NO167769B - Fleksibel form for frysing av smaa islegemer. - Google Patents

Description

Anordning til indirekte måling av blodtrykk.

Foreliggende oppfinnelse angår en anordning til indirekte måling av blodtrykk ved hjelp av en trykkmansjett som er oppblåsbar og snører sammen en arterie i en legemsdel på den pasient som overvåkes og en anordning til overvåkning av de trykkpulseringer som opptrer i den sammensnørte del av arterien i om-rådet mellom de mansjettrykkverdier som svarer til den systoliske og diastoliske blodtrykkverdi med det for øye å bestemme det tidspunkt ved hvilket mansjettrykket som stadig forandrer seg når verdier som tilsvarer begge ekstremverdier for det arteriellé blodtrykk .

Vanlige apparater til indirekte måling av blodtrykk bygger på metoden etter Korotkoff. I henhold til denne blir en mansjett som ligger rundt den legemsdel med den arterie hvis trykk skal måles, pumpet opp til et trykk som er større enn topp-verdien for det intraarterielle blodtrykk tillagt det trykk som skyldes de elastiske krefter i arterievevene (de sistnevnte krefter er små nok til at man for praktiske formål kan utelukke disse). Når trykket i mansjetten langsomt reduseres, begynner blodet å flyte under mansjetten i støt så snart mansjettrykket er falt under det intraarterielle topptrykk (systoliske trykk). Når mansjettrykket avtar videre, følger støtene i blodstrømmen hvert hjerteslag og arterien åpner seg ved hvert enkelt av hjerteslag-ene i det øyeblikk det intraarterielle trykk er større enn mansjettrykket. Når mansjettrykket faller under det minimale intraarterielle trykk (diastoliske trykk), holder arterien seg åpen hele tiden. Ved hjelp av et stetoskop kan man høre toner på ned-siden av trykkmansjetten sett i strømningsretningen, i den tid

da trykket i mansjetten ligger under det intraarterielle topptrykk (systoliske trykk) og over det intraarterielle minimumstrykk (diastoliske trykk). Det antas at disse toner delvis skyldes de hvir-veldannelser som oppstår når blodet strømmer ut fra det sammen-snørte parti av arterien under mansjetten og over i den ikke-sammensnørte del av den samme arterie. Samtidig betraktning av mansjettrykket og opptreden og bortfall eller dempning av Korotkoff-tonene gjør det mulig å slutte seg til det systoliske og diastoliske intraarterielle blodtrykk. Denne metode er riktignok nøyaktig og lett å gjennomføre, men kan lett svikte når man har støy i omgivelsene og/eller måleobjektet, dvs. pasienten, beveger seg. Det er allerede utviklet foranstaltninger for å kunne nedsette den innflytelse måleobjektets bevegelse og støy fra omgivelsene har, men man har ikke kunnet oppheve alle sidefeno-mener ved denne metode.

Ulempene ved Korotkoff-metoden har økt behovet for ut-vikling av en indirekte blodtrykkmålemetode som ikke påvirkes av utenforliggende omstendigheter og som kan anvendes i fysiologiske overvåkningssystemer, i kirurgien og på mange andre måter der den størst mulige omsorg er nødvendig under pasientens sykehusopphold. Man har allerede i de siste år gjort store fremskritt når det gjelder å forbedre apparater for indirekte måling av blodtrykket der man unngår sidevirkninger på grunn av måleobjektets bevegelse, bevegelse av mansjetten eller påvirkning utenfra, men de hittil kjente løsninger har medført vanskeligheter som bare kan løses med omstendelige foranstaltninger. Det kan her vises til tysk utlegningsskrift 1.083.494.

Det er tidligere kjent et apparat til indirekte måling av økningen av det arterielle blodtrykk, der de signaler som oppstår på grunn av Doppler-effekten benyttes til måling av trykk-stigning. Dette kjente apparat kan bare indikere måleverdier i den stigende del av trykkbølgen slik at en nøyaktig registrering av det systoliske og diastoliske trykk blir vanskeliggjort.

Til grunn for foreliggende oppfinnelse ligger da den opp-gave å tilveiebringe et apparat ved hjelp av hvilket det blir mulig å overvåke såvel åpning som lukning av arterien som betinger at bevegelsen av arterieveggen i fasen ved dens hurtige overgang fra lukket til åpen og fra åpen til lukket tilstand må overvåkes.

Ved apparatet i henhold til oppfinnelsen består overvåkningsanord-ningen for trykkpulseringene av et over den sammensnørte del av arterien anordnet ultralyd-sende- og mottakerhode og mottakerdelen av dette lydhode er koplet etter en innretning som overvåker de reflekterte ultralydsvingninger med hensyn på deres frekvens, hvilke svingninger alltid oppstår under pulseringsperioden når øyeblikksverdien for det arterielle trykk er over eller under mansjettrykket og derved ved åpning og lukning av arterien frembringer svingninger i arterieveggene slik at det oppstår en forandring i avstanden mellom ultralydhodet og arterieveggene.

Anordningen i henhold til oppfinnelsen er særlig egnet for varig overvåkning av pasienter i en operasjonssal eller på en overvåkningspost der falsk alarm som fremkommer ved feilmålinger av bloktrykket er uønsket.

. Da bestemmelsen av blodtrykket med anordningen i henhold til oppfinnelsen ikke avhenger av blodstrømningen slik tilfellet er ved målinger med kjente innretninger, er måleresultatet fri for de feil man får med kjente måleapparater. Anordningen i henhold til oppfinnelsen kan anvendes til måling av blodtrykket i enhver sammensnørbar arterie til og med i små arterier som f.eks. armarterier på barn, retinaarterien eller arteriene på små for-søksdyr. Sluttelig kan anordningen i henhold til oppfinnelsen an-

vendes til indirekte blodtrykksmåling i en arterie som er avbundet eller avskåret ved et kirurgisk inngrep da målingen ikke er av-hengig av gjennomstrømning av blod gjennom arterien.

For overvåkning av de reflekterte ultralydsvingninger

med hensyn på frekvensendringer anvendes det en i og for seg kjent anordning til utskillelse av de frekvenskomponenter i det reflekterte ultralydsignal som oppstår på grunn av Doppler-effekten. Videre kan utgangssignalene fra anordningen som overvåker de reflekterte ultralydsvingninger med hensyn på frekvensendringer tilføres en gjengivelsesanordning. Denne gjengivelsesanordning er fortrinnsvis en katodestråleoscillograf hvis horisontalavbøynings-spenning utløses ved hjelp av en puls som er avledet fra R-takken i pasientens hjerteaksjonsspenning mens vertikalavbøyningen er en likespenning som er proporsjonal med mansjettrykket som fremkommer i en trykkomformer mens katodestrålen lysstyres av en puls som er avledet fra utgangssignalet fra anordningen som overvåker de reflekterte ultralydsvingninger med hensyn på frekvensendringer.

Oppfinnelsen vil i det følgende bli forklart nærmere under henvisning til tegningene der:

Fig. 1 skjematisk viser en anordning utført i henhold

til oppfinnelsen.

Fig. 2 viser en del av den anordning som er vist på

fig. 1.

Fig. 3 viser en trykkmansjett som er anbragt på en over-arm og et ultralyd-sende-mottakerhode i henhold til oppfinnelsen.

Fig. 4 viser et snitt etter linjen 4-4 på fig. 3.

Fig. 5 viser ultralyd-sende-mottakerhode i henhold til oppfinnelsen sett ovenfra. Fig. 6 - 13 viser grafiske fremstillinger av blodtrykket med hensyn på tid. Fig. 14 viser en blodtrykkbølge slik den gjengis på en oscillograf og

fig. 15 viser en grafisk gjengivelse av åpnings- og lukningsfenomenene i arterien slik de oppfattes med en anordning i henhold til oppfinnelsen.

Anordningen i henhold til oppfinnelsen bygger på at bevegelsen av arterieveggen under overgangen fra åpen til lukket tilstand og fra åpen tilstand til lukket tilstand avtastes med uskade-

lige energibølger som rettes mot det arterieavsnitt det gjelder.

I motsetning til de kjente metoder blir med anordningen i henhold til oppfinnelsen såvel åpning som lukning målt nøyaktig i tid slik at en nøyaktig måling av de ønskede verdier blir mulig uten at målingen forstyrres av signaler som f.eks. skyldes bevegelse av pasienten eller støy fra omgivelsene.

Den på fig. 1 skjematisk gjengitte anordning har en trykkmansjett 1 som ligger rundt overarmen på en pasient, en trykkilde 2 ved hjelp av hvilken det trykk som skal herske i mansjetten kan frembringes, et apparat 3 som styrer ultralydsende-delen og hvori de utløserimpulser som mottas av ultralydmottaker-delen innmates. En pulsgenerator 4 er koplet etter apparatet 3 og denne blir matet med en synkroniseringspuls 5. Pulsgenératoren er tilsluttet oscillografen 6 som styrer dennes lys. Horisontal-avbøyningsspenningen 6a for oscillografen 6 utløses ved hjelp av en puls som er avledet fra R-takken i pasientens hjerteaksjonsspenning. Denne puls blir avledet fra et elektrokardiogram som skjematisk er antydet med henvisningstallet 7. Likeledes får man fra dette elektrokardiogram et signal 8 for synkronisering av trykkstyreprogrammet. Vertikalavbøyningsspenningen 6b blir ut-løst av signalet fra en trykkmåler som er koplet til trykkilden 2. Med denne anordning blir begynnelse og slutt på forandring av en arterieform ikke bare fastlagt ved hjelp av to karakteristiske signaler, men også ved hjelp av det karakteristiske faseforhold mellom åpnings- og lukningsfenomenene. Derved blir det mulig å bestemme det arterielle trykk og formen på trykkbølgen. Det øyeblikk da lukkebevegelsen forsinkes inntil den går over i åpnings-bevegelsen på grunn av det neste hjerteslag angir klart det diastoliske trykk.

På fig. 2 er det vist et blokkdiagram for en anordning

i henhold til oppfinnelsen til måling av kardiovaskulære verdier under anvendelse av ultralydsignaler. Anordningen arbeider etter Doppler-effektprinsippet. Når både en sender og en reflektor er stasjonær, er frekvensen for ekkoet lik den opprinnelig utsendte frekvens. Når senderen er stasjonær og reflektoren beveges mot senderen, kan uttrykket for frekvensen i den energi som treffer reflektoroverflaten angis slik:

der

frp er frekvensen for det utsendte signal,

y er hastigheten på den reflekterende overflate,

c er forplantningshastigheten i det medium det gjelder.

Denne ligning tilfredsstilles når den tilsynelatende hastighet for overføringssignaler blir (c . Den tilsynelatende hastighetsendring fremkommer som en virkelig endring av frekvensen i innfallsenergien, dvs. i antall perioder som kan mottas pr. sekund. Uttrykket for frekvensen i Doppler-komponenten som mottas ved reflektoren i bevegelse er dette:

Uttrykket for frekvensen i Doppler-komponenten i et ekko som mottas på samme sted som den stasjonære sender kan til-nærmet gjengis slik:

Når nu den overflate som danner reflektoren er en arterie som beveger seg med en hastighet på 5 cm pr. sekund <p>g og det an-vendes en ultralydsendefrekvens på 1 megahertz, blir i dette til-felle Doppler-frekvensen denne:

På fig. 3 og 4 er det vist en arm 10 med en arterie 12 hvis trykk skal måles ved hjelp av en trykkmansjett 14. Et ultralyd- sende-mottakerhode 16 er under mansjetten i kontakt med huden ved siden av det arteriestykke det gjelder. Anordning av sende-mo.ttakerhodet 16 under mansjetten 14 foretrekkes. Når et lukke-trykk utøves over mansjetten 14,blir blodet trykket fullstendig ut av det nevnte arteriestykke 12 under mansjetten når lukketrykket overskrider personens systoliske trykk. Når mansjetttrykket er lik eller noe mindre enn det systoliske intraarterielle trykk, fyller blodet arterien 12 under systolen ved avtagende trykk i mansjetten 14. Når mansjettrykket avtar ytterligere, blir arter-ien 12 åpen i lengre tid og til slutt, når mansjettrykket er lik det diastoliske trykk, blir arterien permanent åpen. Fig. 13 viser disse forhold grafisk.

Bevegelsen av veggen i arterien 12 kan påvises ved ut-sendelse av en ultralydbølge med sende-mottakerhodet 16. Veggens bevegelse fører til Doppler-signaler som kan avledes fra ultra-lydbølgen og Doppler-signalet mottas også av hodet 16. Ultralyd-bølgen kan være pulsformet eller kontinuerlig. En kontinuerlig lydbølge foretrekkes da dette muliggjør anvendelse av enkelt utstyr. Komplisert ultralyd-Doppler-teknikk kan med fordel anvendes i omgivelser med høyt støynivå.

Som vist på fig. 5 har hodet 16 en sendedel 18 med en ledning 20 og en mottakerdel 22 med en ledning 24. Hodet 16 er helt eller delvis forbundet med utsiden av trykkmansjetten 14 som vist på fig. 3 for å lette anbringelse av mansjetten på den person som skal undersøkes og for at mansjetten i rimelig utstrekning skal være fri for forstyrrelser som skyldes bevegelse og berøring.

Som man ser på fig. 1 blir Dopplersignalene som fåes ved refleksjon av ultralydbølgene ved arterieveggen som beveger seg anvendt for å utløse en hensiktsmessig monostabil multivibrator som generelt er vist som pulsgeneratoren 4 i diagrammet og multivibratoren avgir synkroniseringspulser. Synkroniserings-pulsene frembringer punkter som viser seg på skjermen for en oscillograf 6 ved aktivisering av lysstyringen.

Apparatet på fig. 1 som viser arterieveggens bevegelse er mer i detalj vist på fig. 2. En ultralydgenerator 30 er til-koplet en ledning 20 på sendedelen 18 på hodet 16. Den fremled-ede bølge 26 treffer veggen av arterien 12 hvorved en ekkobølge med en Doppler-frekvens 28 reflekteres tilbake til hodets 16 mottakerdel 22 og til en forsterkningsbegrenser 31 via ledningen 24 og en demodulator 32 til en forsterker 33 og deretter til en monostabil multivibrator som forklart ovenfor under henvisning til fig. 1.

Som man vil se av fig. 1 blir den horisontale avbøyning av oscillografen utløst av et signal som avledes enten elektrisk eller mekanisk fra ventrikkelsystolen, og mansjettrykket blir inn-gitt som vertikal avbøyning av katodestrålen slik dette er vanlig.

Anordningen i henhold til oppfinnelsen tas i bruk ved at trykket i mansjetten 14 økes ut over det systoliske blodtrykk.

Det det intraarterielle trykk aldri kan overstige lukketrykket, finner det ikke sted noen åpning eller lukning av arterien og

derfor fremkommer det heller ikke noen verdi på oscillografen 6

i og med at Doppler-frekvensforskyvningen er null når den reflekterende overflate på arterieveggen er i ro. Fig. 6 viser gitfisk dette forhold da lukketrykket nærmer seg det systoliske blodtrykk. På ordinaten i den grafiske fremstilling finner man trykket mens abscissen angir tiden. De avledede ultralyd-Doppler-signaler er inntegnet på abscissens basislinje.

Når mansjettrykket er noe mindre enn det systoliske blodtrykk, får man de forhold som er vist på fig. 7. Når, på.

dette tidspunkt, det intraarterielle trykk til visse tider over-stiger lukketrykket, åpner arterien seg hvorved det fremkommer et Doppler-signal. På samme måte fremkommer det ved lukning av arterien et ytterligere Doppler-signal. Disse signaler blir ved hjelp av de på fig. 14 og 15 viste foranstaltninger eller ved hjelp av andre innretninger, gjengitt på en hensiktsmessig måte.

Når mansjettrykket avtar videre, får man de forhold som er. vist på fig. 8, 9, 10, 11 og 12. Signaler for arterieåpning og arterielukning kommer med lenger avstand fra hverandre når lukketrykket avtar. Når dette trykk er noe større enn det diastoliske blodtrykk, som vist på fig. 11, finner man den største avstand mellom signalene for arterieåpning og -lukning. I virkeligheten nærmer lukningsfenomenet for arterien seg koinsidens med åpnings-fenomenene ved neste systole når lukketrykket nærmer seg det diastoliske blodtrykk. Når sluttelig lukketrykket er lik (se fig. 12) og derpå noe mindre enn det diastoliske blodtrykk, opptrer det ikke noen flere signaler, fordi man ikke har åpnings-

og lukningsfenomener i arterien. Fig. 13 viser sammenfattende de fenomener som er vist på figurene 5-12.

Den samlede intraarterielle blodtrykkurve er slik det gjengis av lyspunktet på oscilloskopet, vist på fig. 14. Fortrinnsvis kan oscilloskopbildet av blodtrykket (ordinaten) gjengis i forhold til tiden (abscissen) i mm kvikksølv overfor milli-sekunder etter systolen.

Man vil av dette se at oppfinnelsen har tilveiebragt

en anordning som- med fordel kan benyttes til indirekte blodtrykksmåling, der bevegelsen av veggen i en arterie ved utvendig lukke-trykk, i fasen for hurtig overgang fra lukning til åpning og fra åpning til lukning måles med ultralydbølger som rettes mot arterien.

Doppler- signalene eller synkroniseringssignalene som man da får blir gjengitt ved hjelp av egnede gjengivningsmidler sammen med lukketrykket og tiden. På grunnlag av disse informasjoner kan blodtrykket lett bestemmes.

Claims (4)

1. Anordning til indirekte måling av blodtrykket under anvendelse av en trykkmansjett som er oppblåsbar og sammensnører en arterie i en legemsdel på en person som skal overvåkes og en anordning til overvåkning av trykkpulseringer som opptrer i den sammensnørte del av arterien og tilsvarer mansjettrykk som ligger mellom den systoliske og diastoliske blodtrykkverdi, for bestem-melse av det tidspunkt ved hvilket mansjettrykket som stadig for-, åndrer seg når verdier som tilsvarer ekstremverdier for det arterielle blodtrykk, karakterisert ved at overvåk-ningsanordningen for trykkpulseringene består av et over den sam-mensnørte del av arterien anordnet ultralyd-sende-mottakerhode (16) og at det etter mottakerdelen for dette lydhodeer koplet en anordning (3, 4) som overvåker de reflekterte ultralydsvingninger med hensyn på endringer av deres frekvens, hvilke endringer oppstår under pulseringsperioden når øyeblikksverdien for det arterielle trykk over- eller underskrider mansjettrykket og derved ved åpning og lukning av arterien (12) frembringer svingninger av arterieveggene, hvorved avstanden mellom ultralydhodet og arterieveggene forandrer seg.

2. Anordning som angitt i krav 1, karakterisert ved at anordningen "kil overvåkning av de reflekterte ultralydsvingninger med hensyn på frekvensforandringer er en i og for seg kjent innretning (3) til utskillelse av de frekvenskomponenter i det reflekterte ultralydsighal som oppstår på grunn av Doppler-effekten.

3. Anordning som angitt i krav 1 og 2, karakterisert ved at utgangssignalene fra anordningen som overvåker de reflekterte ultralydsvingninger med hensyn på frekvensendringer tilføres en gjengivelsesanordning»

4. Anordning som angitt i krav 3, karakterisert ved at gjengivelsesanordningen er en katodestråleoscillograf (6) og at horisontalavbøyningsspenningen (6a) for denne oscillograf utløses av en puls som er avledet fra R-takken i pasientens hjerteaksjonsspenning mens vertikalavbøy-ningsspenningen (6b) er en likespenning som er proporsjonal med mansjettrykket og er avledet fra en trykkmåler mens ospillo-grafehs katodeståle lysstyres av den puls som er avledet av utgangssignalet (5) fra den anordning som overvåker de reflekterte ultralydsvingninger med hensyn på frekvensendringer.