DE2621518C2 - Vorrichtung zur automatischen Bestimmung des systolischen Blutdrucks - Google Patents

Vorrichtung zur automatischen Bestimmung des systolischen Blutdrucks

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DE2621518C2
DE2621518C2 DE2621518A DE2621518A DE2621518C2 DE 2621518 C2 DE2621518 C2 DE 2621518C2 DE 2621518 A DE2621518 A DE 2621518A DE 2621518 A DE2621518 A DE 2621518A DE 2621518 C2 DE2621518 C2 DE 2621518C2
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William David Menlo Park Calif. Jansen
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    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61BDIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B5/00Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
    • A61B5/02Detecting, measuring or recording pulse, heart rate, blood pressure or blood flow; Combined pulse/heart-rate/blood pressure determination; Evaluating a cardiovascular condition not otherwise provided for, e.g. using combinations of techniques provided for in this group with electrocardiography or electroauscultation; Heart catheters for measuring blood pressure
    • A61B5/021Measuring pressure in heart or blood vessels
    • A61B5/022Measuring pressure in heart or blood vessels by applying pressure to close blood vessels, e.g. against the skin; Ophthalmodynamometers
    • A61B5/02225Measuring pressure in heart or blood vessels by applying pressure to close blood vessels, e.g. against the skin; Ophthalmodynamometers using the oscillometric method

Description

Die Erfindung geht aus von einer Vorrichtung zur automatischen Blutdruckmessung gemäß dem Oberbegriff des Hauptanspruchs.
Vorrichtungen zur Messung des systolischen Blutdrucks einer lebenden Person oder eines lebenden Tieres sind bereits allgemein bekannt Eine bereits lange bekannte und einfache Vorrichtung besteht aus einer am Arm der zu untersuchenden Person anzubringenden Druckmanschette, die mit einer Quecksilbersäule in Verbindung steht, welche den Druck in der Manschette anzeigt, und einem Stethoskop, das zur Abhörung der Korotkoffschen Töne verwendet wird. Bei diffizileren, auf dem gleichen Prinzip des Abhörens der Korotkoffschen Töne basierenden Verfahren und Vorrichtungen ist die Quecksilbersäule bzw. das Quecksilbermanometer durch eine mechanische oder elektromechanische Druckmeßeinrichtung erseut, und die Korotkoffschen Töne werden mittels eines Mikrofons abgehört und elektrisch analysiert. Bei einem fortgeschritteneren Verfahren zur Bestimmung des Blutdrucks wird der Abstand einer Druckmanschette zu der Wand einer Arterie genau bestimmt, indem die Doppier-Verschiebungen von Schallwellen gemessen werden, die von der Arterie reflektiert werden. Bei anderen Verfahren zur Blutdruckmessung werden sogenannte Intrusiveinrichtungen oft direkt in die Blutgefäße eingeführt.
Außerdem sind oszillometrische Verfahren zur Bestimmung des systolischen Blutdrucks bekannt Bei Anwendung dieser Verfahren beobachtet eine Bedienungsperson eine Anzeige der Stärke des Pulses innerhalb einer Arterie. Dies kann visuell erfolgen, indem das Ausmaß des Hochschnellens der Spitze einer QuecKsilbersäule in einem in Druckverbindung mit einer Armmanschette stehenden Quecksilbermanometer beobachtet wird, oder indirekt, indem der Einschluß bzw. die Okklusion in einem Blutgefäß der Ohrmuschel gemessen wird, wenn Druck auf die Ohrmusqhel ausgeübt wird, wie in der US-PS 32 27 155 beschrieben.
Osziliometrische Verfahren zur Bestimmung des systolischen Blutdrucks definieren im allgemeinen den systolischen Blutdruck als maximal aufgebrachten Druck, bei dem noch Oszillationen oberhalb einer bestimmten Oszillationsschwelle beobachtet werden können. Bei einem üblichen Quecksilbermanometer und einer Armbandmanschette würde dieser Druck dann der höchste Druck sein, bei dem die Bedienungsperson noch ein Hochschnellen der Spitze der Quecksilbersäule beobachten kann, während der Druck in der Armmanschette langsam und relativ gleichmäßig verringert wird. Bei diesem Verfahren zur Bestimmung sogenannter Schweilwert-Oszillationen treten jedoch Ungenauigkeiten auf, da die Quecksilbersäule auf Druckimpulse geringer Dauer nicht merklich anspricht, d. h. die Energie eines Pulses oder Druckimpi'lses geringer Dauer reicht zur Bewegung der eine relativ hohe Masseträgheit aufweisenden Quecksilbersäule nicht aus. Mit anderen Worten, aufgrund der relativ hohen Ansprechzeit eines Quecksilbermanometers (oder der ersichtlich geringen Okklusionsrate oder -geschwindigkeit der Ohrmuschel) ist der wirklich gemessene Wert mehr einem Integral des Druckimpulses proportional, als seiner eigentlichen Amplitude. Oszillometrische Verfahren aufgrund einer Beobachtung dieser sogenannten Schwellwert-Oszillationen sind somit an sich ein wenig ungenau, wobei die »Schwelle« oder der »Schwellwert« ein Parameter oder Term ist, der im allgemeinen sehr schwer peinlich genau und exakt zu definieren bzw. zu bestimmen ist.
Die auf dem Abhören der Korotkoffschen Töne basierenden Verfahren zur Messung des systolischen Blutdrucks sind zwar relativ genau, erfordern jedoch die Verwendung einer Mikrofon-Meßeinrichtung, wenn sie mittels Meßgeräten durchgeführt werden sollen. Das auf der Messung der Doppler-Verschiebungen basie rende Verfahren ist ebenfalls genau, erfordert jedoch auch eine spezielle Meßeinrichtung und weist ferner den Nachteil auf, daß die Genauigkeit der Messung in hohem Maße von der Anordnung der Meßeinrichtung relativ zu der zu messenden Arterie abhängt
Aufgabe der Erfindung ist es daher, eine Vorrichtung der eingangs genannten Art zur automatischen Messung des systolischen Blutdrucks zu schaffen, die keine zweifache Druckmanschette und/oder einen am Arm angebrachten Meßwandler benötigt und eine äußerst genaue Messung des systolischen Blutdrucks ohne zusätzliche Geräte ermöglicht, die mit den Druckwandler-Messungen des diastolischen Blutdrucks vergleichbar ist
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch den Gegenstand des Hauptanspruchs gelöst Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen beschrieben.
Die erfindungsgemäße Vorrichtung zur Bestimmung und automatischen Anzeige des systolischen Blutdrucks umfaßt somit eine Druckmanschette, die an einem zu untersuchenden Lebewesen in der Nähe eines Blutgefäßes befe;^igt wird, eine Einrichtung zur Änderung des Druckes in der Druckmanschette, wodurch auf das betreffende Blutgefäß Druck ausgeübt wird, eine mit der Druckmanschette in Verbindung stehende Meßeinrichtung, die eine Meßgröße mißt, die proportional dem zeitabhängigen, veränderlichen Puls bzw. Blutdruck innerhalb des Blutgefäßes ist, so daß die Meßgröße proportional der Amplitude des Pulses oder Blutdrucks ist eine Einrichtung zur Bestimmung des Maximalwertes dieser Meßgröße, wenn der aufgebrachte Druck geändert wird, eine Einrichtung zur Abspeicherung dieses Maximaiwertes, um eine Feststellung zu ermöglichen, wann die Größe im wesentlichen gleich der Hälfte des Maximalwertes bei einem aufgebrachten Druck ist, der größer als der beim Auftreten des Maximalwertes aufgebrachte Druck ist, und eine Einrichtung zum Auslesen oder Ablesen des aufgebrachten Druckes, der der Meßgröße entspricht, die im wesentlichen gleich der Hälfte des Maximalwertes ist, wobei dieser abgelesene Druck dem systolischen Blutdruck der Untersuchungsperson entspricht
Hierzu wird der Druck geändert, der von einer an einer Untersuchungsperson in der Nähe eines Blutgefäßes befestigten Druckmanschette auf das Blutgefäß ausgeübt wird; sodann wird an der Druckmanschette eine Meßgröße gemessen, die proportional einer den Puls oder Blutdruck innerhalb des Blutgefäßes repräsentierenden zeitabhängigen, veränderlichen Komponente ist, wobei diese Größe proportional der Amplitude des Pulses oder Blutdrucks ist, worauf unter Änderung des aufgebrachten Druckes der Maximalwert dieser Größe bestimmt und abgespeichert wird, anschließend festgestellt wird, wann die Meßgröße im wesentlichen gleich der Hälfte des Maximalwertes für einen aufgebrachten Druck ist, der größer als der beim Auftreten des Maximalwertes aufgebrachte Druck ist, und schließlich der Druck abgelesen wird, der derjenigen Meßgröße entspricht, die im wesentlichen gleich der Hälfte des Maximalwertes ist, wobei der abgelesene Druck dem systolischen Blutdruck der Ur.tersuchungsperson entspricht.
Vorteilhafterweise werden damit eine sehr einfache Befestigung der Druckmanschette an der Untersuchungsperson, ein automatisches Aufpumpen der Druckmanschette und damit einhereehende Druckmes-
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sung und eine genaue Anzeige des systolischen Blut- der von dem innerhalb der Arterie wechselnde Werte
drucks der Untersuchungsperson ermöglicht. annehmenden Blutdruck erzeugt wird. Da der Wandler
Mittels der Erfindung ergibt sich somit eine vorteil- den erforderlichen Frequenzgang aufweist, repräsen-
hafte Lösung der Probleme, die bei der ungenauen Mes- tiert der sich ändernde Teil seines Ausgangssignals sung und Anzeige des systolischen Blutdrucks mittels 5 hauptsächlich die Amplitude des pulsierenden Druckes
der genannten einfachen Vorrichtungen des Standes der und nicht dessen Integral. Das Ausgangssignal des
Technik auftreten. Jedoch ergeben sich bei Verwendung Wandlers 23 wird über eine Leitung 25 einem Verstär-
der erfindungsgemäßen Vorrichtung zur Bestimmung ker 27 zugeführt, von dem das Signal verstärkt und über
und automatischen Anzeige des systolischen Blutdrucks eine mit der Bezugszahl 29 bezeichnete Leitung einem
auch beträchtliche Vorteile gegenüber den spezielle Mt- 10 Analog-Digital-Umsetzer 31 zugeführt wird. Das Aus-
krofon-Meßeinrichtungen sowie andere komplexe Ge- gangssignal des Analog-Digital-Umsetzers 31 wird, wie
räteanordnungen benötigenden, genauere Messungen durch die Leitung 33 veranschaulicht ist, einer digitalen
des systolischen Blutdrucks liefernden Vorrichtungen Spitzenwert-Nachweisschaltung 35 zugeführt, in der ei-
des Standes der Technik, da erfindungsgemäß lediglich ne Größe berechnet wird, die proportional der zeitab-
eine einfache Druck- oder Armmanschette benötigt 15 hängigen, veränderlichen Komponente ist, die den Puls
wird und eine automatisch gesteuerte Ablesung bzw. bzw. den pulsierenden Druck innerhalb des Blutgefäßes
Anzeige des systolischen Blutdrucks erfolgt. repräsentiert.
Eine Ausführungsform der Erfindung ist in der Zeich- Ein dieser Größe entsprechendes Ausgangssignal der
nung dargestellt und wird im folgenden näher beschrie- digitalen Spitzenwert-Nachweisschaltung 35 wird über
ben. Es zeigt 20 eine Leitung 37 einer Einheit 39 zur Mittelwertbildung
F i g. 1 eine schematische Darstellung der erfindungs- zugeführt, durch die ein auf den neuesten Stand gegemäßen Vorrichtung in Form eines Blockschaltbildes, brachter Mittelwert der augenblicklichen sowie der drei
F i g. 2 ein typisches Oszillogramm, das sich bei Ver- unmittelbar voraufgehend ermittelten Größen gebildet
wendung der erfindungsgemäßen Vorrichtung ergibt, wird, die proportional der zeitabhängigen, veränderli-
F i g. 3 ein Oszillogramm, das sich bei Verwendung 25 chen Komponente sind, die den Puls bzw. den pulsieren-
einer Meßeinrichtung ergibt, bei der die Impulse jeweils den Druck innerhalb der Arterie 13 repräsentiert. Wie
das Integral der eigentlichen Schwankung des Pulses durch dw Leitung 41 veranschaulicht wird, wird dieser
oder Blutdrucks innerhalb eines Blutgefäßes repräsen- Durchschnittswert einem Komparator 43 zugeführt,
tieren. Der Komparator 43 steuert über eine Leitung 45 ein
Fig. 4 den auf eine Arterie ausgeübten Druck als 30 Verknüpfungsglied 47. Das Verknüpfungsglied 47 ist mit
Funktion der Lage der Arterie innerhalb der Armman- der den Mittelwert bildenden Einheit 39 über eine Lei-
schette. wenn der von der Armmanschette ausgeübte tung 49 verbunden und bewirkt, daß über eine weitere
Druck zwischen dem systolischen und dem diastolischen Leitung 51 ein bestimmter, ausgewählter Wert der Meß-
Blutdruck der Untersuchungsperson liegt, größe von der Einheit 39 in eine Speichereinheit 53
F i g. 5 den auf eine Arterie ausgeübten Druck als 35 eingegeben wird. Der Wert oder Betrag der in der Spei-
Funktion der Lage der Arterie innerhalb der Armman- chereinheit 53 abgespeicherten Meßgröße wird dem
schette, und die Auswirkungen auf die Arterie, wenn der Komparator 43 zugeführt, wie durch die Leitung 55 an-
mittels der Armmanschette ausgeübte Druck ein wenig gedeutet ist Im Komparator 43 werden vorübergehend
größer als der systolische Blutdruck der Untersuchungs- abgespeicherte vorherige Werte des Maximalbetrages
person ist, 40 der Meßgröße mit den augenblicklichen Werten der
F i g. 6 einen Arm und das Zusammendrücken der Meßgröße verglichen, die dem Komparator 43 über die
Armarterie bei LJ2 (halbe Länge der Armmanschette), Leitung 41 zugeführt werden. Wenn ein Betrag der dem
wenn gemäß F i g. 5 der systolische Blutdruck gleich Komparator über die Leitung 41 zugeführten Meßgrö-
dem von der Armmanschette bei L/2 ausgeübte Druck ße einen höheren Betrag als die vorübergehend in der
ist, und 45 Speichereinheit 53 abgespeicherte Meßgröße aufweist.
F i g. 7 einen Arm und die Armarterie im nicht zusam- die dem Komparator 43 über die Leitung 55 zugeführt
mengedrückten Zustand, wie es bei einem unterhalb des wird, so wird das Verknüpfungsglied 47 vom Kompara-
systolischen Blutdrucks liegenden, vpn der Armman- tor 43 über die Leitung 45 betätigt, und der größere
schette ausgeübten Druck gemäß F i g. 4 der Fall ist. Betrag oder Wert der Meßgröße ersetzt den vorüberge-
In F i g. 1 ist ei." Arm 11 einer Untersuchungsperson 50 hend in der Speichereinheit 53 abgespeicherten Maxi-
mit einer Arterie 13 schematisch dargestellt, der von malwert
einer typischen Armmanschette 15 zur Messung des Der vorübergehende Maximalwert der Meßgröße Blutdrucks umgeben ist Üblicherweise wird die im wird, wie durch die Leitung 57 veranschaulicht ist, einem Oberarm gelegene Arm- oder Ellbogenarterie für diese (durch zwei teilenden) Teiler 59 zugeführt, durch den er Art der Blutdruckmessung verwendet Eine Pumpe 19 55 auf den halben Betrag heruntergeteiit wird. Dieser haiist über eine Leitung 17 mit der Armmanschette verbun- be Betrag wird dann über eine Leitung 61 einem weiteden. Außerdem ist mit der Armmanschette über eine ren Komparator 63 zugeführt Außerdem wird dem Leitung 21 ein Druckwandler 23 verbunden, dessen Fre- Komparator 63 der gegenwärtige Mittelwert der vier quenzgang zumindest den fünffachen Wert der jeweili- letzten Messungen der Meßgröße zugeführt Dies ergen Pulsfrequenz oder Pulszahl der Untersuchungsper- 60 folgt durch die Einheit 39 über eine Leitung 65. Stellt der son aufweist Um diesen Frequenzgang mit zumindest Komparator 63 fest, daß der über die Leitung 65 zugedem fünffachen Wert der Pulsfrequenz oder Pulszahl führte Mittelwert der Meßgröße kleiner oder gleich der der Untersuchungsperson herzustellen, weist der Hälfte des über die Leitung 61 ebenfalls zugeführten Druckwandler 23 im allgemeinen einen minimalen Fre- vorübergehenden Maximalwertes ist so betätigt er über quenzgang von zumindest 10 Hz auf. Der Druckwandler 65 eine Leitung 67 die Schalternrichtung 63, die die Pumpe dient zur Messung des Druckes innerhalb der Armman- 19 anhält und beginnt den Inhalt der Armmanschette 15 schette, der die Summe des von der Pumpe hervorgeru- über ein von einem Solenoiden gesteuertes Ventil 18 fenen Druckes sowie eines Bruchteils des Druckes ist und eine Leitung 19 ausströmen zu lassen, was in der
Zeichnung durch eine Leitung 71 angedeutet ist.
Die Schalteinrichtung 69 und der Komparator 63 sind über Leitungen 73 bzw. 74 außerdem mit einer Interpolationseinheit 75 verbunden, die die Werte des aufgebrachten Druckes, d. h. den der Armmanschette IS mittels der Pumpe 19 zugefiihrten Druck interpoliert, so daß genau derjenige Druck aufgebracht werden kann, der dej^nalben Maximalwert der Meßgröße entspricht.
Die Werte des aufgebrachten Druckes werden der Interpolationseinheit 75 über Leitungen 77 und 79 zügeführt. Über die Leitung 77 werden die für ci'is Messung aufgebrachten Druckwerte zugeführt, kurz bevor die Meßgröße einen unterhalb des halben Maximalbetrages liegenden Wert aufweist, während über die Leitung 79 Druckwerte zugeführt werden, wenn die Meßgröße is gleich oder ein wenig kleiner als der halbe Maximalwert ist. Diese Werte des aufgebrachten Druckes werden von einer Speichereinheit 81 und einer Recheneinheit 83, die zur Mittelwertbildung dient, über die Leitungen 77 bzw. 79 abgegeben. Die Werte des aufgebrachten Druckes werden der Recheneinheit 83 von einem Verknüpfungsglied 85 über eine Leitung 87 zugeführt. Der Wert des unmittelbar voraufgehend aufgebrachten Druckes wird der Speichereinheit 81 von der Recheneinheit 83 über eine Leitung 89 zugeführt. Der Wert des aufgebrachten Druckes wird dem Verknüpfungsglied 85 von der digitalen Spitzenwert-Nachweisschaltung 35 über eine Leitung 91 zugeführt. Das Verknüpfungsglied 85 wird vom Ausgangssignal des Analog-Digital-Umsetzers 31 über eine Leitung 93 getriggert. Somit wird bei jedem Impuls, der in Jie Einheit 39 gelangt, ein dem aufgebrachten Druck entsprechender Wert der Einheit 83 zugeführt. Der aufgebrachte Druck und die Druckwerte des Pulses bzw. Blutdruckes können leicht aufgrund ihrer sehr unterschiedlichen Frequenzen voneinander unterschieden werden, da der aufgebrachte Druck meist einen rampen- oder sägezahnartigen Verlauf mit geringer Steigung und der Puls oder Blutdruck eine Frequenz von ungefähr 1 Hz hat. Bei der vorzugsweise verwendeten Ausführungsform der Erfindung ist die Pumpe 19 derart eingestellt, daß sie wiederholt einen rampen- oder sägezahnartig ansteigenden Druck der Armmanschette 15 zuführt.
Die erfindungsgemäße Vorrichtung kann jedoch auch mit einer Pumpe betrieben werden, die sequentiell einen abfallenden Druck mit einem r&mpen- oder sägezahnartig abfallenden Verlauf der Armmanschette zuführt In diesem Falle ist eine Speichereinheit erforderlich, in der aufeinanderfolgende Werte de? aufgebrachten Druckes und der entsprechenden gemessenen Amplitude der pulsierenden Meßgröße für einen späteren Vergleich mit dem halben Betrag der sich ergebenden Maximalamplitude abgespeichert werden. Der Maximalbetrag der pulsierenden Meßgröße wird nicht bestimmt, bevor nicht der dem systolischen Blutdruck entsprechende Druck der Armmanschette während des Druckabfalls erreicht worden ist Anders ausgedrückt, die halbe Amplitude wird nicht dann bestimmt, wenn sie auftritt, sondern nachdem die Spitzenamplitude bestimmt ist, die zu einem späteren Zeitpunkt auftritt.
Zum Aufbau der in F i g. 1 veranschaulichten Anordnung können handelsübliche Bauelemente Verwendung finden. Der verwendete Druckwandler setzt den Druck in einen analogen elektrischen Strom um, der von dem Analog-Digital-Umsetzer 31 digitalisiert wird. Die übrigen Funktionsblöcke werden hauptsächlich aus handelsüblichen Mikroprozessoren bzw. Mikro-Steuereinheiten und anderen digitalen Schaltungsanordnungen aufgebaut, mit Ausnahme derjenigen, die mit der Pneumatik und der pneumatischen Steuerung in Verbindung stehen. Stromversorgungen sind nicht veranschaulicht, da sie den jeweiligen Erfordernissen entsprechend verwendet werden können.
Aus den Fig.2 und 3 ist die wesentlich gesteigerte Genauigkeit bei der Messung des systolischen Blutdrucks durch die erfindungsgemäße Vorrichtung deutlich zu erkennen. F i g. 2 ist eine Darstellung der Amplitude bzw. Impulshöhe, die mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung erzielbar ist. Die Meßeinrichtung weist einen Frequenzgang auf, der vorzugsweise den zumindest fünffachen Wert der Pulsfrequenz oder Pulszahl der Untersuchungsperson hat. Die Maximalamplitude ist mit A bezeichnet, während der Wert der halben Amplitude (bei einem Druck der Armmanschette, der höher als der bei der Maximaiamplitude auftretende Druck der Armmanschette ist) mit A/2 gekennzeichnet ist. Der entsprechend äuige'uracme Druck der Armmanschette ist deutlich erkennbar.
Als Gegensatz zu den erfindungsgemäß erzielbaren Meßwerten ist in F i g. 3 ein Oszillogramm dargestellt, das von einer hochschnellenden Quecksilbersäule bzw. einem Quecksilbermanometer oder einer anderen integrierenden Meßeinrichtung erzeugt sein könnte. Es ist zu erkennen, daß die der halben Amplitude der Meßwerte gemäß F i g. 2 entsprechende Signal- oder Schwellwertspitze sehr schwierig mit ausreichender Genauigkeit zu bestimir en ist.
In den F i g. 4 bis 7 ist veranschaulicht, wie die Beziehung zwischen der Maximalamplitude und einer halben maximalen Amplitude zur Bestimmung des systolischen Blutdrucks ausgenutzt werden kann. In den Figuren ist ein Arm U mit einer Arterie 13 dargestellt, der von einer Armmanschette 15 umgeben ist. Die innerhalb der Armmanschette 15 befindliche Arterie weist die Länge /. auf. Der Druck ist über die Länge der Arterie bzw. der Armmanschette aufgetragen und veranschaulicht gemäß F i g. 4 den Druck auf die Wand der Arterie für zwischen dem systolischen und dem diastolischen Blutdruck liegende Werte, während gemäß F i g. 5 der auf die Wand der Arterie ausgeübte Druck der Armmanschette Maximalwerte erreicht, die dem systolischen Blutdruck entsprechen bzw. ein wenig über dem systolischen Blutdruck liegen. Es ist ersichtlich, daß der Druck auf die Wand der Arterie in der Mitte der Armmanschette am höchsten ist und zu den Enden der Armmanschette hin abfällt Dies beruht auf der Tatsache, daß an den Enden der Armmanschette der Arm ein wenig aus der Armmanschette herausgedrückt wird.
Liegt der Druck der Armmanschette zwischen den Werten des diastolischen und des systolischen Blutdruck·? der Untersuchungsperson, so ist kein Teil der Arterie während eines gesammelten Pulses vollständig geschlossen bzw. zusammengedrückt Die Arterie ist natürlich während der Zeitdauer zusammengedrückt, in der der Blutdruck geringer als der von der Armmanschette ausgeübte Druck ist (in F i g. 4 ist dies der Fall, wenn der Blutdruck zwischen 80 Torr und 100 Torr liegt), ist jedoch geöffnet, wenn der Blutdruck zwischen dem von der Armmanschette ausgeübten Druck (100 Torr) und dem systolischen Blutdruck (120 Torr) liegt Zu diesem Zeitpunkt ändert die Arterie 13 ihr Volumen entlang ihrer gesamten Länge L, wenn der Druck sich von einem unterhalb 100 Torr liegenden Wert auf einen über 100 Torr liegenden Wert ändert bzw. der umgekehrte Vorgang erfolgt Ist jedoch, wie in F i g. 5 dargestellt der von der Armmanschette aufee-
brachte Druck nur in sehr geringem Maße größer als der systolische Blutdruck der Untersuchungsperson, so ist ersichtlich, daß eine Hälfte der Arterie, nämlich der vom Herzen abgewandte Teil der Arterie, praktisch vollständig zusammengedrückt bzw. geschlossen ist, da s der Blutdruck innerhalb der Arterie niemals auf zur öffnung der Artef.e ausreichende Werte ansteigen wird. Diese, bei einer Hälfte der Arterie sich ergebende Wirkung tritt aufgrund der voraufgehend erwähnten Tatsache auf, daß lediglich in der Mitte der Armmanschette der volle Druck der Armmanschette wirkt und auf die Arterie ausgeübt wird. Dies bedeutet, daß lediglich eine Hälfte der Länge L der Arterie ihr Volumen ändert, wenn der Blutdruck während eines Pulses vom diastolischen auf den systolischen Wert ansteigt, da lediglich der dem Herzen zugewandte Teil der Arterie gegenüber dem von der Armmanschette auf die Wandung der Arterie ausgeübten Druck geöffnet wird. Daher entspricht die Amplitude der Druckänderung, die gleich der in F i g. 2 veranschaulichten Meßgröße ist, in guter Näherung dem halben Wert der maximalen Druckänderung, der sich bei einer Druckänderung über die gesamte Länge L der Arterie ergeben würde.
Im Rahmen der Erfindung ist es jedoch auch möglich, den von der Armmanschette ausgeübten Druck veränderlich ansteigen oder abfallen zu lassen, und zwar sowohl linear, nichtlinear als auch schrittweise bzw. diskontinuierlich. Die Einrichtung zur Verarbeitung der von dem Wandler erzeugten elektrischen Analogsignale kann aus einer Analogschaltung, einer Digitalschaltung oder auch aus beide Elemente in sich vereinigenden Schaltungen aufgebaut sein, wobei insbesondere diskrete elektronische Baukomponenten, diskrete Chips, auf denen sich digitale Schaltkreise befinden, Mikroprozessoren bzw. MikroSteuereinheiten oder auch ein Digitalrechner verwendet werden können. Die Armmanschette kann eine beliebige, einzelne Manschette üblicher Bauart sein, jedoch können auch eine Doppelmanschette, eine verstärkte bzw. geschützte Manschette oder dergleichen verwendet werden. Die Manschette muß nicht notwendigerweise eine Armmanschette sein, sondern kann auch an anderen Körperteilen, z. B. den Fingern oder dergleichen, befestigt werden.
Hierzu 3 Blatt Zeichnungen
50
55
60
65

Claims (12)

Patentansprüche:
1. Vorrichtung zur automatischen Blutdruckmessung, mit einer äußerlich angelegten Druckmanschette, in der ein veränderlicher Druck erzeugt wird, mit einem Druckwandler, aus dessen Ausgangssignal der Herzschlagimpuls abgeleitet wird, und mit Einrichtungen zum Vergleich von Impulsspitzenamplituden des Herzschlags mit gespeicherten Amplituden von Herzschlägen, dadurch gekennzeichnet, daß zur Messung des systolischen Blutdrucks ein kontinuierlich zu- oder abnehmender Druck mit einem vorbestimmten Maximalwert in der Druckmanschette erzeugt wird, daß eine Vergleichseinrichtung (63) vorgesehen ist die ein Ausgangssignal abgibt, wenn die Amplitude eines Herzschlagimpulses gleich oder kleiner ist als die Hälfte der aei geringerem Manschettendruck gemessenen Maximalamplitude, und daß eine Einrichtung vorgesehen ist, die entsprechend dem Ausgangssignal der Vergleichseinheit den an die Druckmanschette angelegten momentanen Druck am Punkt der vorgenannten halben Maximalamplitude ermittelt und als systolischen Blutdruck anzeigt
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet daß der Druckwandler (23) einen Frequenzgang (Grenzfrequenz) aufweist der mindestens dem fünffachen Wert der Pulsfrequenz entspricht vorzugsweise mindestens 10 Hz.
3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet daß zur Änderung des Druckes in der Druckmanschette eine Pumpe (19) vorgesehen ist die der Druckmanschette (*5) ein Medium mit ansteigendem Druck zwischen einer unteren und einer oberen Druckgrenze wiederholt zuführt
4. Vorrichtung nach Anspruch 3, gekennzeichnet durch eine Einrichtung (69) zum Anhalten der Pumpe (19) und durch eine Einrichtung (18) zum Ablassen des Mediums aus der Druckmanschette (15), wenn das Ablesen des systolischen Blutdrucks erfolgt.
5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß ein Komparator (43) vorgesehen ist, in dem jeder, sukzessiv sich ergebende Amplitudenwert mit einem vorher vorübergehend in einer Speichereinrichtung (53) abgespeicherten Maximalwert verglichen wird, wobei die Amplitude mit dem geringeren Betrag bei diesem Vergleich ausgeschieden und die Amplitude mit dem höheren Betrag in der Speichereinrichtung (53) abgespeichert wird.
6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß ein Komparator (63) vorgesehen ist, in dem ein jeder sukzessiv sich ergebende Arnplitudenwert mit einem vorübergehend in der Speichereinrichtung (53) abgespeicherten halben Maximalwert der Amplitude verglichen wird, wobei die Einrichtung (69) zum Anhalten der Pumpe (19) und die Einrichtung (18) zum Ablassen des Mediums aus der Druckmanschette (15) betätigt werden, wenn ein Wert der Amplitude im wesentlichen kleiner oder gleich dem halben Maximalwert der Amplitude ist.
7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, gekennzeichnet durch eine Speichereinheit (81), die vorübergehend den sukzessiv sich ergebenden Werten der Amplitude entsprechende Werte des aufgebrachten Druckes jeweils abspeichert und außerdem vorübergehend zumindest den Wert des aufgebrachten Druckes abspeichert der den jeweils voraufgehenden Wert der aufeinanderfolgend ermittelten Amplituden entspricht.
8. Vorrichtung nach Anspruch 7, gekennzeichnet durch eine Einrichtung (75,81,83,85) zu? Interpolation abgespeicherter Werte der Amplitude sowie zeitweilig abgespeicherter Druckwerte des zugehörigen bzw. entsprechenden aufgebrachten Druckes, um einen interpolierten Wert des aufgebrachten Druckes zu berechnen, wenn der Betrag der Amplitude im wesentlichen gleich dem halben Maximalwert ist
9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet daß Einrichtungen vorgesehen sind, mit denen die Mittelwerte für die Maximalamplituden einerseits und den angelegten äußeren Druck andererseits ermittelt werden.
10. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, gekennzeichnet durch eine Umsetzereinrichtung (27,31), die das elektrische Analogsignal erhält und in ein digitales Signal umsetzt durch eine digitale Schaltungsanordnung (35, 39, 43, 47, 53, 59, 63, 75, 81, 83, 85), die das digitale Signal srhält und den maximalen Blutdruck der Untersuchungsperson sowie einen ersten, diesem maximalen Blutdruck entsprechenden Wert des steuerbaren, veränderlichen, von der Druckmanschette aufgebrachten Druckes bestimmt ferner den halben Wert des maximalen Blutdruckes bei einem zweiten Wert des steuerbaren, veränderlichen, von der Druckmanschette aufgebrachten Druckes bestimmt, der höher als der erste Druckwert ist, und schließlich den Betrag dieses zweiten aufgebrachten Druckwertes ermittelt bzw. festlegt, und durch eine Einrichtung zur Anzeige des zweiten Druckwertes als systolischen Blutdruck.
11. Vorrichtung nach einem άν Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet daß Digitalspeicher für die Maximalamplitude und die Druckwerte vorgesehen sind.
12. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Blutdruck einer Untersuchungsperson in ein veränderliches elektrisches Analogsignal umgesetzt wird, daß ein steuerbarer veränderlicher Druck auf ein Blutgefäß (13) der Untersuchungsperson derart ausgeübt wird, daß das elektrische Analogsignal geändert wird, daß das geänderte elektrische Analogsignal in ein digitales Signal umgesetzt wird, daß das digitale Signal verarbeitet wird, um den maximalen Blutdruck der Untersuchungsperson und einen ersten, diesem maximalen Blutdruck entsprechenden Wert des steuerbaren variablen aufgebrachten Druckes zu ermitteln, um außerdem den halben Betrag des maximalen Blutdrucks für einen zweiten Druckwert des steuerbaren veränderlichen aufgebrachten Druckes, der höher als der erste Druckwert ist, zu ermitteln, und um den Betrag dieses zweiten Druckwertes zu ermitteln, und daß dieser zweite Druckwert ausgelesen und angezeigt wird.
DE2621518A 1975-05-15 1976-05-14 Vorrichtung zur automatischen Bestimmung des systolischen Blutdrucks Expired DE2621518C2 (de)

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Application Number Priority Date Filing Date Title
US05/578,047 US4009709A (en) 1975-05-15 1975-05-15 Apparatus and process for determining systolic pressure

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Publication Number Publication Date
DE2621518A1 DE2621518A1 (de) 1976-11-25
DE2621518C2 true DE2621518C2 (de) 1986-03-20

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DE2621518A Expired DE2621518C2 (de) 1975-05-15 1976-05-14 Vorrichtung zur automatischen Bestimmung des systolischen Blutdrucks

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US (2) US4009709A (de)
JP (1) JPS51140391A (de)
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FR (1) FR2310734A1 (de)
GB (1) GB1548969A (de)
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NL (1) NL7605187A (de)
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