NL8003866A

NL8003866A - Werkwijze voor het indirekt meten van slagaderlijke spanning en een inrichting voor pulsgolfregistratie.

Info

Publication number: NL8003866A
Application number: NL8003866A
Authority: NL
Original assignee: Vnii Ispytatel Med Tech
Priority date: 1979-07-05
Filing date: 1980-07-03
Publication date: 1981-01-07
Also published as: US4653506A; DE3025496C2; JPS5628740A; JPS5923203B2; SU895405A1; DE3025496A1

Description

/ n.o. 29274 >'

Aanvraagster noemt als uitvindsters Antonina Mikhailovna R0MAN07SKAYA.

Werkwijze voor het indirect meten van slagaderlijke spanning en een inrichting voor pulsgolfregistratie.

De uitvinding heeft 'betrekking op een werkwijze voor het indirect meten van slagaderlijke spanning en op een inrichting voor pulsgolfregistratie.

De.uitvinding zal een uitgebreide toepassing vinden bij het in-5 direct bepalen van de slagaderlijke spanning van een patient bij een verhoogd niveau van omgevingsruis en bij ruis opgewekt door bewegingen van de patient.

Ben bekende werkwijze voor het meten van de aderlijke spanning met behulp van een compressiemanchet en een detector van "Korotkov"-10 geluiden ("Acoustic method of arterial tension examination" door G.I. Kositsky, Medgiz Publishers, Moskou 1959» biz. 53-54» Rusland) bestaat zoals bekend uit het aanbrengen van een compressiemanchet op het oppervlak van het lichaam van de patient, waarbij de druk in de manchet wordt gevarieerd binnen een gebied dat de systolische en 15 diastolische waarden van de slagaderlijke spanning van de patient beslaat, en waarbij tegelijkertijd de "Korotkov"-geluiden distaai van de manchet worden geregistreerd met behulp van een microfoon, waarna de druk in de manchet wordt gemeten op momenten waarop de "Korotkov"-geluiden verschijnen en verdwijnen.

2Q De hierboven genoemde werkwijze heeft het nadeel, dat de micro foon niet slechts de "Zorotkov"-geluiden opneemt, maar eveneens om— gevingsruis, terwijl in sommige gevallen de werkwijze te kort schiet bij het meten van de slagaderlijke spanningswaarde, wanneer het meetproces wordt geautomatiseerd.

25 Een betere methode voor het meten van de slagaderlijke spanning, met behulp waarvan een nauwkeuriger bepaling van de extreme waarden van die spanning mogelijk is, is een werkwijze die gebaseerd is op het registreren van een pulsgolf en die ongevoelig is voor omgevingsruis. Yolgens deze werkwijze wordteen compressie-30 manchet op het oppervlak van het lichaam van de patient aangebracht, wordt de druk in de manchet gevarieerd binnen een gebied dat de systolische en diastolische waarden van de slagaderlijke spanning beslaat, worden pulsgolven als gevolg van het vrijgeven van de door de manchet gecomprimeerde slagader in een het dichtst bij 33 het midden van de manchet gelegen einde geregistreerd en wordt de druk in de manchet gemeten op momenten waarop deze pulsgolven 8003866 ' * 2 Τ' verschijnen en verdwijnen. De pulsgolven worden geregistreerd als functie van de verplaatsing van het oppervlak van het lichaam van de patient in een richting dwars op dat oppervlak (zie "Automatic meter for indirect measurement of arterial tension" 5 door V.M. Bol'show et al., "Medtekhnika", No. 2 1979, blz. 19-22, Rusland).

Een nadeel van deze methode is de te geringe nauwkeurigheid van de meting van de systolische en diastolische slagaderlijke drukken, alsmede dat deze methode te kort schiet tij het bepalen van deze 10 waarden van de slagaderlijke spanning bij het bewegen van de patient. De hierboven genoemde nadelen van de bekende werkwijze vinden hun oorsprong in het feit dat bewegingen van het lichaamsoppervlak van de patient, dat zich aan het, het dichtst bij het midden gelegen einde van de compressiemanchet in de richting lood-15 recht op dat oppervlak bevindt, kunnen optreden zonder dat een pulsgolf onder de manchet passeert, dat wil zeggen zonder het vrijgeven van de slagader', .. maar kunnen het gevolg zijn van druk-fluctuaties in de manchet die gewoonlijk optreden voor het vrijgeven van de samengedrukte slagader-, of van spiercontracties van het 20 lichaamsdeel dat zich onder de manchet bevindt, of anders kunnen worden veroorzaakt door elastische deformatie van de wanden van de gevulde slagader, wanneer de druk in de manchet beneden de diastolische waarde ligt.

Uit de grafieken verkregen uit de bepaling van de slagaderlijke 25 spanning met behulp van de bekende werkwijze, blijkt, dat de signalen afkomstig van de ruis als gevolg van de bewegingen van de patient een grotere amplitude hebben dan de bruikbare signalen, met als gevolg dat een signaal uitsluitend uit de ruis wordt geregistreerd zonder dat een pulsgolf is gepasseerd. Dit leidt tot 50 foutieve aflezingen van de slagaderlijke spanningswaarden en aldus tot een foutieve diagnose.

De tot nu toe bekende inrichting voor het indirect meten van de slagaderlijke spanning door het registreren van pulsgolven is in feite een pulsdetector die opgenomen is in een huis, waarvan 55 sen van de oppervlakken is vervaardigd uit een rubberen membraan dat dienst doet als een propje, dat via een luchtkamer aangebracht in het huis, samenwerkt met de transducent die de akoestische signalen veroorzaakt door het verschijnen van de "Korotkov"-geluiden, kan omzetten in een elektrisch signaal. De hierboven 40 genoemde transducent is met zijn randen in het huis op zijn plaats 8003866 5 tt > gefixeerd. Als transducent kan gebruik worden gemaakt van een piezokristal.

De hierboven toegelichte inrichting heeft het nadeel, dat deze het effect vertoont, dat akoestische golven oscillaties 5 van de transducent (piezokristal) zouden kunnen veroorzaken terwijl deze door de luchtkamer zich voortplanten, die het propje van het piezokristal scheidt. Yoorts heeft de bekende inrichting geen bescherming tegen ruis afkomstig van spiercontracties op de aan-brengplaats van de inrichting, aangezien zulke spiercontracties 10 het propje in beweging brengen en de bewegingen van het propje worden doorgegeven aan het piëzokristal, waardoor foutieve signalen aan de uitgang van de inrichting verschijnen.

Eén andere inrichting voor het registreren van een pulsgolf bij een indirecte meting van de slagaderlijke spanning (zie 15 "USSR octrooicertificaat 651.786 van 1979) bestaat uit eenhuis en een transducent die vast bevestigd is aan het huis en die mechanische bewegingen kan omzetten in een elektrisch signaal, alsmede uit een propje dat vastgemaakt is o.p het dwarse deel van de hierboven genoemde transducent en dat daarop de bewegingen van het 20 lichaamsoppervlak van de patient kan overbrengen, die loodrecht op dit oppervlak en op het contacteinde van het propje,· zijn gericht.

Ss^en

De transducent is in feite1piëzokristal in de vorm van een schijf, waarbij in het midden daarvan het propje is aangebracht, 25 dat als een schijf van hard materiaal (kunststof) is uitgevoerd.

Yoor het meten van de slagaderlijke spanning wordt deze inrichting onder het dichtst bij het midden gelegen einde van de compressiemanchet opgesteld.

Echter levert de hierboven genoemde inrichting geen nauwkeurige 50 meting van de systolische en diastolische waarden van de slagaderlijke spanning, aangezien de inrichting gevoelig is voor druk-oscillaties in de manchet en voor bewegingen van het lichaamsoppervlak als gevolg van spiercontracties. Wanneer de meting van de slagaderlijke spanning wordt uitgevoerd onder decompressietoestanden, 55 ontstaan aldus bijvoorbeeld drukoscillaties in de manchet alvorens een eerste pulsgolf onder de manchet paseert, waaruit de systolische waarde van de slagaderlijke spanning wordt gemeten. Deze drukoscillaties wekken een kracht op, die wordt uitgeoefend op het huis van de inrichting, teneinde onderling tegengestelde verplaatsingen van 40 het huis en het propje te veroorzaken, hetgeen een op de uitgang 800 38 P <5 4 verschijnend, foutief signaal tot gevolg heeft, dat een indicatie zou moeten geven dat een pulsgolf passeert, alsmede een foutieve meting van de systolische waarde van de slagaderlijke spanning.

Op dezelfde wijze wordt het propje verplaatst als gevolg van spier-5 contracties onder de inrichting, die optreden hij een druk in de manchet die lager is dan de diastolische waarde, en dankzij een elastische pulsdeformatie van de wanden van een gevulde slagader met als gevolg fou:tLeve signalen aan de uitgang van de bekende inrichting. Dis alles leidt tot een onnauwkeurige bepaling van de 10 systolische en diastolische waarden van de slagaderlijke spanning, waardoor het onmogelijk is de slagaderlijke spanning te meten wanneer de patient beweegt.

De uitvinding is in essentie gericht op het voorzien in een soortgelijke methode voor het indirect meten van de slagaderlijke 15 spanning en in een soortgelijke inrichting voor het registreren van de pulsgolven, die is ingericht voor het registreren van de pulsgolven bij zodanige waarden, dat een hogere nauwkeurigheid mogelijk is bij het indirect meten van de systolische en diastolische waarden van de slagaderlijke spanning van de patient.

20 Dit doel wordt volgens de uitvinding bereikt bij een werkwijze, volgens welke een compressiemanchet op het oppervlak van het lichaam van de patient wordt aangebracht, de druk in de manchet wordt gevarieerd binnen een gebied dat de systolische en diastolische waarden van de slagaderlijke spanning beslaat, pulsgolven als 25 resultaat van het vrijgeven van de door de manchet samengedrukte slagader, worden geregistreerd in het dichtst bij het midden van de manchet gelegen punt, en waarbij de druk in de manchet wordt gemeten op momenten waarop deze pulsgolven verschijnen en verdwijnen, welke werkwijze het kenmerk heeft, dat de pulsgolven worden 30 geregistreerd als functie van hoek-oscillaties van het oppervlak van het lichaam van de patient ten opzichte van de voortplantings-richting van deze golven.

Door de werkwijze volgens de uitvinding is het mogelijk om nauwkeuriger dan met behulp van de tot nu toe bekende werkwijzen, 35 de systolische en diastolische waarden van de slagaderlijke bloed-spanning van de patient te meten, als gevolg van eliminatie van omgevingsruis, ruis die verband houdt met drukfluetuaties in de manchet en ruis veroorzaakt door spiercontracties van de patient. Aldus kan. men met de werkwijze volgens de uitvinding de slagader-40 lijke spanning van de patient meten, terwijl hij beweegt, dat 8003866 ΊΪ 5 ‘ï* wil zeggen van sportlieden of pasgeboren kinderen.

De werkwijze volgens de uitvinding is dienstbaar bij het meer betrouwbaar en zekerder maken van'de diagnose, aangezien daarmee een afhankelijke registratie van de pulsgolf kan worden opgeleverd, 5 uitsluitend tegen een achtergrond van omgevingsruis.

De uitvinding heeft voorts betrekking op een inrichting voor het uitvoeren van een werkwijze voor het indirect meten van de slagaderlijke spanning, welke inrichting bestaat uit een huis, een propje dat beweegbaar in het huis is gemonteerd,waarby één van zijn 10 oppervlakken zodanig is uitgevoerd, dat dit contact kan maken met het oppervlak van het lichaam van de patient ter plaatse van het passeren van de pulsgolven, een transducent die de bewegingen van het contactoppervlak van het propje omzet in een elektrisch signaal, welke transducent mechanisch is gekoppeld met het propje 15 en in het huis is ondergebracht.

De inrichting volgens de uitvinding heeft het kenmerk, dat het propje zodanig in het huis is gemonteerd, dat dit hoekoseillaties kan uitvoeren rondom zijn horizontale scharnier, dat evenwijdig aan het contactoppervlak van het propje verloopt en waarvan de 20 projectie op het contactoppervlak van het propje samenvalt met de symmetrie-as van het oppervlak.

Een andere uitvoeringsvorm van de inrichting volgens de uitvinding heeft het kenmerk, dat het propje door middel van een elastische plaat of strook is gemonteerd, waarvan het middelste 25 gedeelte vast op het horizontale scharnier van het propje is bevestigd, terwijl de einden van de strook vast op het huis zijn bevestigd, zodat het vlak van de strook loodrecht staat op het contactoppervlak van het propje.

De uitvinding zal hierna nader worden toegelicht aan de hand 30 van de tekening, waarin: fig. 1 een langsdoorsnede van de inrichting volgens de uitvinding voor het registreren van de pulsgolven vöorstelt; fig. 2 een aanzicht van fig. 1 illustreert; en fig. 3 een langsdoorsnede van een andere uitvoering van de 35 inrichting volgens de uitvinding voor het registreren van pulsgolven toont.

Yolgens de hierna te beschrijven werkwijze van de uitvinding wordt op het oppervlak van het lichaam van de patient, bijvoorbeeld de arm, een compressiemanchet van bekend type aangebracht, dat 40 bijvoorbeeld vervaardigd is uit een doek van geruwd katoen, waarbij 8003866 * 6 ΰ de druk in de manchet wordt gevarieerd "binnen een gebied dat de systolische en diastolische slagaderlijke drukken beslaa t, die karakteristiek zijn voor een bepaalde patient. Daarna wordt de druk in de manchet gemeten en de' pulsgolven als resultaat van het 5 vrijgeven van de slagader onder de manchet worden geregistreerd, waarna de waarde van de systolische en diastolische slagaderlijke druk wordt geregistreerd op momenten waarop de pulsgolven verschijnen respectievelijk verdwijnen.

8003366 «* -7- >

Volgens de uitvinding worden de momenten waarop de pulsgolven passeren, geregistreerd tegen hoekoscillaties van het lichaamsoppervlak van de patient onder de manchet op een plaats dat, . het dichtst hij het midden van de manchet is gelegen met betrekking tot 5 de voortplantingsrichting van deze golven.

Uit het resultaat van diverse experimenten kan worden vastgesteld, dat hoekoscillaties van het lichaamsoppervlak met betrekking tot de voortplantingsrichting van de pulsgolven slechts optreden wanneer de pulsgolf onder de manchet passeert en niet afkomstig kunnen 10 zijn uit drukfluctuaties in de manchet of uit spiercontracties van de patiënt aan het betreffende oppervlak. Het is duidelijk, dat de hoekoscillaties van het lichaamsoppervlak binnen het metingsgebied hun maximale waarde bereiken aan het front van de pulsgolf die op het moment verschijnt wanneer de slagader onder de manchet wordt 15 vrijgegeven of samengedrukt, aangezien op zulke momenten het doorsnede opper vlak van de slagader abrupt wordt gewijzigd, waardoor een pulsgolf wordt opgewekt met het steilste front. Wanneer de slagader door de manchet wordt vernauwd, wanneer de druk in de laatstgenoemde de systolische slagaderlijke druk overschrijdt, kan geen pulsgolf on optreden. Bij een druk in de manchet die lager ligt dan de diasto- lische slagaderlijke druk, wordt de slagader permanent en volledig daarvan vrijgegeven en de dwarsafmetingv'verandert slechts enigszins in responsie op een pulsgolf die daarlangs passeert. Aldus zullen variaties van de hoekoscillatie met een maximale amplitude slechts optre-25 den wanneer een pulsgolf passeert, die het gevolg is van het vrijgegeven van de slagader en de daaropvolgende compressie daarvan.

De systolische en diastlische waarden van de slagaderlijke spanning worden bepaald door het meten van de waarden van de druk in de manchet op momenten, wanneer de hoekoscillaties van het betreffende ge-50 bied van het lichaam van de patient verschijnen respectievelijk verdwijnen. Het is duidelijk dat de fluctuaties in de manchet die plaats vinden wanneer de druk in de laatstgenoemde de systolische druk osrerschrijdt, geen veranderingen in de hoekoscillaties zullen veroorzaken, aangezien het betreffende gebied van het lichaam van 35 de patient geheel in een richting loodrecht op het lichaamsoppervlak zal bewegen onder invloed van drukoscillaties in de manchet.

Aldus worden de geregistreerde waarden van de slagaderlijke . druk van een patient niet nadelig beïnvloed door ruis die betrek king heeft op de drukfluctuaties in de manchet of die wordt ver-40 oorzaakt door contractie van de spieren van de patient.

3003866 r -8-

De hierboven beschreven werkwijze wordt uitgevoerd door middel van een inrichting, die bestaat uit een compressiemanchet die in verbinding staat met een luchtblaasinrichting, een meter van de druk in de manchet, bijvoorbeeld een drukmeter, en een inrichting voor .

5 het registreren van de pulsgolven. De laatstgenoemde inrichting bestaat uit een huis 1 (fig. 1) vervaardigd van bijvoorbeeld kleurstof, een propje 2 vervaardigden bijvoorbeeld een piezokristal of een rechthoekige metalen plaat, die beweegbaar in het bovengenoemde huis 1 is gemonteerd, waarbij een van de oppervlakken van het propje 2 10 in contact kan worden gebracht met het lichaamsoppervlak van de patient, ter plaatse waar de pulsgolf passeert.

Volgens de uitvinding wordt het propje in het hierboven genoemde huis 1 zodanig gemonteerd, dat het propje hoekoscillaties om een scharnier 3 (fig· 2) kan uitvoeren, welk scharnier nagenoeg stijf 15 met het huis 1 is verbonden en evenwijdig aan het contactoppervlak van het propje 2 is opgesteld, terwijl zijn projectie op het laatstgenoemde oppervlak samenvalt met de symmetrieas van dat oppervlak.

De uitvinding voorniet in een mogelijkheid voor de montage van het propje 2 in het huis 1 door middel van een elastische plaat 4 20 (fig. 4)> waarvan het middengedeelte stijf is vergrendeld ten opzichte van het hierboven genoemde scharnier 3 van het propje 2 en waarvan de uiteinden^^zijn gekoppeld met het huis 1, zodat het vlak van de hierboven genoemde plaat 4 loodrecht staat op het contactoppervlak van het propje 2.

25 lm gevallen waarin drukfluctuaties in de manchet optreden, of spiercontracties van het lichaam van de patiënt onder de manchet voorkomen, worden krachten ontwikkeld, die gelijkmatig werken op het gehele contactoppervlak van het propje 2. Aangezien de projectie van het horizontale scharnier samenvalt met de symmetrieas van het 30 contactoppervlak van het propje 2, worden de op dit oppervlak uitgeoefende krachten verdeeld door de hierboven genoemde symmetrieas enValdus onderling zyn gebalanceerd, zodat het propje 2 niet om het scharnier 3 kan ronddraaien, dat wil zeggen geen hoekoscillaties van het propje 2 kunnen worden opgewekt en geen electrisch sig-35 naai door een translucent 5·

Aan de hierboven beschreven voorwaarden zijn voldaan, omdat het oppervlak van het propje 2 op elk moment in aanraking is met het lichaamsoppervlak van de patient, wanneer de pulsgolf passeert. Hierdoor is een betrouwbare registratie van hoekoscillaties mogelijk, 40 die worden uitgevoerd door het lichaamsoppervlak met betrekking tot 8003866 Λ -9- η, de voortplantingsrichting van de pulsgolf.

Bovendien staat het huis van de inlichting voor het registreren van de pulsgolf in verbinding met de transduoent 5 die de be-, wegingen van het contactoppervlak van het propje 2 kan omzetten 5 in een elektrisch signaal, welke transducent 5 mechanisch is gekoppeld met het hierboven genoemde propje 2.

Als trasducent 5 voor het omzetten van de hoekoscillaties van het lichaamsoppervlak met betrekking tot de voortplantingsrichting van de pulsgolven, kan eveneens een piezokristal worden gebruikt, 10 of een elektromagnetisch stelsel bestaande uit een spoel6(fig.3) die in een huis 7 is bevestigd, waarbij een permanente magneet 8 mechanisch samenwerkt met het propje 2. In de beschreven bijzondere constructie van de inrichting zullen oscillaties van het propje 2 rondom zijn horizontale scharnier 3 de grootte van de magnetische 15 flux wijzigen, die door de magneet 8 wordt opgewekt en die zich uitstrekt door het doorsnedeoppervlak van de spoel 6. Als resultaat zal een elektromotorische kracht in de spoel 6 worden opgewekt, waarvan de grootte evenredig zal zijn aan de amplitude en snelheid van de oscillaties, die door het propje 2 worden uitgevoerd.

20 Be slagaderlijke spanning van de patient wordt volgens de uitvinding als volgt gemeten. Be inrichting volgens de uitvinding wordt op de arm van de patient geplaatst, waarna de com-pressiemanchet zodanig op de inrichting wordt aangebracht, dat de laatstgenoemde zich zal bevinden aan het dichtst bij het midden van 25 de manchet gelegen einde. Baarna wordt een overmaat aan druk tot de manchet toegelaten, die hoger is dan de systolische waarde van de bloeddruk van de patient, waarna de druk in de manchet wordt bewaakt onder langzame decompressietoestanden tegen bij voorbeeld een drukmeter. In dit geval zal een eerste puls passeren onder een druk in 30 de manchet die gelijk is aan de systolische waarde van de slagaderlijke druk die effectie^op het gebied van .het lichaam van de patient waar wordt gemeten, en zal een wijziging in de hoek van het lichaamsoppervlak ten opzichte van de voortplantingsrichting van die golf veroorzaken.

35 Als gevolg daarvan zal het propje 2 dat in aanraking is met het lichaamsoppervlak van de patiënt een oscillatiebeweging rondom zijn scharnier 3 uitvoeren, waardoor een elektrisch signaal aan de uitgang van de transducent 5 zal verschijnen, wanneer laatstgenoemde mechanisch met het propje 2 is gekoppeld. Bij het verschijnen van 40 een eerste signaal wordt de systolische drukwaarde geregistreerd.

9003866 -10-

A

Γ

Een verdere decompressie zal tot resultaat hebben dat de inrichting elektrische signalen zal opwekken in responsie op elk van de verdere pulsgolven totdat de druk gelijk wordt aan de diastolische waarde. Zodra de druk in de manchet onder de diastolische waarde 5 daalt, worden geen elektrische signalen door de inrichting opgewekt. Het moment waarop het laatste signaal door de inrichting wordt gegenereerd, correspondeert met de diastolische waarde van de slagaderlijke druk van de patient.

(conclusies) 8003866

Claims

1. Werkwijze voor het indirect meten van de slagaderlijke spanning, waarbij een compressiemanchet op het lichaamsoppervlak van de patiënt wordt aangebracht, de druk in de manchet wordt gevarieerd 5 binnen een gebied, dat de systolische en diastolische waarden van de slagaderlijke druk beslaat, pulsgolven als gevolg van het vrijgeven van de slagader onder de manchet worden geregistreerd aan het dichtst bij het midden van de manchet gelegen einde, en waarbij de druk in de manchet wordt gemeten op momenten waarop deze pulsgolven 10 verschijnen en verdwijnen, met het kenmerk, dat de pulsgolven worden geregistreerd tegen de hoekoscillaties uitgevoerd door het lichaamsoppervlak met betrekking tot de voortplantingsrichting van de golven.

2. Inrichting voor het uitvoeren van de werkwijze volgens con-15 clusie 1’, en voor het registreren van de pulsgolven, welke inrichting bestaat uit een huis, een propje dat beweegbaar in het huis is gemonteerd en waarvan een van zijn oppervlakken in contact kan worden gebracht met het lichaamsoppervlak van de patiënt ter plaatse waar de pulsgolf passeert , een transducent voor het omzetten 20 van de bewegingen van het contactoppervlak van het propje in een elektrisch signaal, welke tranducent mechanisch is gekoppeld met het propje en in het huis is opgenomen, met het kenmerk, dat het propje (2) in het huis (1) zodanig is gemonteerd, dat het propje hoekoscillaties om een scharnier (3) kan uitvoeren, 25 welk scharnier in het huis (1) op zijn plaats wordt gehouden en evenwijdig aan het contactoppervlak van het propje (2) is opgesteld, terwijl de projectie van het scharnier op het contactoppervlak van het propje (2) samenvalt met de symmetrieas van het genoemde oppervlak. 30

3· Inrichting volgens conclusie 2, met het kenmerk, dat het propje (2) in het huis (1) is bevestigd door middel van een elastische plaat (4) waarvan het middelste gedeelte stijf is gekoppeld met het horizontale scharnier (3) van het propje (2), terwijl de uiteinden van de genoemde plaat binnen het huis (1) zijn vergren-35 deld en het vlak van de plaat (4) loodrecht staat op het contactoppervlak van het propje (2). 9003866