentwicklung, oder wesentlich mehr vorherige Werte, des Blutdrucks darstellt als die Zeitsequenz von oben. Dies bedeutet, daß der Mittelwert (Vergleichswert) verglichen mit der Zeitsequenz von Abtastwerten ein langfristiger Durchschnitt ist. (Dies gilt natürlich nur, wenn die Zeitsequenz von Abtastwerten überhaupt gemittelt wird).
Im nächsten Schritt wird zumindest einer der Zeitsequenzabtastwerte mit dem Mittelwert (Vergleichswert) verglichen. (Es ist offensichtlich, daß es gleichfalls möglich ist, einen Wert, der aus dem Zeitsequenzabtastwert hergeleitet ist, z.B. einen kurzfristigen Mittelwert, oder einen anderen abgeleiteten Wert, mit dem Vergleichswert zu vergleichen. Wenn diese Bedingung "wahr" ist, zeigt dies ein Überschreiten der Zeitsequenzabtastwerte über den langfristigen oder mittelfristigen Vergleichswert an, was wiederum eine (erste) Anzeige eines künstlichen Artefakts sein kann.
Allerdings kann ein derartiges Überschreiten auch während eines normalen Betriebs auftreten. Die vorliegende Erfindung schafft daher einen Zeitqualifizierer; d.h., daß die obige Bedingung für eine bestimmte Zeitdauer wahr sein muß, ständig ohne Unterbrechung. Dies wird die "Bestätigung" des einmal erfaßten Überschreitens genannt. Der Zeitqualifizierer kann realisiert sein, indem der oben genannte Vergleich einfach für einen Satz von aufeinanderfolgenden Abtastwerten durchgeführt wird. Wenn alle diese Vergleiche zeigen, daß die jeweiligen Zeitsequenzabtastwerte eine Amplitude aufweisen, die größer ist als der Vergleichswert, wird dies als eine klare und endgültige Anzeige eines Artefakts betrachtet. (Bei einem anderen Ausführungsbeispiel kann es ausreichen, wenn nur eine spezifizierte Mehrzahl von Vergleichen ein positives Ergebnis zeigt, d.h. Zeitsequenzabtastwerte den Vergleichswert überschreiten.)
Die Zeitperiode für eine Bestätigung, d.h. die Periode während der die Gleichung
s(t) > m(t)
(s(t) stellt die Zeitsequenz von Abtastwerten dar und m(t) stellt den Mittelwert dar) gelten muß, kann entsprechend den spezifischen Bedürfnissen der Anwendung ausgewählt werden. In dem vorliegenden Fall erkannten die Erfinder, daß eine Zeitperiode von zwei Sekunden exzellente Ergebnisse ergab.
Das bevorzugte Verfahren zum Überprüfen der Gültigkeit dieser Gleichung während der Zeitperiode besteht darin, die Schritte des Vergleichens oder die Schritte des Berechnens und des Vergleichens für die vorbestimmte Zeitperiode zu wiederholen. Z.B. kann ein Abtastwert der Zeitsequenz in spezifischen Zeitintervallen berechnet werden, wobei zu den gleichen Zeitpunkten der Mittelwert (Vergleichswert) berechnet wird und der Vergleich durchgeführt wird. (Bei einem spezifischen Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung wurde das Zeitintervall zu 32 Millisekunden gewählt. Dieser Zeitraum besitzt eine ausreichende Auflösung, um zuverlässig künstliche Artefakte zu erfassen wohingegen nur eine geringe CPU-Zeit verbraucht werden muß. Es ist jedoch offensichtlich, daß dies ein nicht begrenzendes Beispiel ist).
Alternativ ist es ebenfalls möglich, den Mittelwert nur einmal am Beginn einer Zeitperiode zu berechnen und diesen Wert als eine Referenz für die Abtastwerte der Zeitsequenz während des Zeitfensters zu verwenden. Alle diese Ausführungsbeispiele sind durch die vorliegende Erfindung abgedeckt.
Das oben offenbarte Verfahren des Auswählens eines Zeitperiodenkriteriums (z.B. 2 Sekunden) ist nur eine mögliche Lösung des Überprüfens der Gültigkeit ("Bestätigung") eines möglichen Artefakts. Es ist offensichtlich, daß andere ähnliche Kriterien ebenso verwendet werden können, z.B. das Vergleichen einer vorbestimmten Anzahl von Abtastwerten und dergleichen.
Die Artefaktanzeige wird günstigerweise verwendet, um einen Alarm derart zu unterdrücken oder zu deaktivieren, daß das oben beschriebene Problem von falsch-positiven Alarmen reduziert oder beseitigt ist.
Die vorliegende Erfindung basiert zu einem bestimmten Grad auf der Entdeckung, daß die meisten künstlichen Artefakte ein ziemlich schnelles Anwachsen der Amplitude des gemessenen Blutdrucks zur Folge haben. Jedoch ist das schnelle Anwachsen als solches (d.h. die erste Ableitung der Blutdruckaufzeichnung über der Zeit) aus zwei Gründen kein hinreichendes Kriterium ist:
Erstens zeigt der normale Blutdruck manchmal schnelle Anstiege. Folglich kann die Ableitung der Blutdruckaufzeichnung (über der Zeit) in jedem Fall hoch sein, und ein Erfassungsverfahren für künstliche Artefakte, das auf der (ersten) Ableitung basiert, würde manchmal auch "wirkliche" Alarme deaktivieren (es sei daran erinnert, daß wirkliche Notfälle nicht unterdrückt werden dürfen!)
Zweitens kann sich die Ableitung selbst beträchtlich ändern, abhängig von dem Grund des künstlichen Artefakts. Z.B. erzeugt eine Katheterspülung einen beträchtlich stärkeren Gradienten als das Entnehmen einer Blutprobe. Folglich ist es schwierig, ein "Band" von Ableitungen zu spezifizieren, das alle Fälle von künstlichen Artefakten abdeckt, jedoch physiologische Signalformen noch nicht stört.
Eine einfache Amplitudengrenze ist auch nicht geeignet, da Basislinienverschiebungen und andere Effekte die Artefakterfassung beeinflussen und sogar Notfallalarme unterdrücken können.
Die vorliegende Erfindung basiert auf der Entdeckung, daß ein "Überschreiten" in dem Blutdruck-Signal ein künstliches Artefakt anzeigen kann, jedoch nur, wenn zwei zusätzliche Bedingungen gelten:
Erstens muß das Überschreiten über eine beträchtliche Zeitdauer anhalten. Daher überprüft das Verfahren gemäß der vorliegenden Erfindung die Zeit (z.B. 2 Sekunden), während der die Überschreitungsbedingung wahr ist.
Zweitens muß die Bestimmung (oder die Definition) des "Überschreitens" selbst an das spezielle physiologische Signal angepaßt werden. Dies wird erreicht indem der Mittelwert (Vergleichswert) an die zeitliche Entwicklung des Blutdruck-Signals angepaßt wird. Folglich ist der Mittelwert bezüglich Änderungen in dem physiologischen Signal (dem Blutdruck-Signal), z.B. Basislinienverschiebungen oder Niederfrequenz-Änderungen, "selbstanpassend".
Obwohl das erfindungsgemäße Verfahren verwendet werden kann, um eine Vielzahl von künstlichen Artefakten zu erfassen, hat sich herausgestellt, daß es beim Erfassen von Artefakten, die durch eine Probenentnahme oder eine Katheterspülung in einem invasiven Blutdruckmeßsystem bewirkt werden, besonders erfolgreich ist. (Tatsächlich wurde die vorliegende Erfindung im Verlaufe einer Studie über eine Ausspül- und Abtastunterdrückung geschaffen).
Es ist eine Haupterrungenschaft der vorliegenden Erfindung, daß sowohl Spülungen als auch Probenentnahmen - ungeachtet ihrer unterschiedlichen Muster im Blutdrucksignal! - zuverlässig erfaßt werden, ohne bei wirklichen (physiologischen) Alarmbedingungen auszulösen. D.h., daß die klinische Zuverlässigkeit einer der wichtigsten Vorteile der vorliegenden Erfindung ist. Sie kann selbst in einer Situation verwendet werden, nämlich einer Spülungs- und Probenentnahme-Erfassung und -Unterdrückung, in denen bekannte Artefakterfassungs-Verfahren aufgrund ihrer Unzuverlässigkeit scheiterten oder überhaupt nicht benutzt wurden.
Ein weiterer Vorteil der vorliegenden Erfindung besteht darin, daß sie bei nur einem geringen (Programmier-)Aufwand selbst in bestehenden Blutdruckmeßsystemen leicht zu implementieren ist.
Ferner erfordert das erfindungsgemäße Verfahren nur einen geringen Betrag an CPU-Zeit, so daß es keine zusätzlichen Anforderungen gibt (wie z.B. einen schnelleren oder einen zusätzlichen Prozessor), die die Hardware-Komponenten des Blutdruckmeßsystems betreffen.
Das Verfahren gemäß der vorliegenden Erfindung schafft eine automatische Anpassung an veränderliche physiologische Signale; d.h., daß sie ohne spezifische Anpassung an den Patienten verwendet werden kann (z.B. muß keine Unterscheidung zwischen Erwachsenen und Neugeborenen getroffen werden). Außerdem löst sie nicht bei zufälligen Ereignissen mit hoher Amplitude, wie z.B. Muskelartefakten, Alarme aus.
Es ist ein weiterer Vorteil der vorliegenden Erfindung, daß das Verfahren für alle Arten von Blutdrucken, die in der klinischen Praxis verwendet werden, sogar ohne spezifische Anpassung geeignet ist. Blutdrucke dieser Art sind z.B. der mittlere arterielle Blutdruck (ABP; ABP = Arterial Blood Pressure), der arterielle Lungenblutdruck (PAP; PAP = Pulmonary Arterial Pressure) und der Hauptvenendruck (CVP; CVP = Central Venous Pressure).
Es ist offensichtlich, daß alle oben genannten Vorteile der vorliegenden Erfindung ferner Aufgaben darstellen, die durch dieselbe gelöst werden.
Es wurde oben bereits umrissen, daß das bevorzugte Verfahren des Berechnens des Mittelwertes (des Vergleichswertes) darin besteht, einen sich bewegenden Mittelwert des mittleren Schlag-zu-Schlag-Blutdrucks zu verwenden. Insbesondere paßt sich der sich bewegende Mittelwert schnell und einfach an Basislinien-Schwankungen oder -Verschiebungen ohne eine Beeinflussung anderer Verhaltenscharakteristika an.
Bei einem vorteilhaften Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung wird ein künstliches Artefakt - zusätzlich zu den oben beschriebenen Anforderungen - nur angezeigt, wenn ständig alle der vorbestimmten Anzahl von Abtastwerten, oder die Abtastwerte während der vorbestimmten Zeitdauer, eine vorbestimmte Schwelle überschreiten oder gleich dieser sind. D.h., daß zusätzlich zu dem
Kriterium
s(t) > m(t)
und dem dazugehörigen Zeitqualifizierer die Bedingung
s(t) > smin
wahr sein muß.
Der Zweck des zusätzlichen Minimumkriteriums besteht darin, die Anzahl von falsch-positiven Alarmen weiter zu reduzieren - ein Muster unter einem bestimmten Pegel, hier smin, kann nicht als ein Artefakt qualifiziert werden. Es hat sich herausgestellt, daß in der Praxis eine Grenze von smin = 4 kPa (30 mmHg) sehr wirksam ist. Vorzugsweise unterliegt das Minimumkriterium ebenfalls dem Zeitqualifizierer, d.h., daß ein Artefakt nur angezeigt wird, wenn diese Bedingung für eine vorbestimmte Zeitperiode wahr gehalten ist.
Gemäß einem weiteren äußerst vorteilhaften Merkmal der vorliegenden Erfindung wird ein künstliches Artefakt nur angezeigt, wenn der Unterschied zwischen grundsätzlich jedem Abtastwert und dem Abtastwert, der demselben zeitlich vorausgeht, größer oder gleich einer vorbestimmten Grenze ist, wobei die Abtastwerte Abtastwerte aus der vorbestimmten Anzahl von Abtastwerten sind, oder Abtastwerte sind, die während der vorbestimmten Zeitdauer auftreten. Diese Bedingung kann zusätzlich zu der ersten, der zweiten oder beiden oben beschriebenen Bedingungen angewendet werden. Sie kann genauso dem Zeitqualifizierer unterworfen sein.
Tatsächlich kann das letztere Kriterium durch folgende Beziehung ausgedrückt
werden:
Δ(t) ≥ Δmin mit Δ(t) = s(t) - s(t-1)
(oder, was wirksam die gleiche ist, wenn ein gleicher Zeitabstand vorgesehen ist,)
dieses zusätzliche Kriterium stellt sicher, daß kein starker negativer Gradient eine Artefakterfassung bewirken kann. Sie ist nicht verwendet, um bei einem starken positiven Gradienten auszulösen - tatsächlich kann der Wert für Δmin sogar leicht negativ sein. Der bevorzugte Wert ist Δmin = -650 Pa (-5 mmHg).
Obwohl alle oben genannten Maßnahmen und Bedingungen separat oder in einer beliebigen brauchbaren Kombination verwendet werden können, hat sich herausgestellt, daß eine Kombination von allen exzellente Ergebnisse mit einer Erfassungsrate von ≥ 93 % der Spülungen und Probenentnahmen erbrachte. D.h., daß die Kombination der Bedingungen
s(t) > m(t)
s(t) ≥ smin und
Δ (t) ≥ Δmin
besonders erfolgreich und zuverlässig war.
Die Empfindlichkeit der Verfahrens gemäß der vorliegenden Erfindung kann ferner vorteilhaft an die zeitliche Entwicklung des Blutdrucksignals angepaßt werden, um ihre Empfindlichkeit für Artefakte zu erhöhen. Dies wird durch das Verändern der Amplitude des Mittelwerts abhängig von vorherigen erfaßten Artefakten erreicht. Insbesondere kann die Amplitude des Mittelwerts erhöht werden, wenn für eine vorbestimmte Zeitperiode kein Artefakt erfaßt worden ist. Dies erniedrigt die Empfindlichkeit der Artefakterfassung. Andererseits kann, wenn ein Artefakt nur kurze Zeit vorher erfaßt oder beendet wurde, die Amplitude des Mittelwerts erniedrigt werden, um die Empfindlichkeit in einer Situation zu erhöhen, in der ein "Haufen" von Artefakten auftritt (z.B. auf eine Katheterspülung folgend).
Die Erfassung des Endes eines Artefakts ist ähnlich wichtig wie die Erfassung seines Einsetzens, da die Reaktivierung der Alarme - und damit die klinische Zuverlässigkeit - davon abhängt. In den jeweiligen bevorzugten Ausführungsbeispielen der vorliegenden Erfindung wird die Anzeige eines Artefakts entfernt - und/oder die Alarme wieder aktiviert -, wenn eine der folgenden Bedingungen auftritt:
a) der Unterschied zwischen einem Abtastwert und dem vorhergehenden Abtastwert fällt unter eine vorbestimmte Grenze;
b) ein (Blut-)Pulsschlag wird nach dem Ende eines Artefakts erfaßt;
c) ein Abtastwert, eine vorbestimmte Anzahl von Abtastwerten oder die Abtastwerte in einem vorbestimmten Zeitfenster fallen unter eine vorbestimmte Grenze; und/oder
d) eine vorbestimmte Zeitperiode ist seit seinem letzten Einsetzen vergangen.
Alle diese Bedingungen können das Ende eines Artefakts anzeigen - die Bedingung a) zeigt einen starken negativen Gradienten, die Bedingung b) ein physiologisches Ereignis, die Bedingung c) das Fehlen eines Artefakts und die Bedingung d) ist eine Sicherheitsmaßnahme (die Zeitperiode wird gewöhnlich sehr lange ausgewählt - z.B. zwei Minuten -, um außerordentliche Umstände abzudecken).
Bei dem bevorzugten Ausführungsbeispiel zeigt jede der obigen Bedingungen das Ende eines erfaßten Artefakts an (d.h., daß die obigen Bedingungen mit einer logischen ODER-Verbindung verknüpft sind). Die vorliegende Erfindung bezieht sich jedoch auf jede andere logische Kombination der obigen Qualifizierer (z.B. UND-Verbindungen und dergleichen).
Die Erfindung bezieht sich ferner auf ein Blutdruckmeßsystem, insbesondere auf ein invasives Blutdruckmeßsystem, das folgende Merkmale aufweist:
- eine Blutdruck-Erfassungseinrichtung, die angeordnet ist, um elektronische Signale, die den Blutdruck eines Wesens darstellen, von einem Blutdruck-Wandler zu empfangen,
- eine Blutdruck-Berechnungseinrichtung zum Berechnen des Blutdruckes, insbesondere des mittleren Schlag-zu-Schlag-Blutdruckes, aus den elektronischen Signalen, die von der Blutdruck-Erfassungseinrichtung empfangen werden,
- eine Alarmerzeugungseinrichtung, die angeordnet ist, um einen Alarm zu erzeugen, wenn der berechnete Blutdruck zumindest eine vorbestimmte Alarmbedingung erfüllt, insbesondere, wenn er unter eine vorbestimmte Grenze fällt oder diese überschreitet,
- eine Erfassungseinrichtung für künstliche Artefakte, die
- Abtastwerte, die den tatsächlichen Blutdruck des Wesens mit einem Mittelwert, der auf vorangegangenen Werten des Blutdruckes basiert, vergleicht,
- den Vergleich für eine vorbestimmte Anzahl von Abtastwerten wiederholt und
- ein Signal zum Anzeigen eines künstlichen Artefakts erzeugt, wenn grundsätzlich alle Vergleiche zeigen, daß die Abtastwerte den Mittelwert oder die Werte überschritten,
- wobei das Signal zum Anzeigen des künstlichen Artefakts zu der Alarmerzeugungseinrichtung geleitet wird, wodurch die Alarmerzeugungseinrichtung veranlaßt wird, Alarme so lange zu unterdrücken, wie das Signal zum Anzeigen eines künstlichen Artefakts in seinem aktiven Zustand ist.
Es ist offensichtlich und sei ausdrücklich bemerkt, daß sich die vorliegende Erfindung auf alle brauchbaren Kombinationen der oben offenbarten Merkmale, ob allein oder in irgendeiner anderen oder willkürlichen Kombination, bezieht.

KURZE BESCHRElBUNG DER ZEICHNUNGEN

Die Erfindung wird nun mittels eines nicht-begrenzenden Beispiels bezugnehmend auf die beiliegenden Zeichnungen erklärt. Es zeigen:
Fig. 1 bis 3 die Wirkungen des Entnehmens einer Probenentnahme und der Katheterspülung in einem invasiven Blutdruckmeßsystem,
Fig. 2 ein Blutdrucksignal mit willkürlichen künstlichen Artefakten,
Fig. 3 ein vereinfachtes Gesamtblockdiagramm der vorliegenden Erfindung,
Fig. 6a - 6d ein detailliertes Diagramm in Flußdiagrammform,
Fig. 7 die Komponenten eines medizinischen Überwachungssystems, das ein Blutdruckmeßsystem und insbesondere die Komponenten einschließt, die sich auf die Artefaktunterdrückung beziehen,
Fig. 8a ein Blutdrucksignal, und
Fig. 8b die Wirkung der Artefaktunterdrückung.

DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DES BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSBEISPIELS

Fig. 1 zeigt die elementaren Komponenten eines invasiven Blutdruckmeßsystems, das z.B. zum Messen des mittleren arteriellen Blutdruckes (ABP) bestimmt ist. Eine Infusionslösung ist in einem Behälter 1 gespeichert (üblicherweise eine Infusionsflasche unter dem Druck eines Infusionssacks, wie durch den gestrichelten Sack 1a, das Druckmanometer 1b und die Druckquelle 1c in Fig. 1 gezeigt ist) und über eine Druckmanschette 2 mit einem Ventil 3 verbunden. In Fig. 1 ist der halbgeöffnete Zustand des Ventils 3 gezeigt. Die Druckmanschette verbindet ferner das Ventil 3 mit einem Blutdruckwandler 5 (vergleiche Bezugszeichen 4) und einem 3-Wege-Hahn 6. Der letztere steht mit einem Patienten 7 in Verbindung, üblicherweise über einen Katheter (nicht gezeigt).
Im Betrieb ist der 3-Wege-Hahn 6 geschlossen (wie in Fig. 1 gezeigt ist), so daß der Blutdruckwandler 5 den Blutdruck des Patienten mißt (d.h. der Druck der Infusionslösung beeinflußt die Messung nicht). Jedoch ist die Situation in dem Fall unterschiedlich, in dem eine Blutprobe entnommen wird. Dies ist in Fig. 2 dargestellt.
Aus Gründen der Bequemlichkeit ist das Röhrensystem verwendet, um die Blutprobe zu entnehmen. Der 3-Wege-Hahn 6 wird derart gedreht, daß die Verbindung zwischen der Infusionslösung und dem Patienten unterbrochen ist. Stattdessen liefert der Hahn einen direkten Zugriff von der "Außenseite" zum Blutkreislauf des Patienten. In Fig. 2 ist eine Spritze in Verbindung mit dem offenen Eingang des 3-Wege-Hahns 6 gezeigt, um die Blutprobe zu entnehmen.
Es ist zu beobachten, daß während des Prozesses der Blutprobenentnahme der Blutdruckwandler 5 nicht länger mit dem Patienten verbunden ist, sondern nur mit dem Infusionslösungsbehälter 1. Der Behälter 1 steht unter Druck (z.B. typischerweise 40kPa = 300 mmHg), um bei dem Ausführungsbeispiel von Fig. 1 eine durchgehende Katheterspülung zu schaffen. Man wird jedoch bemerken, daß bei einem geschlossenen 3-Wege-Hahn 6, wie in Fig. 2 gezeigt ist, der Druck in dem Behälter 1 auf den Blutdruckwandler 5 wirkt. Es gibt jedoch an dem Blutdruckwandler 5 aufgrund des halboffenen Zustands des Ventils 3 keine unverzügliche Druckzunahme. Stattdessen nimmt der Blutdruck am Wandler mit einer grundsätzlich konstanten, begrenzten Rate zu. Dieser Effekt ist in Fig. 4 gezeigt, die den arteriellen Blutdruck (pt) des Patienten über der Zeit (t) zeigt. Die regelmäßigen Pulsschläge - die dem Betriebsmodus, der in Fig. 1 gezeigt ist, entsprechen -, sind mit 9a - 9f bezeichnet. Bei t = t1 wird eine Blutprobe entnommen. Die resultierende Zunahme des Blutdrucks am Wandler 5 ist mit 10 bezeichnet. Am Ende des Blutproben-Entnahmeprozesses fällt der Druck schnell ab, wie durch das Bezugszeichen 11 dargestellt ist. Fig. 4 zeigt ferner eine zweite Blutprobenentnahme, siehe Bezugszeichen 12.
Es ist zu beobachten, daß der Blutdruck eine Grenze von 16 kPa zwischen t = t1 und t = t2, d.h. solange die Blutprobe entnommen wird, überschreitet. Wenn die Grenze bei p = 16 kPa eine Alarmgrenze darstellt, führt das Artefakt, das durch die Blutprobenentnahme verursacht wird, zu einem (optischen oder akustischen) Alarm. Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf Verfahren zum Unterdrücken derartiger Alarme, die sich nicht auf physiologische Ereignisse beziehen.
Fig. 3 zeigt einen weiteren Betriebsmodus des Blutdruckmeßsystems. Da die Röhre nach der Blutprobenentnahme menschliches Blut enthält, das wiederum zu einer Klumpenbildung führen kann, ist eine starke Spülung bei hohem Druck notwendig (im Gegensatz zu der weitergehenden kontinuierlichen Spülung). Zu diesem Zweck wird der 3-Wege-Hahn 6 in seine ursprüngliche Position zurückgestellt und das Ventil 3 wird für eine Zeitperiode von mehreren Sekunden vollständig geöffnet. Der hohe Druck, der durch den Drucksack ausgeübt wird entfernt alle Blutpartikel.
Die Wirkung der Katheterspülung ist ebenfalls im Zeitdiagramm von Fig. 4 dargestellt. Die Bezugszeichen 13 - 16 beziehen sich auf Artefakte, die durch die Spülung verursacht sind. Es ist zu bemerken, daß die Gradienten - die positiven ebenso wie die negativen - sehr hoch sind. Der maximale Druck der Spülungen 13 - 16 entspricht dem Druck des Drucksacks 1a um den Behälter 1.
Die Artefakte - 16 haben eine Form, die dieselben von physiologischen Signalen unterscheidet. Es ist jedoch nicht immer einfach, eine zuverlässige
Unterscheidung zu treffen, besonders, wenn Alarme, die von verdächtigen oder pathologischen physiologischen Mustern verursacht werden, niemals unterdrückt werden sollten, um eine Sicherheit des Patienten zu liefern.
Fig. 5 zeigt ein Diagramm der elementaren Operation einer Spülungs- und Probenentnahme-Erfassung/Unterdrückung gemäß der vorliegenden Erfindung. Eine Überwachungsvorrichtung tastet das Blutdrucksignal alle 8 ms ab. Diese Abtastwerte sind in Fig. 5 mit si(t) bezeichnet.
Es hat sich jedoch herausgestellt, daß eine Auflösung von Intervallen von 8 ms zum Durchführen einer zuverlässigen Spülungs- und Probenentnahme-Erfassung nicht notwendig ist. Daher wird, um CPU-Zeit zu sparen (CPU = Central Processing Unit=Zentrale Verarbeitungseinheit), ein Mittelwert s(t) berechnet, wie durch Schritt 17 in Fig. 5 gezeigt ist. Bei dem spezifischen Beispiel, das hierin beschrieben ist, und wie detailliert nachfolgend erörtert wird, wird der Mittelwert s(t) über 4 Abtastwerte berechnet.
Der nächste Schritt im Diagramm von Fig. 5 (Bezugszeichen 18) ist die Berechnung eines Δ-Wertes, der als Δ(t) bezeichnet ist. Δ(t) ist als der Unterschied zwischen einem der gemittelten Abtastwerte von Schritt 17 und dem vorhergehenden Abtastwert definiert, d.h.,
Δ(t) = s(t) - s(t-1)
der Betrieb folgt nun zwei unterschiedlichen Wegen, abhängig von der Frage, ob nach dem Beginn oder dem Ende eines Artefakts gesucht wird. Falls der Artefaktdetektor nach dem Beginn oder dem Einsetzen eines Artefakts sucht, fährt er entlang des Weges 19 fort. Andernfalls - d.h., wenn schon ein Artefakt erfaßt wurde -, fährt er entlang des Weges fort.
Es sei angenommen, daß der Detektor nach dem Beginn eines Artefakt sucht. In diesem Fall wird ein mittlerer Schlag-zu-Schlag-Blutdruck, z.B. von einem Druckdetektor, wie dem, der in dem oben erwähnten Patent US 4,667,680 beschrieben ist, erzeugt wird, verwendet, um einen Mittelwert oder einen Vergleichswert zu berechnen. Der mittlere Schlag-zu-Schlag-Blutdruck ist in Fig. 5 als mi(pulse) bezeichnet. Die Mittelung ist durch den Block 21 angezeigt, wobei dieselbe einen sich bewegenden Mittelwert m(t) liefert (z.B. über 16 mittlere Werte des Schlag-zu-Schlag-Blutdrucks).
Der Betrieb springt nun zu Block 22 weiter. Die Hauptkriterien, die für die Erfassung eines Artefakteinsetzens überprüft werden, sind:
1. Der Vergleich der gemittelten Zeitsequenz-Abtastwerte s(t) mit dem Mittelwert m(t), d.h. der Test
s(t) > m(t)
wobei der Vergleich ein positives Ergebnis ergibt, falls ein "Überschreiten" der tatsächlichen Blutdruckabtastwerte auftritt. m(t) hierin stellt die zeitliche Vergangenheit des Blutdrucks dar; typischerweise wird dieselbe als ein sich bewegender Mittelwert berechnet.
2. Eine weitere Bedingung, die getestet wird, ist
s(t) ≥ smin
wobei der Zeitsequenz-Abtastwert auf eine minimale Amplitude getestet wird. smin kann z.B. 4 kPa (30 mmHg) sein.
3. Die dritte Bedingung stellt sicher, daß der Gesamttrend zumindest leicht positiv ist, wobei kleine Wellen erlaubt sein sollten. Diese Bedingung lautet
Δ(t) ≥ Δmin
wegen der kleinen Wellen kann Δ min leicht negativ sein. Ein solcher Wert stellt noch sicher, daß es keine starken negativen Gradienten gibt.
Es muß betont werden, daß alle der obigen Bedingungen erfüllt sein müssen, um eine Spülung oder eine Probenentnahme zu erfassen; d.h. sie sind mittels einer UND-Logik kombiniert.
Der Betrieb springt dann zu Block 23. Dieser bezieht sich auf die "Bestätigung" eines einmal erfaßten erwarteten Artefakts. Grundsätzlich wird überprüft, ob die Bedingungen vom Block 22 für eine vorbestimmte Zeitperiode gültig sind (im vorliegenden Beispiel 2 Sekunden).
Falls das erwartete Artefakt nicht bestätigt wird, springt der Betrieb zur Spitze des Diagramms in Fig. 5 zurück. Andernfalls wird in Fig. 5 ein Artefakt angezeigt (siehe die Bezeichnung "Zeige F/S an", wobei F/S "Spülung-Probenentnahme" bedeutet (F/S = "flush/sample")).
Das F/S-Anzeigesignal wird dann verwendet, um einen Alarm der Blutdruckmeßvorrichtung zu deaktivieren. Gewöhnliche Blutdruck-Überwachungsvorrichtungen besitzen auf jeden Fall eine Alarmverzögerung, d.h. der Alarm wird nur aktiviert, wenn seit der Erfassung der Alarmbedingung eine bestimmte Zeitperiode verstrichen ist. Ein gewöhnlicher Wert für die Alarmverzögerung ist 8 Sekunden. Daher wird überhaupt kein Alarm auftreten, wenn der Artefaktdetektor den Alarm bereits innerhalb von 2 Sekunden nach dem Auftreten einer Bedingung, die ein Artefakt anzeigt, deaktiviert. Doch selbst wenn die Alarm-Handhabungsvorrichtung der Blutdruck-Überwachungsvorrichtung überhaupt keine Alarmverzögerung enthalten würde, würde höchstens ein kurzer Alarm erzeugt werden, der dann wieder vor irgendeiner reagierenden Handlung des medizinischen Personals deaktiviert werden würde.
Von der gleichen Wichtigkeit ist es, das Ende eines Artefakts zu erfassen, wie z.B. der Blutprobenentnahme oder der Katheterspülung. Dies ist der Fall, da der Alarm so bald wie möglich wieder aktiviert werden muß. Der dazugehörige Weg ist durch das Bezugszeichen in Fig. dargestellt. Die Bedingungen, auf die mittels des Artefaktdetektors überprüft wird, sind im Block 24 aufgelistet. Es muß bemerkt werden, daß diese Endbedingung im Gegensatz zu den Bedingungen im Block 22 mittels einer ODER-Logik verbunden sind; d.h., daß das Auftreten einer dieser Bedingungen im Block 24 bereits ausreicht, um das Ende eines Artefakts anzuzeigen.
Speziell ist das Ende eines Artefakts erfaßt, wenn der Gradient des Blutdrucksignals unter eine vorbestimmte Grenze fällt, wie durch folgende Gleichung ausgedrückt ist:
Δ(t) ≤ Δlim
Bei einem bevorzugten Ausführungsbeispiel ist die Grenze auf Δ -lim = -3,3 kPa (-25 mmHg) eingestellt. Diese Grenze kann sich auf ein Zeitintervall von 32 ms beziehen und charakterisiert folglich einen stark negativen Gradienten.
Eine weitere Bedingung ist die Erfassung eines Blutpulsschlages, da diese bedeutet, daß das physiologische Signal nicht länger von dem Rauschen eines Artefakts bedeckt ist.
Noch eine weitere Bedingung besteht darin, daß derZeitsequenz-Abtastwert unter eine bestimmte Grenze fällt, wie durch folgende Gleichung ausgedrückt ist:
s(t) ≤ smin
wobei smin vorzugsweise 4 kPa (30 mmHg) ist.
Die letzte Bedingung ist eine Sicherheitsmaßnahme für den Fall, daß der Artefaktdetektor, aus welchem Grund auch immer, nicht in seinen anfänglichen Zustand zurückkehren sollte. D.h., daß, wenn eine bestimmte Zeitperiode nach dem Einsetzen des Artefakts verstrichen ist, der Artefaktdetektor uneingeschränkt zurückgesetzt wird. Dieses Kriterium wird "lange Aus-Zeit" ("Long timeout") genannt. Die Zeitperiode, die dafür verwendet wird, beträgt vorzugsweise 2 Minuten.
Wenn eine der oben erörterten Endbedingungen erfaßt wird, wird das Ende des Artefakts angezeigt, siehe Bezeichnung "Setze F/S zurück" in Fig. 5. Die Blutdruckmeßvorrichtung verwendet dieses Signal, um den Alarm wieder zu aktivieren.
Das Flußdiagramm in den Fig. 6a - 6d erklärt den Betrieb des Artefaktdetektors detailliert. Nach dem Betreten bei der "START"-Beschriftung (Bezugszeichen 25) wird der Mittelwert s(t) mehrerer um 8 ms beabstandeter Blutdruckwerte berechnet, siehe Block 26. Die Anzahl der Werte si(t) ist typischerweise m = 4, so daß s(t) eine Zeitbeabstandung von 32 ms darstellt. Es wird bemerkt, daß s(t) ein sich bewegender Mittelwert ist.
Im nächsten Schritt (Block 27) wird der Unterschied zwischen dem gemittelten Blutdruckwert und dem vorhergehenden Wert berechnet. Der Unterschied wird als Δ(t) bezeichnet.
Der Schritt, der mit 28 bezeichnet ist, überprüft eine Flag, die mit F/S&submin;Flag bezeichnet ist. Dies ist die Flag, die ein erfaßtes Artefakt anzeigt d.h. F/S&submin;Flag = WAHR bedeutet, daß ein Artefakt erfaßt wurde, und F/S&submin;Flag = FALSCH zeigt an, daß kein Artefakt vorliegt.
Es sei angenommen, daß noch kein Artefakt erfaßt wurde. In diesem Fall sucht der Detektor nach dem Einsetzen eines Artefakts dadurch, daß er zum Block 29 vorspringt (der Weg 30, der zur Beschriftung "A" führt, welches der Weg für eine Enderfassung ist, wird später erörtert). Die Operation, die im Block 29 durchgeführt wird, ist die Berechnung eines Mittelwerts oder Vergleichswerts m(t). Bei dem gezeigten Beispiel wird der Mittelwert als ein sich bewegender Durchschnitt von 16 mittleren Werten des Schlag-zu-Schlag-Blutdrucks, d.h. n = 16, berechnet. Es muß jedoch bemerkt weden, daß die mittleren Werte des Schlag-zu-Schlag-Blutdrucks mi(pulse), wie sie hierin verwendet werden, eine willkürliche Auswahl sind, die getroffen wurde, da eine Blutdruckberechnungsmaschine, die solche Werte erzeugt, verfügbar war (siehe das oben erwähnte Patent US 4,667,680). Ebensogut könnten andere Blutdruckwerte verwendet werden, um den beweglichen Durchschnitt m(t) zu berechnen.
Der Betrieb springt nun zum Schritt 31, in dem eine Flag mit der Bezeichnung In&submin;F/S&submin;Flag überprüft wird. Dies ist eine Flag, die am Ende eines erfaßten Artefakts für eine vorbestimmte Dauer, z.B. 4 Sekunden, gesetzt wird. In anderen Worten bedeutet In&submin;F/S&submin;Flag = WAHR, daß vor kurzem ein Artefakt aufgetreten ist.
Falls der Test im Schritt 31 negativ ist (In&submin;F/S&submin;Flag = FALSCH), wird der Mittelwert m(t) um einen Faktor α erhöht. α ist eine Konstante größer als 1; vorzugsweise ist sie 1,5 (150%). Durch Erhöhen des Mittelwertes m(t) wird die Empfindlichkeit des Artefaktdetektors erniedrigt. Die entsprechende Operation ist in Fig. 6a als 32 bezeichnet.
Falls In&submin;F/S&submin;Flag gesetzt ist, springt der Betrieb zu Schritt 33. In diesem Schritt wird eine weitere Flag, die mit Long&submin;Timer&submin;Flag bezeichnet ist, überprüft. Die Flag ist gesetzt, wann immer die Bedingung einer langen Aus-Zeit aufgetreten ist, d.h. wann immer eine beliebige außerordentliche Bedingung ein Rücksetzen des Artefaktdetektors bewirkt hat, ohne irgendwelche weiteren Kriterien, die das Ende einer Spülung oder einer Probenentnahme anzeigen. Wie bereits erwähnt, kann derartiges zwei Minuten nach dem Einsetzen eines Artefakts auftreten (übrigens wird Long&submin;Timer&submin;Flag zurückgesetzt, sobald ein weiteres Artefakt erfaßt wird, wie nachfolgend erörtert wird).
Falls eine lange Aus-Zeit aufgetreten ist, d.h. falls Long&submin;Timer&submin;Flag gesetzt ist springt der Betrieb ebenfalls zu Block 32; d.h. die Empfindlichkeit des Detektors wird erniedrigt. Andernfalls wird seine Empfindlichkeit durch die Multiplikation im Block 34 erhöht. Die Konstante ß in dem Block 34 ist kleiner als 1, vorzugsweise 0,95 (95%). Beide Wege laufen dann am Knoten 35 zusammen.
Im Schritt 36 wird s(t) mit dem Mittelwert oder dem Vergleichswert m(t) verglichen. Falls s(t) unter m(t) ist, d.h. falls kein Überschreiten beobachtet wurde, springt der Betrieb zur Bezeichnung C. Dies ist der Weg, dem gefolgt werden muß, wenn kein Artefakt erfaßt wurde.
Andernfalls werden die weiteren Bedingungen, die erfüllt sein müssen, bevor ein gültiges Artefakt angezeigt wird, überprüft. Dies ist der Weg, der zur Bezeichnung B führt, der in Fig. 6b fortgesetzt wird. Wie ein Block 37 anzeigt, überprüft der nächste Test auf einen minimalen Wert von s(t). smin kann z.B. als 4 kPa (30 mmHg) ausgewählt sein. Falls dieser Test nicht erfüllt ist, springt der Betrieb zu Knoten 38 (kein Artefakt); andernfalls wird die nächste notwendige Bedingung überprüft.
Diese Bedingung ist der Test bezüglich eines positiven oder zumindest nur schwach negativen Gradienten im Schritt 39. Δ -min ist vorzugsweise -0,66 kPa (-5mmHg). Falls der Test im Block 39 nicht erfüllt ist, gibt es kein Artefakt und der Betrieb springt zu Knoten 40.
Andernfalls haben alle Bedingungen für eine gültige Artefakterfassung positive Ergebnisse ergeben. Wie oben erklärt wurde, muß nun geprüft werden, ob diese Bedingungen für eine bestimmte Zeitperiode stabil blieben. Dies geschieht durch Erhöhen eines Zählers mit der Bezeichnung "Conf&submin;Timer" im Schritt 41 und durch Vergleichen desselben mit einem maximalen Wert CTMAX im Schritt 42. CTMAX ist vorzugsweise gleich zwei Sekunden.
Falls Conf&submin;Timer sein Maximum erreicht hat, wird ein gültiges Artefakt angezeigt. Dies geschieht durch Einstellen der F/S&submin;Flag, siehe Block 43. Weitere Operationen, die nach der Erfassung eines Artefakts notwendig sind, sind: Setzen von In&submin;FS&submin;Flag (Block 44); Rücksetzen von In_FS_Timer, d.h. den Zeitgeber, der notwendig ist, um In&submin;FS&submin;Flag zu steuern, im Schritt 45; und Rücksetzen von Long&submin;Timer&submin;Flag (Block 46).
Als nächstes wird Conf&submin;Timer rückgesetzt, siehe Block 47. Conf&submin;Timer wird ebenfalls rückgesetzt, wenn kein gültiges Artefakt erfaßt wurde (Weg 48 und Knoten 49).
Falls alle Artefaktbedingungen (Blöcke 36, 37 und 39) positive Ergebnisse ergaben, das Intervall von 2 Sekunden aber noch läuft (Conf&submin;Timer < CTMAX), wird Conf&submin;Timer nicht rückgesetzt (Weg 50) und der Betrieb springt zu Knoten 51. Die Bezeichnung "D" führt zu dem Ausgang des Diagramms (Fig. 6d) wie später erklärt wird.
Die Teile des Diagramms, beginnend mit Block 29 und endend mit Knoten 51, bilden alle relevanten Schritte, die notwendig sind, um ein gültiges Artefakt zu erfassen. Da die gesamte Routine alle 32 ms ausgeführt wird, kann CTMAX als 64 ausgewählt sein. Nach der Zeitperiode von 64 x 32 ms = 2048 ms wird dann ein gültiges Artefakt erfaßt.
Es ist offensichtlich, daß verschiedene Modifikationen bes Flußdiagramms in den Fig. 6a und 6b möglich sind, ohne das zugrundeliegende Betriebsprinzip zu beeinflussen. Zum Beispiel kann, wenn keine Anzeige eines Blutpulsschlages verfügbar ist, der Mittelwert m(t) in längeren Zeitintervallen berechnet werden, vorzugsweise in Intervallen von 4 Sekunden, statt der oben erörterten Intervalle von 32 ms. Fig. 6c zeigt die notwendigen Schritte, um das Ende einer Artefaktbedingung zu bestimmen. Sie wird bei der Bezeichnung "A" betreten, wenn der Test im Schritt 28 (Fig. 6a) ein positives Ergebnis ergab.
Verschiedene Tests werden in den Schritten 52, 53, 54 und 55 von Fig. 6c durchgeführt. Es sei jedoch bemerkt, daß schon eine dieser Bedingungen das Ende eines Artefakts anzeigen kann, im Gegensatz zu der Erfassung des Einsetzens eines Artefakts, bei dem eine Mehrzahl von Bedingungen gleichzeitig erfüllt sein muß.
Im Schritt 52 wird Δ(t) gegenüber einer Grenze überprüft. Δlim beträgt vorzugsweise -3,3 kPa (-25mmHg). Ein positives Ergebnis des Tests, der im Schritt 52 durchgeführt wird, zeigt einen großen negativen Gradienten des Blutdrucksignals an, was dann wieder eine deutliche Anzeige für das Ende einer Artefaktbedingung ist. Der Betrieb springt folglich über den Weg 56 zu dem Knoten 57.
Der nächste Test (Schritt 53) gilt einem Pulsschlag. Der Betrieb springt nun zum nächsten Test - Schritt 54 - weiter, wenn kein Pulsschlag erfaßt wurde. Andernfalls gibt es erneut ein physiologisches Signal und das Ende des Artefakts wird angezeigt (Knoten 57). (Das erneute Auftreten des Pulsschlags kann z.B. mittels eines Vergleichs von Δ(t) gegenüber einer festen Grenze - z.B.-800Pa = -6mmHg - und/oder durch eine Durchschnittsbedingung, wie s(t) ≤ 6m65kPa = 50 mmHg, oder dergleichen erfaßt werden. Alternativ könnten die Bereiche von Δ(t) und/oder s(t) vor einem Artefakt gespeichert werden und ihre letzten Werte könnten mit diesen Bereichen verglichen werden, um das erneute Auftreten eines Pulsschlags zu bestimmen. Die letztere Lösung stellt sicher, daß das Blutdrucksignal nach dem Artefakt dem Signal vor dem Artefakt gleicht.
Der Test im Schritt 54 ist ein Test auf eine Maximal-Bedingung, nämlich s(t) ≤ smin. smin kann als 4 kPa (30 mmHg) ausgewählt sein. Ein positives Ergebnis dieses Tests zeigt ein Blutdrucksignal einer geringen Amplitude an.
Jedoch ist die Gültigkeit der letzteren Bedingung nur angenommen, wenn dieselbe für eine vorbestimmte Zeitdauer stabil ist. Diese Zeitdauer wird mittels eines Zeitgebers gesteuert, der mit "Delay&submin;Timer" bezeichnet ist, der im Schritt 58 erhöht wird. Er wird dann im Schritt 59 gegenüber seinem Maximum DTMAX getestet (das vorzugsweise einer Sekunde entsprechen kann). Falls die Zeitgeberbedingung noch nicht erfüllt ist, springt der Betrieb zu Knoten 60. Andernfalls wurde das Ende eines Artefakts erfaßt und der Betrieb setzt am Knoten 61 fort.
Es sei erneut der Weg nach dem Knoten 60 betrachtet. "Long&submin;Timer" wird im Schritt 62 erhöht, woraufhin der letzte Test für das Ende des Artefakts im Schritt 55 durchgeführt wird, in dem Long&submin;Timer mit einer Grenze LTMAX (die typischerweise 2 Minuten entspricht) verglichen wird. Wenn diese Bedingung ebenfalls nicht gültig ist, wurde kein "Ende eines Artefakts" erfaßt und der Betrieb springt zur Bezeichnung "D" (siehe Fig. 6d und nachfolgende Erörterung).
Laßt uns nun zu den Fällen zurückkehren, in denen tatsächlich das Ende eines Artefakts entdeckt wurde. Dies ist der Weg, der den Knoten 63 und die Bezeichnung "E" einschließt. Grundsätzlich gibt es zwei Wege, den Knoten 63 zu erreichen:
Der erste ist, wenn eine der ersten drei Bedingungen (Schritte 52, 53 und 54) gültig ist, wobei in diesem Fall Long&submin;Timer&submin;Flag auf FALSCH (Block 64) gesetzt wird. Der zweite ist der Fall, in dem eine lange Aus-Zeit entdeckt wurde; in dem letzteren Fall wird Long&submin;Timer&submin;Flag auf WAHR (Block 65) gesetzt.
Wie bereits oben erwähnt wurde, ist der Weg zur Bezeichnung "E" der Weg, dem gefolgt werden muß, wenn das Ende eines Artefakts erfaßt wurde. Dieser Weg wird in Fig. 6d fortgesetzt. In diesem Fall wird F/S&submin;Flag rückgesetzt, d.h. auf FALSCH gesetzt, siehe Block 66 in Fig. 6d. Ferner wird Long&submin;Timer rückgesetzt (Block 67) und ebenso wird der Delay&submin;Timer rückgesetzt (Block 68). Der Betrieb springt nun zu Knoten 69.
Dies ist der Knoten, an dem alle Wege des Betriebsdiagramms wieder zusammenführen. Es ist zu bemerken, daß der Knoten 69 ebenfalls über die Bezeichnung "D" erreicht werden kann, d.h. den Ausgang der anderen Teile des Betriebsdiagramms (siehe Fig. 6b und 6c). Den Rest des Bearbeitungsdiagramms haben alle Wege gemeinsam. Er ist einfach vorgesehen, um die Flag, die für einen bestimmten Zeitbetrag nach dem Ende eines Artefakts aktiv ist, zu steuern.
Diese Flag wurde oben mit "In_Flag" bezeichnet.
Als erstes wird überprüft, ob In&submin;FS&submin;Flag gesetzt, d.h. WAHR ist (Schritt 70). Da die Zeitperiode für In&submin;FS&submin;Flag nur nach dem Ende eines Artefakts beginnt, muß FS&submin;Flag FALSCH sein. Diese Bedingung wird in Schritt 71 überprüft. Wenn sie ein positives Ergebnis ergibt, wird ein Zeitgeber, der sich auf In&submin;FS&submin;Flag bezieht und hierin "In&submin;FS&submin;Timer" genannt wird, erhöht (siehe Block 72). Er wird nachfolgend mit seinem Maximum IFTMAX überprüft (Schritt 73). IFTMAX ist vorzugsweise derart ausgewählt, daß In&submin;FS&submin;Flag 4 Sekunden nach dem Ende eines Artefakts rückgesetzt wird. Da das Verarbeitungsintervall des Betriebs 32 ms ist, ist IFTMAX vorzugsweise auf 128 eingestellt. Dies ergibt eine Zeitperiode von 128 x 32 ms = 4096 ms.
Falls In&submin;FS&submin;Timer sein Maximum erreicht hat - was bedeutet, daß die Zeitperiode für In&submin;FS&submin;Flag verstrichen ist -, fährt der Betrieb mit Block 74 fort, in dem In&submin;F/S&submin;Flag auf FALSCH gesetzt wird. Ferner wird In&submin;FS&submin;Timer rückgesetzt (Block 75).
Alle Wege - egal ob sie eine Erhöhung von In&submin;FS&submin;Timer beeinflussen und ob sie In&submin;F/S&submin;Flag rücksetzen oder nicht - enden am Knoten 76. Das Flußdiagramm endet bei der Bezeichnung "RÜCKSPRUNG" 77.
Fig. 7 zeigt ein medizinisches Überwachungssystem mit einem invasiven Blutdruckkanal, der wiederum einen Artefaktdetektor gemäß der vorliegenden Erfindung, in Blockdiagrammform, einschließt. Eine Mehrzahl von Eingangs-Kanälen oder -Modulen 78a bis 78c ist mit einer Schnittstelle 79 verbunden. Eine der Eingangsvorrichtungen ist ein Blutdruck-Kanal oder -Modul 78b ("BP" bedeutet Blutdruck; BP = Blood Pressure).
Die Eingangsmodule 78a bis 78c stehen über die Schnittstelle 79 mit einer CPU (Zentrale Verarbeitungseinheit) 80 in Verbindung. Die CPU 80 arbeitet unter der Steuerung einer Mehrzahl von Modulen. Als erstes existiert das Betriebssystem 81a, das die elementaren Betriebsfunktionen liefert. Andere Module sind Parametermodule, wie z.B. eine EKG-Handhabungsvorrichtung 81b (EKG = Elektrokardiogramm), eine Blutdruckhandhabungsvorrichtung 81c und eine Alarmhandhabungsvorrichtung 81d. Es ist offensichtlich, daß es mehrere andere Module geben kann - die z.B. Eingangskanälen, wie z.B. der Atmung, der Temperatur, den Blutgasen oder anderen physiologischen Parametern zugewiesen sind -, die in Fig. 7 nicht speziell gezeigt sind.
Die Blutdruckhandhabungsvorrichtung 81c enthält zwei elementare Module. Das erste ist die Blutdruckberechnungsmaschine 82a, die den mittleren Blutdruck berechnet, ebenso wie die systolischen und diastolischen Werte. Interessierende Blutdrucke können der arterielle mittlere Blutdruck, der arterielle Lungenblutdruck und der Hauptvenendruck sein. Der Betrieb der Blutdruckberechnungsmaschine 82a ist in dem Patent US 4,667,680 offenbart. Dieses liefert ferner eine "Signalverarbeitung", z.B. das Skalieren und die Verstärkungseinstellung der Signalabtastwerte.
Eine zweite elementare Komponente der Blutdruckhandhabungsvorrichtung 81c ist der Artefaktdetektor 82b - hierin F/S-Prozessor genannt. Dieser steht über einen Puffer 83 mit der Blutdruckberechnungsmaschine 82a in Verbindung, insbesondere, um die Werte des mittleren Schlag-zu-Schlag-Blutdrucks zu empfangen, die oben als mi(pulse) bezeichnet wurden.
Der F/S-Prozessor 82b weist eine Mittelungseinrichtung 84 auf, die grundsätzlich den Schritt 17 in Fig. 5 und den Schritt 26 in Fig. 6a durchführt. Eine weitere Komponente ist eine -Berechnungsmaschine 85, (siehe Bezugszeichen 18 in Fig. 5 und 27 in Fig. 6a).
Der Artefakt- oder Spülungs- und Probenentnahme-Detektor wurde in Fig. 7 als 86 bezeichnet. Er führt grundsätzlich die Schritte des Blocks 22 in Fig. 5 oder die 5Schritte 36, 37 und 39 in den Fig. 6a und 6b durch, nämlich den Test bezüglich der Bedingungen, die ein Artefakt anzeigen könnten. Wie bereits oben erörtert wurde, müssen diese Bedingungen bestätigt werden, d.h., daß dieselben für eine bestimmte Zeitperiode gültig sein müssen. Diese Funktionalität wird mittels einer F/S-Bestätigungsvorrichtung 87 geliefert (siehe Bezugszeichen 23 in Fig. 5 und Bezugszeichen 41 und 42 in Fig. 6b).
Nicht zuletzt hat der F/S-Prozessor 82b ebenfalls das Ende eines Artefakts erfaßt. Diese Funktion wird durch einen F/S-Enddetektor 89 geliefert, vergleiche Bezugszeichen 24 in Fig. 5 und die gesamte Fig. 6c.
Wann immer der F/S-Prozessor 82b ein gültiges Artefakt erfaßt, wird die oben genannte F/S&submin;Flag gesetzt. Der Zustand dieser Flag wird zur Alarmhandhabungsvorrichtung 81d gesendet und hemmt dieselbe, solange sie gesetzt ist, wie durch den Weg 90 in Fig. 7 dargestellt ist.
Die CPU 80 zeigt ebenfalls Alarme an, wie z.B. akustische und Systemalarme (Bezugszeichen 91) oder optische Alarme (Weg 92). Die letzteren werden über einen Videographiespeicher 93 zu einem Bildschirm 94, z.B. einer CRT (Kathodenstrahlröhre; CRT = Cathode Ray Tube), geführt.
Fig. 8a zeigt ein physiologisches Blutdrucksignal 95 und den Mittelwert oder Vergleichswert m(t) 96, den letzteren in gestrichelten Linien. Fig. 8b stellt den Zustand der F/S&submin;Flag dar, wobei F/S&submin;Flag = 1 eine erfaßte Artefaktbedingung anzeigt und F/S&submin;Flag = 0 kein Artefakt.
Es sei z.B. der positive Gradient des Blutdrucksignals 95 beim Bezugszeichen 97 betrachtet. Dies ist Artefakt, das durch das Entnehmen einer Blutprobe verursacht wurde. Innerhalb von zwei Sekunden nach seinem Einsetzen löst der Artefaktdetektor (bei t = t0) die Alarme aus und deaktiviert dieselben. Genauso veranlaßt eine nachfolgende Katheterspülung (Bezugszeichen 98) den Artefaktdetektor, die Alarme auszulösen und zu deaktivieren. In beiden oben erörterten Fällen sind alle Bedingungen für ein Artefakt WAHR; insbesondere übersteigt das Blutdrucksignal 95 den Vergleichswert 96 für mehr als zwei Sekunden, was tatsächlich eine elementare Funktionalität, die von der vorliegenden Erfindung geliefert wird, darstellt.
Ähnliche Betrachtungen gelten bei der Blutprobenentnahme bei den Bezugszeichen 99 und 100 und für die Katheterspülung 101. Es sei bemerkt, daß der geringe Anstieg beim Bezugszeichen 102 nicht als ein Artefakt erfaßt wird, d.h., daß dasselbe als ein physiologisches Ereignis interpretiert wird.

Claims

1. Verfahren zum Erfassen von künstlichen Artefakten in einem Blutdruckmeßsystem, insbesondere zum Erfassen von Artefakten, die durch eine Probenentnahme oder eine Spülung in einem invasiven Blutdruckmeßsystem verursacht werden, das folgende Schritte aufweist:

(1.1) Erhalten (17, 26) einer Zeitsequenz von Abtastwerten, die den tatsächlichen Blutdruck eines Wesens, vorzugsweise eines menschlichen Wesens, darstellen,

(1.2) Berechnen (21, 29) eines Mittelwertes basierend auf vorhergehenden Werten des Blutdrucks,

(1.3) Vergleichen (36) von zumindest einem der Abtastwerte der Zeitsequenz mit dem Mittelwert,

(1.4) Wiederholen des Schritts des Vergleichens (36) oder der Schritte des Berechnens (21, 29) und des Vergleichens (36) für eine vorbestimmte Anzahl von Abtastwerten oder für einen vorbestimmten Zeitbetrag,

(1.5) Anzeigen (43) eines künstlichen Artefakts, wenn grundsätzlich alle Vergleiche ergaben, daß die Abtastwerte den Mittelwert überschritten.

2. Verfahren gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Mittelwert ein sich bewegender Durchschnitt ist.

3. Verfahren gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Mittelwert aus dem mittleren Schlag-zu-Schlag-Blutdruck berechnet wird.

4. Verfahren gemäß Anspruch 1, das folgenden zusätzlichen Schritt aufweist:

(4.1) Anzeigen (43) eines künstlichen Artefakts, ausschließlich wenn alle der vorbestimmten Anzahl von Abtastwerten, oder die Abtastwerte während des vorbestimmten Zeitbetrags eine vorbestimmte Schwelle (37) überschreiten oder gleich dieser sind.

5. Verfahren gemäß Anspruch 1, das folgenden zusätzlichen Schritt aufweist:

(5.1) Anzeigen (43) eines künstlichen Artefakts, ausschließlich wenn der Unterschied zwischen grundsätzlich jedem Abtastwert und dem Abtastwert, der demselben zeitlich vorausgeht, größer oder gleich einer vorbestimmten Grenze (39) ist, wobei die Abtastwerte aus der vorbestimmten Anzahl von Abtastwerten sind oder Abtastwert sind, die während des vorbestimmten Zeitbetrags auftreten.

6. Verfahren gemäß Anspruch 1, das folgenden zusätzlichen Schritt aufweist:

(6.1) Verändern (32, 34) der Amplitude des Mittelwertes abhängig von vorher erfaßten Artefakten.

7. Verfahren gemäß Anspruch 6, bei dem die Amplitude des Mittelwertes erhöht wird (32), wenn für eine vorbestimmte Zeitperiode kein künstliches Artefakt erfaßt wurde.

8. Verfahren gemäß Anspruch 1, bei dem die Anzeige entfernt wird (66), wenn der Unterschied zwischen einem Abtastwert und dem vorangegangenen Abtastwert unter eine vorbestimmte Grenze (52) fällt.

9. Verfahren gemäß Anspruch 1, bei dem die Anzeige entfernt wird (66), wenn ein Pulsschlag erfaßt wird (53).

10. Verfahren gemäß Anspruch 1, bei dem die Anzeige entfernt wird (66), wenn ein Abtastwert oder eine vorbestimmte Anzahl von Abtastwerten oder die Abtastwerte in einem vorbestimmten Zeitfenster unter eine vorbestimmte Grenze fallen (54).

11. Verfahren gemäß Anspruch 1, bei dem die Anzeige entfernt wird (66), wenn seit dem letzten Einsetzen (55) eine vorbestimmte Zeitperiode vergangen ist.

12. Verfahren gemäß Anspruch 1, das folgenden Schritt aufweist:

(12.1) Unterdrücken oder Deaktivieren (90) eines Alarms, solange ein künstliches Artefakt angezeigt wird.

13. Blutdruckmeßsystem, insbesondere invasives Blutdruckmeßsystem, mit folgenden Merkmalen:

(13.1) einer Blutdruck-Erfassungseinrichtung (78b), die angeordnet ist, um von einem Blutdruckwandler elektronische Signale zu empfangen, die den Blutdruck eines Wesens darstellen,

(13.2) einer Blutdruck-Berechnungseinrichtung (82a) zum Berechnen des Blutdrucks, insbesondere des mittleren Schlag-zu-Schlag- Blutdrucks, aus den elektronischen Signalen, die von der Blutdruck-Erfassungseinrichtung empfangen werden,

(13.3) einerAlarmerzeugungseinrichtung (81d), die angeordnet ist, um einen Alarm zu erzeugen, wenn der berechnete Blutdruck zumindest eine vorbestimmte Alarmbedingung erfüllt, insbesondere, wenn er unter eine vorbestimmte Grenze fällt oder diese überschreitet,

(13.4) einer Erfassungseinrichtung für künstliche Artefakte (82b), die

(13.4.1) Abtastwerte, die den tatsächlichen Blutdruck des Wesens darstellen, mit einem Mittelwert, der auf vorangegangenen Werten des Blutdruckes (86) basiert, vergleicht,

(13.4.2) den Vergleich für eine vorbestimmte Anzahl von Abtastwerten (87) wiederholt und

(13.4.3) ein Signal zur Anzeige künstlicher Artefakte erzeugt, wenn grundsätzlich alle Vergleiche ergaben, daß die Abtastwerte den Mittelwert oder die Werte überschritten,

(13.5) wobei das Signal zur Anzeige künstlicher Artefakte zu der Alarmerzeugungseinrichtung (81d) geleitet wird, wodurch bewirkt wird, daß die Alarmerzeugungseinrichtung (81d) Alarme unterdrückt, solange das Signal zur Anzeige künstlicher Artefakte in seinem aktiven Zustand ist.