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Hintergrund
der Erfindung
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Die
vorliegende Erfindung betrifft Systeme zur Messung des arteriellen
Blutdruckes. Die Erfindung betrifft insbesondere eine Sensoreinheit
zur Messung des arteriellen Blutdruckes in einer verhältnismäßig kontinuierlichen
und nicht invasiven Weise.
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Der
Blutdruck wird bislang typischerweise mittels einer von vier grundlegenden
Methoden gemessen: invasiv, oszillometrisch, auskultatorisch und tonometrisch.
Die invasive, auch als arterielle Linie (A-Linie) bezeichnete Methode
umfaßt
die Einführung
einer Nadel in die Arterie. Dabei wird ein mit einer Fluidsäule verbundener
Meßwandler
zur Ermittlung des exakten arteriellen Blutdruckes eingesetzt. Mit
einer geeigneten Instrumentierung kann auf diese Weise des systolische,
mittlere und diastolische Druck ermittelt werden. Indes ist diese
Methode schwierig in der Ausführung,
teuer und birgt medizinische Risiken. Die Durchführung der invasiven oder A-Linien-Methode
bringt Probleme mit sich. So tritt häufig Resonanz auf, was zu signifikanten
Meßfehlern
führt.
Ferner kann ein großer
Meßfehler
auftreten, wenn sich am Ende des Katheters ein Blutgerinnsel bildet
oder das Ende des Katheters gegen die Arterienwand angeordnet wird.
Um die genannten Fehler zu eli minieren oder zu verhindern, muß der Aufbau
häufig
nachgestellt werden. Zudem ist ein ausgebildeter praktischer Arzt
erforderlich, um die Nadel in die Arterie einzuführen. Dies trägt zu den
hohen Kosten dieser Methode bei. Schließlich sind medizinische Komplikationen,
wie Infektionen oder Schädigung
von Nerven, möglich.
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Die
weiteren Methoden zur Messung des Blutdruckes sind nicht invasiv.
Die oszillometrische Methode beruht auf der Messung der Amplitude
von Druckschwankungen in einer aufgeblasenen Manschette. Die Manschette
wird gegen eine mit dieser zusammenwirkende Arterie des Patienten
angelegt und anschließend
mit verschiedenen Drucken beaufschlagt. Der mittlere Druck wird
dadurch bestimmt, indem der Druck in der Manschette abgetastet und der
mittlere Druck in der Manschette zu dem Zeitpunkt ermittelt wird,
bei welchem die Amplitude des Peaks auftritt. Der systolische und
der diastolische Druck werden durch den Druck in der Manschette
ermittelt, wenn die Druckschwankung eine vorherbestimmte Rate der
Amplitude des Peaks erreicht hat.
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Auch
die auskultatorische Methode umfaßt das Aufblasen einer Manschette,
welche um eine mit dieser zusammenwirkende Arterie des Patienten
angeordnet wird. Während
des Aufblasens der Manschette wird ein Ablassen von Luft aus der
Manschette ermöglicht.
Der systolische Druck wird angezeigt, wenn das Auftreten der Korotkoff-Töne beginnt,
während
Luft aus der Manschette abgelassen wird. Der diastolische Druck
wird angezeigt, wenn die Korotkoff-Töne beginnen abzuflauen oder
verschwinden. Die auskultatorische Methode ist ausschließlich zur Ermittlung
des systolischen und des diastolischen Druckes geeignet.
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Da
sowohl bei der oszillometrischen als auch bei der auskultatorischen
Methode das Aufblasen einer Manschette erforderlich ist, ist die
Durchführung von
häufigen
Messungen aufwendig. Die Häufigkeit der
Messungen ist durch die Zeit beschränkt, welche zum komfortablen
Aufblasen der Manschette und zum Ablassen der Luft aus der Manschette,
während die
Messungen durchgeführt
werden, erforderlich ist. Da die Manschette über einen verhältnismäßig großen, die
Arterie umgebenden Bereich aufgeblasen wird, empfindet der Patient
das Aufblasen und Entleeren der Manschette als unangenehm. Die oszillometrische
und die auskultatorische Methode sind folglich für einen wiederholten Einsatz über einen
langen Zeitraum nicht geeignet.
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Sowohl
der oszillometrischen als auch die auskultatorischen Methode mangelt
es an Genauigkeit und Übereinstimmung
bei der Ermittlung der systolischen und diastolischen Druckwerte.
Die oszillometrische Methode verwendet eine willkürliche Rate zur
Bestimmung des systolischen und des diastolischen Druckwertes. Desgleichen
erfordert die auskultatorische Methode eine Beurteilung, wann die Korotkoff-Töne beginnen
und wann sie verschwinden. Diese Untersuchung wird dann vorgenommen, wenn
die Korotkoff-Töne
am schwächsten
sind. Hieraus ergeben sich bei der auskultatorischen Methode Ungenauigkeiten
aufgrund schwacher Signale.
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Die
vierte Methode zur Messung des arteriellen Blutdruckes ist bislang
die Tonometrie. Eine tonometrische Methode zur nicht invasiven Überwachung des
Blutdruckes ist der WO 93/15653 A1 entnehmbar. Die Druckschrift
beschreibt eine Methode zum Feststellen, welcher Bereich des Sensors
am besten über
der jeweiligen Arterie angeordnet ist, um den inneren Blutdruck
ermitteln zu können.
Die bekannte Methode macht von einem Einsatz von Druckenergie Gebrauch.
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Die
tonometrische Methode macht typischerweise von einem Meßwandler
mit einer Anordnung von druckempfindlichen Elementen Gebrauch, welcher über einer
oberflächigen
Arterie angeordnet wird. Auf den Meßwandler werden Druckkräfte ausgeübt, um die
darunterliegende Arterienwand abzuflachen, ohne die Arterie zu verschließen. Die
druckempfindlichen Elemente der Anordnung weisen üblicherweise
wenigstens eine Abmessung auf, welche kleiner ist als das Lumen
der darunterliegenden Arterie, in welcher der Blutdruck gemessen
werden soll. Der Meßwandler
wird derart angeordnet, daß sich wenigstens
eines der einzelnen druckempfindlichen Elemente über zumindest einem Teil der
darunterliegenden Arterie befindet. Die Ausgabe eines der druckempfindlichen
Elemente wird für
die Überwachung
des Blutdruckes herangezogen. Der von dem ausgewählten druckempfindlichen Element
gemessene Druck hängt
von dem Andruck ab, mit welchem der Meßwandler gegen die Haut des
Patienten angedrückt
wird. Solche tonometrischen Systeme messen einen Referenzpunkt unmittelbar
an dem Handgelenk und korrelieren diesen mit dem arteriellen Druck. Jedoch
ist eine Rekalibrierung des tonometrischen Systems erforderlich,
wenn sich der Patient bewegt, da das System eine Änderung
der Verstärkung
erfahren kann. Da die Genauigkeit derartiger tonometrischer Systeme
von der genauen Anordnung der einzelnen druckempfindlichen Elemente
oberhalb der darunterliegenden Arterie abhängt, ist die Anordnung des
Meßwandlers
von großer
Bedeutung. Folglich ist die Plazierung des Meßwandlers solcher tonometrischer
Systeme zeitaufwendig und fehleranfällig.
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Die
oszillometrische, auskultatorische und tonometrische Methoden messen
und ermitteln den Blutdruck dadurch, indem sie die durch die Blutdruckimpulse
bewirkte Kraft oder die Verdrängung
erfassen, wenn die darunterlie gende Arterie komprimiert oder flach
gedrückt
wird. Der Blutdruck wird dadurch erfaßt, indem die durch die Blutdruckimpulse
bewirkten Kräfte
in einer Richtung senkrecht zu der darunterliegenden Arterie gemessen
werden. Der Blutdruckimpuls bewirkt bei diesen Methoden jedoch auch Kräfte parallel
zu der darunterliegenden Arterie, wenn die Blutdruckimpulse die
Ränder
des Sensors überqueren,
welcher gegen die oberhalb der darunterliegenden Arterie befindliche
Haut des Patienten angedrückt
wird. So werden insbesondere bei der oszillometrischen und bei der
auskultatorischen Methode parallele Kräfte auf die Ränder bzw.
Seiten der Manschette ausgeübt.
Bei der tonometrischen Methode werden parallele Kräfte auf
die Ränder
des Meßwandlers
ausgeübt.
Diese durch die Blutdruckimpulse auf den Sensor bewirkten parallelen
Kräfte erzeugen
einen Druckgradient über
die druckempfindlichen Elemente. Ein solcher, ungleichmäßiger Druckgradient
erzeugt zumindest zwei verschiedene Drücke, nämlich einen ersten Druck an
dem Rand des druckempfindlichen Elementes und einen zweiten Druck
unmittelbar unterhalb des druckempfindlichen Elementes. Hieraus
resultieren Ungenauigkeiten und Inkonsistenzen bei der Messung des
Blutdruckes mittels der oszillometrischen, auskultatorischen und
tonometrischen Methode.
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Zusammenfassung
der Erfindung
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Ein
Sensor mit einer Abtastfläche
zum Erfassen des Blutdruckes in einer darunterliegenden Arterie
eines Patienten umfaßt
einen Meßwandler,
eine kompressible Seitenwand, ein nachgiebiges Diaphragma und ein
fluidisches Verbindungsmedium. Die Seitenwand ist von dem Meßwandler
getrennt und hält
den Meßwandler
oberhalb der darunterliegenden Arterie. Das nachgiebige Diaphragma
ist von der Abtastfläche
des Meßwandlers
mit Abstand angeordnet. Das fluidische Verbindungsmedium ist zwischen
der Abtastfläche des
Meßwandlers
und dem nachgiebigen Diaphragma diese miteinander verbindend angeordnet
und überträgt Blutdruckimpulse
in der darunterliegenden Arterie von dem nachgiebigen Diaphragma
an die Abtastfläche
des Meßwandlers. Gemäß einer
Ausführungsform
ist das fluidische Verbindungsmedium von der Seitenwand isoliert,
so daß über das
fluidische Verbindungsmedium keine Kräfte von der Seitenwand an den
Meßwandler übertragen werden.
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Kurze Beschreibung
der Zeichnungen
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In
der Zeichnung zeigen:
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1 eine perspektivische Ansicht
eines Blutdruck-Überwachungssystems
mit einer an dem Handgelenk eines Patienten angeordneten Sensoreinheit;
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2 ein Blockschema des Blutdruck-Überwachungssystems
gemäß 1;
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3 eine Schnittansicht der
an dem Handgelenk eines Patienten angeordneten Sensoreinheit gemäß 1;
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4 eine Schnittansicht der
Sensoreinheit gemäß 1 mit einem Sensor; und
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5 eine Schnittansicht einer
alternativen Ausführungsform
des Sensors gemäß 4.
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Detaillierte
Beschreibung bevorzugter Ausführungsformen
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In 1 ist ein Blutdruck-Überwachungssystem 10 zum
Messen und Anzeigen des Blutdruckes in einer darunterliegenden Arterie
(nicht gezeigt) an dem Handgelenk 12 eines Patienten dargestellt.
Das Überwachungssystem 10 umfaßt eine
Handgelenk-Einheit 13, eine Sensoreinheit 14,
ein Kabel 15 und eine Bildschirmeinheit 16.
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Die
Handgelenk-Einheit 13 weist einen Sensorträger 18 und
einen Gurt 20 auf. Der Sensorträger 18 paßt über das
Handgelenk 12 oberhalb einer darunterliegenden Arterie
(nicht gezeigt) und hält
die Sensoreinheit 14 über
der darunterliegenden Arterie. Der Sensorträger 18 ist vorzugsweise
starr.
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Der
Gurt 20 weist ein nachgiebiges Band auf und ist vorzugsweise
aus Nylon® gefertigt.
Der Gurt 20 ist an dem Sensorträger 18 festgelegt
und umschlingt das Handgelenk 12, um die Sensoreinheit 14 an
dem Handgelenk 12 zu halten.
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Die
Sensoreinheit 14 ist mittels Kabel 15 elektrisch
mit der Bildschirmeinheit 16 verbunden und umfaßt im allgemeinen
eine Motoreinheit 22 und einen Sensor 24. Die
Motoreinheit 22 ist an dem Sensorträger 18 befestigt und
mechanisch mit dem Sensor 24 verbunden. Die Motoreinheit 22 bewirkt
einen variablen Andruck des Sensors 24, so daß der Blutdruck
erfaßt
und gemessen werden kann, wenn mittels der Sensoreinheit 14 variable
Andruckkräfte
auf die darunterliegende Arterie ausgeübt werden.
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Der
Sensor 24 ist mit der Motoreinheit 22 verbunden.
Beim Anordnen an dem Handgelenk 12 wird der Sensor 24 oberhalb
der darunterliegenden Arterie positioniert. Der Sensor 24 erfaßt und mißt die Blutdruckimpulse
in der darunterliegenden Arterie.
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Die
Bildschirmeinheit 16 ist mittels Kabel 15 mit
der Motoreinheit 22 und dem Sensor 24 verbunden.
Die Bildschirmeinheit 16 umfaßt Bedienschalter bzw. verschiedene
Eingabezugänge 25a–25h,
digitale Anzeigen 26a–26c und
eine Bildanzeige 28. Die Eingabezugänge 25a–25h dienen
zur Steuerung der Bildschirmeinheit 16 und ermöglichen
eine Ka librierung der Bildschirmeinheit 16. Die Eingabezugänge 25a–25c umfassen
Hard-Keys zur Steuerung der Bildschirmeinheit 14 auf. Die
Eingabezugänge 25d–25h umfassen
mittels Software programmierbare Keys, welche an verschiedene Funktionen
angepaßt
werden können.
Die digitalen Anzeigen 26a–26c zeigen jeweils
kontinuierlich den systolischen, diastolischen und mittleren Blutdruck
an. Die Bildanzeige 28 zeigt die Blutdruckimpulse, Wellenformen
sowie Eingabeaufforderungen an, um dem Benutzer Anweisungen zu geben.
Die Bildschirmeinheit 16 empfängt die Signale der von dem
Sensor 24 erfaßten
Blutdruckimpulse und errechnet den systolischen, diastolischen und
mittleren Blutdruck. Sind diese Werte bestimmt worden, so zeigt
die Bildschirmeinheit 16 die entsprechenden Werte sowohl
in analoger als auch in digitaler Form an. Die Bildschirmeinheit 16 steuert
ferner die Motoreinheit 22.
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Während des
Einsatzes wird der Sensor 24 über das Handgelenk 12 oberhalb
der Radialarterie gestreift. Die Motoreinheit 22 bewegt
den Sensor 24, um den Andruck auf das Handgelenk 12 oberhalb
der Radialarterie zu variieren. Während der Andruck variiert
wird, wird die Wellenform des arteriellen Druckes erfaßt. Die
Wellenform bzw. -gestalt des arteriellen Druckes wird dadurch erhalten,
indem die Amplitude des Druckes eines individuellen Herzzyklus' über die Zeit gemessen wird.
Die Gestalt der Wellenform ist eine Funktion des ausgeübten Druckes
und wird von dem digitalen Signalverarbeitungsschaltkreis der Bildschirmeinheit 16 zur
Berechnung des systolischen, mittleren und diastolischen Druckes verwendet.
Die errechneten Drucke werden von den Anzeigen 26a–26c und
der Bildanzeige 28 angezeigt.
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In 2 ist ein Blockschema des
Blutdruck-Überwachungssystems 10 wiedergegeben. Wie
insbesondere aus 2 ersichtlich,
umfaßt
die Bildschirmeinheit 16 ferner einen Eingabesignal-Prozessor 30,
einen Analog-Digital-Wandler (A/D-Wandler) 32, einen Mikroprozessor 34,
Eingabezugänge 25a–25h,
einen motorischen Antrieb 38, Anzeigen 26a–26c, 28 sowie
eine Energieversorgung 42. Während des Betriebs empfängt der
Mikroprozessor 34 die mittels der Eingabezugänge 25a–25h eingegebenen
Signale. Die Eingabezugänge 25a–25h können auch
von einer Tastatur oder einem anderen Eingabemechanismus gebildet
sein. Die Eingabezugänge 25a–25h ermöglichen
dem Mikroprozessor 34 kalibriert zu werden.
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Der
Mikroprozessor 34 steuert den motorischen Antrieb 38,
um den von der Motoreinheit 22 auf den Sensor 24 bewirkten
Andruck zu variieren. Der Andruck wird durch den Sensor 24 entsprechend
der Anatomie des Patienten unmittelbar oberhalb der Arterie ausgeübt. Der
mittels der Motoreinheit 22 auf den Sensor 24 bewirkte
Andruck steigt mit zunehmender Zeit an. Während die bzw. der durch den Sensor 24 ausgeübte Kraft
bzw. Andruck zunimmt, steigt auch die Amplitude des Blutdruckimpulses
bis zu einem Maximalwert dieser Amplitude an. Ist die maximale Amplitude
bzw. die maximale Kraftübertragung
erreicht, so beginnt die Amplitude des Blutdruckimpulses abzunehmen,
da die Arterie jenseits dieser maximalen Kraftübertragung zunehmend abgeflacht
wird.
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Der
Sensor 24 erfaßt
und ermittelt die Amplitude und die Form der Blutdruckimpulse in
der darunterliegenden Arterie. Der Sensor 24 erzeugt elektrische
Sensorsignale, welche die Amplitude der erfaßten Blutdruckimpulse repräsentieren.
Die Sensorsignale werden an den Eingabesignal-Prozessor 30 der Bildschirmeinheit 16 übertragen.
Der Eingabesignal-Prozessor 30 verarbeitet die Sensorsignale
und filtert jegliches unerwünschtes
Hintergrundrauschen und an dere Effekte heraus. Die Sensorsignale
werden sodann von dem Eingabesignal-Prozessor 30 an den
Analog-Digital-Wandler 32 übertragen. Der Analog-Digital-Wandler 32 wandelt
die Sensorsignale in eine digitale Form um. Anschließend wird
das digitale Signal, welches die Amplitude des erfaßten Blutdruckimpulses
repräsentiert,
an den Mikroprozessor 34 übertragen.
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Auf
der Grundlage der digitalen Sensorsignale, welche die erfaßte Amplitude
und Gestalt der Blutdruckimpulse repräsentieren, ermittelt der Mikroprozessor 34 die
Information hinsichtlich der Wellenform, indem er die Amplitude
und die Gestalt über den
Zeitraum einzelner Herzzyklen aufträgt. Die Information hinsichtlich
der arteriellen Wellenform wird dadurch bestimmt, indem die arteriellen
Wellen mit einer Rate abgefragt werden, welche signifikant größer ist
als die Herzfrequenz, so daß eine
hohe Genauigkeit der arteriellen Druckwelle meßbar ist. Aus dieser Information
errechnet der Mikroprozessor 34 den systolischen, diastolischen
und mittleren Blutdruck. Existiert über die Fläche des Sensors 24 kein Druckgradient,
so entspricht der dem Herzzyklus mit der Druckamplitudenspitze oder
der maximalen Kraftübertragung
entsprechende Andruck im wesentlichen dem mittleren Arteriendruck.
Auf der Grundlage des mittleren Arteriendruckes errechnet der Mikroprozessor 34 den
systolischen und diastolischen Blutdruck.
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Alternativ
kann vorgesehen sein, daß der
Mikroprozessor 34 den Blutdruck aus dem Verhältnis zwischen
der Druckamplitude der individuellen Herz-Wellenform und dem durch
den Sensor 24 ausgeübten
Andruck errechnet. Diese Ergebnisse können aus den Wellenformen sowohl
vor als auch nach der Wellenform mit der maximalen Kraftübertragung erhalten
werden.
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Der
Mikroprozessor 34 kann den Blutdruck ferner auch aus der
Gestalt der individuellen Herz-Wellenformen errechnen. Diese Ergebnisse
beruhen auf der Fläche
unter Teilabschnitten der Wellenformen oder können auf der Form einer Anstiegszeit
einer beliebigen Anzahl von Parametern beruhen. Die errechneten
Blutdrucke werden auf den Anzeigen 26a–26c angezeigt. Die
Energieversorgung 42 versorgt die Bildschirmeinheit 16 und
die Motoreinheit 22 mit Strom.
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3 zeigt einen Querschnitt
entlang der Linie 3-3 gemäß 1 mit der Handgelenk-Einheit 13 und
der Sensoreinheit 14, welche an dem Handgelenk 12 eines
Patienten mit einer darunterliegenden Arterie 44 angeordnet
sind. In 3 sind der
Sensorträger 18 und
der Gurt 20 der Handgelenk-Einheit 13 sowie der Sensor 24 der
Sensoreinheit 14 vergrößert dargestellt.
Der Sensorträger 18 weist
einen Rahmen 46, Abstandhalter 48, einen Verschluß 50,
eine Stabilisierungsstütze 52 und
eine Schraube 54 auf. Der Rahmen 46 ist von einem
Metallrahmen gebildet, welcher partiell um das Handgelenk 12 dieses
umgebend herum gebogen ist. Der Rahmen 46 umfaßt untere
Gurtöffnungen 56a, 56b und
einen Einstellschlitz 58. Die Gurtöffnungen 56a, 56b sind
entlang des unteren Endes des Rahmens 46 angeordnet. Die
Gurtöffnung 56a sorgt
für eine
Befestigung des Gurtendes 20a des Gurtes 20 an
dem Rahmen 46. Der Gurt 20 ist durch die Gurtöffnung 56a hindurch
geführt,
so daß der
Gurt 20 aufgedoppelt ist, wobei das freie Ende 20b an
dem Verschluß 50 festgelegt
ist. Der Einstellschlitz 58 erstreckt sich von der Gurtöffnung 56b nach
oben in Richtung des oberen Endes des Rahmens 46. Der Einstellschlitz 58 ermöglicht eine Verlagerung
der Stabilisierungsstütze 52 in
dem Schlitz 58 nach oben und unten, so daß die Stabilisierungsstütze 52 gemäß der jeweiligen
Anatomie, an welcher die Sensoreinheit 14 angebracht werden soll,
eingestellt werden kann. Der Rahmen 46 trägt die Motoreinheit 22 und
hält den
Sensor 24 oberhalb der darunterliegenden Arterie 44 des
Handgelenkes 12. Der Rahmen 46 hält ferner
den Gurt 20 unter dem Handgelenk 12. Folglich
ist der Sensor 24 in einer stabilen Position bezüglich des
Handgelenkes 12 gehalten, während die Blutdruckimpulse
erfaßt
und gemessen werden.
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Der
Abstandhalter 48 ist entlang eines oberen, horizontalen
Abschnittes des Rahmens 46 angebracht und zwischen der
Sensoreinheit 14 und dem Rahmen 46 angeordnet.
Der Abstandhalter 48 beabstandet die Sensoreinheit 14 von
dem Rahmen 46.
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Der
Verschluß 50 ist
zwischen der Gurtöffnung 56b und
dem Einstellschlitz 58 starr an dem Rahmen 46 befestigt.
Der Verschluß 50 legt
das freie Ende 20b des Gurtes 20 lösbar an
dem Rahmen 46 fest, so daß das Handgelenk 12 unterstützt und
zwischen dem Rahmen 46, dem Sensor 24 und dem Gurt 20 angeordnet
ist.
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Die
Stabilisierungsstütze 52 besteht
im wesentlichen aus einer V-förmigen
Schiene mit einem ersten Schenkel 52a, welcher sich parallel
zu dem Einstellschlitz 58 des Rahmens 46 erstreckt,
und einem zweiten Schenkel 52b, welcher sich über und oberhalb
des Handgelenkes 12 erstreckt. Die Stabilisierungsstütze 52 ist
mittels der Schraube 54 starr an dem Rahmen 46 festgelegt.
Die Schraube 54 erstreckt sich durch den ersten Schenkel 52a und
den Einstellschlitz 58 hindurch. Die Schraube 54 und
der Schlitz 58 wirken derart zusammen, daß sie der
Stabilisierungsstütze 52 eine
bezüglich
dem Handgelenk 12 vertikale Verlagerung ermöglichen.
Auf diese Weise hält
der zweite Schenkel 52b der Stabilisierungsstütze 52 das
Handgelenk 12 nieder in Richtung des Gurtes 20,
um Bewegungen des Handgelenkes 12 einzuschränken, während die
Blutdruckimpulse in der darunterliegenden Arterie 44 erfaßt und gemessen
werden.
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Der
Gurt 20 besteht aus einem länglichen, flexiblen Band. Der
Gurt 20 weist ein erstes Ende auf, welches schlaufenartig
durch die Gurtöffnung 56b hindurch
gezogen und an ihm selbst unter Bildung der endständigen Schlaufe 20a festgelegt
ist. Der Gurt 20 besitzt ferner ein freies Ende 20b,
welches durch die Gurtöffnung 56a hindurch
gezogen und unterhalb des Handgelenkes 12 zurück bis hin
zu dem Verschluß 50 aufgedoppelt
ist, an welchem das freie Ende 20b festgeklemmt und mittels
des Verschlusses 50 lösbar
an dem Rahmen 46 befestigt ist. Der Gurt 20 unterstützt das
Handgelenk 12 in der Position unterhalb des Rahmens 46 und
des Sensors 24.
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Wie
insbesondere aus 3 ersichtlich,
ist der Sensor 24 mit dem Kabel 15 verbunden und
umfaßt
einen Schwenkblockzapfen 62, einen Schwenkblock 64,
einen Meßwandler 66,
einen Flansch 68, eine Seitenwand 70, einen Haltering 72,
ein Diaphragma 74, ein Druck- bzw. fluidisches Verbindungsmedium 76 und
einen Fluidgel-Anschluß 78. Der
Schwenkblockzapfen 62 umfaßt ein erstes Ende, welches
mit dem Schwenkblock 64 verbunden ist, und ein zweites
Ende, welches mit der Motoreinheit 22 verbunden ist. Der
Schwenkblockzapfen 62 verbindet somit den Sensor 24 mit
der Motoreinheit 22.
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Der
Schwenkblock 64 greift an dem ersten Ende des Schwenkblockzapfens 62 an.
Der Schwenkblock 64 weist ein unteres Ende auf, welches
mit dem Meßwandler 66 verbinden
ist. Der Schwenkblock 64 verbindet somit den Sensor 24 mit der
Motoreinheit 22.
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Der
Meßwandler 66 ist
scheibenförmig
ausgebildet. Der Meßwandler 66 ist
zwischen dem Schwenkblock 64 und dem Flansch 68 angeordnet. Der
Meßwandler 66 umfaßt druckempfindliche
Elemente, wie eine piezoresistive Sensorbrücke (nicht dargestellt), um
die Blutdruckimpulse in der Arterie 44 zu erfassen.
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Der
Flansch 68 ist ringförmig
und geringfügig konkav
ausgebildet, so daß sich
der Sensor 24 besser an die Anatomie bzw. äußere Form
des Handgelenks 12 anpaßt. Der Flansch 68 ist
mit einem äußeren Umfang
des Meßwandlers 66 starr
verbunden. Der Flansch 68 trägt die Seitenwand 70 und
verbindet die Seitenwand 70 mit dem Meßwandler 66.
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Die
Seitenwand 70 ist ringförmig
ausgebildet und kompressibel und ist mit einer unteren Fläche des
Flansches 68 verbunden. Die Seitenwand 70 ist von
den Sensorelementen (nicht gezeigt) des Meßwandlers 66 mit Abtand
angeordnet und tritt mit dem die Arterie 44 umgebenden
Gewebe in Kontakt, um den Meßwandler 66 oberhalb
der Arterie 44 und oberhalb des die Arterie 44 umgebenden
Gewebes zu halten. Folglich ist eine exakte Positionierung des Meßwandlers
genau über
der Arterie 44 nicht erforderlich. Zugleich ist die Seitenwand 70 nicht
so weit von dem Meßwandler 66 beabstandet,
daß sie
einen so großen
Bereich des die Arterie 44 umgebenden Gewebes umgibt, daß es der
Patient als unangenehm empfindet. Da die Seitenwand 70 den
Meßwandler 66 von
dem die Arterie 44 umgebenden Gewebe trennt, werden durch
versehentliche Bewegungen des Patienten verursachte Meßfehler
des Blutdruckes vermindert.
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Die
Seitenwand 70 erzeugt ferner einen Druckgradient von im
wesentlichen gleich null über den
Sensor 24, so daß der
Sensor 24 den Blutdruck mit einer höheren Genauigkeit mißt. Die
Seitenwand 70 ist vor einem Ausweichen in einer Flächenrichtung nach
außen
von dem äußeren Umfang
des Meßwandlers 66 fort
gehalten. Da die Seitenwand 70 kompressibel ist, dämpft bzw.
absorbiert die Seitenwand 70 Kräfte oder Drücke, welche von den Blutdruckimpulsen
bewirkt. werden, während
die Pulse die Seitenwand 70 entlang dem Umfang bzw. dem
Rand des Sensors 24 überqueren.
Die Seitenwand 70 übt ferner
eine Kraft auf das die Arterie 44 umgebende Gewebe aus.
Dabei kommt die von der Seitenwand 70 bewirkte Kraft im
wesentlichen der von dem die Arterie 44 umgebenden Gewebe
bewirkten Kraft gleich, um die von dem Gewebe bewirkte Kraft auszugleichen
bzw. zu neutralisieren. Folglich drückt die von der Seitenwand 70 ausgeübte Kraft
das Gewebe in eine neutrale Position, so daß der Druck der Arterie 44 mit
einer höheren
Genauigkeit meßbar
ist. Die Andruckkraft, welche mittels der Seitenwand 70 auf
das die Arterie 44 umgebende Gewebe ausgeübt wird, wird
auf den Flansch 68 übertragen.
Der Flansch 68 ist mit dem Meßwandler 66, jedoch
nicht mit den Sensorelementen (nicht dargestellt) des Meßwandlers 66 verbunden.
Folglich wird die mittels der Seitenwand 70 ausgeübte Kraft,
welche zum Andrücken
auf das Gewebe in eine neutrale Position desselben genutzt wird,
nicht von den Sensorelementen des Meßwandlers 66 erfaßt. Dieser
Neutralisierungseffekt des Sensors 24 ermöglicht dem
Blutdruck-Überwachungssystem 10 eine
genauere Messung des arteriellen Druckes der Arterie 44 unter
Vermeidung von Ungenauigkeiten infolge von dem umgebenden Gewebe bewirkten
Kräften.
Folglich vermindert bzw. verhindert die Seitenwand 70 einen
ungleichmäßigen Druckgradient
in dem fluidischen Verbindungsmedium 76 über den
Sensor 24, um einen Druckgradient von im wesentlichen gleich
null über
den Sensor 24 zu erhalten. Hieraus resultiert eine konsistentere
und genauere Messung des Blutdruckes mittels des Sensors 24.
Die Seitenwand 70 ist vorzugsweise aus einem geschlossenzelligen Schaustoff
gebildet. Stattdessen kann die Seitenwand 70 aus einem
offenzelligen Schaumstoff oder aus einem anderen kompressiblen Material
bzw. strukturellen Aufbau gebildet sein.
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Da
die Seitenwand 70 kompressibel und nachgiebig ausgebildet
ist, paßt
sich die Seitenwand 70 besser an die Anatomie bzw. die äußere Form
des Handgelenks 12 an, ohne die darunterliegende Arterie 44 abzuschnüren, wenn
der Sensor 24 gegen die Anatomie des Patienten angedrückt wird.
Indes bewirkt die Seitenwand 70 beim Andrücken gegen
das Handgelenk 12 keine Dehnung des Diaphragmas 74, da
die Seitenwand 70 vor einem Ausweichen nach außen gehalten
ist. Indem er Spannungen über
das Diaphragma 74 verhindert, verhindert der Sensor 24 zusätzlich die
Bildung von Druckgradienten über
den Meßwandler 66,
was in einer genaueren und konsistenteren Erfassung des Blutdruckes
resultiert.
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Der
Haltering 72 besteht im allgemeinen aus einem nachgiebigen
Ring aus einem Faser- oder einem anderen, ähnlichen Material. Der Haltering 72 umgibt
die Seitenwand 70 und verhindert ferner ein Ausweichen
der Seitenwand 70 nach außen in eine Richtung von dem äußeren Umfang
des Meßwandlers 66 fort.
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Das
Diaphragma 74 ist vorzugsweise aus einem dünnen, nachgiebigen
Polymer oder Kautschuk gebildet. Das Diaphragma 74 erstreckt
sich über
die Seitenwand 70 unter Bildung einer Kammer 79 an der
Vorderseite des Meßwandlers 66.
Das Diaphragma 74 ist vorzugsweise derart über der
Seitenwand 70 angeordnet, daß es nicht unter Spannung steht. Das
Diaphragma 74 überträgt die Blutdruckimpulse von
einer ersten Seite 80 an eine zweite Seite 82 innerhalb
der Kammer 79.
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Das
fluidische Verbindungsmedium 76 ist bevorzugt von einem
Gel gebildet, obgleich das fluidische Verbindungsmedium 76 auch
von einem beliebigen Fluid oder einer beliebigen Flüssigkeit
gebildet sein kann, welches bzw. welche zur Übertragung von Druck von dem
Diaphragma 74 an den Meßwandler 66 geeignet
ist. Das fluidische Verbindungsmedium 76 ist in der Kammer 79 zwischen
dem Diaphragma 74, der Seitenwand 70, dem Flansch 68 und
dem Meßwandler 66 aufgenommen.
Das fluidische Verbindungsmedium 76 verbindet das Diaphragma 74 mit
dem Meßwandler 66 und überträgt die Blutdruckimpulse
von der Fläche 82 des
Diaphragmas 74 an den Meßwandler 66.
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Der
Sensor 24 erfaßt
die Blutdruckimpulse in der darunterliegenden Arterie 44 kontinuierlich
und genau. Da die Seitenwand 70 kompressibel ist, dämpft der
Sensor 24 in Parallelrichtung zu der darunterliegenden
Arterie 44 wirkende Kräfte,
welche auf den Sensor 24 durch Blutdruckimpulse, welche den
Rand des Sensors 24 überqueren,
ausgeübt werden.
Ferner paßt
sich der Sensor 24 besser an die Anatomie des Handgelenks 12 an.
Da die Seitenwand 70 und das Diaphragma 74 von
einem Ausweichen gehalten und frei von Spannung sind, wird die Ausbildung
eines Druckgradienten über
den Meßwandler 66 verhindert.
Ferner neutralisiert der Sensor 24 auch das die Arterie 44 umgebende
Gewebe. Folglich lassen sich Aufnahmen des Blutdruckes mit einer
erhöhten
Genauigkeit und Konsistenz aufnehmen. Überdies bilden die Seitenwand 70,
das Diaphragma 74 und das fluidische Verbindungsmedium 76 einen
großen
Erfassungsbereich, aus welchem Blutdruckimpulse an den Meßwandler 66 übertragen werden
können.
Hieraus ergibt sich, daß der
Sensor 24 nicht so stark von einer genauen Positionierung des
Meßwandlers 66 oberhalb
der darunterliegenden Arterie 44 abhängig ist. Der Sensor 24 sorgt
für eine schnelle
und genaue, kontinu ierliche Messung des Blutdruckes über einen
langen Zeitraum des Einsatzes, ohne daß es der Patient als unangenehm
empfindet.
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Der
Fluidanschluß 78 erstreckt
sich in den Flansch 68 und steht mit der Kammer 79 in
Verbindung. Der Anschluß 78 ermöglicht eine
Befüllung
der Kammer 79 mit dem fluidischen Verbindungsmedium 76.
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Das
Kabel 15 dient zur elektrischen Verbindung des Sensors 24 mit
der Bildschirmeinheit 16. Das Kabel 15 umfaßt Meßwandlerleitungen 83,
einen Erdungsleiter 84, eine Buchse 86, einen
Strang 88 und einen Klemmanschluß 90. Die Meßwandlerleitungen 83 übertragen
die Signale, welche die ermittelten Blutdruckimpulse repräsentieren,
von dem Meßwandler 66.
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Der
Erdungsleiter 84 besteht aus einem Draht mit einer an einem
Ende desselben angeordneten Erdungsklemme 92. Die Erdungsklemme 92 ist an
dem Fluidanschluß 78 festgelegt.
Das entgegengesetzte Ende des Erdungsleiters 84 ist elektrisch
mit dem Strang 88 verbunden. Mittels des Erdungsleiters 84 ist
die Sensoreinheit 14 elektrisch geerdet.
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Die
Buchse 86 dient zur elektrischen Verbindung der Meßwandlerleitungen 86 mit
dem Strang 88. Der Strang 88 umfaßt ein erstes
Ende, welches mit der Buchse 86 verbunden ist, und ein
zweites Ende, welches mit der Bildschirmeinheit 16 verbunden ist
(vgl. 1). Mittels des
Strangs 88 lassen sich die Signale, welche die erfaßten Blutdruckimpulse
repräsentieren,
von dem Sensor 24 an die Bildschirmeinheit 16 übertragen,
in welcher die Signale gemessen werden. Der Klemmanschluß 90 verbindet
den Strang 88 mit dem Rahmen 46 des Sensorträgers 18 und
nimmt Dehnungen des Strangs 88 auf.
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4 zeigt eine Schnittansicht
der Sensoreinheit 14 und des Sensorträgers 18 der Handgelenk-Einheit 13 entlang
der Linie 4-4 gemäß 1. Dabei ist der Sensor 24 und
die Motoreinheit 22 in 4 detailliert
dargestellt. Teile des Sensorträgers 18 sind
zum Zwecke einer besseren Veranschaulichung nicht wiedergegeben.
In 4 sind. der Schwenkblockzapfen 62 und
der Schwenkblock 64 des Sensors 24 am deutlichsten
dargestellt. Wie aus 4 ersichtlich,
ist das obere Ende 62a des Schwenkblockzapfens 62 gegabelt
und kraftschlüssig
mit der Motoreinheit 22 verbunden. Da der Schwenkblockzapfen 62 gabelförmig ausgebildet
ist, kann der Durchmesser des Schwenkblockzapfens 62 vergrößert oder
verkleinert werden. Folglich lassen sich der Schwenkblockzapfen 62 und
der Sensor 24 ohne Einsatz von Werkzeugen von der Motoreinheit 22 abnehmen,
indem der Schwenkblockzapfen 62 komprimiert wird, um seinen
Durchmesser zu verringern. Der Schwenkblock 64 weist eine
Ausnehmung zum Aufnehmen des unteren Endes 62b des Schwenkblockzapfens 62 auf.
Der Schwenkblock 64 ist um das untere Ende 62b des
Schwenkblockzapfens 62 drehbar bzw. schwenkbar, um eine
genaue Orientierung des Sensors 24 zu gewährleisten.
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Wie
insbesondere aus 4 ersichtlich,
ist der Meßwandler 66 im
wesentlichen scheibenförmig ausgebildet
und umfaßt
einen Meßwandlerträger 94 sowie
ein Meßwandlerelement 96.
Der Meßwandlerträger 94 weist
eine zentrale Bohrung 98 auf, welche sich in ein unteres
Ende des Meßwandlerträgers 94 erstreckt.
Der Meßwandlerträger 94 weist
ferner ein oberes Ende auf, welches mit dem Schwenkblock 64 verbunden
ist. Das untere Ende des Meßwandlerträgers 94 ist
mit dem Flansch 68 starr verbunden. Das Meßwandlerelement 96 ist
von dem Meßwandlerträger 94 gehalten
und in der Bohrung 98 angeordnet.
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Das
Meßwandlerelement 96 ist
aus dem Stand der Technik bekannt und umfaßt eine Abtastfläche 100.
Die Abtastfläche 100 ist
vorzugsweise gegenüber
von dem fluidischen Verbindungsmedium 76 übertragenen
Druckänderungen
im Innern der Kammer 79 empfindlich. Das Meßwandlerelement 96 ist derart
in der Bohrung 98 positioniert, daß die Abtastfläche 100 des
Meßwandlerelementes 96 aus
der Bohrung 98 heraus nach unten weist. Das Meßwandlerelement 96 weist
bevorzugt eine piezoresistive Sensorbrücke auf. Das Meßwandlerelement 96 erfaßt die Blutdruckimpulse
einer darunterliegenden Arterie des Patienten.
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Die
Motoreinheit 22 drückt
den Sensor 24 gegen die Haut oberhalb der darunterliegenden
Arterie an, so daß die
Amplitude der Blutdruckimpulse über
einen Bereich verschiedener Andrucke erfaßt werden kann. Wie insbesondere
der 4 zu entnehmen ist,
umfaßt
die Motoreinheit 22 eine Grundplatte 106, eine äußere Hülse 108,
obere und untere äußere Laufringe 110a, 110b,
Lagerkugeln 112a, 112b, obere und untere innere
Laufringe 114a, 114b, eine innere Hülse 116,
eine Schraubengewindewelle 118, einen Anschlagarm 120,
eine Anschlagwelle 122, eine Mitnehmerriemenscheibe 124,
einen Motor 126, eine Antriebswelle 128, eine
Antriebsriemenscheibe 130, einen Treibriemen 132,
einen Wulstrand 134 und eine Buchse 136.
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Die
Grundplatte 106 ist von einer länglichen, flachen, starren
Platte gebildet, welche mit einer Hülsenöffnung 138, einer Öffnung 140 für die Anschlagwelle 122 und
einer Öffnung 142 für die Antriebswelle 128 ausgestattet
ist. Die Hülsenöffnung 138 weist
einen hinreichend großen Durchmesser
auf, um der äußeren Hülse 108,
der inneren Hülse 116 und
der Schraubengewindewelle 118 einen Durchgriff durch die
Hülsenöffnung 138 zu
gestatten. Die Öffnung 140 für die Anschlagwelle 122 weist
einen hinreichend großen
Durchmesser auf, um der Anschlagwelle 122 einen Durchgriff
durch die Öffnung 140 zu
gestatten. Die Öffnung 142 für die Antriebswelle 128 ermöglicht der
Antriebswelle 128 eine Verbindung des Motors 126 mit
der Antriebsriemenscheibe 130.
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Die äußere Hülse 108 ist
im wesentlichen zylindrisch ausgebildet und mit einer Bohrung 144,
einer oberen inneren Schulter 146, einer unteren inneren
Schulter 148 und einer unteren äußeren Schulter 150 ausgestattet.
Die Bohrung 144 erstreckt sich durch die äußere Hülse 108 hindurch.
Die Bohrung 144 erweitert sich sowohl in Richtung eines
oberen Endes als auch in Richtung eines unteren Endes der äußeren Hülse 108 unter
Bildung jeweils der oberen inneren Schulter 146 und der
unteren inneren Schulter 148. Der Außendurchmesser der äußeren Hülse 108 verengt
sich in Richtung des unteren Endes der Hülse 108 unter Bildung
der unteren äußeren Schulter 150.
Die untere äußere Schulter 150 steht
mit der Hülsenöffnung 138 der
Grundplatte 106 im Eingriff und verbindet die äußere Hülse 108 starr
mit der Grundplatte 106. Die obere innere Schulter 146 und die
untere innere Schulter 148 nehmen die äußeren Laufringe 110 auf.
Die inneren Laufringe 114 sind mit der inneren Hülse 116 verbunden.
Die inneren Laufringe 110 und die äußeren Laufringe 114 wirken
derart zusammen, daß sie
zwischen sich einen Ringraum zur Aufnahme der Lagerkugeln 112 bilden. Folglich
ist die innere Hülse 116 drehbar
in der äußeren Hülse 108 gelagert.
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Die
innere Hülse 116 weist
eine zylindrische Form auf und umfaßt eine obere äußere Schulter 152,
eine untere äußere Schulter 154 und
eine innere Gewindebohrung 156. Der Außendurchmesser der inneren
Hülse 116 verengt
sich in Richtung eine oberen Endes und eines unteren Endes derselben
jeweils unter Bildung der oberen äußeren Schulter 152 und
der unteren äußeren Schulter 154.
Die Schultern 152, 154 nehmen jeweils die inneren
Laufringe 114a, 114b auf. Die innere Gewindebohrung 152 erstreckt sich
durch die innere Hülse 156 hindurch
und nimmt die Schraubengewindewelle 118 auf.
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Die
Schraubengewindewelle 118 erstreckt sich durch die Gewindebohrung 156 der
inneren Hülse 116 hindurch.
Das untere Ende der Schraubengewindewelle 118 nimmt das
obere Ende des Schwenkblockzapfens 62 auf. Auf diese Weise
ist die Schraubengewindewelle 118 mit dem Sensor 24 verbunden und
trägt denselben.
Die Schraubengewindewelle 118 ist ferner mit dem Anschlagarm 120 verbunden.
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Der
Anschlagarm 120 besteht im wesentlichen aus einem länglichen
Arm mit einem ersten Ende, welches mit dem unteren Ende der Schraubengewindewelle 118 starr
verbunden ist, und mit einem zweiten Ende, welches mit einem unteren
Ende der Anschlagwelle 122 starr verbunden ist. Die Anschlagwelle 122 erstreckt
sich von dem Anschlagarm 120 nach oben durch die Öffnung 140 in
der Grundplatte 106 für
die Anschlagwelle 122 hindurch. Der Anschlagarm 120 und
die Anschlagwelle 122 verhindern eine Drehung der Schraubengewindewelle 118. Folglich
bewirkt eine Drehung der inneren Hülse 116 bezüglich der
Schraubengewindewelle 118 eine Aufwärts- bzw. Abwärtsbewegung
der Schraubengewindewelle 118, da sich die Gewindegänge der
Schraubengewindewelle 118 mit den Gewindegängen der inneren
Hülse im
Eingriff befinden.
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Weil
der Sensor 24 mit der Schraubengewindewelle 118 verbunden
ist, bewirkt eine Bewegung der Schraubengewindewelle 118 nach
oben bzw. unten einen verschiedenen Andruck des Sensors 24 auf die
Haut oberhalb der darunterliegenden Arterie. Während der Andruck verändert wird,
wird eine Wellenform des arteriellen Druckes erzeugt, welche von dem
Meßwandler 66 des
Sensors 24 gemessen wird.
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Die
Mitnehmerriemenscheibe 124 besteht im wesentlichen aus
einer kreisförmigen
Riemenscheibe. Die Mitnehmerriemenscheibe 124 weist eine
um ihren Außenumfang
verlaufende Nut mit solchen Abmessungen auf, daß sie den Treibriemen 132 aufnimmt.
Die Mitnehmerriemenscheibe 124 ist einem dem unteren Ende
der inneren Hülse 116 unterhalb der
Grundplatte 106 starr verbunden. Eine Drehung der Mitnehmerriemenscheibe 124 bewirkt
eine Drehung der inneren Hülse 116,
so daß die
Schraubengewindewelle 118 angehoben bzw. abgesenkt wird.
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Der
Motor 126 ist mit der Grundplatte 106 starr verbunden.
Der Motor 126 treibt die Antriebswelle 128 an.
Die Antriebswelle 128 erstreckt sich durch die Öffnung 142 für die Antriebswelle 128 hindurch
und ist mit der Antriebsriemenscheibe 130 unterhalb der
Grundplatte 106 verbunden. Die Antriebsriemenscheibe 130 ist
kreisförmig
ausgebildet und weist eine um ihren Außenumfang verlaufende Nut mit
solchen Abmessungen auf, daß sie
den Treibriemen 132 aufnimmt. Der Treibriemen 132 ist
im wesentlichen von einem Band oder Riemen gebildet. Der Treibriemen 132 paßt in die
Nuten der Mitnehmerriemenscheibe 124 und der Antriebsriemenscheibe 130.
Der Treibriemen 132 umschlingt teilweise sowohl die Mitnehmerriemenscheibe 124 als
auch die Antriebsriemenscheibe 130, so daß die Mitnehmerriemenscheibe 124 und
die Antriebsriemenscheibe 130 miteinander in Drehverbindung
stehen.
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Während des
Betriebs treibt der Motor 126 die Antriebsriemenscheibe 130 drehend
an, welche wiederum die Mitnehmerriemenscheibe 124 und
die innere Hülse 124 drehend
antreibt. Folglich bewirkt eine Drehung der Antriebsriemenscheibe 130 mittels des
Motors 126 je nach Drehrichtung der Antriebsriemenscheibe 130 und
der inneren Hülse 116 eine
Aufwärts-
bzw. Abwärtsbewegung
der Schraubengewindewelle 118. Durch das Anheben und Absenken
der Schraubengewindewelle 118 und des Sensors 24 wird
der durch den Sensor 24 auf die Haut oberhalb der darunterliegenden
Arterie ausgeübte
Andruck mittels des Motors 126 gesteuert und kontinuierlich variiert.
Ein solches Zusammenwirken zwischen dem Sensor 24 und der
darunterliegenden Arterie ermöglicht
dem Blutdruck-Überwachungssystem 10 eine bessere
Messung des Blutdruckes.
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Der
Wulstrand 134 weist eine zentrale Bohrung 158 und
eine konvexe Oberfläche 160 auf.
Die zentrale Bohrung 158 erstreckt sich von einem oberen
Ende bis zu einem unteren Ende des Wulstrandes 134. Die
zentrale Bohrung 158 sorgt für eine Preßpassung der äußeren Hülse 108 im
Innern des Wulstrandes 134. Die konvexe Oberfläche 160 steht kraftschlüssig mit
der Buchse 136 in Verbindung, um die Sensoreinheit 14 in
Position zu halten. Die konvexe Oberfläche 160 des Wulstrandes 134 ermöglicht ferner
eine Orientierung der Sensoreinheit 14 in einer korrekten
Position für
einen exakten Betrieb.
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Die
Buchse 136 ist im wesentlichen rechteckförmig ausgebildet
und mit dem Rahmen 46 des Sensorträgers 18 verbunden.
Die Buchse 136 weist eine konkave Bohrung 162 auf.
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Die
Konkave Bohrung 162 steht mit der konvexen Oberfläche 160 des
Wulstrandes 134 in Verbindung, um die Positionierung des
Wulstrandes 124 in der Buchse 136 zu führen, so
daß die
Sensoreinheit 14 während
des Betriebs korrekt ausgerichtet werden kann.
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Der
Sensor 24 gewährleistet
eine kontinuierliche, äußere Messung
des Blutdruckes in einer darunterliegenden Arterie. Da der Sensor 24 den
Blutdruck in einer nicht invasiven Weise erfaßt, läßt sich der Blutdruck bei geringeren
Kosten und ohne medizinische Risiken messen. Ferner ermöglicht der
Sensor 24 eine kontinuierliche Messung des Blutdruckes. Weil
der Sensor 24 gegenüber
einer größeren Manschette,
wie sie bei der oszillometrischen und auskultatorischen Methode
zum Einsatz gelangt, verhältnismäßig klein
ist, bewirkt der Sensor 24 einen Andruck nur auf einen
verhältnismäßig kleinen
Bereich oberhalb der darunterliegenden Arterie des Patienten. Folglich
lassen sich Blutdruckmessungen durchführen, welche der Patient als
weniger unangenehm empfindet. Weil der Sensor 24 kein Aufblasen
oder Ablassen von Luft erfordert, können kontinuierlich häufigere
Messungen vorgenommen werden. Zugleich stellt der Sensor 24 eine
exakte und konsistente Ermittlung des Blutdruckes sicher. Da die
Seitenwand 70, das Diaphragma 74 und das fluidische
Verbindungsmedium 76 des Sensors 24 eine große Abtastfläche bilden, über welche
Blutdruckimpulse an den Meßwandler 66 übertragbar
sind, ist der Sensor 24 nicht so stark von einer exakten
Positionierung des Meßwandlers 66 oberhalb
der darunterliegenden Arterie abhängig. Folglich weist der Sensor 24 eine erhöhte Toleranz
gegenüber
Bewegungen des Patienten während
der Aufnahme von Messungen auf. Überdies
wird die Ausbildung von ungleichmäßigen Druckgradienten über den
Meßwandler 66 verhindert,
da die Seitenwand 70 des Sensors 24 durch Blutdruckimpulse
bewirkte Kräfte
in Parallelrichtung zu der darunterliegenden Ar terie dämpft bzw.
absorbiert. Schließlich übt die Seitenwand 70 des
Sensors 24 auch einen Andruck auf das die Arterie umgebende
Gewebe aus, um die durch das Gewebe ausgeübten Kräfte zu neutralisieren bzw.
auszugleichen. Der Sensor 24 stellt folglich eine konsistentere
und genauere Erfassung des Blutdruckes sicher.
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In 5 ist eine Schnittansicht
einer zu dem Sensor 24 gemäß 4 alternativen Ausführungsform (Sensor 180)
dargestellt. Aus Gründen
einer einfachen Veranschaulichung sind die Elemente des Sensors 180,
welche den Elementen des Sensors 24 entsprechen, mit denselben
Bezugszeichen versehen. Der Sensor 180 umfaßt einen
Meßwandler 66, einen
Flansch 182, eine Seitenwand 184, ein Diaphragma 1876 und
ein fluidisches Verbindungsmedium 188. Wie oben erläutert, ist
der Meßwandler 66 an
einem Schwenkblockzapfen 62 befestigt und weist einen Meßwandlerträger 94 sowie
ein Meßwandlerelement 9 auf.
Der Meßwandlerträger 94 ist an
dem Flansch 182 festgelegt und trägt das Meßwandlerelement 96.
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Das
Meßwandlerelement 96 ist
aus dem Stand der Technik bekannt und umfaßt eine Abtastfläche 100.
Die Abtastfläche 100 ist
gegenüber
von dem fluidischen Verbindungsmedium 188 übertragenen
Druckänderungen
empfindlich. Das Meßwandlerelement 96 weist
bevorzugt eine piezoresistive Sensorbrücke auf. Das Meßwandlerelement 96 erfaßt die Blutdruckimpulse
einer darunterliegenden Arterie des Patienten und überträgt die erfaßten Blutdruckimpulse über das
Kabel 15 zum Zwecke der Messung und Analyse an die Bildschirmeinheit 16 (in 5 nicht dargestellt).
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Der
Flansch 182 ist zwischen dem Meßwandler 66 und der
Seitenwand 184 angeordnet und umfaßt eine Platte 190,
ein Oberteil 192, einen äußeren Ring 194, einen
oberen Ein satz 196 und einen unteren Einsatz 198.
Die Platte 190 besteht im wesentlichen aus einem flachen
Ringmanschette. Die Platte 190 ist umfangsseitig mit dem
unteren Abschnitt des Meßwandlerträgers 94 des
Meßwandlers 66 starr
verbunden. Die Platte 190 sorgt für einen Haltebereich zum Festlegen
des Meßwandlers 66 an dem
Oberteil 192.
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Das
Oberteil 192 ist von einer im wesentlichen flachen, ringförmigen Plattform,
Basis oder Stütze
gebildet und mit einer Ausnehmung 200, einer Bohrung 202 und
einer Schulter 204 ausgestattet. Die Ausnehmung 200 erstreckt
sich in eine obere Fläche
des Oberteils 192 und weist vorzugsweise eine Form auf,
welche mit der Form der Platte 190 nahezu identisch ist.
Die Ausnehmung 200 ermöglicht
der Platte und dem Meßwandler 66 eine
starre Befestigung und Zentrierung an dem Oberteil 192.
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Die
Bohrung 202 erstreckt sich von einer unteren Fläche des
Oberteils 192 zu der oberen Fläche des Oberteils 192 hindurch.
Die Bohrung 202 ist vorzugsweise bezüglich der Abtastfläche 100 des
Meßwandlerelementes 96 koaxial
angeordnet. Die Bohrung 202 weist einen Durchmesser auf,
dessen Abmessungen zur Aufnahme des oberen Einsatzes 196 geeignet
sind.
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Die
Schulter 204 ist von nach außen vorstehenden Enden gebildet,
welche sich entlang dem Außendurchmesser
des Oberteils 192 nahe der oberen Fläche erstrecken. Die Schulter 204 und
der Außendurchmesser
des Oberteils 204 sind derart dimensioniert, um den äußeren Ring 194 aufzunehmen
und an diesem anzugreifen. Die Schulter 204 begrenzt eine unbeabsichtigte
Aufwärtsbewegung
des äußeren Rings 194 und
bietet eine zusätzliche
Fläche
zur sicheren Befestigung des äußeren Rings 194.
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Der äußere Ring 194 besteht
im wesentlichen aus einem kreisförmigen
Ring mit einem hinreichend großen
Innendurchmesser, um das Oberteil 192 unterhalb der Schulter 204 aufzunehmen.
Der Ring 194 steht mit dem Außenumfang des Oberteils 192 unterhalb
der Schulter 204 in Verbindung, um die zwischen diesen
gehaltene Seitenwand 184 teilweise abzustützen. Der äußere Ring 194 ist
vorzugsweise mittels Kleber an dem Oberteil 192 und der
Seitenwand 184 festgelegt. Stattdessen kann der äußere Ring 194 um
den Umfang des Oberteils und der Seitenwand 184 mittels
Preßpassung
befestigt sein.
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Der
obere Einsatz 196 ist von einem im wesentlichen zylinderförmigen Glied
mit einem Absatz oder einem Holm 206 und einer Bohrung 208 gebildet.
Eine äußere Fläche oder
ein Umfang des Einsatzes 196 steht unter Bildung des Holmes 206 nach
außen
vor. Der Holm 206 steht mit der unteren Fläche des
Oberteils 192 in Verbindung, um die teilweise zwischen
dem Oberteil 192 und dem Holm 206 gehaltene Seitenwand 184 abzustützen. In
bevorzugter Ausführung
ist der Einsatz von Kleber zwischen der unteren Fläche des
Oberteils 192 und dem Holm 206 vorgesehen, um
den Abschnitt der zwischen diesen gehaltenen Seitenwand 184 starr
zu befestigen. Stattdessen kann der Holm 206 mittels Preßpassung gegen
die untere Fläche
des Oberteils 192 festgelegt sein, um die Seitenwand 184 zu
befestigen und abzustützen.
Der Holm 206 unterteilt ferner den Außenumfang des Einsatzes 196 in
zwei Abschnitte, nämlich
in einen oberen Abschnitt 210 und einen unteren Abschnitt 212.
Der obere Abschnitt 210 paßt in die Bohrung 202 des
Oberteils 192. Der obere Abschnitt 210 weist vorzugsweise
eine Höhe
auf, welche etwa der Dicke des Oberteils 192 zwischen der
unteren Fläche
des Oberteils 192 und der Ausnehmung 200 entspricht,
so daß der
Einsatz 196 mit der unteren Fläche des Meßwandlerträgers 94 in Verbindung steht.
Der obere Abschnitt 210 ist innerhalb des Bohrung 202 bevorzugt
mittels Kleber an dem Oberteil 192 befestigt. Der untere
Abschnitt 212 erstreckt sich unterhalb des Holmes 206.
Der untere Abschnitt 212, der Holm 206 und die
Seitenwand 184 bilden einen Expansionsraum 214.
Der Expansionsraum 214 ermöglicht dem Diaphragma 186 eine
anfängliche
Formänderung,
während
er eine nur geringe Volumenänderung
erfährt.
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Die
Bohrung 208 erstreckt sich durch den Einsatz 196 hindurch
und enthält
teilweise das fluidische Verbindungsmedium 188. Die Bohrung 208 weist
einen Durchmesser mit solchen Abmessungen auf, um den unteren Einsatz 198 aufzunehmen.
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Der
untere Einsatz 198 ist von einem dünnen, länglichen, runden Ring mit einer
Bohrung 216 und einer unteren Lippe 218 gebildet.
Die Bohrung 216 erstreckt sich durch den unteren Einsatz 198 hindurch
und enthält
teilweise das fluidische Verbindungsmedium 188. Die Lippe 218 steht
von einem unteren Ende des Einsatzes 198 nach außen vor.
Der untere Einsatz 198 paßt in die Bohrung 208 des
oberen Einsatzes 196, bis die Lippe 218 an einem
unteren Rand des oberen Einsatzes 196 zur Anlage gelangt.
Der untere Einsatz 198 ist vorzugsweise mittels Kleber
an dem oberen Einsatz 196 befestigt. Stattdessen kann der
untere Einsatz 198 mittels Preßpassung in dem oberen Einsatz 196 festgelegt
sein. Die Lippe 218 des unteren Einsatzes 198 steht
mit dem oberen Einsatz 196 in Verbindung, um das zwischen der
Lippe 218 und dem oberen Einsatz 196 angeordnete
Diaphragma 186 zu halten.
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Der
Flansch 182 dient als Basis oder Tragstruktur, an welcher
der Meßwandler 66,
die Seitenwand 184 und das Diaphragma 186 befestigt
sind. Da die Platte 190, das Oberteil 192, der äußere Ring 194,
der obere Einsatz 196 und der untere Einsatz 198 des
Flansches 182 sämtlich
miteinander verbunden sind und aneinander angreifen, um den Meßwandler 66,
die Seitenwand 184 und das Diaphragma 186 zu befestigen,
ermöglicht
der Flansch eine einfache Herstellung des Sensors 180 und
eine Montage bei geringeren Kosten und kürzeren Fertigungszeiten.
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Die
Seitenwand 184 trägt
den Meßwandler 66 und
hält diesen
oberhalb der darunterliegenden Arterie auf Abstand und umfaßt eine
obere Seitenwand bzw. einen oberen Ring 220 und eine untere Seitenwand
bzw. einen unteren Ring 222. Der obere Ring 220 besteht
im wesentlichen aus einem runden, kompressiblen Ring, welcher zwischen
dem Oberteil 192 des Flansches 182 und dem unteren
Ring 222 angeordnet ist. Der obere Ring 220 ist
vorzugsweise aus einer im wesentlichen kreisförmigen Lage 221 eines
nachgiebigen Materials, wie Vinyl, gebildet und teilweise mit Fluid 225 befüllt. Die
Lage 221 besitzt eine Öffnung
mit solchen Abmessungen, daß sie
um den oberen Abschnitt 210 des oberen Einsatzes 196 paßt. Die
Lage 221 umfaßt
einen äußeren Randabschnitt 224 und
einen inneren Randabschnitt 226. Der äußere Randabschnitt 224 ist
zwischen dem äußeren Ring 194 und
dem Oberteil 192 aufgenommen und dort gehalten. Der innere Randabschnitt 226 ist
zwischen dem Oberteil 192 und dem Holm 206 des
oberen Einsatzes 196 aufgenommen und dort gehalten. Folglich
bildet der Ring 220 eine kontinuierliche Ringkammer, welche
teilweise mit Fluid 225 befüllt ist. Da der obere Ring 220 aus einem
nachgiebigen Material gebildet und nur teilweise mit Fluid 225 befüllt ist,
ist der obere Ring 220 kompressibel, so daß er zur
Anpassung an die Anatomie des die darunterliegende Arterie umgebenden Gewebes
des Patienten in der Lage ist. Folglich kann der Abstand zwischen
dem Oberteil 192 und der Anatomie des Patienten um den
Umfang der Seitenwand 184 entsprechend der Kontur der Anatomie
des Patienten variieren. Ferner wird der Druck um den Umfang des
Rings 220 um die Anatomie des Patienten ausgeglichen, da
das Fluid 225 durch und um den Ring 220 herum
fließen
kann.
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Die
untere Seitenwand bzw. der untere Ring 222 besteht im wesentlichen
aus einem runden, kompressiblen und nachgiebigen Ring und ist vorzugsweise
aus einem Schaumstoff oder aus einem anderen Dämpfungsmaterial, wie einem
offenzelligen oder einem geschlossenzelligen Schaum, gebildet. Der untere
Ring 222 ist um den oberen Ring 221, zwischen
diesem und dem Diaphragma 186 angeordnet. Der untere Ring 222 ist
von dem fluidischen Verbindungsmedium 188 isoliert. Weil
der untere Ring 222 aus einem kompressiblen Material gebildet
ist, absorbiert und dämpft
der Ring 22 in Parallelrichtung zu der darunterliegenden
Arterie wirkende Kräfte,
welche durch die Blutdruckimpulse auf den Sensor 180 ausgeübt werden,
wenn die Blutdruckimpulse des Sensor 180 überqueren.
Da der untere Ring 222 von dem fluidischen Verbindungsmedium 188 isoliert
ist, können
die von dem Ring 222 absorbierten oder aufgenommenen Kräfte nicht
an das fluidische Verbindungsmedium 188 übertragen
werden. Stattdessen werden diese Kräfte über den unteren Ring 222 und den
oberen Ring 220 an das Oberteil 192 übertragen. Da
dieser Übertragungsweg
von dem fluidischen Verbindungsmedium 188 getrennt bzw.
separiert ist, ist das fluidische Verbindungsmedium 188 von
den genannten Kräften
isoliert. Überdies
bewirkt der untere Ring 222 auch einen Andruck auf das
die Arterie umgebende Gewebe, um die durch das Gewebe ausgeübten Kräfte zu neutralisieren
bzw. auszugleichen.
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Selbstverständlich kann
der untere Ring 222 den aktiven Bereich 240 in
alternativer Ausgestaltung teilweise umgeben.
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Das
Diaphragma 186 ist von einem im wesentlichen ebenen, glatten
Beutel, vorzugsweise aus einer oberen Diaphragmalage 230 und
einer unteren Diaphragmalage 232, gebildet. Die obere Diaphragmalage 230 weist
eine ringförmige
Lage aus einem nachgiebigen Material mit einem inneren Abschnitt 234,
einem mittleren Abschnitt 235, einem äußeren Abschnitt 236 und
einem inneren Durchmesser mit solchen Abmessungen auf, daß er um
den unteren Einsatz 198 paßt. Der innere Abschnitt 234 ist
zwischen der Lippe 218 des unteren Einsatzes 198 und dem
unteren Rand des oberen Einsatzes 218 aufgenommen und dort
gehalten, um das Diaphragma 186 an dem Flansch 182 zu
befestigen. Der innere Abschnitt 234 ist vorzugsweise mittels
Kleber zwischen der Lippe 218 und dem oberen Einsatz 196 festgelegt.
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Der
mittlere Abschnitt 235 ist zwischen dem inneren Abschnitt 234 und
dem äußeren Abschnitt 236 angeordnet.
Der mittlere Abschnitt 235 ist an den Expansionsraum 214 angrenzend
angeordnet und von den Ringen 220, 222 der Seitenwand 184 isoliert. Da
der mittlere Abschnitt 235 an den Expansionsraum 214 angrenzend
angeordnet ist, ist der mittlere Abschnitt 235 zu einer
anfänglichen
Aufwärtsbewegung
in Richtung des Expansionsraums 214 in der Lage, während sich
die Seitenwand 184 und das Diaphragma 186 an die
die darunterliegende Arterie umgebende Anatomie des Patienten anpassen,
wobei die das fluidische Verbindungsmedium 188 enthaltende
Kammer nur eine geringe Volumenänderung
erfährt.
Während
der untere Ring 222 gegen die die Arterie umgebende Anatomie
des Patienten angedrückt
wird, um die durch das Gewebe bewirkten Kräfte zu neutralisieren bzw.
auszugleichen, wird auch das Diaphragma 186 komprimiert.
Da jedoch der mittlere Abschnitt 235 in der Lage ist, in
den Expansionsraum 214 hinein gebogen zu werden, erfährt die
das fluidische Verbindungsmedium 188 aufnehmende Kammer
keine große
Volumenabnahme und keine entsprechend große Druckzunahme. Der Sensor 180 ermöglicht folglich
das Aufbringen einer größeren Andruckkraft
auf die Anatomie des Patienten mittels der Seitenwand 184,
um das die Arterie umgebende Gewebe zu neutralisieren, ohne eine entsprechend
große
Druckänderung
in der das fluidische Verbindungsmedium 188 aufnehmenden
Kammer zu bewirken, wenn sich die Höhe der Seitenwand 184 verändert. Auf
diese Weise ist mittels des Sensors 180 eine konsistentere
und genauere Messung des Blutdruckes möglich.
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Der äußere Abschnitt 236 umfaßt den äußersten
Rand der oberen Diaphragmalage 230. Der äußere Abschnitt 236 erstreckt
sich im Innern und außenseitig
jenseits des unteren Rings 222 der Seitenwand 184.
Der äußere Abschnitt 236 ist
vorzugsweise nicht mit einer unteren Fläche des Rings 222 verbunden
oder gekoppelt. Der äußere Abschnitt 236 der
oberen Diaphragmalage 230 ist mit der unteren Diaphragmalage 232 in
einem Abstand im Bereich des Innendurchmessers des unteren Rings 222 der Seitenwand 184 verbunden,
so daß der
mittlere Abschnitt nicht mit dem Ring 222 der Seitenwand 184 in Kontakt
steht. Um den mittleren Abschnitt 235 zusätzlich vor
einem Kontakt mit dem unteren Ring 222 zu bewahren, ist
der mittlere Abschnitt 235 bevorzugt aus einem nachgiebigen
Material mit einer hinreichenden Steifigkeit gefertigt, um ein Ausbiegen
des mittleren Abschnittes 235 nach außen unter Kontakt mit dem Ring 222 zu
verhindern.
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Die
untere Diaphragmalage 232 umfaßt eine im wesentlichen kreisförmige Lage
eines nachgiebigen Materials, welches zur Übertragung von Kräften von
einer äußeren Fläche an eine
innere Fläche
der Lage 232 geeignet ist. Die Lage 232 ist mit
der oberen Diaphragmalage 230 verbunden und zur Positionierung über der
Anatomie des Patienten oberhalb der darunterliegenden Arterie ausgebildet.
Die untere Diaphragmalage 232 weist einen inaktiven Bereich bzw.
Umfangsrand 238 und einen aktiven Bereich 240 auf.
Der Umfangsrand 238 bildet denjenigen Bereich der Lage 232,
in welchem die obere Diaphragmalage 230, nämlich der äußere Abschnitt 236,
mit der unteren Diaphragmalage 232 verbunden ist. Da der
Umfangsrand 238 und der äußere Abschnitt 236 im
wesentlichen zwei miteinander verbundene Lagen aus einem nachgiebigen
Material aufweisen, werden Kräfte
in Parallelrichtung zu der darunterliegenden Arterie über den
Umfangsrand 238 und den äußeren Abschnitt 236 übertragen
und durch das nachgiebige Material des Rings 222 gedämpft. Ferner
wird dem Umfangsrand 238, dem äußeren Abschnitt 236 und dem
aktiven Bereich 240 ein Verbiegen nach innen ermöglicht,
um sich besser an die Anatomie des die darunterliegende Arterie
umgebenden Gewebes des Patienten anzupassen, da sich der Umfangsrand 238 und
der äußere Abschnitt 236 vorzugsweise
jenseits des Rings 222 der Seitenwand 184 nach
außen
erstrecken und nicht starr an dem Ring 222 befestigt sind.
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Der
aktive Bereich 240 ist von dem Abschnitt der unteren Diaphragmalage 232 gebildet,
welcher nicht mit der oberen Diaphragmalage 230 verbunden ist.
Der aktive Bereich 240 ist unterhalb und innerhalb des
Innendurchmessers des Rings 222 der Seitenwand 184 angeordnet.
Der aktive Bereich 240 des Diaphragmas 186 bildet
den aktiven Bereich des Sensors 180, welcher Druckimpulse
empfängt
und an den Meßwandler 66 überträgt. Der
aktive Bereich 240 des Diaphragmas 186, der mittlere
Abschnitt 235 der oberen Diaphragmalage 230, die
Bohrung 216 des unteren Einsatzes 198 und die
Bohrung 208 des oberen Einsatzes 196 bilden die Übertragungskammer 242.
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Die Übertragungskammer 242 umfaßt einen länglichen
Fluiddurchlaß bzw.
-raum, welcher sich von dem aktiven Bereich 240 des Diaphragmas 186 über die
Bohrungen 208, 216 zu der Abtastfläche 100 des
Meßwandlerelementes 96 erstreckt.
Die Übertragungskammer 242 ist
von der Seitenwand 184 isoliert. Die Übertragungskammer 242 enthält das fluidische
Verbindungsmedium 188.
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Das
fluidische Verbindungsmedium 188 ist bevorzugt von einem
Gel gebildet, obgleich das fluidische Verbindungsmedium 188 auch
von einem beliebigen Fluid oder einer beliebigen Flüssigkeit
gebildet sein kann, welches bzw. welche zur Übertragung von Druck von dem
Diaphragma 186 an den Meßwandler 66 geeignet
ist. Das fluidische Verbindungsmedium 188 verbindet den
aktiven Bereich 240 des Diaphragmas 186 mit dem
Meßwandler 86 und überträgt die Blutdruckimpulse
von dem aktiven Bereich 240 an die Abtastfläche 100 des
Meßwandlerelementes 96.
Da das fluidische Verbindungsmedium 188 im Innern der von
der Seitenwand 184 isolierten Übertragungskammer 242 aufgenommen
ist, überträgt das fluidische
Verbindungsmedium 188 keine Blutdruckimpulse in Parallelrichtung
zu der darunterliegenden Arterie, keine von dem die darunterliegende
Arterie umgebenden Gewebe bewirkten Kräfte und auch keine weiteren
Kräfte,
welche von der Seitenwand 184 des Meßwandlers 66 absorbiert
werden. Auf diese Weise sorgt der Sensor 180 für eine genauere
Messung und Erfassung des arteriellen Blutdruckes.
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Ebenso
wie der Sensor 24 ermöglicht
auch der Sensor 180 eine kontinuierlich, äußere Messung des
Blutdruckes in einer darunterliegenden Arterie. Da der Sensor 180 den
Blutdruck in einer nicht invasiven Weise erfaßt, läßt sich der Blutdruck bei geringeren
Kosten und ohne medizinische Risiken messen. Ferner ermöglicht der
Sensor 180 eine kontinuierliche Messung des Blutdruckes.
Weil der Sensor 180 gegenüber einer größeren Manschette,
wie sie bei der oszillometrischen und auskultatorischen Methode
zum Einsatz gelangt, verhältnismäßig klein
ist, bewirkt der Sensor 180 einen Andruck nur auf einen verhältnismäßig kleinen
Bereich oberhalb der darunterliegenden Arterie des Patienten. Folglich
lassen sich Blutdruckmessungen durchführen, welche der Patient als
weniger unangenehm empfindet. Weil der Sensor 180 kein
Aufblasen oder Ablassen von Luft erfordert, können kontinuierlich häufigere
Messungen vorgenommen werden.
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Darüber hinaus
paßt sich
der Sensor 180 besser an die Anatomie des Patienten an,
so daß es der
Patient als angenehmer empfindet und eine konsistentere und genauere
Messung des Blutdruckes erzielt werden kann. Da der Fing 222 kompressibel und
teilweise mit Fluid befüllt
ist, paßt
sich der Ring 222 besser an die Anatomie des Patienten
an und gleicht den um den Umfang des Rings 222 auf die Anatomie
des Patienten ausgeübten
Andruck aus. Auch weil der untere Ring 222 kompressibel
und das Diaphragma 186 nachgiebig und zu einer Biegung bzw.
Deformierung nach innen in der Lage ist, passen sich der untere
Ring 222 und das Diaphragma 186 besser an die
Anatomie des Patienten an. Zugleich erfährt der Sensor 180 jedoch
keinen großen, plötzlichen
Druckanstieg in der Übertragungskammer 242,
wenn der untere Ring 222 und das Diaphragma 186 gegen
die Anatomie des Patienten angedrückt werden. Der obere Ring 220 und
der untere Ring 222 üben
eine Kraft auf die Anatomie des Patienten aus, um die durch das
die darunterliegende Arterie umgebende Gewebe ausgeübten Kräfte zu neutralisieren.
Da sowohl der Ring 220 als auch der Ring 222 kompressibel
ist, wird die Höhe
der Seitenwand 184 verringert, wenn die Seitenwand 184 gegen
den Patient angedrückt
wird. Folglich wird auch das Diaphragma 186 komprimiert.
Weil der mittlere Abschnitt 235 der oberen Diaphragmalage 230 eine
Aufwärtsbewegung
in den Expansionsraum 214 hinein ausführen kann, erfährt die
teilweise von dem Diaphragma 186 begrenzte Übertragungskammer 242 jedoch keine
große
Volumenverminderung und keinen entsprechend großen Druckanstieg. Folglich
läßt sich mittels
der Seitenwand 184 ein größerer Andruck auf die Anatomie
des Patienten ausüben,
ohne einen entsprechend großen,
Meßfehler
verursachenden Druckanstieg im Innern der Übertragungskammer 242 infolge
der Höhenveränderung
der Seitenwand 184 und der Formänderung des Diaphragmas 186 zu verursachen.
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Zugleich
stellt der Sensor 180 eine exakte und konsistente Ermittlung
des Blutdruckes sicher. Da die Seitenwand 184, das Diaphragma 186 und das
fluidische Verbindungsmedium 188 des Sensors 180 eine
große
Abtastfläche
bilden, über
welche Blutdruckimpulse an den Meßwandler 66 übertragbar sind,
ist der Sensor 180 nicht so stark von einer exakten Positionierung
des Meßwandlers 66 oberhalb der
darunterliegenden Arterie abhängig.
Folglich weist der Sensor 180 eine erhöhte Toleranz gegenüber Bewegungen
des Patienten während
der Aufnahme von Messungen auf.
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Überdies
erreicht der Sensor 180 einen Druckgradient von gleich
null über
die aktive Fläche bzw. über den
aktiven Bereich 240 des Sensors und erreicht der Sensor 180 einen
Druckgradient von gleich null zwischen dem Meßwandler 66 und der
darunterliegenden Arterie, wobei Druckimpulse in Parallelrichtung
zu der Abtastfläche
des Sensors abgeschwächt
bzw. gedämpft
und durch das die darunterliegende Arterie umgebende Gewebe bewirkte
Kräfte neutralisiert
werden. Der Sensor 180 steht über den Umfangsrand 238 und
den aktiven Bereich 240 mit der Anatomie des Patienten
in Kontakt und übt
auf diesen einen Andruck aus. Indes entspricht der Druck im Innern
der Übertragungskammer 242 im
wesentlichen dem über
den aktiven Bereich 240 bewirkten Druck. Die übrigen,
durch den Sensor 180 über
den Umfangsrand 238 bewirkten Kräfte, welche die durch das die
darunterliegende Arterie umgebende Gewebe bewirkten Kräfte neutralisieren
bzw. ausgleichen, werden über
die Seitenwand 184 an das Oberteil 192 übertragen.
Auf diese Weise sorgt die Geometrie und der Aufbau des Sensors 180 für ein geeignetes
Verhältnis
der Drucke zwischen dem Umfangsrand 238 und dem aktiven
Bereich 240, um das die darunterliegende Arterie umgebende
Gewebe zu neutralisieren und den Blutdruck der Arterie exakt messen
zu können. Überdies
werden Druckimpulse in Parallelrichtung zu der darunterliegenden
Arterie, Kräfte
des die darunterliegende Arterie umgebenden Gewebes und andere,
von der Seitenwand 184 aufgenommene Kräfte nicht von dem fluidischen
Verbindungsmedium 188 an den Meßwandler 66 übertragen,
weil das fluidische Verbindungsmedium 188 im Innern der Übertragungskammer 242 von
der Seitenwand 184 isoliert ist. Folglich erreicht der
Sensor 180 auch einen Druckgradient von gleich null zwischen
dem Meßwandler 66 und
der darunterliegenden Arterie.
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Selbstverständlich kann
der Meßwandler 66 in
alternativer Ausgestaltung von dem Flansch 182, der Seitenwand 184 und
dem Diaphragma 186 getrennt, beabstandet untergebracht
sein. Bei einer solchen Ausgestaltung erstreckt sich die Übertragungskammer 242 von
dem aktiven Bereich 240 über ein Leitungsteil, wie ein
Rohr, zu der Abtastfläche 100 des
Meßwandlerelementes 96.
Das fluidische Verbindungsmedium 188 im Innern der Kammer 242 überträgt den Druck
in diesem Fall von dem Diaphragma 186 an das getrennt untergebrachte
Meßwandlerelement 96.