FI95534B - Menetelmä ja laite verenpaineen mittaamiseksi - Google Patents

Description

95534

MENETELMÄ JA LAITE VERENPAINEEN MITTAAMISEKSI - FÖRFA-RANDE OCH APPARAT FÖR MÄTNING AV BLODTRYCK

Keksintö koskee menetelmää verenpaineen mittaamiseksi ja laitetta kyseisen menetelmän toteuttamiseksi. Tarkemmin sanottuna keksintö koskee menetelmää verenpaineen mitttaamiseksi siten, että mittauskohta paikannetaan uuden mansetin avulla. Lisäksi sisältää keksinnönmukainen laite venttiilisysteemin, jolla on mahdollista saada aikaan tarkoin säädetty ilman ulosvirtaus.

Ennestään tunnettu laite verenpaineen mittaamiseksi ulkoisten apulaitteiden avulla sisältää mansetin, joka on yhdistetty manometriin ja ilmanpoistoruuvilla varustetun käsi-ilmapumpun.

Nykyisin on verenpaineen mittaaminen yleisin kaikista lääkärin suorittamista kliinisistä tutkimuksista. Vähintään 10 % Ruotsin aikuisväestöstä hoidetaan nykyään verenpainetaudin eli liian korkean verenpaineen takia. Kuitenkin noin 25 % kaikista henkilöistä saa virheellistä hoitoa väärästä verenpainetaudin diagnoosista johtuen, mikä johtuu erityisesti väärin suoritetusta verenpaineen mittauksesta. Lisäksi saattaa mansetti aiheuttaa sellaista kipua, että verenpaine nousee mittauksen aikana. Viimeisten 10 vuoden aikana on kertynyt aiheesta suuri määrä kirjallisuutta.

*; Tällä hetkellä markkinoilla oleviin mansetteihin liitty vät haitat voidaan tiivistää seuraavasti: 1. Mansetti puristaa käsivartta leveältä ja laajalta alueelta, joka on sama kuin mansetin kattama alue, mikä merkitsee laajentunutta "mittauspistettä".

2. Monet ihmiset kärsivät siitä, että mansetti puristaa käsivartta nykyisellä tavalla.

3. "Mittauskohde" voi olla ohut, keskipaksu tai paksu, 2 95534 mikä edellyttää useita eri kokoja olevien mansettien käyttöä.

4. Kun systolista painetta luetaan, ei tiedetä, mistä kohden mansetin alla veri pääsee virtaamaan.

Käsipumpussa olevan mainitun ilmanpoistoruuvin käyttöön liittyvät vaikeudet ovat seuraavat: 1. Se saattaa juuttua kiinni joko auki- tai kiinniasen-toon.

2. Sillä ei saada aikaan tasaista ilmavirtaa mittauksen aikana johtuen siitä, että ruuvin oikean asennon löytäminen on vaikeata.

3. Se aiheuttaa usein vammoja sairaalahenkilökunnan etusormeen ja peukaloon, jos henkilökunta työskentelee jatkuvasti verenpaineenmittauksessa verenpainekeskuksissa ja yleensäkin terveydenhuollossa.

Esillä oleva keksintö tarjoaa kaksi laitetta, joista kumpikin erikseen muodostaa uuden mittauslaitteen terveydenhuoltoon käytettäväksi verenpaineen mittauksessa sairaaloissa, verenpainekeskuksissa ja muualla, missä verenpaineen mittaus tulee kysymykseen rutiinitoimenpiteenä henkilön verenpaineen määrittämiseksi.

Ensimmäinen uutuus on se, että mansetti koostuu kahdesta yhdensuuntaisesta, ilmalla täyteen puhallettavasta, toisiinsa yhteydessä olevasta kumityynystä. Kun ilma puhalletaan sisään, kasvavat tyynyt radiaalisessa ja tangentiaa-lisessa suunnassa toisiaan kohti. Näin syntyy kaksi voima-·; kenttää, jotka suuntautuvat vinosti sisäänpäin sitä raajaa kohti, joka on mansetin sulkema, ja valtimo sijaitsee kohdassa, jossa nämä voimakentät leikkaavat toisensa.

Valtimo puristuu raajan luuta vasten niin, että veren läpivirtaus lakkaa ja ns. Korotkoff-äänet tai sykintä eivät erotu puristuneen kohdan alapuolella. Raajan paksuudella ei ole suurta merkitystä tämän mansetin ollessa

II

3 95534 kyseessä, mikä poistaa sairaalahenkilökunnalta yhden ongelman.

Toinen uutuus on venttiilisysteemin toteutustapa.

Mansetti on liitetty venttiilisysteemiin kumiletkun avulla. Venttiilisysteemiin on myös liitetty käden avulla toimiva ilmapumppu eli venttiilisysteemin läpi kulkee putki, joka osaksi johtaa ilmaa ilmapumpusta mansettiin ja osaksi johtaa ilmaa pois mansetista kahden pienen kanavan kautta, jotka sijaitsevat poikkittain putkeen liitettyinä.

Mainitut kaksi pientä kanavaa ovat kooltaan erilaiset ja kumpikin niistä sulketuu kumilla päällystetyn männän avulla, joista kumpikin sallii ilman tarvittavan ulosvirtauksen. Kumpaakin mäntää käytetään napin avulla. Hidasta jatkuvaa tyhjentämistä varten on pienempi kanava ja mittauksen jälkeen tapahtuvaa nopeata tyhjentämistä varten on suurempi kanava.

Kun kumityynyt täytetään ilmalla paineeseen, joka estää veren virtaamisen, ei Korotkoff-ääniä voida kuulla puristuksessa olevan kohdan alapuolella. Tämän jälkeen ilmaa päästetään pois painamalla ensimmäistä nappia, joka nostaa kumilla päällystetyn männän ja pienempi kanava aukeaa ja tietty jatkuva ilman ulosvirtaus alkaa. Tietyn ajan kuluttua, kun paine laskee, alkavat Korotkoff-äänet kuulua eli sydän onnistuu saamaan aikaan veren virtaamisen puristuksissa olevan kohdan läpi, jolloin systolinen paine luetaan. Ilman ulosvirtaus voidaan lopettaa vapauttamalla ensimäinen nappi. Kuitenkin henkilö, joka on perehtynyt verenpaineen mittaamiseeen, antaa ilman ulosvirtauksen jatkua ja paineen laskea siihen asti, kun Korotkoff-äänet vielä kerran häipyvät kokonaan, jolloin luetaan diastolinen paine, mikä merkitsee alinta verenpainetta sydämen laajenemishetken aikana. Jotta mansetti irtoaa 4 95534 käsivarresta, painetaan nyt toista nappia alas, jolloin suurempi kanava aukeaa samalla tavalla kuin ensimmäisen napin vaikutuksesta. Kun ruuvin sijaan on käytössä tämä nappisysteemi, ei henkilökunnan tarvitse etsiä ruuvilla oikeata tyhjennysasentoa, ja näin vältytään etusormen ja peukalon vammoilta.

Edellä mainitun perusteella on ilmeistä, että näin henkilökunta, jonka päivittäisenä rutiinityönä on verenpaineen mittaaminen, saa laiteen, jota on huomattavasti helpompi käsitellä, ja joka on varmempi seuraavista syistä: a. Mansetti sopii kaikille, joten sopivan mansetin löytämisessä ei ole vaikeuksia.

b. Potilas tuntee vähemmän mansetin aiheuttamaa kipua.

c. Henkilökunnan ei tarvitse suorittaa ilmalla täyttöä monta kertaa menetettyään oikean ilmavirtauksen ilman-poistoruuvia ruuvatessaan.

d. Enää ei tarvita ruuvaamista, mistä syystä työn aiheuttamat etusormen ja peukalon vahingoittumiset jäävät pois.

e. Manomertin lukeminen on varmempaa, mistä seuraa parempi diagnoosi ja turvallisempi lääkitys.

f. Uuden mansetin painealue on pienempi kuin tavanaomai-sen mansetin.

Uusi kaksi tyynyä sisältävä mansetti on suuri verenpai-nemansetin parannus, joka helpottaa sairaalahenkilökunnan työtä ja saa aikaan sen, että kaiken ikäisten ja eri sukupuolta olevien potilaiden verenpaine voidaan mitata kivuttomammin ja he myös välttyvät muilta kivuliailta • puhkaisuilta ja lääkeannoksilta, jotka puolestaan saatta vat tuoda mukanaan liian varhaisen kuoleman. Mansetti ja siihen kuuluva venttiilisysteemi on kehitetty teoriassa ja käytännössä niin, että ne yhdessä muodostavat verenpaineenmittausyksikön, joka paremmin kuin hyvin tuo ennen tunnettuihin ratkaisuihin toivotut parannukset .

5 95534

Esillä olevaa keksintöä selostetaan seuraavassa rajoittamattoman edullisen toteutusmuodon perusteella yksityiskohtaisemmin niin, että apuna käytetään liitteenä olevia piirroksia. Kuva 1 on perspektiiviesitys, josta näkyvät käsivarren yläosaan kiinnitetty mansetti, joka on liitetty manometriin, ja laitteessa on käsipumppu yhdistettynä venttiilisysteemiin. Kuva 2 on perspektiivinen esitys venttiilisysteemistä osittaisena poikkileikkauksena. Kuva 3 on perspektiiviesitys mansetista, niin, että poikkileikkaukset 3a, 3b ja 3c esittävät kumityynyjen poikkileikkausta eri paineissa ilmallatäytön aikana. Kuva 4 esittää kumityynyjä täytön aikana niin, että tähän liittyvä voimakenttä on esitetty kaaviollisesti.

Kuva 1 esittää keksinnönmukaista mittauslaitetta käsivarren yläosaan kiinnitettynä. Verenpaineen mittaamiseen tarkoitettu laite koostuu mansetista 1, manometristä 2, käsi-ilmapumpusta 3 ja venttiilisysteemistä 4.

Mansetti 1 on varustettu kahdella kumityynyllä, jotka sijaitsevat yhdensuuntaisesti ja ovat kytkettyinä toisiinsa kahden kanavan 5 välityksellä, jotka ovat mansetin kummassakin lyhyessä päässä, kuten kuvassa 3 on esitetty.

Kuvissa 3a, 3b ja 3c on esitetty mansetin poikkileikkaus ilmallatäytön aikana eri ilmanpaineissa. Tästä ilmenevät tyynyjen muoto ja ominaisuudet ilmallatäytön aikana. Tyynyjä ympäröivät pinnat eivät liiku vain radiaalisesti, vaan myös tangentiaalisesti, mikä myötäilee ihoa, sen ·; alla olevaa kudosta ja verisuonia ja tässä tapauksessa käsivarren yläosan valtimoa, ja paine kohdistuu tiettyä pistettä kohti, jossa kumityynyjen voimakentät leikkaavat toisensa ja niiden yhteinen voima puristaa suonen luuta vasten niin, että Korotkoff-äänet lakkaavat ja veren virtaus pysähtyy, ks. kuva 4. Tällöin Korotkoff-äänet lakkaavat stetoskoopissa, joka on sijoitettu valtimoa 6 95534 vasten käsivarren taitteeseen mansetin alapuolelle.

Paineen lukemiseen tarkoitettu manometri 2 voi olla elo-hopeapylväs tai aneroidi, joka on yhdistetty letkulla mansettiin, tai voidaan myös käyttää jotakin muuta laitetta, joka on liitetty sähköiseen tai digitaaliseen lukulaitteeseen.

Käsi-ilmapumppu 3 syöttää yhdellä kädellä pumpatttaessa ilmaa tyynyihin siihen pisteeseen asti, jossa Korotkoff-äänet lakkaavat, kuten ennestään tiedetään.

Venttiilisysteemi on toisesta päästä liitetty käsi-ilma-pumppuun 3 ja toisesta päästä mansettiin 1. Venttiili-systeemissä 4 on kaksi kanavaa 7, 8 liitettyinä kohtisuoraan putkea 6 vasten, joka putki yhdistää käsi-ilmapumpun 3 ja mansetin 1 toisiinsa, kuten kuvasta 2 voidaan havaita. Kukin kanava 7, 8 päättyy venttiili-istukkaan, joka toimii yhdessä männän 9, 10 kanssa, joka liikuu sylinterin vaipassa 11, 12 venttiilisysteemissä 4. Kanavan 7, 8 puoleisesta päästään on kukin mäntä 9,10 päällystetty kumilla 13, 14. Kun mäntää käytetään, kanavat 7, 8 avautuvat ja sulkeutuvat. Mäntiä 9, 10 kuormitetaan jousien 15, 16 avulla niitä asemia kohti,joissa kanavat 7, ja 8 ovat suljettuja. Männät 9, 10 ovat kiinnitettyjä männänvarsiin 17, 18, jotka puolestaan ovat vapautettavasi kiinnitettyjä nappeihin 19, 20. Napin pinta on uritettu, jotta pinnan käyttö olisi varmempaa. Kun napin ulkoreuna 21, 22 painekaan alas, nappi kääntyy vipupis-teen 23, 24 ympäri, jolloin männänvarsi ja samalla mäntä nousevat avaten samalla vastaavat kanavat 7, 8, jolloin myös putki 6 avautuu ilmakehään jomman kumman kanavan 7, 8 kautta.

Kättä lähinnä olevan napin 20 (ks. kuva 1) kevyt painaminen avaa pienemmän kanavan 8, jonka halkaisija on joitakin

II

7 95534 millimetrin kymmenesosia. Kanavan pieni pinta-ala sallii ilman virtauksen putkesta 6 ilmakehään kanavan 8 kautta niin, että ilma poistuu niin hitaasti, että henkilö, joka lukee painetta, ehtii lukea systolisen paineen manometristä 2, kun Korotkoff-äänet palaavat. Ilman ulosvirtaus jatkuu hitaasti siihen asti, että Korotkoff-äänet lakkaavat, jolloin mikään ulkoinen paine ei enää kohdistu valtimoon eli veri virtaa vapaasti suonessa ja diastolinen paine luetaan. Sitten toinen nappi painetaan alas, jolloin suurin ilmakanava 7 aukeaa, kun jousella kuormitettu, kumilla päällystetty mäntä 13 nousee venttiili-istukasta.

Kummassakin männässä 9, 10 on pituussuuntaiset urat (ei ole piirretty esiin), jotka sallivat ilman kulun ulos avoimeen ilmakehään.

Käsivarren paksuudella on vähemmän merkitystä, kun käytetään esillä olevan keksinnön mukaista mansettia. Olipa käsivarsi ohut tai paksu painavat yhdensuuntaiset tyynyt valtimoa luuta vasten ja veren virtaus lakkaa.

Venttiili-istukan rakenne kohoavine mäntineen on yksi useista ratkaisuista, mutta tässä esitetty rakenne on valittu käytön ja rakenteen yksinkertaisuuden vuoksi.

Jotta saavutettaisiin oikea ilman ulosvirtaus ohuen kanavan 8 kautta, on suoritettu laboratioriokokeita.

Muutokset saattavat olla tarpeen, kun kokeita on suoritettu jonkin aikaa sairaaloissa ja muissa laitoksissa. Lii-tännät mansettiin 1 ja käsi-ilmapumppuun 3 vastaavasti ovat standardityyppiä, joissa on kierteet venttiilisystee-miin 4 liittämiseksi, tai vaihtoehtona voi olla suora valu jo valmistusvaiheessa.

Tämän uuden mansetin, tarkoituksena on kohdistaa kumityy- 95534 8 nyjen voimakenttä alueeseen, jossa valtimo voidaan puristaa luuta vasten, ks. kuva 4. Voima, joka tarvitaan pysäyttämään veren virtaus valtimossa, on F newtonia raajan pituusyksikköä kohti. Voima F on jakautunut kahden kumi-tyynyn välille niin, että siitä osuu kunkin tyynyn kautta F/2 kohtisuoraan valtimoa vasten. Kumityynyn voimakentän resultantti, jos resultantti muodostaa kulman valtimon normaalin kanssa, on yhtä suuri kuin

F

2 cos c* eli resultantti on yli F/2. Jos oletetaan, että oC (alfa) on 45°, silloin resultantti on noin 0,7 F, mikä aiheuttaa pienemmän voiman nahkan/ihon alla olevia hermosäikeitä vasten. Jotta saavutettaisiin voimakenttä, jossa voima-nuolten pituus edustaa sitä, missä suurin laajeneminen 6 tapahtuu, ja jossa paikassa kulma on , pidetään materiaalien käyttäytymisen yhtälönä seuraavaa F ^MAT x 2t - = P = -

A D

& = p x D2 E x 2t jossa A on pinta-ala, jonka alueella F puristaa raajaa P on tyynyissä vallitseva paine ^Mat on tyynyn rikkoutumisvastus t on tavaran paksuus D on tyynyn halkaisija yhdensuuntaisesti valtimon kanssa E on tyynyn materiaalin kimmomoduuli S on tyynyn laajenema

Ainut tuntematon muuttuja edellä olevassa laajenemassa on tavaran paksuus t. jos arvon t annetaan kasvaa, pie- li 9 95534 nenee S , eli saavutetaan vähäinen venyminen, ja jos t pienenee, & kasvaa, eli saavutetaan suurempi venyminen. Tämän päättelyn pohjalta valitaan t niin, että kukin tyyny laajenee kuvassa 3c määritellyn käyristymisen mukaan. Tyynymateriaalin paksuus tulee suurimmaksi ulkopuolella ja reunoja kohti ja pienenee sisällä keskiviivaa kohti 20 - 50° sektorin sisällä.

Toisin kuin tavanomaisissa tyynyissä aiheuttavat meidän tyynymme noin 30 % pienemmän paineen nahkan/pinnan alla oleviin hermoihin kumisten kaksoistyynyjen sijainnin ja rakenteen ansiosta, joten potilaalle aiheutuu vähemmän kipua. Lisäksi paranee verenpainearvojen mittaustarkkuus, koska mittausalueen leveys pienenee kymmenesosaan aiemmasta noin 10 - 12 emistä eli 1,0 - 1,5 cm:iin.

Claims (4)

10 95534

1. Menetelmä verenpaineen mittaamiseksi käyttämällä veren-painemansettia (1), joka täytetään ilmalla käsi-ilmapumppua (3) käyttäen, ja josta ilma poistetaan venttiilin (4) avulla, tunnettu siitä, että täytettäessä ilmalla mansettia (1), joka koostuu kahdesta yhdensuuntaisesta, fysikaalisesti toisiinsa liitetystä, pneumaattisesti yhteistoiminnassa olevasta tyynystä, mainitut tyynyt laajenevat asymmetrisesti, mutta peilisymmetrisesti, mansetin (1) keskiviivan suhteen ja mansetti saavuttaa muodon, jossa kukin tyyny on enenevästi enemmän laajentunut, kun edetään mansetin reunasta keskiviivaa kohti niin, että raajaa vasten olevasta mansetin pinnasta tulee oleellisesti ottaen kaksoispisaran muotoinen, jossa päät ovat mansetin reunoja kohti ja muodostuu kaksi voimakenttää, jotka ovat vinossa kulmassa toisiaan ja mansetin sisäänsä sulkemaa raajaa vastaan niin, että mansetin alla olevassa valtimossa estyy veren virtaus valtimon puristuessa alla olevaa luuta vasten alueella, johon kyseiset kaksi tyynyä kohdentuvat.

2. Laite patenttivaatimuksen 1 mukaisen verenpaineenmit-tausmenetelmän toteuttamiseksi, jossa laitteessa on veren-paineenmittausmansetti (1), manometri (2) mansettiin liitettynä, venttiililaite (4) liitettynä mansettiin, jotta ilma saadaan poistetuksi mansetista säädellystä, ja ilma-pumppu (3) liitettynä mansettiin tai venttiiliin, tunnettu ; siitä, että mansetti (1) koostuu kahdesta, yhdensuuntai sesta, fysikaalisesti toisiinsa liitetystä, pneumaattisesti yhteistoiminnassa olevasta tyynystä, joilla on pisaran-muotoinen poikkileikkaus niin, että pisaran kärki on keskiviivaa kohti, ja tyynyt laajenevat ilmalla täyttyessään asymmetrisesti, mutta peilisymmetrisesti mansetin keskiviivan ympärillä, koska materiaalin paksuus on erilainen koko poikkileikkauksen alueella niin, että se tyynyn II li 95534 pinnassa oleva materiaali, joka ei ole raajaa vasten, on huomattavasti paksumpaa kuin se tyynyn pinnan materiaali, joka on raajaa vasten, jotta saadaan muodostumaan kaksi voimakenttää, jotka ovat vinossa kulmassa toisiaan ja mansetin ympäröimää raajaa vasten niin, että mansetin alla olevassa valtimossa estyy veren virtaus valtimon puristuessa alla olevaa luuta vasten alueella, johon kyseiset kaksi tyynyä kohdentuvat.

3. Patenttivaatimuksen 2 mukainen laite, tunnettu siitä, että tyynyt ovat asymmetrisiä niin, että ne ovat laajen-tuneempia suhteessa etäisyyteen reunaviivoista, jolloin raajaa vasten asettuva mansetin pinta on oleellisesti ottaen kaksoispisaran muotoinen keskiviivaa kohti, jotta muodostuu mainittu voimakenttä ja alue, johon tyynyt kohdentuvat.

4. Patenttivaatimuksen 3 mukainen laite, tunnettu siitä, että pisaranmuotoisten tyynyjen poikkileikkauksessa materiaalin paksuus vaihtelee siten, että ilmalla täytettäessä muodostuvat kaksi kyseistä voimakenttää ja tapahtuu kohdentuminen alueelle, jonka koko on välillä 10 mm - 15 mm. » 12 95534