DE69929389T3

DE69929389T3 - Nichtinvasiver Blutdruckwächter

Info

Publication number: DE69929389T3
Application number: DE1999629389
Authority: DE
Inventors: Klaus Forstner; Gerhard Frick; Chung-Yueh Yen
Original assignee: Microlife Intellectual Property GmbH
Current assignee: Microlife Intellectual Property GmbH
Priority date: 1999-11-16
Filing date: 1999-11-16
Publication date: 2010-05-06
Anticipated expiration: 2019-11-17
Also published as: EP1101440A1; DE69929389D1; JP2001170014A; CN1295820A; DE69929389T2; EP1101440B1; EP1101440B2; CN1243509C

Description

Gegenstand der Erfindung ist ein automatisches, nichtinvasives Blutdruckmessgerät zum nichtinvasiven Messen des Blutdrucks gemäß der Präambel von Anspruch 1.
Automatische elektronische Blutdruckmessgeräte sind bekannt. Diese Messgeräte bestimmen den systolischen und diastolischen Blutdruckwert beispielsweise auf Grundlage oszillometrischer Messungen. Andere ebenfalls bekannte Messungen können sich auf den elektronischen Nachweis der Korotkoff-Geräusche stützen.
Automatische elektronische Blutdruckmessgeräte werden dem Patienten gewöhnlich am Oberarm, um das Handgelenk oder an einem Finger angelegt. Wenngleich sich die Messungen mit solchen Geräten als an sich ausreichend genau erwiesen haben, so kann es doch zu Fehlern kommen, wenn sich der Anwender während der Messung bewegt. Idealerweise werden Blutdruckmessungen am sitzenden Anwender im Anschluss an eine geraume Ruhepause durchgeführt.
Ein Nachteil bekannter Blutdruckmessgeräte liegt in der Ausgabe falscher Messwerte bei unsachgemäßer Verwendung des Geräts, insbesondere wenn die vom Anwender vor der Messung eingelegte Ruhepause unzureichend lang war.
US-PS 5,649,536 offenbart ein Blutdruckmessgerät, das zur Durchführung einer Einzelmessung des Blutdruckwerts sowie auch zur kontinuierlichen Blutdruckbestimmung im Überwachungsmodus ausgelegt ist. Zwischen diesen beiden Betriebsmodi kann manuell umgeschaltet werden.
US-PS 5,752,919 offenbart ein Blutdruckmessgerät, das für den Betrieb im Überwachungsmodus ausgelegt ist.
JP-A-7-227382 offenbart eine Vorrichtung zur kontinuierlichen Blutdruckmessung. Auf einer gemeinsamen Zeitachse werden die wiederholt gemessenen Blutdruckwerte und die Dimension der synchronen Welle der Herzschläge grafisch dargestellt. Das Dokument offenbart ferner die Möglichkeit der Blutdruckmessung mittels Einzelmessung.
JP-04-227227 zeigt ein Blutdruckmessgerät, auf welchem der Oberbegriff von Anspruch 1 beruht.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, den Unzulänglichkeiten des Stands der Technik abzuhelfen, insbesondere durch die Bereitstellung eines automatischen, nichtinvasiven Blutdruckmessgeräts, mit dem die Anzahl von Messfehlern, die davon herrühren, dass sich der Anwender während der Messung bewegt oder die vor der Messung eingelegte Ruhepause unzureichend lang war, reduziert werden kann.
Eine weitere Aufgabe der Erfindung liegt auch in der Bereitstellung eines nichtinvasiven Blutdruckmessgeräts und eines Blutdruckmessverfahrens, das gewünschtenfalls auch eine rasche Blutdruckbestimmung zulässt.
Gemäß der vorliegenden Erfindung werden diese Aufgaben mittels eines automatischen, nichtinvasiven Blutdruckmessgeräts mit den dem kennzeichnenden Teil von Anspruch 1 entsprechenden Merkmalen gelöst.
Das Blutdruckmessgerät der vorliegenden Erfindung kann in einem ersten und einem zweiten Betriebsmodus betrieben werden. Das Messgerät ist im ersten Betriebsmodus zur Bestimmung und Anzeige der Blutdruckwerte auf Grundlage einer konventionell durchgeführten Einzelmessung ausgelegt.
Im zweiten Betriebsmodus werden die Blutdruckwerte auf Grundlage mehrerer Messungen berechnet und angezeigt. Das erfindungsgemäße Gerät kann im ersten Betriebsmodus für eine rasche orientierende Blutdruckmessung herangezogen werden. Der zweite Betriebsmodus erlaubt eine viel präzisere Messung. Messungen werden über einen bestimmten Zeitraum hinweg wiederholt und der systolische bzw. diastolische Blutdruckwert wird bestimmt und als Mittelwert mehrerer Messungen angezeigt. Aufgrund der über eine bestimmte Zeit andauernden Messreihe erweist sich der zweite Betriebsmodus als besonders vorteilhaft. Im Gegensatz zur ersten Messung, die wegen einer unzureichend lange eingehaltenen Ruhepause seitens des Anwenders immer noch fehlerhaft sein kann, werden die Folgemessungen genauer ausfallen, da sich der Anwender in deren Verlauf normalerweise hinsetzt bzw. hinlegt.
Das Blutdruckmessgerät weist einen Schalter zum Umschalten zwischen dem ersten Betriebsmodus und dem zweiten Betriebsmodus auf. Es liegt im Ermessen des Anwenders, ob eine rasche orientierende Messung oder eine langsamere und präzisere Messung erfolgen soll.
Das Blutdruckmessgerät weist neben Mitteln zur Berechnung oder Bestimmung einer statistischen Verteilung der Messwerte auch Mittel zur Bildung eines Mittelwerts einer Reihe erhobener Blutdruckmesswerte auf.
Die Mittel zur Bildung des Mittelwerts sind zwecks der Berechnung eines gewichteten Mittels programmiert.
Dabei ist hier anzumerken, dass der erste und zweite Betriebsmodus jeweils eigenständig sind. Das Blutdruckmessgerät kann entweder im ersten Betriebsmodus oder im zweiten Betriebsmodus betrieben werden, je nach Belieben des Anwenders. „Erster” und „zweiter” Betriebsmodus gibt in diesem Zusammenhang keine zeitliche Abfolge oder konkrete Reihenfolge bzw. Präferenz hinsichtlich der Betriebsmodi an, und schließt weitere Betriebsmodi auch nicht aus.
Im zweiten Betriebsmodus wird zwischen den Folgemessungen vorzugsweise ein zeitlicher Abstand eingehalten. Dieser kann etwa 60 Sekunden betragen. Der Vorteil dieser Pause liegt darin, dass an der Messstelle (z. B. Oberarm oder Handgelenk) eine Relaxierung eintreten kann und die vom Anwender eingelegte Ruhepause verlängert wird.
Zur Berechnung des Mittelwerts können in Abhängigkeit von der Verteilung unterschiedliche Berechnungsmodi verwendet werden. Weicht einer bzw. weichen mehrere Messwerte wesentlich von den anderen Messwerten ab, kann ein gewichtetes Mittel berechnet werden. Liegen alle Messwerte innerhalb eines zuvor festlegbaren Bereichs, wird ein übliches arithmetisches Mittel berechnet.
Zudem kann bei wesentlicher Abweichung eines oder mehrerer Messwerte von den anderen eine zusätzliche Messung durchgeführt werden.
Das Blutdruckmessgerät der vorliegenden Erfindung ist weiterhin zur hochgenauen Berechnung der Pulsfrequenz ausgelegt. Die relativ lange Messdauer gestattet die Berechnung eines präzisen Mittelwerts der Pulsfrequenz.
Die Erfindung wird unter Bezugnahme auf die Zeichnungen besser verständlich.
Darin zeigt:
1 eine perspektivische Darstellung eines erfindungsgemäßen Blutdruckmessgeräts,
2 ein Flussdiagramm für den ersten Betriebsmodus,
3 ein Flussdiagramm für den zweiten Betriebsmodus und
4 ein Flussdiagramm für den zweiten Betriebsmodus einer alternativen Ausführungsform.
1 zeigt ein Blutdruckmessgerät 1. Das Blutdruckmessgerät 1 besteht im Wesentlichen aus einem Gehäuse 10 und einer Manschette 5. Das Gehäuse 10 umfasst eine Digitalanzeige 4 zur Anzeige von Messergebnissen wie Pulsfrequenz, systolischem Blutdruck oder diastolischem Blutdruck. Das Blutdruckmessgerät 1 enthält weiterhin eine Rechenanordnung 3 zur Berechnung der Blutdruckwerte und der Pulsfrequenz auf Grundlage des in der Manschette 5 herrschenden Drucks P. Die Messung von Druck P kann auf konventionelle Weise mittels eines (nicht gezeigten) Drucksensors erfolgen.
Gemäß der Erfindung verfügt das Blutdruckmessgerät über einen Schalter 2 zum Umschalten zwischen einem ersten Betriebsmodus M1 (siehe 2) und einem zweiten Betriebsmodus M2 (siehe 3).
Die zusätzlichen Knöpfe 6 dienen zum Zurückstellen/An- bzw. Abstellen des Geräts bzw. zur Bedienung.
Das Blutdruckmessgerät 1 kann entweder im ersten Betriebsmodus M1 oder im zweiten Betriebsmodus M2 eingesetzt werden. Im ersten Betriebsmodus M1 läuft der Betrieb des Blutdruckmessgeräts ganz konventionell ab. Der für den diastolischen Blutdruck stehende Wert D und der für den systolischen Blutdruck stehende Wert S werden mittels Einzelmessung erhoben. Die Manschette wird also einmal aufgepumpt und der Druck P in der Manschette während des Ablassens der Luft aus der Manschette gemessen.
Im zweiten Betriebsmodus erfolgt eine Reihe von Messungen. Dabei werden sämtliche bei jedem Messvorgang erhobenen Werte für den diastolischen Blutdruck D und den systolischen Blutdruck S in dem Blutdruckmessgerät 1 gespeichert. Nach der letzten Messung erfolgt in der Rechenanordnung 3 die Berechnung des Mittelwerts D_A aus den diastolischen Blutdruckwerten und des Mittelwerts S_A aus den systolischen Blutdruckwerten.
2 zeigt schematisch eine Messung im ersten Betriebsmodus M1. Dabei erfolgt eine einzige Messung. Das Messergebnis wird sofort auf der Anzeige 4 angezeigt.
3 zeigt schematisch den zweiten Betriebsmodus M2.
Es werden drei Messungen durchgeführt. Jede Messung dauert etwa 60 Sekunden. Zwischen zwei aufeinander folgenden Messungen wird ein zeitlicher Abstand von wiederum 60 Sekunden eingehalten. Dies ist für die Wiederherstellung des venösen Durchflusses zwischen zwei Messungen erforderlich, der sich für gewöhnlich innerhalb von mindestens etwa 60 Sekunden einstellt. Dieser Zeitraum kann natürlich auch etwas kürzer (50 Sekunden) oder etwas länger sein. Die drei Messungen liefern für den systolischen und diastolischen Blutdruck die drei Werte D1, S1, D2, S2 bzw. D3, S3.
Nach der dritten Messung werden die Messwerte verglichen. Liegen alle Werte innerhalb eines zuvor festlegbaren Bereichs, wird aus den Messwerten ein Mittelwert D_A, S_A errechnet.
Das arithmetische Mittel von D1, D2 und D3 bildet den Mittelwert für den diastolischen Blutdruck, D_A. Das arithmetische Mittel von S1, S2 und S3 bildet den Mittelwert für den systolischen Blutdruck, S_A.
Der für den systolischen und den diastolischen Blutdruck zulässige Bereich ist etwa 20 mmHg bzw. 12 mmHg. Dieser Messzyklus nimmt etwa 5 Minuten in Anspruch.
Liegen die Messergebnisse aus den drei ersten Messungen nicht innerhalb des zulässigen Bereichs, erfolgt eine zusätzliche Messung. Aus physiologischer Sicht sind für gewöhnlich alle Messwerte zu berücksichtigen. Nur in Fällen, wo Fehler auf bewegungsbedingte Artefakte zurückzuführen sind oder die Messergebnisse auf eine physiologische Abweichung hinweisen, kann ein Einzelergebnis verworfen werden.
Normalerweise führt eine Abweichung bei den Messergebnissen aus drei oder vier Messvorgängen nicht unbedingt zur Verwerfung. Personen in instabilem hämodynamischen Zustand weisen oft systolische Druckwerte ausserhalb des oben erwähnten, zuvor festlegbaren Bereichs auf. Diese Messungen finden für gewöhnlich bei der Berechnung des Mittelwerts Berücksichtigung.
Liegen die ersten drei Messungen nicht innerhalb des zulässigen Bereichs, erfolgt gemäß einer ersten Ausführungsform nach einer einminütigen Ruhepause eine zusätzliche vierte Messung. Liegt die Differenz zwischen einem Messwert und dem Mittelwert mindestens der zwei anderen innerhalb des zulässigen Bereichs, kann ein arithmetisches Mittel aus den drei gültigen Messwerten gebildet werden. Diese Berechnung hat einen 7-minütigen Zyklus zur Folge. Liegt kein Messwert im Vergleich zum Mittelwert der beiden anderen innerhalb des zulässigen Bereichs, wird eine Fehlermeldung ausgegeben.
Für gewöhnlich sind alle artefaktfreien Ergebnisse anzunehmen. Variieren drei artefraktfreie Ergebnisse hochgradig (die Differenz zwischen einem Messwert und dem Mittelwert der beiden anderen liegt außerhalb des zulässigen Bereichs), kann ein zusätzlicher Berechnungsmodus für den Mittelwert zur Anwendung kommen (siehe 4).
Liegen zwei aufeinander folgende Werte innerhalb des zulässigen Bereichs und ein dritter Wert (z. B. der erste oder der letzte) übersteigt den zulässigen Bereich, wird der dritte Wert mit einem gewichteten Mittel verglichen. Liegt die Differenz zwischen dem dritten Wert und dem gewichteten Mittel nach wie vor außerhalb des zulässigen Bereichs, werden die ersten beiden Werte angenommen und eine vierte Messung durchgeführt.
Liegen keine zwei aufeinander folgenden gültigen Messungen vor, werden die Werte verworfen. Dies trifft dann zu, wenn ein überschießendes Ergebnis zwischen zwei gültigen Messungen auftritt.
Aus den nachstehenden Beispielen geht hervor, wie bei unterschiedlichen Messergebnissen vorzugehen ist. Die Beispiele beziehen sich auf systolische Druckwerte. Analoge Berechnungen gelten für den diastolischen Druck.
Beispiel 1:

S1 = 100, S2 = 100, S3 = 161

In diesem Fall übersteigt ein abweichender Wert (S3) zwei aufeinander folgende, gültige Werte. Hier kommt das gewichtete Mittel (A_W) zum Tragen.
Die außerhalb des zulässigen Bereichs liegende Differenz zwischen dem dritten Wert und dem gewichteten Mittel macht, ähnlich wie in 3 gezeigt, eine vierte Messung erforderlich.
Beispiel 2:

S1 = 100, S2 = 161, S3 = 100

Bei Nichtvorliegen ähnlicher aufeinander folgender Werte ist ein nichtgewichtetes Mittel (= 120,33) zu bilden. Die Differenz zwischen sämtlichen Werten und diesem Mittel liegt außerhalb des zulässigen Bereichs. Die Messung wird insgesamt nicht angenommen, da bei dem Patienten keine ausreichende hämodynamische Stabilität gegeben ist.
Beispiel 3:

S1 = 161, S2 = 100, S3 = 100

Dieses Beispiel ähnelt Beispiel 1. Das Schema für das gewichtete Mittel kommt hier zur Anwendung. Eine vierte Messung ist erforderlich.
Beispiel 4:

S1 = 120, S2 = 150, S3 = 180

Die Werte in diesem Beispiel sind recht unterschiedlich. Hier wird ein konventioneller Mittelwert errechnet. Bei diesem Patienten fehlt die für eine schlüssige Messung erforderliche hämodynamische Stabilität. Der erhaltene Mittelwert wird nicht angenommen und ein Fehlercode wird ausgegeben.
Beispiel 5:

S1 = 120, S2 = 130, S3 = 140

Alle Werte liegen eng beieinander (weshalb zwischen den Folgewerten kein wesentlicher Unterschied besteht). Das übliche, nichtgewichtete Mittel wird berechnet und beträgt 130. Die Differenz zwischen dem Mittel und sämtlichen Messwerten liegt innerhalb des zulässigen Bereichs. Es wird ein Mittelwert errechnet und angezeigt.
Die Abfolge der Messungen ist schematisch in 4 dargestellt.
Auf Artefakte zurückzuführende Fehler werden wie bereits zuvor erwähnt verworfen. Technische Artefakte können anhand Pulsanalyse nachgewiesen werden.
Verwerfungen aufgrund physiologischer Gegebenheiten können auf Grundlage statistischer Überlegungen ermittelt werden.
Der obige Algorithmus stellt eine Möglichkeit zur durchdachten Berechnung eines Mittelwerts aus Blutdruckwerten dar. Durchführbar ist dies grundlegend mit einem im ersten Betriebsmodus M1 (für eine rasche orientierende Messung) und im zweiten Betriebsmodus M2 (für eine präzise Messung des Mittelwerts) betreibbaren Blutdruckmessgerät.

Claims

Automatisches, nichtinvasives Blutdruckmessgerät (1) zur Angabe des diastolischen und systolischen Blutdrucks (D_A), (S_A); (D), (S) eines Patienten, wobei das Blutdruckmessgerät (1) in einem ersten Betriebsmodus (M1) und einem zweiten Betriebsmodus (M2) betrieben werden kann und Mittel (2) zum Umschalten zwischen dem ersten Betriebsmodus (M1) und dem zweiten Betriebsmodus (M2) aufweist, wobei das Messgerät zur Bestimmung und Anzeige der Blutdruckwerte (D, S) auf Grundlage einer Einzelmessung bei Betrieb im ersten Betriebsmodus (M1) ausgelegt ist, und wobei das Gerät zur Berechnung und Anzeige von Blutdruckwerten (D_A, S_A) als Mittelwert mehrerer, bei Betrieb im zweiten Betriebsmodus (M2) über einen festgelegten Zeitraum hinweg erhobener Messwerte des diastolischen und systolischen Blutdrucks (D1, D2, D3, S1, S2, S3) ausgelegt ist, dadurch gekennzeichnet, dass das Mittel zum Umschalten ein Schalter ist, und dass das Messgerät Mittel zur Berechnung (3) einer Werteverteilung und Mittel zur Bildung eines gewichteten Mittels der Messwerte (D1, D2, D3, S1, S2, S3) aufweist.
Blutdruckmessgerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Messgerät bei Betrieb im zweiten Betriebsmodus (M2) für das Einhalten eines zeitlichen Abstands, vorzugsweise von etwa 60 Sekunden, zwischen Folgemessungen ausgelegt ist.
Blutdruckmessgerät nach einem der Ansprüche 1 bis 2, dadurch gekennzeichnet, dass es Mittel zur Bildung einer Differenz zwischen den Messwerten und dem Mittelwert der Werte sowie Mittel zum Vergleichen der Differenz mit einem zuvor festlegbaren Bereich aufweist.
Blutdruckmessgerät nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass es Mittel zur Bildung eines gewichteten Mittels zwecks Vergleichs, ob einer der Messwerte wesentlich von den anderen abweicht, aufweist.
Blutdruckmessgerät nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass es bei Vorliegen einer außerhalb eines zuvor festlegbaren Bereichs liegenden Differenz zwischen der wesentlich abweichenden Messung und dem gewichteten Mittel zur Durchführung einer zusätzlichen Messung und bei Vorliegen einer innerhalb des zuvor festlegbaren Bereichs liegenden Differenz zur Anzeige eines gewichteten Mittels ausgelegt ist.
Blutdruckmessgerät nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass es Mittel zur Berechnung einer Pulsfrequenz aufweist.