SE439107B - Apparat for alstring av information indikerande det fysikaliska tillstandet hos ett levande testobjekt - Google Patents

Description

10 15 20 25 30 35 7714654-6 2 varierar som funktion av trycket inom dess i viss mån böjliga väg- gar. Vid ännu andra förfaranden för mätning av blodtryck kan intru~ siva anordningar insättas direkt i blodkärlet.

Oscillometriska metoder för bestämning av blodtryck är även kända inom tekniken. Ett flertal nyare bidrag till tekniken för oscillometrisk blodtrycksövervakning har âstadkommits av en eller flera av upphovsmännen till föreliggande uppfinning, och är angivna i amerikanska patentet 3 903 812 avseende apparat och förfarande för alstrine av sfygmometrisk information; amerikanskt patent nr 4 009 709 avseende apparat och förfarande för bestämning av systoliskt tryck; och amerikanskt patent nr 4 154 238 avseende apparat och förfarande under användning av andra-derivatan av oscillometrisk vâgform, avseende alstring av sfygmometrisk in- formation.

Amerikanska patentet 3 903 872 angiver en teknik och apparat för noggrann bestämning av diastoliskt blodtryck genom användning av en oscillometrisk teknik, i vilken en pulserande signal härledd från en tryckmanschett differentieras för âstadkommande av en första tidsderivata (Pac), vilken första midsderivata därefter maximeras som en funktion av det applicerade trycket för erhållande av diasto- liskt tryck.

Det amerikanska patentet nr 4 009 709 angivet en relation mellan längden av tryckmanschetten och den del av ett omslutet blod- kärl vilken undergår volumetrisk ändring vid systoliskt tryck, så att den tillåter en tämligen noggrann bestämning av systoliskt tryck som en funktion av amplituden av det pulserande tryck som avkännes i manschetten. vid den normalt uppkommande situationen igenkännes det systoliska trycket som det vid vilket amplituden av den pulse- rande komposanten (Pac) av det i tryckmanschetten avkända trycket är omkring 1/2 av maximi-pulsamplituden för ett applicerat tryck större än det tryck vid vilket det maximala pulserande trycket upp- träder.

Förutom utnyttjandet av den maximerade negativa första tids- derivatan av det pulserande trycket för bestämning av det diastolis- ka trycket i ett blodkärl, utnyttjas även det förhållandet att det applicerade tryckomrâdet ovanför det diastoliska trycket nödvändigt- vis omfattar det systoliska trycket och kan betraktas såsom varande en icke-specifik indikator av det omrâde, i vilket det systoliska 10 15 20 25 30 35 “Û 3 7714654-6 trycket kan finnas. Vidare kan analys av amplituden av det pulseran- de trycket, när det applicerade trycket varieras åtminstone över det diastoliska-systoliska området, förutom att visa det systoliska trycket, även utnyttjas för att generellt indikera ett omrâde för det diastoliska trycket vilket motsvarar "vänstra flanken“ av den envelopp som omfattar kurvan för pulstrycks-vågformen över området av det applicerade trycket.

I de sistnämnda ovanstående patentet alternativ teknik för bestämning av både diastoliskt och systoliskt tryck. Denna teknik utnyttjar andra tidsderivatan (Dac) av det avkända pulserande trycket genom notering av när de negativa spikarna av andra tidsderivatan först och sist överskrider viss mi- nimal negativ tröskelnivå, när applicerat manschettryck varieras över det diastoliska-systoliska området. Det applicerade tryck som motsvarar böfifln och avslutningen av sådana tröskel-överskridande negativa andra-tidsderivata-signaler motsvarar väsentligen diasto- liska och systoliska tryck i blodkärlet.

Emellertid finns, i väsentligen alla de tidigare teknikerna (inklusive oscillometri) för mätning av blodtryck, inklusive inva- siva förfaranden, problemet att signal-artefakter som uppkommer ge- nom slumpmässig muskel-aktivitet och liknande, resulterar i onog- granna eller ogiltiga tröskel-avläsningar. Olika slags teknik har använts för eliminering av artefakter från den avkända signalen i en strävan att förbättra noggrannheten av de olika utrustningarna.

Exempelvis har sådana tekniker eliminerat pulser av alltför stor eller alltför liten amplitud, och/eller pulser som uppträder alltför tidigt eller alltför sent i förhållande till viss tids-referens.

Vidare kan vissa pulser medelvärdesberäknas, så att verkan av en artefakt minskas. Ävenså kan de blodtrycks-vâgformer som användes i oscillometriska förfaranden korreleras med vågformer erhållna från en elektrokardáografisk analys i en strävan att eliminera artefakt- signaler. Ehuru ovanstående artefakt-eliminerande och/eller minskan- de förfaranden bidrager till ökad noggrannhet i blodtrycksövervak- ningsutrustning, kan de vara kostsamma att använda och/eller kan vissa artefakter i varje fall fortsätta att uppträda.

Det är sålunda ett huvudändamâl med uppfinningen att åstad- komma en förbättrad apparat för identífitoríng och/ eller eliminering av artefakter i blodtrycksmätningar.

Sammanfattning av uppfinningen enligt uppfinningen åstadkommer för- angívcs en Apparaten 10 15 20 25 30 35 7714654-6 4 bättrad noggrannhet i utgångs-indikeringen fràn utrustning för mätning av det fysikaliska tillståndet hos ett levande test-objekt. Speciellt åstadkommas genom uppfinningen igen- kännande och/eller eliminering av artefakter genom tillämp- ningen av kors~korrelations-förfaranden. Uppfinningen är speciellt tillämplig pà ástadkommandet av förbättrade mätningar farn blodtrycks-mätutrustningar, och särskilt sådan utrustning som utnyttjar oscillometriska analytiska för- faranden, ehuru icke begränad därtill.

Uppfinningen är vidare baserad på den förutsättningen, att det är att föredraga att identifiera och generellt under~ trycka eller bortse fràn blodtrycksmätning som är ogiltig pa grund av artefakt eller liknande, i stället för att displaya sedan mätning. Om sådan ogiltig mätning sku1le_displayas, skulle den kunna felaktigt antagas vara giltig, eller alternativt skulle felet i den resulterande mätningen kunna vara så stort att det betraktas såsom orimligt och därigenom skada tillförlitligheten av instrumentet. Sålunda består den största nyttan av uppfinningen i att utgöra ett supplement till olika av de ovannämnda eller andra fërfaranden för undertryckning av artefakter.

Uppfinningen innefattar i första hand en apparat för alstring av information beträffande det fysikaliska tillståndet hos ett levande testobjekt, vilken apparat inne- fattar organ för applícering av ett selektivt förändringsbart tryck pà testobjektet invid ett blodkärl och organ för mätning av en fluktuerande storhet proportionell mot en summa, vilken summa innefattar en tidsberoende komposant representativ för det pulserande trycket i blodkärlet, plus det selektivt förändringsbara tryck som appliceras externt invid blodkärletš första organ reagerande för nämnda storhet pà ett första analytiskt sätt för àstadkommande av åtminstone en primär signal som är preliminärt representativ för det fysikaliska tillståndet hos det levande testobjektet, andra organ reagerande för nämnda storhet pá ett andra analytiskt sätt som skiljer sig från det första analytiska sättet för definiering av åtminstone en 10 20 25 7714654-6 5 respektive godkännandeznn uttryckt i termer av nämnda test- objektets fysikaliska tillstànd; och organ för jämförelse av en nämnd primär signal med en respektive nämnd gndkannandczon och alstring av en utsignal av nämnda primära signal, såsom varande zepreeentativ för det fysikaliska tillståndet hus det levande testebjektet endast om nämnda primära signa! ligger inom nämnda respektive godkännandezon.

Såsom ovan nämnts, har flera olika analytiska tekniker utvecklats fbr bestämning av systoliskt och/eller diaetsliskt tryck i ett blodkärl. En eller flera av dessa tekniker kan åstadkomma ett respektive diaetoliakt eller systoliskt blocktryck med en relativ hög grad av noggrannhet; under det ett en eller flera av de andra teknikerna kan identifiera ett aystoliskt eller diastoliskt tryck med nagot mindre grad av noggrannhet eller epecificering. Sålunda utnyttjar uppfina ningen en av de mera noggranna analytiska teknikerna vid härledning av en primär signal som är preliminärt representa- tiv för antingen diastoliskt eller systoliskt tryck och utnyttjar en eller flera olika sekundära analytiska tekniker för definiering av så kallade gødkännande~zuner i vilka respektive primara signal skall falla om den verkligen utgör en giltig diastnlisk eller systolisk mätning. På detta sätt kan en signalanalysteknik, som kan resultera i en särskilt noggrann ash specifik indikering av diaetolisk eller syatoliskt tryck, men som även är något känslig för artefakt~ ~störning, bekräftas genom korsnings~korrelatien med en godkannande~zon som definieras genom ett motsvarande diastoliskt eller systnliskt tryck bestämt gennm en andra analytisk teknik som skiljer sig fràn den första Qch som kan vara mindre känslig för särskilda artefakt~preb1em hos den första analytiska tekniken. Vidare tangerar sådan kors-korrelatien till att isolera de artefakter som alstras under eignalbehandlingen i de respektive analytiska systemen ejälva. 10 15 20 2s_ 30 35 160 7714654-6 Pöreträdesvis har en definierad godkännande-zon större bredd än det tryckvärde som innefattar den primära signalen.

I en utföringsform kan det finnas tvâ eller flera olika sekun- dära analytiska tekniker för erhållande av två eller flera respek- tive sekundära signaler för ändamålet att definiera respektive god- kännandezoner med vilka den primära signalen därefter jämföras. Vid ett sådant arrangemang kan den primära signalen utläsas eller dis- playas vid systemets utgång om den åtminstone ligger inom någon av de definierade godkännandezonerna eller företrädesvis utläses endast om den är i korrelation med vardera av godkännandezonerna.

Vid en föredragen utföringsform âstadkommes en primär diasto- lisk trycksignal genom maximering av det negativa värdet av första tidsderivatan (Pac) av den avkända pulserande manschetttryck-signa- len som en funktion av denna tryckmanschettsignal, varvid den pri- mära systoliskaa trycksignalen bestämmes att vara det applicerade tryck vid vilket det avkända pulserande trycket (Pac) är väsentli- gen hälften av det maximala pulserande trycket vid ett applicerat tryck större än det vid vilket det pulserande trycket är ett maxi- mum. Vidare kan de sekundära signalerna för definiering av godkän- nande-zonerna bestämmas genom ytterligare utnyttjande av f(P)- och f(P)-teknikerna. Alternativt eller dessutom kan ytterligare sekun- dära signaler för definieríng av respektive godkännandezoner bestäm- mas genom utnyttjande av f(P )-tekniken enligt ovanstående sistnämn- da amerikanska patentansökning som identifierar diastoliska och sys- toliska tryck genom användning av den negativa andra-derivatan pâ det pulserande trycket. Ovan, liksom även.i följande beskrivning, användes formen fCÉ) för beteckning av funktionenfX i den vanliga matematiska symbolismen.

I Pig. 1 på ritningen visar ett förenklat blockschema åskådlig- görande apparaten enligt uppfinningen i kombination med blodtrycks-övervakningsutrustning; __ _ Pig. g visar vâgformerna Pag, Pac och Pac, eller så kallade P-, P- och P -vâgformer när det applicerade manschettrycket varie- ras.

Pig. 3A visar de diastoliska kritería överlagrade på vàgforms- -envelopperna som är associerade med P, P och P i fig. 2.

Pig. 3B visar de systoliska kriteria överlagrade pâ vågforms- -envelopperna som är associerade med P. P och P. i fig. 2.

Pig. N visar ett blockschema åskådliggörande en del av fig. 1 mera detaljerat. 15 20 25 30 35 H0 1 7714654-6 Pig. 5 visar ett blockschema av liknande form som det i fig. 4 visade men innefattande ett alternativ eller supplement till det- samma.

Pig. 5 visar ett detaljerad blockschema över en del av det i fig. 1 visade systemet för att åskådliggöra användningen av två olika sekundära analytiska tekniker.

Pig. 7 visar ett detaljerat blockschema över signalbehand- lingsdelen i fig. 1 för att åskådliggöra användningen av primära diastoliska och systoliska signaler och sekundära díastoliska och systoliska signaler.

Under hänvisning till figurerna och först speciellt till fig. 1 kan de föredragna utföringsformerna av uppfinningen bättre för- stås. Organ för applicering av ett varierbart tryck invid blodkär- let, innefattande ett blodtrycksmätningsorgan särskilt en manschett 3, visas i läge omkring en arm S som innehåller en artär 9. Man- schetten 3 kan vara en typisk blodtrycksmanschett sådan som de som utnyttjas när man använder ett stetoskop för att höra Korotkoff- -ljud. En del av nämnda tryckappliceringsorgan tillsammans med man- schetten utgöres av pumpen eller tryckalstringsanordningen 13, vil- ken kan vara en enkel tryckkolv, eller kan vara en motordriven pump, verkande genom ett rör 17. Den visade anordningen 13 innefattar en motordriven pump, vars tryckalstringsverkan initieras genom pâver- kande av startströmställaren 12 och avslutas genom manuellt eller automatiactpâverkande av stoppströmsträllaren 14. Automatiskt pâver- kande av stoppströmställaren 14 kan åstadkommas genom en signal på ledningen 15 som uppträder vid en förutbestämd trycknivå eller när tillräckliga data har insamlats för bestämning av en patients dia- stoliska och systoliska tryck.

Det resulterande trycket i manschetten 3 är summan av det varierbara tryck som tillföras genom tryckalstringsanordningen 13 och ett pulserande tryck härrörande från de tidsberoende pulserande tryckvågorna i artären, vilken summa representeras som S i fig. 1.

Manschettrycket mätes genom tryckomvandlaren Å1 eller genom något annat lämpligt organ. Ehuru signalen S från omvandlaren 21 innefat- tar en summa av det applicerade trycket och det pulserande trycket, bör det observeras att det applicerade trycket (betecknaï Pdc) är många gånger större än det pulserande trycket betecknat (Pag) och alltså värdet av S är väsentligen lika med trycket Pdc som applice- ras genom manschetten 3.

Utsignalen S från tryckomvandlaren 21 kan passera genom en 10 15 20 25 30 35 uo_ 7714654-6 8 förförstärkare, icke visad, och gär därefter till den motsvarande ingången eller ingångarna hos den primära analysatorn 20 och sekun- dära analysatorn 30. Ehuru analysatorerna 20 och 30 kan vara kon- struerade av diskreta analoga och/eller digitala kretsar, kan använd-, ningen av en eller flera mikroprocessorer även användas i den före- dragna utföríngsformen för utförande av funktionen av icke endast analysatorerna 20 och 30 utan även vissa av de därefter följande lo- giska kretsarna. Följande diskussion av primära och sekundära ana- lysatorer 20 och 30 blir huvudsakligen av funktionell natur, men yt- terligare detaljer därav kan erhållas från det som angives i de tre ovannämnda amerikanska patenten. De primära och sekundära analysa- torerna 20 resp. 30 ger utgângssignaler 22 och 32, som vardera in- dikerar ett bestämt diastoliskt och/eller systoliskt tryck, Om exem- pelvis den på ledning 22 uppträdande signalen är representativ för ett diastoliskt tryck, så är den motsvarande signalen på ledningen 32 även representativ för ett diastoliskt tryck. Alternativt kan ledningarna 22 och 32 vardera vidarebefordra indikeringar av systo- liskt tryck eller, i det vanliga fallet, indikeringar av både dia- stoliskt och systoliskt tryck såsom skall beskrivas i det följande.

Det är grundläggande för uppfinningen, att den analytiska tek- niken för erhållande av det diastoliska och/eller systoliska trycket 22 från den primära analysatorn 20 skiljer sig från den analytiska teknik som utnyttjas av analysatorn 30 vid härledning av den respek- tive diastoliska och/eller systoliska trycksignalen 32, Det är i _ detta sammanhang lämpligt att betrakta några olika analytiska tek- niker för bestämningen av diastoliskt och systoliskt tryck, med sär- skild hänvisning till vågformerna i fig. 2, 3A och 3B. Ehuru uppfin- ningen icke är begränsad till användning av de tre följande beskriv- na analytiska teknikerna, innefattar dessa grunden för en eller fle- ra föredragna utföringsformer som skall beskrivas i det följande.

I I fig. 2 visar signalvågformerna för Pag-komposanten av ut- signalen S hos tryckomvandlaren 21, första tidsderivatan Pac av Pac- signalen och andra tidsderivatan Pac av Pac-signalen, vardera upp- trädande som en funktion av det applicerade manschettrycket Pdc som är väsentligen lika med utgångssignalen S från omvandlaren 21. Kor- relationen av de analytiska tekniker som uttrycks i fig. 2, 3A och 3B med mätningen av Korotkoff-ljud uttryckes genom indicia DIASTOLIC V, DIASTOLIC IV och SYSTOLIC uppträdande längs baslinjen av vågforms-representationerna. Vid det visade exemplet och under användning av konventionella auskultations-tekniker skulle patien- 10 15 20 25 30 35 H0 9 7714654-5 tens systoliska tryck synas vara omkring 115 mm Hg och hans diasto- liska tryck (femte fasen) skulle vara omkring 75 mm Hg.

C och Påc ger den Eftersom amplituderna av signalerna Pac, Pa ~ huvudsakliga grunden för bestämningen av diastoliskt och systolískt tryck, är det för ytterligare illustration och diskussion lämpligt att illustrera amplituden med den streckade enveloppen H för PacT_ vágformen, enveloppen 6 för Pan-vágformen och enveloppen 8 för Pac- vágformen.

Under hänvisning till vågformen Pac bör observeras, att de respektive pulserna, och sålunda enveloppen 4, erhåller en maximal amplitud, representerad av A, i en del av omrâdet mellan diastoliskt och systoliskt tryck. Vidare, i överensstämmelse_med lärdonarna i ovanstående amerikanska patent nr 4 009 709 bör det observeras att den punkt i vilken enveloppen U har en amplitud som är omkring 1/2 (dvs g) av maximi-amplituden och vid ett större applicerat tryck än för 2 maximi~amplituden Asär representativ för patientens sys- toliska tryck. Vidare har det visats, att det diastoliska trycket uppträder i ett område som generellt definieras genom den vänstra flanken av enveloppen H. _ Beträffande vâgformerna Pac så framgår av enveloppen 6, att den negativa amplituden av första tidsderivatan av vâgformen Pac har ett maximum, som här visas såsom uppträdande vid omkring 80 mm Hg och som noggrant motsvarar Korotkoff, fjärde fasen, diastoliskt tryck i överensstämmelse med principerna enligt amerikanska paten- tet 3 9G3 872. Ytterligare analys av första tidsderivatans Pac våg- form vid applicerade tryck över det diastoliska trycket ger icke en noggrann indikering av systoliskt tryck. Sålunda kan systoliskt tryck endast antagas såsom varande vid ett applicerat tryck större än det som uppträder i den negativa maximi-representationen av det diasto- liska trycket.

Vågformen fåc, och särskilt dess envelopp 8, illustrerar i enlighet med ovannämnda amerikanska patentet nr 4 154 238, att de negativa topparna av vágformen negativt överskrider en minimum- tröskel 11 fullständigt och endast över omrâdet; mellan diastoliskt och systoliskt tryck. Sålunda är början och slutet av sådana trös- kel-överskridande negativa spikar, med mycket god approximation, ägnade att indikera applicerade tryck som motsvarar patientens dia- stoliska och systoliska tryck.

Under hänvisning särskilt till fig. 3A och 3B visas i desamma en föredragen analytisk teknik för bestämning av diastoliskt tryck, 10 15 20 25 30 35 H0 7714654-'6 10 en föredragen analytisk teknik för bestämning av systoliskt tryck, och två alternativa sekundära tekniker för att generellt vardera be- stämma diastoliska och systoliska tryck. Den föredragna tekniken för bestämningen av diastoliskt tryck består i maximeringen av den negativa Pac-signalen och representeras i fig. 3A genom den med dubb- la cirklar omgivna punkten som motsvarar trycket av omkring 80 mm Hg.- 7 Den föredragna tekniken för bestämning av systoliskt tryck består i bestämning av det tryck, vid vilket amplituden av Pac-vågformens envelopp 8 är omkring 1/2 av maximi-amplituden vid ett tryck större än det vid vilket maximi-amplituden erhålls. Det sålunda bestämda systoliska trycket representeras av den med dubbla cirklar omslutna punkten på vâgformen Pac under de systoliska kriterierna i fig. 3B och motsvarar ett applicerat tryck av omkring 115 mm Hg. De övriga kriterierna för bestämningen av diastoliska och systoliska tryck i 'fig. 3A och 3B betraktas såsom sekundära.

De diastoliska kriterier som utnyttjar vågformen Pac innebär i att det diastoliska trycket ligger i ett område som definieras av den vänstra flanken av enveloppen 4. Det diastoliska trycket är an- tagligen det vid vilket amplituden av enveloppen U vid den vänstra flanken är omkring 90 % av maximi-amplituden, ehuru det kan variera uppåt med ytterligare 5 % och nedåt med 30 %, och sålunda definiera ett område mellan 0,6-0,95 maximi-Pacfiamplitud, Alternativt skulle det diastoliska trycket kunna betraktas såsom liggande inom ett om- råde som är 1 20 mm Hg omkring det applicerade tryck som motsvarar -90 % maximi-Pac. I den visade utföringsformen enligt fig. SA har den zon, i vilken systoliskt tryck anses möjligen finnas, definie- rats som det område (till vänster om maximi-amplítuden), som ligger mellan amplituden 0,6 och 0,95 Pac-max. Denna zon har nämnts "god- kännande-zon", och de applicerade trycken över och under denna god- kännande-zon betraktas såsom liggande inom en elimínerad eller för- kastad zon.

Beträffande de D systoliska kriterierna i fig. 38 bör obser- veras, att elimineringszonen innefattar området av applicerade tryck under, innefattande, och något över det diastoliska trycket. Sålunda har godkännande-zonen definierats som det område av applicerade tryck som börjar vid omkring 5 eller 10 mm ovanför det diastoliska trycket och sträcker sig obegränsat uppåt från detsamma. _ De diastoliska kriterierna i fig. 3A under utnyttjande av Pl tekniken ger-såsom synes en godkännande-zon för applicerade tryck med början något under och sträckande sig ett visst stycke över det 10 15 20 25 30 35 '40 7714654-6 '11 applicerade tryck, vid vilket enveloppen 8 först överskrider sitt minimí-tröskelvärde för ett ökande applicerat tryck. Denna över- gångspunkt hos enveloppen 8 är representativ för Korotkoffs femte- ~fas-bestämning av diastoliskt tryck. Sålunda definieras godkännan- de-zonen såsom sträckande sig nedåt omkring 5 mm Hg och uppåt om- kring 15 mm Hg_för att lätt omfatta Korotkoffs fjärde-fas-bestäm- ning av díastoliskt tryck som utnyttjas vid fac-metoden. De applice- rade trycken över och under denna godkännande-zon innefattar elimi- nerade zoner. g __ Det systoliska kriteriet enligt fig. 3B med utnyttjande av Pac-analystekniken innebär även att övergângspunkten av enveloppen 8 mellan ett nollvärde och ett icke-noll-värde indikerar systoliskt tryck och även definierar godkännande-zonen såsom ett omåde av app- licerat tryck som sträcker sig 3 10 mm Hg åt vardera sidan av över- gångstrycket. Sålunda innefattar elimineringszonerna de applicerade trycken över och under godkännande-zonen.

Under förnyad hänvisning till fig. 1 finner man, att tryck- signalen 22 är representativ för diastoliskt tryck som funktion av Pac och/eller systoliskt tryck som en funktion av fac. Vidare kan trycksignalen 32 innefatta diastoliskt tryck (s) som bestämmas som funktion av respektive Pac och/eller Pac och kan även innefatta_ systoliska trycksignaler bestämda som funktioner av respektive Pac och/eller Pac.

Under antagande för ögonblicket att endast en bestämning av diastoliskt tryck göres kommer signalen 22 att innefatta ett första diastoliskt tryckvärde och signalen 32 innefattar ett andra värde som kan utnyttjas vid definition av den diastoliska godkännande- -zonen. Om signalen 32 är resultatet av en flanalys, innefattar den ett tryckvärde som väsentligen motsvarar diastoliskt (femte fasen) tryckm men om de Pac-diastoliska kriterierna används, kommer signa- len 32 att normalt innefatta en representation av maximiamplituden (A) av signal-enveloppen M för efterföljande användning vid defini- ering av godkännande-zonen.

Likaså, om signalen 22 skulle vara representativ för systo- liskt tryck som en funktion av Pac, så kunde signalen 32 innefatta ett tryckvärde som bestämmas som en funktion av P som väsentligen motsvarar det systoliska trycket, men om signalen 32 bestämmes som en funktion av f kan den representeras genom maximet av enveloppen 6 som motsvarar diastoliskt tryck, för efterföljande användning vid definiering av den motsvarande systoliska godkännande-zonen. 10 15 20 25 30 35 40 7714654-6 12 Den sekundära signalen 32 går till kretsen 40 för definiering av godkännande-zon. Godkännande-zon-kretsen 40 innefattar normalt skalnings- och/eller summeringskretsar såsom skall framgå av det följande efter en diskussion av fig. 4 och 5. I korthet sagt defini- erar godkännandezon-kretsen #0 gränserna för en eller flera godkän- nandezoner svarande mot den trycksignal som uppträder på ledningen 22, vilken godkännande-zon (s) går till en ingång hos komparatorn 50 via ledningar H2 som visas såsom en enkelledning. Den primära dia- stoliska och/eller systoliska trycksignalen 22 tillföres till den andra ingången hos komparatorn 50 för att bestämma huruvida den be- finner sig inom den godkännandezon som definieras av kretsen H0. Ut- signalen från komparatorn 50 kan normalt betraktas såsom varande en logisk 0 i frånvaro av jämförelse mellan ingångarna 22 och H2, och att vara 1 när signalen på ledningen 22 befinner sig inom godkännan- dezonen som definieras av signalen på ledningen H2.

Signalen på ledningen 22 går vidare till en ingång hos grinden 60, varvid utsignalen från komparatorn 50 representeras av ledningen 52 och går till styringângen hos grinden 60. Logiken för grinden 60 är sådan, att signalen 22 passerar genom densamma och via ledningen 62 till utgångskretsen 70, endast om grinden 60 öppnas genom ett signalvärde av 1 uppträdande på utgången 52 hos komparatorn 50. Det inses sålunda, att primära tryckvärdet uppträdande på ledningen 22 kan utläsas från utgångsanordningen 70 endast om det ligger inom godkännande-zonen eller -området som definieras av signalen H2. Ut- gången 70 kan innefatta något slags konventionelltutläsnings- eller display-organ och kan inkludera lagringsregister för kvarhållande av tryckvärdet (eller värden om både diastoliska och systoliska tryck bestäms) som tillföres desamma.

Om signalen på ledningen 22 icke ligger inom godkännandezonen som definieras av kretsen 40, kan det vara önskvärt att anordna en utgångs-indikering att ett fel har uppträtt, och möjligen även en uppgift om felets beskaffenhet. För detta ändamål är anordnad en felindikeringsgenerator 80 som kan åstadkomma en standard-felsignal eller alternativt en specifik felsignal som funktion av ett speci- fikt fel, som svar pâ en ingângssignal till densamma, lämpligen gi- ven genom stoppsignalen 15. Felindíkeringssignalen som represente- ras av ledningen 82 från generatorn 80 går till en ingång hos grin- den 8% för selektiv överföring via ledningen 86 till utgàngskretsen 70. Grinden 8% styres av komparatorns utgångssignal 52 inverterad genom ínverteraren 53 och gående till styringången hos grinden. 10 15 20 25 30 35 HO 13 7714654-6 Sålunda fungerar grindarna 60 och 84 på komplementärt sätt så att antingen giltiga diastoliska och/eller systoliska tryckmätningar ut- läses eller en felindikering åstadkommas. En logisk O från kompara- torn 50, signalerande att det diastoliska eller systoliska trycket skall förkastas, kan ledas tillbaka till den primära tryckbestäm- ningsanordningen 20 via ledningen 221, med instruktion för densamma att försöka en alternativ bestämning av tryck från de data som fort- farande är lagrade däri.

Den pumpen stoppande signalen 5, som även kan tjäna till alst- ring av en felindikering, alstras när alla data som erfordras för de diastoliska och/eller systoliska tryckmätningarna har erhållits från både den primära analysatorn 20 och den sekundära analysatorn 30.

Normalt sänder analysatorerna 20 och 30 respektive körnings~slut- -signaler till ingången hos OCH-grinden 90 via ledningar 92 resp. QR.

Analysatorerna 20 och 30 kan vardera vara förprogrammerade för alst- ring av respektive körnings-slut-signaler 92 och 94 vid någon förut- bestämd inställning av det applicerade trycket, eller alternativt kan de alstra sådana signaler inom en förutbestämd tid eller tryck de nödvändiga 92 och 90 före- alstra stopp- efter uppnåendet av de sista data som erfordras för tryokmätningarna. När båda körnings-slut-signalerna finnes samtidigt, är OCH-grinden 90 verksam för att och felindikeringssignalen 15 och därigenom avbryta funktionen av tryckalstringsanordningen 13 och alstra en felindikering 82, som där- efter eventuellt kan sändas till utgången 70. Om den sekundära ana- lysatorn 30 icke kan konstatera en tillfredsställande mätning, kan den på ledningarna 222 och 223 avgiva logiska plus-signaler för ut- matning av dess data under det tillstånd vid vilket den sekundära analysatorn har felfungerat. Med andra ord kan analysatorn 30 bestäm- ma intervall-kriterier för bestämning av huruvida dess utgång defi- nierar en giltig godkännande-zon, såsom till exempel genom uppställ- ning av något minimum-data-krav. Om analysatorn 30 avgör, att dess utgång inte kan definiera en giltig godkännande-zon, kan den utmata signalen påledningen 222 till grinden 60 för utmatning av datat hos den primära analysatorn, och signalen på ledningen 223 kan påverka grinden 90 och/eller grinden 84 för att även åstadkomma en "fel"-in- dikering som skulle indikera att ingen kors-korrelation är gjord.

Med hänvisning till fig. 7 skall de kretsar som innefattar signalbehandlingssystemet enligt fig. 1, funktionellt beskrivas för att underlätta ett bättre förstående. Exempelvis kan den primära analysatorn 20 bestå av en diastolisk analys-sektion 20a, som utnytt- 10 15 20 25 30 35 140 77¶4654-6 w jar f(š)-analystekniken och en systolisk analyssektion 20b som ut- nyttjar f(P)-analystekniken. Likaså består den sekundära analysatorn av en diastolisk analyssektion 30a som utnyttjar f(P)-analystekniken och en systolisk analyssektion 30b som utnyttjar f(P)-analystekniken. _ Det bör observeras att indexen "a" i fig. 4-7 har utnyttjats för att beteckna en diastolisk tryckbestämningskanal, under det att indexet "b" har utnyttjats för att beteckna en systolisk tryckbestämníng.

Den primära diastoliska signalen 22a går till ingången hos grinden 60a och apparaten 50a. Den sekundära diastoliska signalen 32a går till ingången hos en godkännande-zon-definitionskrets H0a som i sin tur har sin utgång ansluten till ingången hos komparatorn 50a. Ut- gången 52a hos komparatorn 50a är ansluten till styringången hos grinden 60a för styrning av utmatningen av den primära diastoliska trycksignalen 22a genom utgångsanordningen 70a. Ovanstående kompo- santer duplioeras i en "systolisk" kanal, med de jämförbara kompo- santerna försedda med indexen "b". Det bör observeras, att ehuru separata komposanter visas i de separata kanalerna, separationen skulle kunna vara en tids-separation i stället för fysikaliska kom- posanter, med de diastoliska och systoliska bestämningarna skeende sekventiellt under utnyttjande av ett gemensamt logik-arrangemang.

Det bör även observeras, att i stället för diskreta kretsar beståen- de av blockscheman i figm 1, 4, 5,.6¿-7, samma resultat kan uppnås genom logiska operationer på lagrade data under styrning medelst en förprogrammerad mikroprocessor.

I fig. 6 visas en representativ diastolisk tryckbestämnings-5 kanal, i vilken den primära diastoliska trycksignalen 22a bestämmes genom analysatorn 20a under utnyttjande av f(è)-tekniken. Ehuru nu i stället för ett enda sekundärt kriterium för åstadkommande av god- lcännandezon, två sådana kriterier finns, av vilka ett är ett dia- stolískt värde som bestämmas av analysatorn 30a under utnyttjande av f(P)-tekniken och det andra är ett diastoliskt värde som bestäm- mes av analysatorn 3Ua' under utnyttjande av f¶DS-tekniken.

Utsignalerna från analysatorerna 30a och 30a' går via ledning- ar 32a resp. 32a' till ingångarna hos godkännandezon-definitions- kretsarna Hüa resp. ß0a'. Godkännandezon-kretsarna Hüa och Hüa' de- finierar vardera den rätta godkännandezon som sammanfaller med den särskilda använda analytiska tekniken. Utgângarna från godkännande- zon-kretsarna Hüa och Hßa' går till ingångarna hos komparatorerna 50a resp. 50a'. Den primära diastoliska trycksignalen 22a går till den andra ingången hos komparatorn S0a. Utgângen hos komparatorn 50a 10 15 20 25 30 35 H0 15 7714654-6 går till styringången hos grinden Süa för styrning av passagen av den primära signalen 22a genom grinden och via ledningen 22a' till den andra ingången hos komparatorn 50a'.

Utgången hos komparatorn 50a' går via ledningen 52a till styr- ingängen hos grinden 60a'. Den primära signalen 22a tillföras till den andra ingången hos grinden 60a' för att genom densamma gå till utgångsanordníngen 70a, när den primära signalen ligger inom båda godkännandezonerna som definieras av kretsarna Nüa och 40a'. Det bör observeras, att kretsarna kan utföras så att de åstadkommer ut- sändning av den primära signalen 22a, om den faller inom vardera eller en föredragen av de två godkännandezonerna som definieras av kretsarna Uüa resp. H0a'. En liknande systolisk behandlingskanal, icke visad, åstadkommer utsändning av både diastoliska och systolis- ka tryck.

I fig. N visas ett arrangemang, i en sekundär diastolisk sig- nalkanal med användning av f(P)-analystekníken och vissa skalnings- och komparatorkretsar enligt uppfinningen. Den diastoliska analysa- torn 30a är, under sin signalanalysfunktion, verksam för att bestäm- ma och temporärt lagra vid 130a det maximala pulserande trycket (Pac max) uppträdande längs enveloppen 4. Detta värde går då via ledningen 32a till de respektive ingångarna hos 0,6- och 0,95-skal- ningskretsarna 1H0a resp. Zhüa. Utsignalerna från kretsarna 140a och 2H0a är Pac-tryckvärden som motsvarar 0,5 och 0,95 gånger Pac max. Värdena Pag som bestäms i kretsarna 1ß0a och 2H0a går till Pdc-kretsarna 1M2a resp. 2ß2a för omvandling till de respektive mot- svarande applicerade trycken (Pdc) som bestämts från summasignalen S som går till andra ingångar hos kretsarna 142a och 2H2a. _ Under antagande att det applicerade trycket ökas med tiden kan bestämningen av de applicerade trycken svarande mot 0,6 och 0,95 av Pac max vid sidan för det lägre applicerade trycket, bestäm- mas endast efter bestämningen av Pacmax. Därför måste antingen i kretsarna 1U2a och 242a eller i analysatorn 30a anordnas för lag- ring av applicerat trycks värden som en funktíon av Pac för väsent- ligen alla applicerade tryck lägre än det vid vilket Pacmax. upp- träder.

Utgångarna hos Pdc-kretsarna 1H2a och 2N2a går till ingångar- na hos komparatorer 150a resp. 250a. De andra ingångarna hos varde- ra komparatorn 150a och 250a bildas av den primära diastoliska trycksignalen 22a. Komparatorn 150a ger en utgång 1 endast när den primära signalen 22a är större än den Pdc-signal som motsvarar 10 15 20 25 30 35 7714654=6 16 punkten 0,6 Pacmax på enveloppen H. Likaså är utsignalen från kom- paratorn 250a lika med 1 endast när den primära diastoliska signa- len 22a är mindre än Pdc-tryck som motsvarar punkten 0,95 Pag max på enveloppen H. Utgångarna hos komparatorerna 150a och 250a går till de respektive ingångarna hos OCH-grinden 350a för âstadkommande av en utgângssignal = 1 från densamma pâ ledningen 52a endast när den primära signalen 22a ligger inom den definierade godkännande- zonen. _l fig. 5 visas en sekundär diastolisk kanal med utnyttjande av f(P )-analystekniken för analysatorn 30a'. Analysatorn 30a' be- stämmer ett applicerat tryck väsentligen motsvarande diastoliskt tryck under utnyttjande av f(fS-tekniken, vilket tryck utmatas på ledningen 32a' till respektive ingångar hos summeringskretsarna 1u0a' och 2Hba'. En förinställd signal med ett värde motsvarande -5 mm Hg tillföras till den andra ingången hos summeringskretsen 140a', och en förinställd signal med ett värde av +15 mm Hg tillfö- res till den andra ingången hos summeringskretsen 2H0a'. Sålunda är utsignalen från summeringskretsen 1H0a' en applicerat-tryck-sig- nal som motsvarar P av diastoliskt tryck minus 5 mm och utsignalen från sumeringsenheten Zßüa' är en applicerat-tryck-signal som mot- svarar ku av diastoliskt tryck plus 15 mm Hg. Dessa utsignaler från summerarna 140a' och 240a' går till ingångarna hos komparatorkret- sarna 15Ûa' resp. 250a'J Den primära diastoliska trycksignalen 22a tillföres till den andra ingången hos vardera av komparatorerna 15Ua' och 250a'. Utsignalen från komparatorn 150a' blir 1 endast om signalen 22a överskrider diastolisk P, minus 5 mm, och utsigna- len från 250a' blir 1 endast om 22a är mindre än diastoliskt É. plus 15 mm. Utgångarna hos komparatorerna 15Ua' och 250a' går till de respektive ingångarna hos OCH-grinden 35Ua' så att dess utgång 52a' är 1 endast om den primära diastoliska trycksignalen 22a ligger inom den definierade godkännandezonen.

Uppfinningen kan även utföras i andra speciella former utan överskridande av de väsentliga kännetecknen på densamma. De beskriv- na utföringsformerna är därför att betrakta endast såsom illustra- tiva och icke restriktiva, och alla ändringar som ligger inom ekvi- valensomrâdet för kraven är därför avsedda att innefattas däri. .._------___--.a

Claims (10)

17 7714654-6 Patentkrav

1. Apparat för alstring av information som indikerar det fy- sikaliska tillståndet hos ett levande testohjekt, k ä n n e t e c k- n a d därav, att den innefattar: organ (3) för applicering av ett selektivt förändringsbart tryck på testobjektet invid ett blodkärl (9) och organ (21) för mät- ning av en fluktuerande storhet (S) proportionell mot en summa, vilken summa innefattar en tidsberoende komposant (Pac) representativ för det pulserande trycket i blodkärlet, plus det selektivt förändríngsbara tryck (Pdc) som appliceras externt invid blodkärlet; första organ (20) reagerande för nämnda storhet (S) på ett första analytiskt sätt för åstadkommande av åtminstone en primär sig- nal (22) som är preliminärt representativ för det fysikaliska till- ståndet hos det levande testobjektet; andra organ (30, HO) reagerande för nämnda storhet på ett andra analytiskt sätt som skiljer sig från det första analytiska sättet för definiering av åtminstone en respektive godkännandezon uttryckt i termer' av nämnda testobjekts fysikaliska tillstànd; och organ (50) för jämförelse av en nämnd primär signal med en respektive nämnd godkännandezon och alstring av en utgångsignal av nämnda primära signal såsom varande representativ för det fysikaliska tillståndet hos det levande testobjektet, endast om nämnda primära sig- nal ligger inom nämnda respektive godkännandezon.

2. Apparat enligt kravet 1, k ä n n e t'e c k n a d därav, att nämnda godkännandezon definierande organ innefattar organ för bestämning av ett referensvärde pä nämnda andra analytiska sätt och organ reagerande för nämnda referensvärde på nämnda andra analytiska sätt och organ reagerande för nämnda referensvärde för definiering av en godkännandezon med en förutbestämd relation till nämnda referensvärde.

3. Apparat enligt kravet 2, k ä n n e t e c k n a d därav, att nämnda godkännandezon är av större bredd än den respektive nämnda primära signalen.

H. Apparat enligt kravet 1, k ä n n e t e c k n a d därav, att den primära signalen är representativ för åtminstone det ena av de diastoliska och systoliska trycken i blodkärlet.

5. Apparat enligt kravet H, k ä n n e t e c k n a d därav, att nämnda första analysorgan (20a, 20b), är anodnat att alstra två primära signaler (22a, 22b), vilka två primära signaler är prelimi- närt representativa för det diastoliska trycket resp. det systoliska trycket i blodkärlet och att nämnda godkännandezon definierande organ (30a, H0a; 30b, HOb) är anordnade att definiera två olika godkännande~ 7714654'5 _ 18 zoner, av vilka en zon är avsedd för bestämning av ett diastoliskt tryck och den andra godkännandezonen är avsedd för bestämningen av ett systoliska tryck, samt att nämnda preliminära diastoliska och systoliska signaler är jämförda med nämnda diastoliska_resp. systo- liska godkännandezoner för att därigenom åstadkomma en utmatning av respektive primära signal endast om den ligger inom respektive god- kännandezon. (Pig. 7). ,

6. Apparat enligt kravet 5, k ä n n e t e c k n a d därav, att den dessutom innefattar organ (60a, 60b) reagerande för att en- dera av nämnda primära diastoliska och systoliska signaler ligger utanför sin respektive godkännandezon, för förhindrande av utsänd- ning av endera av nämnda primära diastoliska och systoliska signaler.

7. Apparat enligt kravet 6, k ä n n e t e c k n a d därav, att den även innefattar organ (90, 80) reagerande för att endera av nämnda primära diastoliska och systoliska signaler ligger utanför sin respektive godkännandezon, för utsändning av en felindikering (82).

8. Apparat enligt kravet 1, k ä n n e t e c k n a d därav, att den dessutom innefattar organ (30a', H0a') reagerande för nämnda storhet på ett tredje analytiskt sätt skilt från nämnda första och andra analytiska sätt för definiering av åtminstone en annan godkän- nandezon uttryckt i termer av nämnda tstobjekts fysikaliska tillstånd, och organ (50a') för jämförelse av en nämnd primär signal med en respektive nämnd annan godkänanndezon, och utsändning av nämnda pri- mära signal endast om den ligger inom åtminstone en av nämnda respek- tive godkännandezoner och nämnda respektive andra godkännandezon. (Pig. e). I

9. Apparat enligt kravet 8, k ä n n e t e c k n a d därav, att en nämnd primär signal är anordnad att utsändas endast om den lig- ger inom både nämnda respektive godkännandezon och nämnda respektive andra godkännandezon.

10. Apparat enligt kravet 1, k ä n n e t e c k n a d därav, att nämnda primära signal åstadkommande organ innefattar organ för omvandling av nämnda storhet till en representation av dess första tidsderivata; organ för väsentlig maximering av nämnda första nega- tiva tidsderivata av åtminstone den fluktuerande komposanten av stor- heten som en funktion av det applicerade trycket vid en mätningstid inom pulsen, vilken maximerade första tidsderivata innefattar det diastoliska trycket i blodkärlet och utgör nämnda primära signal.