NO862719L - Automatisert middels arterielt-blodtrykkmonitor med dataforbedring. - Google Patents

Description

Oppfinnelsen vedrører automatisert blodtrykkmålingsanordning og nærmere bestemt lagerprogrammert styrte monitorer som anvender den oscillometriske deteksjonsmetode kjennetegnet ved datarensning og forbedret systolisk, diastolisk og middelblodtrykkbestemmelse.

Det skal her vises til de følgende samtidig inngitte norske patentsøknader nr. 86.2718, 86.2720, 86.2721 og 86.2722. Beskrivelse og tegninger i de nevnte patentsøknader skal ansees å utgjøre en del av den foreliggende søknad.

Automatisert blodtrykkovervåkning er hurtig blitt en godtatt og i mange tilfeller et vesentlig aspekt ved behandling av mennesker og dyr. Slike monitorer er en konvensjonell del av pasientens miljø i rom for øye-blikkelig hjelp, behandlingsenheter for intensive og, kritiske tilfeller, og i operasjonssalen.

Den såkalte oscillometriske fremgangsmåte for måling av blodtrykk er en av de mest populære metoder i kommersielt tilgjengelige systemer. Denne metode baserer seg på måling av endringer i arteriemottrykk, slik som bevirkes av en oppblåsbar mansjett, som styrbart kan gjøres avslappet eller oppblåses. I visse tilfeller er mansjett-trykkendringen kontinuerlig, og i andre er den inkrementell. I stort sett samtlige overvåker en transduser arteriemottrykksoscillasjoner, og behandlingsapparaturen omdanner valgte parametre av disse oscillasjoner til blodtrykkdata.

Av særlig interesse med hensyn til prinsippene for den foreliggende oppfinnelse er de konsepter som er angitt i US-patenene 4.360.029 og 4.394.034. Disse patenter kommer fra et felles utspring, idet førstnevnte omfatter patentkrav rettet på apparatur og sistnevnte omfatter patentkrav rettet på fremgangsmåte, hvor oppdeling er gjort i forbindelse med krav til begrensning under behandlingen. Begge patenter har imidlertid felles beskrivelse av apparatur og fremgangsmåter for artefakt (artifact) avvisning i oscillometriske systemer, hvilket har vært i virksomhet i de kommersielt vellykkede monitorer av verket DINAMAP, som fremstilles og markedsføres av Critikon, Inc., Tampa, Florida, USA. Ifølge de nevnte patenter blir en oppblåsbar mansjett på passende måte plassert på pasientens lem og pumpes til et forutbestemt trykk. Deretter reduserer mansjett-trykket i forutbestemte faste dekrementer, idet ved hvert nivåtrykkvariasjoner overvåkes. Disse består typisk av en likespenning med en liten overlagret variasjonkomponent bevirket av arteriemessige blodtrykkpulseringer (betegnet her som "oscillatoriske komplekser"). Deretter, etter passende filtrering for å avgis likestrømskomponenten og å tilveiebringe forsterkning, blir pulsspissamplitudene over en gitt terskel målt og lagret. Ettersom dekrementeringen fortsetter, vil spissamplitudene normal øke fra en lavere størrelse til et relativt maksimum, og vil deretter minske. Det laveste mansjett-trykket hvor oscillasjonen har en maksimum spissverdi representerer middelarterietrykket. Mansjett-trykkene som oppnås når lagret som oscillatoriske komplekse pulsspiss-amplituder bærer forutbestemte brøkdelsmessige forhold til de største lagrete spissverdier som tilsvarer pasientens systoliske og diastoliske trykk.

De nevnte US-patenter oppviser betydelig anstrengelse og omtale med hensyn til avvisningen av artefakt data for å utlede nøyaktige blodtrykkdata. Slik det klart fremgår av fig. 2 i de nevnte patenter, blir den mest vesentlige del av målesyklusen (betegnet "T3") konsentrert- om utførelsen av kompleksdetektering ved de forskjellige trykknivåer, måling av signalspissverdier av sanne komplekser, og behandling av de spissverdier ifølge artefakt avvisningsalgoritmer. Til tross for slike anstreng-elser, innbefatter de oppsamlede signalspissdata av og til datafeil, dvs. et datamønster uforenlig med det ovenfor beskrevne typiske fysiologiske responsmønster for en person eller et dyr ettersom det arterieokkluder-ende mansjett-trykket minsker monotont.

Dessuten, ifølge en samtidig oppfinnelse som er nærmere angitt i norsk patentsøkna nr. 86.2722, hvis beskrivelse og tegninger skal ansees å inngå i foreliggende søknad ved denne henvisning, blir oscillometrisk blodtrykkmålinger utført med ujevne, mansjett-trykk-avhengige trykkdekrementer mellom suksessive oscillatoriske komplekse spissmålingsintervaller. En slik metode for å utføre oscillometrisk blodtrykkmålinger tilveiebringes ved systoliske, diastoliske og middelblodtrykkbestemmende algoritmer som ikke tidligere er blitt anvendt.

Det er et formål ved den foreliggende oppfinnelse å tilveiebringe forbedret oscillometrisk blodtrykkbestemmende anordning og metologi.

Nærmere bestemt er det et formål med den foreliggende oppfinnelse å rense det oscillatoriske komplekse spissamplitude datasammenstilling som anvendes for blodtrykkbestemmelse.

Nok et annet formål med den foreliggende oppfinnelse er tilveiebringelsen av forbedrete algoritmer, metodologi og apparatur for bestemmelse av diastolisk blodtrykk.

En blodtrykkmansjett anbringes om en pasients arterie, og oppblåses over det systoliske nivået som således fullstendig okkluderer arterien under en fullstendig hjertesyklus. Mansjett-trykket reduserer deretter for å tillate en økende strøm gjennom den progressivt mindre okkluderte arterie, og et mål på spissamplitudene for de suksessivt påtrufne oscillatoriske komplekser lagret i lager. Dessuten beholdes mansjett-trykket som oppnås for hver lagrete komplekse spissverdi.

Ifølge varierende aspekter ved den foreliggende oppfinnelse, blir det lagrete komplekse spiss-representerende datasett korrigert med hensyn til avvik, og forbedret databehandling opererer på de lagrete (og med fordel korrigerte) pulsspissdata og den korresponderende mansjett-trykk informasjon til å bestemme pasientens systoliske, diastoliske og middel arterietrykk.

De ovenfor nevnte og andre formål og trekk ved den foreliggende oppfinnelse vil fremgå av den etterfølgende detaljerte omtale av en bestemt, illustrerende utførelsesform derav, angitt nedenfor i forbindelse med de vedlagte tegninger. Fig. 1 er et tidsdiagram som illustrerer datagenerering og korrigering under en illustrativ målesyklus for oscillometriske blodtrykkbestemmelse ifølge prinsippene for den foreliggende oppfinnelse. Fig. 2 er et flytskjema som illustrerer datarensning for forbedret oscillometrisk blodtrykkbestemmelse. Fig. 3 viser oscillasjonsamplitudebehandling for systolisk blodtrykkmåling ifølge den foreliggende oppfinnelse. Fig. 4 er et programflytskjema for den systoliske blodtrykkmåling som

er typisk angitt i fig. 3.

Fig. 5 illustrerer blodtrykk interpolering for behandlingsmodusen i fig.

3 og 4 (og ved analogi for likeledes fig. 6-9).

Fig. 6 viser oscillatoriske komplekse målebølgeformer som illustrerer diastolisk blodtrykkbestemmelse ifølge den foreliggende oppfinnelse. Fig. 7 er et programflytskjema som illustrerer den diastoliske blodtrykkmåling som er typisk angitt ved fig. 6. Fig. 8 er et tidsdiagram som viser oscillatorisk kompleks spiss-amplitudebehandling for middelarterietrykkmålinger ifølge den foreliggende oppfinnelse. Fig. 9 er et programflytskjema som viser middelarterietrykkbestem-melse typisk angitt ved fig. 8.

US-patentene nr. 4.360.029 og 4.349.034 samt US-patent nr. 4.543.962 innbefattes her ved denne henvisning, likesom de tidligere nevnte norske patentsøknader. Disse patenter og patentsøknader beskriver detaljert den grunnleggende oscillometriske fremgangsmåte for å måle blodtrykk, og danner således en bakgrunn og utgangspunkt for den foreliggende oppfinnelse.

For kort å betrakte dette påny, blir en arterie-okkluderende mansjett anbragt på pasienten, f.eks. om pasientens øvre arm over brakialarterien. Ved innledningen til målesyklus, blir mansjetten oppblåst til et trykk som fullstendig okkluderer brakialarterien, dvs. hindrer blod i å strømme derigjennom ved et hvilket som helst punkt i hjertesyklusen. Utslipp fra mansjetten skjer så progressivt, slik som i diskrete trinn. En trykk- transduser koples til det innvendige mansjett-trykket og gir et analogt signal som kjennetegner blodtrykkets oscillatoriske komplekser når de begynner å opptre (dvs. når det maksimale hjertetrykk som tilsvarer sammentrekningen av hjertets venstre ventrikkel overskrider det øyeblikkelige oppnådde arterie-okkluderende mansjett-trykket). Spissverdien for de komplekse signaler bestemmes i maskinvare eller program-vare.

Ettersom målesyklusen skrider frem, blir spissamplituden for blodtrykk-kompleksene generelt monotont større til et maksimum og blir så monotont mindre ettersom mansjett-trykket fortsetter mot utslipp. Spissamplituden for mansjett-trykk oscillasjonskompleksene og de korresponderende okkluderende mansjett-trykkverdier beholdes i et datamaskinlager. De tidligere nevnte patenter og patentsøknader illustrerer tidligere anvendte algoritmer for behandling av lagrete komplekse spissverdier for blodtrykk og samtidige trykkverdier til å gi pasientens middelarterietrykk. Disse patenter og patentsøknader angir også detaljerte prosedyrer for å måle oscillatoriske komplekse spissverdier, samt prosedyrer for testing av komplekser og avvisning av dårlig data knyttet til målings-hindrende artefakter (slik som bevegelse) under en målesyklus, og lignende.

De oscillometriske blodtrykkmålinger som typisk angitt ved de tidligere nevnte patenter og patentsøknader utføres under lagerprogramstyring, likesom via en mikroprosessor som er operativ i forbindelse med et program som inneholder leselager (ROM eller PROM), og et direktelager (RAM) med variabelt innhold som lagrer mansjett-trykkene, oscillatoriske komplekse spissamplituder, og andre behandlingsoperandvariabler. Mikroprosessoren mottar mansjett-trykklesninger generert av trykktransduseren, eksempelvis som behandlet av en spissdetektor, forsterker og analog-til-digital omformer, og leverer samtlige utgangsstyresignaler som behøves, f.eks. for å åpne og lukke en eller flere mansjettutslippsventiler.

Den oscillometriske fremgangsmåten som er beskrevet ovenfor og nærmere omtalt i de tidligere nevnte patenter og patentsøknader kan utføres med flere variasjoner.

Således kan eksempelvis mansjetten oppblåses direkte ved hjelp av en luftpumpe, og utslipp kan skje i faste diskrete trinn under mikro-prosessorstyring. Alternativt kan mansjetten hovedsaklig eller fullstendig oppblåses av det trykksatte innholdet i et luftreservoar, og/eller utslippet kan skje i variable, mansjett-trykk-avhengige trinn via en valgt eller valgte av et flertall utslippsventiler. Disse sistnevnte alternative oppnår ønskemålet med å kondensere den tid som kreves for en sammen-satt operasjonsmålesyklus.

Videre er der alternative prosedyrer for å måle den oscillatoriske komplekse spissamplituden ved et hvilket som helst herskende mansjett-trykk. I en modus som tidligere er blitt anvendt, blir flere (f.eks. to) komplekse spissverdier målt ved hvert mansjett-trykktrinn under utslipp fra mansjetten, og deres gjennomsnittsverdi anvendes som spissverdien. Ettersom spissverdiene bør være omtrentlig like, vil en eventuell markert vesensforskjell (f.eks. større enn 20%) signalere at en viss artefakte feil har opptrådt og dataene avvises. I en hurtig ("stat") modus, etter flere intervaller av kvalifiserende (nære eller like spissverdier) ledsagende komplekser er detektert til å utvikle målingstrygghet, kreves kun en puls under påfølgende mansjettutslippsintervaller, hvorved der skjer en hastighetsøkning for den sammensatte måleperioden. I denne forbindelse vises til US-patent nr. 4.543.962.

Som hentydet overfor, er det noen ganger tilfellet når blodtrykk-komplekser granskes med hensyn til spissamplitude ved et hvilket som helst okkluderende trykknivå, at uriktige data utvikles. Der er varierende årsaker til slike avvik. Kanskje den mest vanlige er uønsket bevegelse hos personen eller dyret, hvorved genereres en utilsiktet trykkimpuls i mansjetten som avføles av trykktransduseren og som så kan feilaktig gjengis i blodtrykkmålingen. Andre årsaker omfatter varierende kilde for forstyrrende elektrisk støy eller interne hjerte eller respira-sjonsendringer hos pasienten. Når en falsk kompleks spissamplitudeverdi genereres, ignoreres den av den sammensatte målingsanordningen og en forkast-signaleringsverdi (f.eks. +1) beholdes i dens sted i lager.

En andre form for uønsket data opptrer når mønsteret av lagrete pulsspissverdier avviker fra den physiologisk underlagte sekvens -av verdier som progressivt øker til en topp og så progressivt avtar.

Oppmerksomheten skal nå rettes mot databehandling under styrt program-styring for rensing av de data som oppsamles av ovenfor beskrevne bloddtrykkmålingsanordning. Dessuten er bestemt illustrerende virksomme algoritmer omtalt for i realiteten å bestemme pasientens systoliske, diastoliske og middelarterieblodtrykk. Slik databehandling kan utføres på hvilket som helst beregningsutstyr, fortrinnsvis digitale mikroprosessoren, slik som er kommersielt tilgjengelig fra et antall leverandører. Program-instruksjonen og sekvensene som er angitt nedenfor er kun gitt i illustrerende hensikt. Slike instruksjoner kan i realiteten realisereres i hvilken som helst av diverse programspråk og sekvenser som er klart innlysende for fagfolk. Ved den signalbehandling som er omtalt nedenfor, har behandlingsvariablene den følgende betydning:

I. Variabler anvendt for samtlige databehandling som er omtalt nedenfor. II. Variabler som er spesifikke for den systoliske trykkmåling. III. Diastoliske trykkvariabler. IV. Middelarterietrykk behandlingsvariabler.

Ser man nå på fig. 1, er der vist bølgeformer med tilhørende data som kjennetegner genereringen av data for en oscillatorisk blodtrykkmåling og rensing (overvinnelse) av dårlige databestanddeler. Ifølge den ovenfor angitte omtale, kjennetegnes det mansjettarterie okkluderende trykket for en målesyklus, som målt av den mansjett-tilhørende transduser, ved en bølgeform 10. Mansjett-trykket øker hurtig til et maksimum over pasientens systoliske trykk, og utslipp skjer så i en sekvens av trinn til et punkt under det diastoliske trykket. Sekvensen av mansjettutslipps-trinn er angitt ved tidsintervallet som signalerer sifrene 1, 2, ..., (laveste rad 18 i datatabelldelen av fig. 1). Det interne trykk som kjennetegner mansjett-trykket ved hvert trinn i_ er gitt av dataoppstillingen CP(1), CP(2), ... (øvre datatabell rad 12).

Hvert trinn (tidsintervall) gjøres tilstrekkelig langt til å innbefatte minst to hjerteslag. Følgelig blir minst to mansjett-trykk-komplekse pulser 21^og 22i målt under hvert intervall etter at hver slik puls begynner. Angivelser er blitt anvendt på pulsene som opptrer under utslippstrinnene 6 og 9 for å unngå forvirring og tap av klarhet i fig. 1. Ingen pulser måles under de første og andre trykktrinnene (tidsintervallene), idet der antas at mansjett-trykket [CP(1)=201 Torr., og CP(2)=194 Torr.] er tilstrekkelig under disse perioder til å unngå blodstrømning gjennom pasientens arterie for den fulle hjertesyklus. Under de følgende intervaller 3, 4, ..., genereres to oscillometriske komplekse pulser 21{ og 22^og måles, idet de to pulsene har en gjennomsnittsspissverdi 23j (pros-sorsvariable oppstillingsverdi som initielt er lagret i (j)A(I)). Den målte oscillasjonsamplitudeoppstilling (ØA(I)) er vist i den andre raden 14 av datatabellen i fig. 1 for hvert tidsintervall.

Som anmerket ovenfor, under antagelse av en perfekt måling, ville oscillasjonstrykkamplituden ØA(I) dataraden ikke inneholde noen +1 verdier som betegner en vanskeliggjort måling. Dessuten ville data-mønsteret i den andre raden i datatabellen for oscillasjonsamplitudene oppvise et mønster for sukksessivt økende tall til en spissverdi, fulgt av progressivt minskende verdier, samtlige uten hosliggende like ØA(I) verdier. I den utstrekning som eventuelle ØA(I)=1 verdier lagres, eller i den utstrekning at det progressivt økende/minskende mønsteret ikke oppnår, fungerer databehandlingen ifølge den foreliggende oppfinnelse til å beregne passende korrigerte ØA(I) verdier (den tredje datatabellraden 15 i fig. 1) for oscillasjonsamplitudeinnføringer som krever korrigering.

Totalt sett, når eventuelle ØA(I)=1 verdier eksisterer, erstattes de av gjennomsnittsverdien for oscillasjonsamplituden i de to tilgrensende lagerceller, dvs.:

Tilsvarende, hvor to tilgrensende oscillasjonsamplituder har de proskriberte like verdier, erstattes det første av det tilgrensende like par av gjennomsnittet av amplitudene av de komplekse spissverdier målt ved de neste lavere og neste høyere okkluderende mansjett-trykk. Se eksempelvis likning 1 og nærmere bestemt det sammenlignbare forholdet i funksjonsblokken 30 i fig. 2.

Datastrøm som utfører datarensningsalgoritme som omtalt ovenfor er angitt i programflytskjemaet i fig. 2. Fig. 2 opererer på de målte gjennomsnittoscillasjonsamplitudene (andre datatabellrad 14 i fig. 1) og genererer de korrigerte ØA(I) verdier som er vist i den tredje raden 15 i fig. 1. I dette henseende hvor man går fra en startblokk 10 (fig. 2), leser trinn 15 den neste verdien ØA(I) (idet man går mot høyre langs datatabellraden 14 i fig. 1) og test 18 bestemmer hvorvidt verdien som er lagret i ØA(I) er lik den feil-signalerende verdien +1. Hvis, slik det vanligvis er tilfellet, den ikke er dette (som angir at verdien som ble målt var presumptivt fri for artefakter og lignende), går styring til likhetstest 27. Hvis imidlertid innholdet i ØA(I) var lik +1 ("JA" grenen av test 18), realiserer funksjonsblokken 23 likning 1, dvs. erstatter det +1 tidligere innhold i lagercelle ØA(I) som tilsvarer mansjett-trykk CP(I) med gjennomsnittverdien av oscillasjonsamplituden målt ved neste nedre ØA(I-l)) og neste høyere ingen ytterligere en (ØA(I+1)) utslippstrinn. Behandlingstrinnene 18 og 23 renser således hva angår målt trykk spissamplitude lagerinnholdet (andre rad i datatabellen i fig. 1) for samtlige +1 verdier, og erstatter disse med gjennomsnittsverdien av målingene som er foretatt under umiddelbart hosliggende utslippstrinn (korrigert ØA(I) innhold er vist i rad 15).

Test 27 gransker dernest den eksisterende operand ØA(I) for den proskriberte likhet med den tidligere verdi ØA(I-l). Hvis, slik tilfellet er normalt, inneholdene av (J)A(I) og ØA(I-l) avviker ("NEI" grenen fra test 27), flyter behandlingen til test 32 for å bestemme hvorvidt hvert av de N elementer i ØA(I) er blitt behandlet. Hvis så ikke er skjedd, går styringen tilbake til blokk 15 for å lese inn og behandle et neste <J)A(I) elementet i oppstillingen i den tredje raden 15 i datatabellen i fig. 1. Når alle elementer er blitt behandlet går styring ut fra datarensningsrutinen i fig. 2 til databehandlingspunktet 33 for å fortsette videre med den neste (urelaterte) oppgave for mikroprosessoren.

Hvis en datafeil har opptrådt ("JA" utmatning fra test 27 som signalerer at en dataverdi (J)A(I) var lik den tidligere verdi), går styringen til trinn 30 som erstatter det antatte feilaktige element ØA(I-l) - (verdien som skulle avvike fra ØA(I) men ikke gjorde dette) med gjennomsnittet av de to umiddelbart tilgrensende elementer, slik som ved:

Følgelig erstatter datarensningsrutinen som er vist i fig. 2 og omtalt ovenfor samtlig feillesning som betegner ØA(I)=1 verdier med en inter-polert estimert verdi, og renser datatabellrad 14 (J)A(I) oppstillingen for data var eventuell tilgrensende like verdier. Det korrigerte sett av (J)A(I) er vist i den tredje raden 15 i datatabellen ifølge fig. 1. Således korrigeres eksempelvis oscillasjonsamplitudeverdien under mansjett-trykktrinnet (tidsintervallet) "4" fra feil-signalerings +1 verdien til en spissamplitude 14, som representerer gjennomsnittet av målinger 4 og 25 på mansjett-trykk 187 Torr og 153 Torr under de umiddelbart tilgrensende tidsintervaller 3 og 5. På tilsvarende måte blir den første (trykktrinn 6) av to like målte oscillasjonsamplitudepulser av verdi 63 under perioder 6 og 7, som korresponderer med okkluderende mansjett-trykk av 140 Torr og 120 Torr, korrigert til en verdi av 44 som representerer gjennomsnittet av de tilstøtende målte amplituder av 63 og 25 enheter.

Den korrigerte oppstilling ØA(I) som representert ved den tredje raden 15 i fig. 1 omfatter således verdier fra hvilke hver av de systoliske, diastoliske og middelarterieblodtrykkene kan bestemmes enten ifølge de forbedrete algoritmer som er omtalt nedenfor eller ved anvendelse av algoritmene ifølge de tidligere nevnte patenter og patentsøknader. Datarensningen som omtalt ovenfor tilveiebringer mer nøyaktige målinger enn hittil var mulig, og tillater også blodtrykkene å bli bestemt langt hurtigere, hvorved unngås behovet for gjentatte utslippingstrinn når uakseptabel artefakt eller støyinfiltrerte data avføles.

Oppmerksomheten skal nå forflyttes til den spesielle fremgangsmåte ifølge hvilken det lagrete mansjett-trykket CP(I) og den korrigerte blodtrykks-spissverdi $A(I) informasjon i første og tredje datarader i fig. 1 anvendes ifølge andre aspekter ved den foreliggende oppfinnelse for å måle en pasients systoliske, diastoliske og middelarterieblodtrykk.

Pulskompleks bølgeform behandling som er typisk for systoliske blodtrykkbestemmelse, er vist i fig. 3, og et flytskjema for den underliggende databehandling er angitt ifølge fig. 4. Totalt blir systoliske trykk bestemt ved: a) å finne amplituden (ØA(MAX)) for det største blodtrykksoscillatoriske kompleks (som opptrer ved tidsintervallet MAX), b) finne et et amplitudenivå (LVL) som er lik en forutbestemt brøkdel av spissverdien (J)A(MAX). Man har funnet en verdi lik 0,5 til å være tilfredsstillende for normal behandling med noe mindre (f.eks. 0,45) for stat (hurtig utslipping og/eller enkelt puls) operasjon, c) granske de korrigerte oscillasjonsamplitude (ØA(I)) verdiene (tredje rad 15 i datatabellen i fig. 1) som starter ved MAX intervallet og fortsetter mot retningen av høyere mansjett-trykk (dvs. mot venstre i fig. 1 og 3) for å finne de to nærliggende oscillasjonsamplituder for hvilke: d) beregne det interpolerte mansjett-trykket (mellom CP(L) og CP(L+1)) under antagelse av en lineær variasjon i oscillasjonsamplitude og mansjett-trykk mellom intervallene L og L+l. Denne i og for seg velkjente lineære trapesformete interpolering er grafisk vist i fig. 5. Det interpolerte mansjett-trykket tilsvarer direkte pasientens systoliske blodtrykk (SYS). Går man videre på den systoliske trykkbestemmende metodologi som er angitt ovenfor, blir mansjett-trykkintervallet I=MAX når den største oscillasjonsamplitude spissverdien opptrer, bestemt på en hvilken som helst i og for seg kjent måte (trinn 40 i flytskjemaet i fig. 4 tilsvarer intervallet MAX i fig. 3).

Således vil eksempelvis følgende skjematiske BASIS-sekvens være tilstrekkelig som illustrerende for å finne intervallet MAX:

I korte trekk gjør likningene 4 og 5 en initiell antagelse om at spissverdien opptrådte under det første intervallet .og laster en midlertidig spissverdi lagrende variabel ØAMAX med verdien <J)A(1). For en antatt N-tidsintervallmåling, granskeren sløyfen mellom likningene 6 og 10 sekvensmessig hvert element i OA (I) oppstillingen fra 2 til N, idet ØAMAX kun oppdateres når verdien ØA(K) - (hvor K er sløyfeindeksen) overskrider den tidligere antatte ØAMAX-verdien. Når behandlingen går ut fra den sløyfen som følger instruksjon 70 i ligning 10, inneholder variabelen MAX verdien av I slik at $A(MAX) er den største verdien i oppstillingen.

Det neste etterfølgende trinn 42 setter en variabel LVL lik den forutbestemte brøkdel av spissamplituden ØA(MAX) slik som ved:

Verdien LVL er vist ved den stiplede linjen 50 i fig. 3.

Den neste følgende operasjon 45 finner det første tidsintervallet (L) som går forut for MAX for hvilket oscillasjonsamplitudens spissverdi er mindre enn LVL, dvs. mindre enn halvparten av spissverdien ØA(MAX), hvorved finnes to tilgrensende verdier (L, L+l) som har spissamplituder som binder verdien i LVL. Algoritmer for å utføre et slikt søk er velkjente for fagfolk, f.eks.:

Likningene 12-15 omfatter ganske enkelt en UTFØR eller FOR-NESTE sløyfe som går fra MAX-1 mot L=l, og går ut når den første del-LVL verdien oppnås. Den passende intervallidentifisering (MAX-J) lagres i det variable stedet L.

Til sist blir verdien for det systoliske trykk estimert ved å anta en lineær variasjon i mansjett-trykk mellom verdiene CP(L) og CP(L+1), og en lineær variasjon mellom korresponderende oscillasjonsamplitude ØA(L) og ØA(L+1). Således, ifølge den i og for seg velkjente trapesformete interpoleringslikning, kan det systoliske trykket SYS bestemmes (trinn 47 i fig. 4) ved:

For å illustrere anvendelsen av dataen ifølge fig. 1, er 50% av spissamplituden (70) 35, og således blir pulskompleksmålingene av tidsintervallene 5 og 6 valgt for systolisk trykkberegning. Likningens 16 programvareinterpoleringsanvendelse gir:

idet der antas tre signifikante siffre.

Pulskompleksbølgeformbehandling som kjennetegner diastolisk blodtrykkbestemmelse er vist i fig. 6, og et flytskjema for den underliggende diastoliske databehandlingsalgoritmen er vist i fig. 7. Totalt sett bestemmes diastolisk trykk ved: a) amplituden (ØA(MAX)) av komplekset (som opptrer ved tidsintervallet

MAX),

b) å finne et amplitudenivå (UDLVL) som er lik en første forutbestemte brøkdel av spissverdien (J)A(MAX). Man har funnet at en verdi av

0,69 er tilfredsstillende for normal behandling og 0,72 for hurtig ("stat") behandling,

c) å granske den korrigerte oscillasjonsamplituden (ØA(I)) buffer 15 (fig. 1) som starter ved MAX-intervallet og fortsetter mot retningen av lavere mansjett-trykk (dvs. mot høyre i fig. 1 og 6) for å finne de to tilliggende oscillasjonsamplituder for hvilke: d) å finne det interpolerte mansjett-trykket (mellom CP(UD-l) og CP(UD)) under antagelse av en lineær variasjon i oscillasjonsamplitude og mansjett-trykk mellom intervallene UD-1 og UD (prosess-variabel DIAU i fig. 7), e) å granske de lagrete ØA(I) oscillasjonsamplitudeverdiene ved trykk som starter på det laveste CP målt for et tilgrensende par som avgrenser spissamplitude (J)A(MAX) multiplisert med en andre faktor som er lavere enn den første faktoren (f.eks. 0,55), dvs. hvor: f) å beregne det interpolerte mansjett-trykket mellom CP (LD) og CP(LD-l) som tilsvarer MAX ganger 0,55 faktoren. Dette lavere interpolerte mansjett-trykk er knyttet til den variable designering DIAL, og g) å bestemme pasientens diastoliske trykk (DIA) som gjennomsnittet av de øvre og nedre interpolerte verdier DIAU og DIAL, dvs.:

Den ovenfor beskrevne prosedyre er vist i blodtrykk kompleks angivelse i fig. 6 og flytskjemaet i fig. 7. Spissverdien ØA(MAX) lokaliseres først slik som ved behandlingen likningene 4-10. De øvre og nedre spissamplitude brøkdeler DIAU og DIAL blir dernest bestemt (trinnene 64 og 65 i fig. 7 som tilsvarer til de merkede horisontale stiplede linjer i fig. 6). Trinn 69 finner så det første tidsintervallet (UD) som etterfølger MAX hvor spissamplituden $A(UD) er lavere enn verdien som er lagret i DIAU (slik som ved behandling analogt med det for ligningene 12 t.o.m. 15 med erstatning av "MAX-J" med "MAX+J"). Deretter utfører trinn 72 den trapesformete interpolering analogt med det i fig. 5, hvorved bestemmes mansjett-trykk (DIAU) som tilsvarer den UDLVL komplekse amplitudeverdi. Det observeres at tidsintervallet UD-1 sammenfaller med intervallet MAX når spisskompleksverdien opptrådte, ettersom, for det datatilfellet som er vist, det første pulskompleks som etterfølger MAX mindre enn 0,69 x ØA(MAX) opptrådte i det neste tidsintervallet MAX+1.

Funksjonstrinnene 73 og 74 i fig. 7 oppfører seg på en måte som er direkte analog med operasjonene 69 og 72, idet mansjett-trykket DIAL lokaliseres ved interpolering for intervallene når spisskompleksampli-tudene avgrenser LDLVL-verdien lik ØA(MAX) ganger 0,55. Dette sistnevnte søk utføres fra ØA(i) ved det laveste mansjett-trykk (CP), idet det så arbeides mot høyere mansjett-trykk (CP). Til sist blir pasientens diastoliske trykk (DIA) beregnet som gjennomsnittet av innholdet som er lagret i DIAU og DIAL (trinn 82).

For å illustrere med et talleksempel, idet der igjen anvendes datadelen i fig. 1:

Tilsist er bølgeformbehandling som illustrerer middelarterie blodtrykkmåling vist i fig. 8, og i flytskjemaform for den korresponderende databehandling i fig. 9. Sammenfatnings vis bestemmes middelarterietrykk ved: a) å finne amplituden i (Ø(MAX)) for det største komplekset (som opptrer ved tidsintervallet MAX), b) å granske mansjett-trykkverdiene i det korrigerte register 15 (fig. 1) for intervallet MN1 som gir den første oscillasjonsamplituden som er mindre en ØA(MAX+1), dvs. det første mansjett-trykket til venstre for intervallet MAX var mindre enn den komplekse spissamplitude ØA(MAX+1) som opptrer i det første intervallet som etterfølger tiden MAX. Dette tilfredsstiller forholdet:

c) en interpolering utføres så mellom intervallene MN1 og MN+1 for et mansjett-trykk MAPL som tilsvarer oscillasjonsamplitudeverdien

ØA(MAX+1); og

d) tilsist bestemmes middelarterietrykket (MAP) ved en veining av mansjett-trykkene CP(MAX+1) og MAPL, slik som ved:

Nevneren (2,9 i likning 26) kan være noe lavere for operasjon i en "stat" modus, f.eks. 2,85.

Den ovenfor-omtalte algoritme for bestemmelse av middelarterietrykket er vist i fig. 8 og 9. Trinn 101 (fig. 9) finner spissintervallet MAX (f.eks. ved iverksettelse som er sammenlignbar med likningene 4-10). En behandlingsvariabel AMP er satt lik spissverdien ØA(MAX+1) for det kompleks som etterfølger intervallet MAX (trinn 105) og intervallet MN1 blir så bestemt (trinn 106) som det første opptredende kompleks mindre enn verdien AMP (dvs. ØA(MAX+1)) til venstre for tiden MAX i fig. 8 (f.eks. ved behandling som er sammenlignbar med ligningene 12-15). En interpolering utføres så for å finne punktet MAPL (fig. 8; trinn 111 i fig. 9) og den endelige behandlingsoperasjon 113 finner pasientens middelarterietrykk ved å anvende likning 26.

For påny å illustrere ved talleksempel fra data i fig. 1:

Den foregående beskrivelse har således demonstrert at målte data kan forbedres ved å erstatte data som er gått tapt gjennom målingsartefakter eller lignende eller avvik fra et riktig datamønster ved hjelp av tilnærm - ete verdier. Bestemte databehandlingsalgoritmer ble angitt og omtalt for beregning av en pasients måte systoliske, diastoliske og middelarterieblodtrykk.

De ovenfor beskrevne løsninger er kun illustrerende for prinsippene ifølge den foreliggende oppfinnelse. Tallrike modifikasjoner og tilpasninger derav vil lett forstås av fagfolk uten at der avvikes fra foreliggende oppfinnelses idé og omfang. Eksempelvis er trykkmålingsmodusen beskrevet ovenfor som en trinnmessig utslipping fra en initialoppblåsning over pasientens systoliske trykk. Målingen ifølge foreliggende oppfinnelse kan alternativt utføres ved en trinnmessig oppblåsning fra et initielt sub-diastolisk mansjett-trykk, eller via kontinuerlig vis-a-vis diskret mansjett-oppblåsning eller utslipp.

Claims (9)

1. System med automatisert blodtrykkmålingsanordning som styres av digital prosessor og er operativ i forbindelse med et lagret program, omfattende en oppblåsbar mansjett, middel for å oppblåse og bevirke utslipp fra nevnte mansjett, trykktransdusermiddel koplet til nevnte mansjett for å signalere trykket som oppnådd i nevnte mansjett, karakterisert ved middel som reagerer på trykket som signaleres av nevnte transduser til å generere et signal som representerer blodtrykkpulser avfølt av nevnte mansjett og nevnte transduser koplet dertil, komplekse spissverdi lagringsmiddel for lagring av verdier som kjennetegner spissamplitudene for nevnte detekterte mansjett-trykkpulser ved forskjellige mansjett-trykk, mansjett-trykk lagringsmiddel for å lagre mansjett-trykkene som oppnås når nevnte mansjett-trykk pulsspiss-signaler oppstod, og middelarterietrykk bestemmende middel, idet nevnte middelarterietrykk bestemmende middel omfatter middel for å lokalisere den maksimale mansjett-trykk komplekse spissamplitude lagret i nevnte komplekse spissverdilagringsmiddel, middel for å lokalisere en etter-følgende spissverdi lagret i nevnte kompleks spissverdi lagringsmiddel som dernest opptrer etter at nevnte maksimale komplekse spissamplitude oppstod, beregningsmiddel for å beregne to forskjellige nivåer som hver er en forskjellig brøkandel av nevnte etterfølgende komplekse spissverdi, middel som reagerer på verdien bestemt av nevnte beregningsmiddel for å velge fra nevnte komplekse spissverdi lagringsmiddel flere spisspulsamplituder generert ved mansjett-trykk som er høyere enn det som oppnås når nevnte maksimale komplekse spiss-signal oppstod, og bestemmelsesmiddel for å bestemme middelarterietrykk fra nevnte valgte flere signaler, idet mansjett-trykkene lagret i nevnte mansjett-trykk lagringsmiddel tilsvarer nevnte valgte pulssignaler, og mansjett-trykket lagret i nevnte mansjett-trykk lagringsmiddel tilsvarer nevnte etter-følgende komplekse spiss-signal.

2. System som angitt i krav 1, karakterisert ved at nevnte bestemmelsesmiddel omfatter interpoleringsmiddel.

3. System som angitt i krav 1, karakterisert ved at nevnte bestemmende middel omfatter middel for å beregne et veiet gjennomsnitt av mansjett-trykket lagret i nevnte mansjett-trykk lagringsmiddel som tilsvarer nevnte etterfølgende komplekse spiss-signal og et mål for mansjett-trykkene som er lagret i nevnte mansjett-trykk lagringsmiddel som tilsvarer nevnte valgte flere komplekse spissverdi.

4. System med automatisert blodtrykkmålingsanordning som styres av digital prosessor og operativ i forbindelse med et lagret program, omfattende en oppblåsbar mansjett, middel for å oppblåse og å bevirke utslipp fra nevnte mansjett, trykktransdusermiddel koplet til nevnte mansjett for å signalere trykket som oppnås i nevnte mansjett, karakterisert ved middel som reagerer på trykket signalert av nevnte transduser for å generere et signal som representerer blodtrykkpulser avfølt av nevnte mansjett og nevnte transduser koplet dertil, kompleks spissverdi lagringsmiddel for lagring av verdier som kjennetegner spissamplitudene for nevnte detekterte mansjett-trykkpulser ved forskjellige mansjett-trykk, mansjett-trykk lagringsmiddel for å lagre mansjett-trykkene som oppnås når nevnte mansjett-trykk pulsspiss-signaler oppstod, og datarensningsmiddel som er operativ på de komplekse spissamplitude kjennetegnende verdier lagret i nevnte kompleks spissverdi lagringsmiddel for korrigering av dataunøyaktigheter, og middelarterietrykk bestemmende middel, idet nevnte middelarterietrykk bestemmende middel omfatter middel for å lokalisere den maksimale mansjett-trykk komplekse spissamplitude som er lagret i nevnte komplekse spissverdi lagringsmiddel, middel for å lokalisere en etterfølgende spissverdi lagret i nevnte komplekse spissverdi lagringsmiddel som opptrer dernest etter at nevnte maksimale komplekse spissamplitude oppstod, beregningsmiddel for å beregne to forskjellige nivåer som hver er en forskjellig brøkandel av nevnte etterfølgende komplekse spissverdi, middel som reagerer på verdien bestemt av nevnte beregningsmiddel for å velge fra nevnte kompleks spissverdi lagringsmiddel flere spisspulsamplituder generert ved mansjett-trykk som er høyere enn det som oppnås når nevnte maksimale komplekse spiss-signal oppstod, og bestemmelsesmiddel for å bestemme middelarterietrykk fra nevnte valgte flere signaler, idet mansjett-trykkene som er lagret i nevnte mansjett-trykk lagringsmiddel tilsvarer nevnte valgte pulssignaler, og mansjett-trykket som er lagret i nevnte mansjett-trykk lagringsmiddel tilsvarer nevnte etterfølgende komplekse spiss-signal.

5. System som angitt i krav 4, karakterisert ved at et forutvalgt tegn lagres i nevnte komplekse spisslagringsmiddel til å signalere en ikke-vellykket pulsstrømnings spissverdimåling, og at nevnte datakorrigeringsmiddel omfatter middel for å granske innholdet i nevnte kompleks spissverdi lagringsmiddel og kan reagerere på detektering av nevnte forutvalgte tegn for å erstatte nevnte tegn med et mål på flere lagrete komplekse spissverdier, hvorav minst en blir oppnådd ved mansjett-trykk høyere enn det som er knyttet til det forutvalgte tegn.

6. System som angitt i krav 4, karakterisert ved at et forutvalgt tegn lagres i nevnte kompleks spissverdi lagringsmiddel for å signalere en ikke-vellykket pulsstrømningsspissmåling, og at nevnte datakorrigeringsmiddel omfatter middel for å granske innholdet i nevnte kompleks spissverdi lagringsmiddel og kan reagere på detektering av nevnte forutvalgte tegn for å erstatte nevnte tegn med et mål for flere lagrete komplekse spissverdier, hvorav minst en ble oppnådd ved gjennomsnittet av mansjett-trykkene nest høyere og nest lavere enn det som er knyttet til det forutvalgte tegn.

7. System som angitt i krav 4, karakterisert ved at nevnte datarensningsmiddel omfatter middel for å søke i nevnte kompleks lagringsmiddel for opptredenen av to like spissamplitudeverdier som oppstår ved suksessive mansjettutslippstrykk, og middel som reagerer på nevnte søkemiddel for å erstatte en av de to lagrete like verdier med et mål for to andre verdier lagret i nevnte kompleks spissverdi lagringsmiddel.

8. System som angitt i krav 4, karakterisert ved at nevnte datarensningsmiddel omfatter middel for å søke i nevnte kompleks lagringsmiddel for opptredenen av to like spissamplitudeverdier som oppstår ved suksessive mansjettutslippstrykk, og middel som reagerer på nevnte søkemiddel for å erstatte en av de to lagrete like verdier med et mål for neste høyere eller neste lavere verdier lagret i nevnte komplekse spissverdi lagringsmiddel.

9. Fremgangsmåte for måling av middelarterietrykk i tilknytning til en automatisert oscillometrisk blodtrykkmonitor som anvender en trykksatt mansjett, middel for redusere mansjett-trykk i forutbestemte mansjett-trykk dekrementnivåer, og middel for å måle arterietrykk oscillasjonskomplekser gjennom mansjett-trykkmåling, karakterisert ved trinnene: a) ved hvert nevnte dekrementnivå å detektere oscillasjonskomplekser, måling og lagring av spissverdien av omhylningen derav, og lagring av identifikasjonen av hvert tilhørende herskende mansjett-trykk dekrementnivå, b) å finne Ø(MAX) amplituden av den største av nevnte spissverdier, og å registrere det herskende mansjett-trykk dekrementnivå som bevares i tilknytning dermed, c) å identifisere og å opprettholde de mest nære respektive mansjett-trykk dekrementnivåer over og under nevnte registrerte nivåer som har spissamplituder mindre enn eller lik nevnte registrerte nivå, d) å interpolere spissamplitudene fra nevnte identifiserende trinn som er tilhørende nevnte opprettholdte mansjett-trykk dekrementnivåer, og e) å utvikle middelarterietrykk som et forutbestemt avveiet gjennomsnitt av mansjett-trykket som tilsvarer nevnte interpolerte spissamplitude og minst et av nevnte registrerte og opprettholdte mansjett-trykk dekrementnivåer.