DE723402C - Einrichtung zum Bestimmen des systolischen und diastolischen Blutdruckes - Google Patents

Description

• Einrichtung zum Bestimmen des systolischen und diastolischen Blutdruckes Um den Blutdruck in den Arterien eines Menschen zu messen, verwendet man eine aufpumpbare Manschette, deren Innendrucklangsam verändert und gleichzeitig gemessen wird.
• Durch Beobachten, bei welchen Manschettendrücken gewisse Veränderungen des Pulses verursacht werden, kann man sowohl den systolischen (Maximal-) als auch den diastolischen (Minimal-) Blutdruck bestimmen.
• Hierbei ist es oft von Wert, sowohl den Manschettendruck als auch die Pulsationengleich. zeitig zu registrieren. Diese Registnerungen wurden bisher mit Hilfe der bekannten pneu maischen Aufzeichnungsvorrichtungen vorgenommen.
• Da sehr oft ein Eiektrokardiograph mit mehreren Meßwerken vorhanden ist, wäre es nun von Vorteil, wenn der Elektrokardiograph auch als Registrierinstrument für die obeng,enannten Registrierungen vervendet werden könnte. rierungen venvendet werden Die vorliegende Erfindung schlägt hierfür eine Einrichtung vor, deren Hauptmerkmal darin besteht, daß eine frendgespleistle, potentiometrische, von dem in der Manschette erzeugten Druck beeinflußte Vorrichtung bzw. deren sich linear mit dem Manschettendruck ändernde Spannung vorzugsweise unmittelbar an ein Meßwerk des Elektrokardiographen gelegt ist, so daß deren Kurvenverlauf zusammen mit den Kurven der durch elektrische Geber in Spannungsänderungen umgeformten und gleichzeitig durch andere Meßwerk des Eiektrokardiographen aufgezeichneten Pulsdrucke die Bestimmung der genannten Blutdruckwerte ermöglicht.
• Die Ausgestaltung dieser Zusatzanordnung ist außerordentlich einfach und zuverlässig und stellt einen Bruchteil des Aufwandes dar, der bei den bekannten Blutdruckmleseern getrieben wird.
• Im wesentlichen besteht die Anordnung aus zwei Teilen, und zwar einer potentiometrischen Einrichtung zum Messen des in der Manschette erzeugten Druckes und einem oder mehreren Abtasten für die Pulsschwankungen. Durch die getrennte Aufzeichnung von Manschettendrucl; und Pul sschlvanl;ungsliurven ist eine ebenso einfache wie genaue Feststellung des systolischen und des diastolischen Blutdruckes möglich.
• Die Einzelheiten des Erfindungsgedankens werden an Hand der Fig. I bis 3 dargestellt.
• Die potentiometrische Einrichtung besteht im wesentlichen aus einem U-förmigen Gefäß, das beispielsweise aus einer metallischen Kap -seil 1 und zwei aus durchsichtigem Werkstoff, beispielsweise Glas, hergestellten Röhren 2 und 3 zusammengesetzt ist. Die Röhren 2 und 3 können mit der Kapsel 1 durch Verschrauben oder Veddtten verbunden sein. Die Röhre 3 ist an ihrem oberen Ende durch eine vorzugsweise leitende Kappe 4 luftdicht verschlossen und mit einem Eingangsstutzen 5 versehen, der mittels eines Schlauches 6 und eines T-Stüclces 7 mit dem Hohlraum der Manschette 8 verbunden ist. Der untere Teil des U-förmigen Gefäßes ist mit Quecksilber gefüllt, das sich beim Öffnen des Ventils der Pumpe 9 in beiden - Röhren gleich hoch einstellt, da das Rohr 2 bzw. dessen Kappe Io mit einer Druckausgleichöffnung versehen ist.
• In den beiden Rohren 2 und 3 sind zxvischen den leitenden Kappen 4 bzw. Io und dem metallischen Gefäß I Drähte II und 12 aus Widerstandswerkstoff gespannt. In dem Rohr 3 ist der Draht 12 verhältnismäßig kurz ausgebildet und mit der Kappe 4 durch einen gut leitenden starl;en Draht 13 verbunden, Die Verbindungsstelle der beiden Drähte ist etwa da angeordnet, wo die Kuppe des Quecksilherspiegels bei Druckausgleich in den beiden Rohren steht. Zur Spannung der Drähte 11 und r2 sind sie an ihren unteren Enden spiralfederartig ausgebildet oder mit Federn 4 und 15 an detn Behälter I befestigt.
• Legt man nun zwischen die beiden Kappen 4 und Io eine Spannungsquelle 16 und an die Kappe 4 sowie an den Behälter 1 ein hochohmiges Meßgerät, so stellt die ganze U-förmige Anordnung ein Potentiometer dar, dessen Spannungsabfall zwischen der Kappe 4 und dem Behälter 1 abhängig ist von der Länge der Quecksilbersäule in dem Rohr 3.
• Da, gleichmäßiger Querschnitt der Röhren 2 und 3 vorausgesetzt, sich an der absoluten Länge der Quecksilbersäule auch bei verschiedenen Stellungen bzw. verschiedener Höhe der Quecksilberkuppen in den beiden Röhren nichts ändert, ist der Strom, der durch die Leiter fließt, völlig konstant. Die Messung des Spannungsabfalles ist daher völlig einwandfrei, und die erfaßten Spannungen verlaufen linear mit den Höhendifferenzen der Quecksilbersäule, d. h. also linear mit dem in der Manschette 8 erzeugten Druck. An sich sind derartige Druckmeßgeber für elektrische Fernmessungen bekannt.
• Als Stromquelle für die Potentiometereinrichtung dient beispielsweise eine Batterie 1 6, die mit einem Schalter 17 zwischen die Kappen 4 und Io angeschlossen werden kann.
• In den Stromkreis wird zweckmäßig ein regelbarer Widerstand 18 und ein stromanzeigendes Instrument 19 geschaltet. Zur Überwachung der Stellung des Schalters 17 dient ein kleines Lämpchen 20, das zweckmäßig gleich zur Beleuchtung der Skala 21 dienen kann, die zur unmittelbaren Ablesung der Höhenunterschiede der Quecksilherkuppen in den Rohren 2 und. 3 vorgesehen ist. In die Meßleitung schaltet nian bei Verwendung einer Elektrokardiographen schleife als Meßwerk zweckmäßig noch einen möglichst hochohmigen Widerstand 22, damit im Meßkreis ein genügend hoher Widerstand vorhanden ist und der durch ihn fließende Strom praktisch vernachlässigt werden kann.
• Sofern als Meßwerk ein EK mit einer an sich bekannten Differenzschaltung vorliegt, d. h. also ein E!C, bei dem zwei Patientenableitungen unmittelbar verstärkt werden und die dritte aus der Differenz der beiden ersten verstärkten Abieitungsspannungen an einem Differenzmeßwerk erfaßt wird, benutzt man zweckmäßig dieses Differenzmeßwerk, das also keinen unmittelbaren Verstärliter aufweist. Es hat sich herausgestellt, daß die durch die potentiometrische Einridnnng erzeugten Spannungsschwankungen vollauf zur Aussteuerung einer normalen Elektrokardiograpllenschleife ausreichen.
• Durch nicht zu geringe Bemessung der Durchmesser der Rohre 2 und 3 kann man es erreichen, daß die Quecksilbersäule sich lediglich nach dem Manschettenninendruck einstellt und die geringen in der Manschette auf tretenden Druckschwankungen, die von dem Puls bzw. von den Pulshrandungswellen herrühren, nicht oder in praktisch verschwindend geringem Maße mitmacht. Hat man also die Manschette 8 aufgepumpt und läßt nun durch öffnen des Ventils der Pumpe 9 den Druck kontinuierlich abfallen, so wird von dem Mehls werk eine geneigte Gerade aufgezeichnet, wie es durch die Kurven in Fig. 2 dargestellt ist.
• Um nun die Höhe des interessierenden systolischen und diastolischen Blutdruckes festzustellen, müssen die Pulsschwankungen abgetastet werden. Ihre Aufzeichnung geschlecht im vorliegenden Falle auf dem gleichen Registrierstreifen, wie es auch in Fig. 2 durch die Kurven und S dargestellt ist. Zur Abtastung des systolischen Druckes verwendet man zweckmäßig einen elektrischen Druckgeber 23, der auf die Unterarmarterie aufgesetzt ist. Zweckmäßig benutzt man hierfür einen piezoelektrischen Geber, der unmittZelbar die Druckschwankungen in Spannungsschwankunlgen umformt. Derartige Geber sind auf anderen Gebieten der Technik zur Erfassung von Druckschwankungen, Schwingungen u dgl. bekannt, und es bedarf daher keiner näheren Erläuterung ihrer Wirkungsweise.
• Eine für diesen Zweck besonders vorteilhafte Ausführung wird an Fig. 3 später noch beschrieben. Die von dem Geber 23 erzeugten Spannungs schwankungen führt man dann einem der im Ausgang mit einem Meßwerk verbundenen Verstärker des EJC zu.
• Zur Erfassung des diastolischen Druckes kann man ebenfalls ein mit einem piezoelektrischen Kristall ausgerüstetes ähnliches druckempfindliches Organ 24 verwenden, das zweckmäßig mit dem Manschettenhohlraum verbunden ist. Auch die Spannungsschwankungen dieses Gebers führt man einem der Verstärker des EI( zu. Auf dem RSegistrierstreifen erscheinen dann neben der bereits erläuterten Geraden P die Kurve D des diastolischen und die Kurven des systolischen Blutdruckes. Die Ermittlung der Blutdruck werte ist nun außerordentlich einfach. Wie sich aus der Kurve S ergibt, treten, solange diese Kurve als Gerade verläuft, keine Pulsschwankungen der Unterarmaflerle auf. In dem Augenblick, in dem der Manschettendruck gerade dem systolischen Blutdruck entspricht, beginnt die erste Pulsschwanlkung einzusetzen. Die Projektion dieses Einsatzpunktes auf die Gerades ergibt den zugehörigen Manschettendruck. Ähnlich ist die Bestimmung des diastolischen Blutdruckes. Solange die Kurve D die Schwankungen großer Amplituden zeigt, ist der Manschettendruck höher als der diastolische Blutdruck. Erst wenn der Manschetrendruck den Wert des diastolischen Blutdruckes erreicht, werden die Schwankungen plötzlich kleiner, und der Einsatzpunkt dieses Kleinerwerdens der Schwankungaen gibt in seiner Projektion auf die Gerades wiederum den zugehörigen Druckwert.
• In Fig. 2 sind nur drei Kurven dargestellt.
• Man kann bei Vorhandensein eines größeren EJC zu gleicher Zeit einen oder mehrere Pulse und evtl. ein Elektrokardiogramm schreiben und alle diese Kurven dann diagnostisch in Beziehung zueinander setzen.
• In Fig. 3 ist noch schematisch eine Ausführungsmöglichkeit eines für den vorliegenden Zweck besonders geeigneten piezoelektrischen Gebers dargestellt. Auf einem vorzugsweise aus Isolierstoff bestehenden Sockel 25 ist mittels Halterungen 26 ein piezoelektrischer Kristall 27, beispielsweise ein Seignettesalzkristall, befestigt. Auf den Kristall 27 ist ein elastischer oder ein fiedernder Körper 28 aufgesetzt, der von einer Membran 29 beeinflußt wird. Der Kristall 27 ist in bekannt ter Weise mit Belegungen zur Ableitung der erzeugten Ladungen versehen, die an leine Zuführungsleitung 30 gelegt sind. Jeder Druck auf die Membran 29 wird durch das Glied 28 auf den Kristall 27 übertragen und erzeugt in diesem Ladungen. Man kann den Geber nun so verwenden, daß man ihn mit der Membran 29 unmittelbar auf die zu untersuchende Stelle aufsetzt; man kann aber auch das Ganze mit einem Gehäuse 31 versehen und durch einen Zuführungsstutzen 32 mit einem Druckraum verbinden. Um das Kristallelement den zu registrierenden Frequenzen anzupassen, legt man zweckmäßig in die Meßleitungen ein,mit einer Zeitkonstante behaftetes Glied. In der Fig. I sind diese Glieder durch die Kondensatoren 33 und 34 sowie die Ohmschen Widerstände 35 und 36 gebildet.
• Statt der Verwendung zweier piezoeiektrischer Geber und einer einfachen Blutdruckmanschette kann man auch- eine an sich hekannteDoppelmanschette benutzen, deren beide Druckräume unmittelbar oder über eine Düse miteinander verbunden sind. Die eine der beiden Manschetten, die in an sich bekannter Weise an die Pumpe angeschlossen ist, wird dann mit der potentiometrischen Einrichtung zur Druckmessung verbunden, während die Druckschwankungen der anderen Manschette durch einen einzigen piezoeiektrischen Geber auf ein Meßwerk T unter Zwischenschaltung eines Verstärkers gelegt werden. Aus der Kurve, die dieses Meßwerk aufzeichnet, d. h. aus den Einsatzpunkten der Pulsschwankungen und der Druckkurve, kann man dann sowohl den systolischen als auch den diastolischen Blutdruck feststellen.

Claims (9)

1. PATENTANSPRÜCHE: I. Einrichtung zum Bestimmen des diastolischen und systolischen Blutdruckes mit Hilfe einer Druckmanschette,gekennzeichnet durch die Verwendung eines Elektrokardiographen in der Weise, daß eine fremdgespeiste, potentiometrische, von dem in der Manschette (8) erzeugten Druck beeinflußte Vorrichtung (I bis 5, 10 bis I5) bzw. deren sich linear mit dem Manschettendruck ändernde Spannung vorzugsweise unmittelbar an ein Meßwerk des Elektrokardiographen gelegt ist, so daß deren Kurvenverlauf (P) zusammen mit den Kurven (S und D) der durch elektrische Geber (23 und 24) in Spannungsänderungen umgeformten und gleichzeitig durch andere Meßwerke des Elektro kardiographen aufgezeichneten Puls drücke die Bestimmung der genannten Blutdruckwerte ermöglicht.
2. 2. Einrichtung nach Anspruch I, dadurch gekennzeichnet, daß die pobentiometrische Einrichtung in an sich bekannter Weise aus einem einseitig geschlossenen und anderseitig an die Druckmanschette (8) angeschlossenen U-rohrförmigen, teilweise mit Quecksilber gefüllten Behälter (I bis 5) und darin angeordneten Leitern aus Widerstandswerkstoff ( I I, 12) besteht.
3. 3. Einrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Schenkel (2, 3) des U-rohrförmigen Behälters aus durchsichtigem Werkstoff bestehen und zur Ablesung der Höhenunterschiede der Quecksilberkuppen eine Skala (21) vorgesehen ist.
4. 4. Einrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß ein aus der Stromquelle ( I 6) des Potentiometers (i 1 bis 15) gespeistes Schalterüberwachungslämpchen (20) gleichzeitig als Beleuchtung der Skala (2 I ) angeordnet ist.
5. 5. Einrichtung nach Anspruch I, dadurch gekennzeichnet, daß zur Abtastung der Pulsationen Geber (23, 24) mit piezoelektrischen Kristallen (27), vorzugsweise Seignettesalzkristallen, dienen.
6. 6. Einrichtung nach den Ansprüchen I und 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Geber (24) zur Bestimmung des diastolischen Druckes an den Manschaettenhohlraum angeschlossen ist.
7. 7. Einrichtung nach den Ansprüchen I und 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Geber (23) zur Bestimmung des systo. lischen Druckes mit seinem druckempfindlichen Teil, z.B. Membran (29), auf der Unterarmarterie aufliegt.
8. 8. Einrichtung nach Anspruch 6 und 7 bzw. 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, daß der oder die Geber (23, 24) über Verstärker des Eiektrokardiographen an dessen Meßwerke angeschlossen sind.
9. 9. Einrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß den piezoelektrischen Gebern (23, 24) mit einer Zeitkonstante behaftete Glieder (33, 35 bzw.

   34, 36) zugeschaltet sind.