FI82365B

FI82365B - Pressure regulation method for a non-invasive automatic sphygmomanometer cuff

Info

Publication number: FI82365B
Application number: FI883982A
Authority: FI
Inventors: Pentti Peltonen
Original assignee: Instrumentarium Oy
Priority date: 1988-08-30
Filing date: 1988-08-30
Publication date: 1990-11-30
Also published as: FI883982A; FI883982A0; FI82365C

Description

1 823651 82365

Noninvasiivisen automaattisen verenpainemittarin mansetin paineensäätömenetelmä. - Tryckregleringsförfarande för en icke-invaderande automatisk blodtrycksmätarmanschett.Noninvasive automatic sphygmomanometer cuff pressure control method. - Automatic re-entry for non-disabled automatic blueprinting.

Keksinnön kohteena on noninvasiivisen automaattisen verenpainemittarin mansetin paineensäätömenetelmä, johon verenpainemittariin kuuluu pumppu, pumpun säätöelin, pumppuun paineletkulla yhdistetty mansetti, verenpainemittarin ohjausyksikkö, johon on liitetty painesensori kytkettynä mansettiin paineletkulla.The invention relates to a method for adjusting the pressure of a noninvasive automatic sphygmomanometer cuff, the sphygmomanometer comprising a pump, a pump control member, a cuff connected to the pump by a pressure hose, a sphygmomanometer control unit connected to the cuff by a pressure hose.

Konventionaalisissa verenpainemittareissa pumppua on käytetty vain paineen nostamiseen, ja niissä mittaus tapahtuu paineen nostamisen jälkeen alentamalla painetta erilaisten kuristus-venttiilien kautta.In conventional sphygmomanometers, the pump has only been used to increase the pressure, and the measurement takes place after the pressure has been raised by lowering the pressure through various throttle valves.

Esillä olevan keksinnön päämääränä on aikaansaada paineensäätömenetelmä, jossa mansetin tyhjentämiseen ei tarvita erillisiä kuristusventtiileitä ja lisäksi pumpun käyttö on mahdollista myös mittauksen aikana. Tämän päämäärän toteuttamiseksi keksinnön mukaiselle menetelmälle on tunnusomaista se, että menetelmään kuuluu mansetin paineen muutosnopeuden mittaaminen ja vertaaminen asetusarvoon, ja mitatun nopeuden ja * asetusarvon välisen eron minimoiminen säätämällä pumpun pyörimisnopeutta.The object of the present invention is to provide a pressure control method in which separate throttle valves are not required for emptying the cuff, and in addition the use of a pump is also possible during the measurement. To achieve this goal, the method according to the invention is characterized in that the method comprises measuring and comparing the rate of change of the cuff pressure with the setpoint, and minimizing the difference between the measured speed and the * setpoint by adjusting the pump speed.

Menetelmä perustuu pumppuun, joka tuottaa tasaisen, pumpun kierrosluvusta riippuvan paineen. Pumpun rakenteesta johtuen ilman virtaussuunta riippuu pumpun eri puolilla olevista paineista ja pumpun kierrosluvusta. Tästä ominaisuudesta seuraa, että mansetin tyhjentämiseen ei tarvita erillisiä kuristuselementtejä ja magneettiventtiileitä. Pumppua voidaan pyörittää myös toiseen suuntaan, jolloin se korvaa myös tyhjen-nysventtiilin. Näin pneumaattisesta järjestelmästä saadaan hyvin yksinkertainen.The method is based on a pump that produces a uniform pressure that depends on the speed of the pump. Due to the design of the pump, the direction of air flow depends on the pressures on different sides of the pump and the speed of the pump. It follows from this feature that separate throttling elements and solenoid valves are not required to deflate the cuff. The pump can also be rotated in the other direction, in which case it also replaces the drain valve. This makes the pneumatic system very simple.

2 823652 82365

Pumpulla voidaan säätää pumppausvaiheen nopeutta moottorin jännitettä säätämällä. Tämä mahdollistaa hitaamman täytön, jonka aikana voidaan suorittaa myös mansetin paineen AC-kompo-nentin (so. kudosten ja verisuonten liikkeiden aiheuttamat pienet paineen vaihelut) mittaamista. Kun haluttu mansetin paine on saavutettu, voidaan paineen alenemisuopeutta säätää pelkästään pumpun avulla. Tämä yksinkertaistaa pneumaattista järjestelmää huomattavasti verrattuna konventionaaliseen järjestelmään. Mansetin koko ei vaikuta paineen säätöön kuten tavanomaisessa järjestelmässä.The pump can be used to adjust the speed of the pumping phase by adjusting the motor voltage. This allows for a slower infill, during which the AC component of the cuff pressure (i.e., small pressure fluctuations caused by tissue and vascular movements) can also be measured. When the desired cuff pressure is reached, the rate of pressure drop can be adjusted by the pump alone. This greatly simplifies the pneumatic system compared to the conventional system. The size of the cuff does not affect the pressure adjustment as in a conventional system.

Mittauksen lopussa mansetti voidaan tyhjentää yksinkertaisesti pysäyttämällä pumppu. Koska pumppua voidaan pyörittää myös toiseen suuntaan, voidaan mittauksen lopussa paineen alenemista nopeuttaa imemällä mansetista ilmaa. Mittauksen lopussa voidaan myös varmistaa, että mansetti tyhjenee kokonaan.At the end of the measurement, the cuff can be deflated simply by stopping the pump. Since the pump can also be rotated in the other direction, the pressure drop at the end of the measurement can be accelerated by sucking in air from the cuff. At the end of the measurement, it can also be ensured that the cuff is completely deflated.

Kun mansetin painetta nostetaan, voidaan samanaikaisesti mitata paineen AC-komponenttia, josta voidaan päätellä tarvittava pumppauspaine. Tämä mahdollistaa sen, että painetta ei tarvitse nostaa todellista systolista painetta korkeammalle, kuten joudutaan tekemään konventionaalisessa järjestelmässä. Tämä nopeuttaa mittausta ja vähentää käden rasitusta.When the cuff pressure is raised, the AC component of the pressure can be measured simultaneously, from which the required pumping pressure can be deduced. This allows the pressure not to have to be raised above the actual systolic pressure, as has to be done in a conventional system. This speeds up the measurement and reduces hand strain.

Liian alhaisen pumppauspaineen takia tehtävät uudelleenmitta-ukset voidaan välttää. Paineen vaihtelut voidaan ottaa huomioon jo ensimmäisellä mittauskerralla, samoin potilaan vaihtuessa järjestelmä voi heti adaptoitua uuteen tilanteeseen.Reassessments due to too low a pumping pressure can be avoided. Pressure fluctuations can be taken into account already at the first measurement, as well as when the patient changes, the system can immediately adapt to the new situation.

Mansetin koko voidaan päätellä pumppauksen aikana mittaamalla paineen nousunopeus verrattuna käytettyyn pumppaustehoon. Mansettien koko näkyy järjestelmässä vain säätösilmukan viiveen lisääntymisenä. Tämä tekee mahdolliseksi rakentaa järjestelmä, joka kykenee adaptoitumaan automaattisesti myös neonataali-mansettien käyttöön.The size of the cuff can be deduced during pumping by measuring the rate of pressure rise compared to the pumping power used. The size of the cuffs is only displayed in the system as an increase in the control loop delay. This makes it possible to build a system that is able to automatically adapt to the use of neonatal cuffs as well.

3 823653 82365

Paineen laskunopeutta voidaan säätää vapaasti. Tästä seuraa, että mittauksen nopeutta ja tarkkuutta voidaan säätää tilanteen mukaan. Nopeutetussa mittauksessa voidaan paineiden määritys tehdä myös paineen nostovaiheen aikana ja tyhjentää mansetti tämän jälkeen aktiivisesti imemällä. Tällä menetelmällä voidaan päästä noin 10 - 15 sekuntin mittausaikaan. Vastaavasti paineen alentamisvaiheessa tehdyssä mittauksessa voidaan systolinen paine laskea ja näyttää noin 10 - 15 sekunnin kuluttua mittauksen aloittamisesta. Tämä on noin kolmannes konventionaalisen mittauksen vaatimasta ajasta.The pressure drop rate can be freely adjusted. It follows that the speed and accuracy of the measurement can be adjusted according to the situation. In the accelerated measurement, the pressure can also be determined during the pressure lifting phase and the cuff can then be deflated by active suction. With this method, a measurement time of about 10 to 15 seconds can be achieved. Similarly, in a measurement made during the depressurization step, the systolic pressure can be lowered and displayed approximately 10 to 15 seconds after the start of the measurement. This is about a third of the time required for conventional measurement.

Pumppu lisää mahdollisuuksia eliminoida liikeartefaktojen (so. liikkumisesta johtuvat häiriöt) vaikutuksia, koska painetta voidaan tarvittaessa myös nostaa korjaamaan artefaktan aiheuttama paineen äkillinen aleneminen keskeyttämättä mittausta.The pump increases the chances of eliminating the effects of motion artifacts (i.e., movement disturbances), as the pressure can also be increased, if necessary, to correct for a sudden drop in pressure caused by the artifact without interrupting the measurement.

Järjestelmää voidaan myös käyttää veenastaassin (so. raajan laskimoverenkierron salpaus) aikaansaamiseen. Pumppausvai-heessa voidaan mitata potilaan diastolinen ja keskipaine ja säätää staassipaine näiden perusteella automaattisesti sopivaksi. Staassin lopetus voidaan saada aikaan painamalla mansetista, jolloin voimakas paineen heilahdus tulkitaan lopetuskäskyksi.The system can also be used to provide water metastasis (i.e., blockage of limb venous circulation). In the pumping phase, the diastolic and mean pressure of the patient can be measured and the stasis pressure can be adjusted automatically accordingly. The end of the stasis can be achieved by pressing on the cuff, in which case a strong pressure oscillation is interpreted as a stop command.

Seuraavassa keksintöä selostetaan oheiseen piirustukseen viitaten, jossa on esitetty kaaviollisesti keksinnön mukaisessa menetelmässä käytettävä mansetin paineensäätöjärjestelmä.The invention will now be described with reference to the accompanying drawing, which schematically shows a cuff pressure control system used in the method according to the invention.

Kuvion mukaisesti järjestelmään kuuluu pumppu (3), joka on edullisesti pyörivä siipityyppinen pumppu esimerkiksi tyyppiä Brey G12/045 tai Brey G12/02-8. Pumppua 3 ohjataan säätöeli-mellä 2, joka syöttää virtalähteestä 1 tulevan virran esimerkiksi tasavirtana tai pulssimuotoisena virtana pumpulle 3. Pumppu 3 on liitetty paineletkulla 4a mansettiin 5. Mansetista 4 82365 5 johtaa toinen paineletku 4b verenpainemittarin ohjausyksikköön 6 liitettyyn painesensoriin 7. Ohjausyksikkö 6 on kytketty lisäksi virtalähteeseen 1 ja pumpun 3 säätöelimeen 2.According to the figure, the system comprises a pump (3), which is preferably a rotary vane type pump, for example of the type Brey G12 / 045 or Brey G12 / 02-8. The pump 3 is controlled by a control member 2 which supplies the current from the power supply 1, for example as a direct current or pulsed current to the pump 3. The pump 3 is connected by a pressure hose 4a to the cuff 5. A second pressure hose 4b leads from the cuff 4 82365 5 to a pressure sensor 7 connected to the blood pressure monitor 6. in addition to the power supply 1 and the control element 2 of the pump 3.

Laitetta käytettäessä ohjausyksikkö 6 mittaa mansetin 5 paineen painesensorin 7 avulla. Paineen muutosnopeus lasketaan peräkkäisten mansetin paineenmittaustulosten avulla. Tuloksena saatavaa paineen muutosnopeutta verrataan asetusarvoon ja mitatun arvon ja asetusarvon välinen ero minimoidaan säätämällä pumpun 3 pyörimisnopeutta. Säätöelimen 2 syöttäessä pulssimuotoista virtaa pumpulle 3 säädetään pumpun 3 pyörimisnopeutta säätöelimen 2 pulssinleveyttä säätämällä. Käytettäessä tasavirtaa tapahtuu pumpun pyörimisnopeuden säätäminen säätämällä säätöelimen 2 jännitettä ja/tai virtaa (eli tehoa).When using the device, the control unit 6 measures the pressure of the cuff 5 by means of a pressure sensor 7. The rate of pressure change is calculated from successive cuff pressure measurement results. The resulting rate of pressure change is compared to the setpoint and the difference between the measured value and the setpoint is minimized by adjusting the speed of the pump 3. When the control member 2 supplies a pulsed current to the pump 3, the rotational speed of the pump 3 is adjusted by adjusting the pulse width of the control member 2. When direct current is used, the speed of the pump is adjusted by adjusting the voltage and / or current (i.e. power) of the control element 2.

Claims

5 82365

A method for adjusting the pressure of a noninvasive automatic sphygmomanometer cuff, the sphygmomanometer comprising a pump (3), a pump control member (2), a cuff (5) connected to the pump (3) by a pressure hose (4a), and a sphygmomanometer control unit (6) connected to a pressure sensor (7). connected to the cuff (5) by a pressure hose (4b), characterized in that the method comprises measuring and comparing the pressure change rate of the cuff (5) to a set value, and minimizing the difference between the measured speed and the set value by adjusting the pump (3) speed.

A method according to claim 1, wherein in the method the control member (2) supplies a pulsed current to the pump (3), characterized in that the rotational speed of the pump (3) is adjusted by adjusting the pulse width of the control member (2).

A method according to claim 1, wherein the control member (2) supplies direct current to the pump (3), characterized in that the rotational speed of the pump (3) is controlled by adjusting the power of the control member (2).

Method according to one of Claims 1 to 3, characterized in that the method comprises measuring the AC component of the pressure during operation of the pump, the measurement of which determines the required pumping pressure. 6 82365