DE3612532A1

DE3612532A1 - Elektronisches blutdruckmessgeraet

Info

Publication number: DE3612532A1
Application number: DE19863612532
Authority: DE
Inventors: Hideaki Tokio/Tokyo Shimazu; Kenichi Sapporo Hokkaido Yamakoshi; Tsutomu Takatsuki Osaka Yamasawa
Original assignee: Omron Tateisi Electronics Co
Current assignee: Omron Corp
Priority date: 1985-04-12
Filing date: 1986-04-14
Publication date: 1986-10-23
Also published as: US4771790A; US4862895A; DE3612532C2

Description

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BESCHREIBUNG

Die Erfindung bezieht sich auf ein elektronisches Blutdruckmeßgerät zur Messung des Blutdruckes durch Aufbringen von Druck auf einen Teil des Körpers und Feststellung der sich ergebenden Änderung des Arterienvolumens, und richtet sich im besonderen auf ein elektronisches Blutdruckmeßgerät, welches zur Messung des Blutdruckes einer Arterie eines Fingers geeignet ist.

Herkömmliche Blutdruckmeßgeräte beruhen meistens auf einer indirekten Methode, bei welcher eine Manschette um den Oberarm gelegt und aufgepumpt wird, um so den Blutstrom im Oberarm abzusperren, wobei die Manschettendrucke, die den Zeitpunkten des Erscheinens und Verschwindens von Korotkoff-Geräuschen während der Druckabnahme in der Manschette entsprechen, als der systolische (maximale) Blutdruck bzw. diastolische (minimale) Blutdruck bestimmt werden.

Ein elektronisches Blutdruckmeßgerät, das auf der Riva-Rocci-Korotkoff-Methode beruht, hat jedoch den Nachteil , daß wegen der Notwendigkeit der Aufnahme des Korotkoff-Geräusches durch ein Mikrophon eine genaue Messung des Blutdrucks manchmal unmöglich ist, inbesondere wenn eine geräuschvolle Umgebung vorliegt oder wenn an der Manschette gerieben und das sich ergebende Geräusch durch das Mikrophon aufgenommen wird.

Gemäß einer anderen Blutdruckmeßmethode, der sogenannten Oszillationsmethode, wird die synchron mit der Pumpbewegung des Herzens erzeugte Pulswelle gemessen, wobei Blutdruckwerte unter Verwendung der Amplitude der Impulswelle als Parameter nach einem bestimmten Algorithmus berechnet werden.

Da diese Methode kein Mikrophon zur Aufnahme der Pulswelle von einer Arterie erfordert, treten die oben

genannten Probleme der Riva-Rocci-Korotkoff-Methode nicht auf, aber auch die Oszillationsmethode erfordert weiterhin das Anlegen einer Manschette am Oberarm, und es ist lästig, daß der Patient zur Blutdruckmessung den Ärmel hochkrempeln muß.

Aufgrund der erwähnten Nachteile erg&b sich der Gedanke, daß diese Probleme beseitigt werden köanen, wenn sich eine genaue Blutdruckmessung auf einem Teil des Körpers durchführen läßt, der normalerweise freiliegt, etwa also an einem Finger.

Es ist eine bestimmte Vorrichtung bekannt, gemäß welcher Wasser zum Drücken auf einen Finger zum Zwecke der Messung des Blutdruckes an einer Fingerarterie verwendet wird, es ist jedoch eine Rollenpumpe zur Regelung des Druckes des Wassers, welches eine Manschette zur Aufbringung des Druckes auf den Finger füllt, erforderlich und muß getrennt von der Haupteinheit vorgesehen sein, was es unmöglich macht, die gewünschte Kompaktheit des Aufbaus zu erreichen.

Elektronische Blutdruckmeßgeräte, welche Luftmanschetten zum Drücken auf den Oberarm verwenden, sind wohlbekannt, aber ein elektronisches Blutdruckmeßgerät, welches eine solche Manschette verwendet, kann nicht direkt zur Messung des Blutdruckes über den Finger verwendet werden, da das Volumen der Manschette und die Luftablaßgeschwindigkeit übermäßig sind und die Druckerzeugungseinheit und damit auch die Signalverarbeitungseinheit eines solchen herkömmlichen elektronischen Blutdruckmeßgeräts für diese Anwendung ungeeignet sind.

Beispielsweise besteht eine typische Luftmanschette für ein herkömmliches Blutdruckmeßgerät aus einem rechteckigen biegsamen Luftsack mit einer Außen- und einer Innenhaut, welche die gleichen Abmessungen haben, weshalb beim Anlegen um den Arm und Aufblasen mit Luft die Innenhaut die Neigung hat, Falten zu bilden, was eine un-

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gleichmäßige Aufbringung des Drucks auf den Oberarm bewirkt. Diese Neigung wird noch ausgeprägter, wenn die Manschette um etwas mit einem kleineren Durchmesser, etwa einen Finger, gelegt wird. Ferner wird die Orientierung einer an der Innenhaut angebrachten Sensorvorrichtung unvorhersagbar, wenn solche Falten in der Umgebung des Sensors entstehen, womit die Zuverlässigkeit des Sensors herabgesetzt wird.

Bei der Messung des Blutdruckes ist es erforderlich, die Pulswelle einer Arterie festzustellen, aber die Arterie in einem Finger ist so fein, daß ein herkömmlicher Pulswellendetektor für eine genaue Feststellung nicht ausreichend ist. Bei einem herkömmlichen Pulswellendetektor, wie er in Fig. 6 gezeigt ist, wird von einem Leuchtelement L (beispielsweise einer Leuchtdiode) durch eine Arterie D in einem Finger F hindurch ausgesandtes Licht durch ein lichtempfindliches Element PT (beispielsweise einem Phototransistor) empfangen und die Pulswelle der Arterie mit den Änderungen der Intensität des durch das lichtempfindliche Element PT empfangenen Lichts festgestellt. Da das Licht einen Abstand durchlaufen muß, der der Dicke des Fingers entspricht, ist es mit einem solchen Detektor schwierig, die gewünschte Empfindlichkeit zu erzielen, und das Signal-Rauschverhältnis (SN-Verhältnis) des mit dem lichtempfindliehen Element PT festgestellten Signals ist schlecht.

Ein weiterer Nachteil der oben erwähnten bekannten Verfahren zur Messung des Blutdrucks besteht darin, daß der Patient über längere Zeit Unbequemlichkeiten ausgesetzt ist, da ja die Messung stattfindet, während der Luftdruck allmählich abgesenkt wird und deshalb ein erheblicher Luftdruck in der Manschette aufgebaut werden muß, bevor die Messung beginnen kann.

Ziel der Erfindung ist daher die Schaffung eines elektronischen Blutdruckmeßgeräts, welches genau und einfach zu verwenden ist.

Ein weiteres Ziel der Erfindung ist die Schaffung eines elektronischen Blutdruckmeßgeräts, welches zur Verwendung auf einem Finger geeignet ist.

Ein weiteres Ziel der Erfindung ist die Schaffung eines elektronischen Blutdruckmeßgeräts, bei welchem sich ein extrem langsames Ablassen des Manschettendrucks erzielen läßt, so daß eine Messung des Blutdrucks über einen Finger möglich ist.

Ein weiteres Ziel der Erfindung ist die Schaffung eines elektronischen Blutdruckmeßgeräts, welches den Blutdruck beim Unterdrucksetzen der Manschette messen und damit die Unbequemlichkeiten für den Patienten vermindern kann.

Ein weiteres Ziel der Erfindung ist die Schaffung einer vorteilhaften Luftmanschette für ein elektronisches Blutdruckmeßgerät, welche für ein Anlegen an einem Körperteil mit relativ kleinem Durchmesser, etwa einem Finger, geeignet ist.

Ein weiteres Ziel der Erfindung ist die Schaffung eines vorteilhaften Pulswellendetektors für ein elektronisches Blutdruckmeßgerät, welcher hohe Empfindlichkeit hat und ein hohes SN-Verhältnis erreichen kann.

Hierzu schlägt die Erfindung ein elektronisches Blutdruckmeßgerät vor, welches aufweist: eine aus einem biegsamen Material bestehende und eine Luftkammer definierende Manschette zur Aufbringung eines Luftdruckes auf einen Finger, welcher in einen durch eine Innenfläche der Manschette definierten zylindrischen Raum eingesetzt ist; Drucksteuermittel, welche mit der in der Manschette definierten Luftkammer verbunden sind, zur Veränderung des Luftdruckes in der Manschette; einen Manschettendrucksensor zur Feststellung des Luftdruckes in der Luftkammer der Manschette; an der Manschette angebrachte Pulswelleninformationsfeststellungsmittel zur Feststellung von PuIs-Welleninformation, während der Luftdruck in der Luftkammer

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der Manschette verändert wird; und Blutdruckbestimmungsmittel zur Bestimmung eines Blutdruckwertes aus dem durch den Manschettendrucksensor festgestellten Manschetten-Luftdruck und der durch die Pulswelleninformationsfest-Stellungsmittel festgestellten Pulswelleninformation.

Gemäß einer Ausgestaltung der Erfindung umfassen die Drucksteuermittel eine Luftpumpe, einen Drucksensor, ein Schnellablaßventil und ein Langsamablaßventil. Zusätzlich kann ein Luftpufferspeicher entweder direkt oder indirekt mit der Luftmanschette zum Zwecke einer Erhöhung des effektiven Volumens der Luftmanschette und einer Verminderung der Druckabfallgeschwindigkeit in der Luftmanschette für eine gegebene Ablaßgeschwindigkeit verbunden sein. Durch eine geeignete Anordnung dieser Drucksteuerelemente ist es möglich, Blutdruckwerte aus den durch die Pulswellenfeststellungsmittel festgestellten Pulswellendaten entweder bei zunehmendem oder bei abnehmendem Manschettendruck zu messen.

Ferner schlägt die Erfindung eine Manschette zur Messung von Blutdruck durch Umgeben eines Fingers und Absperren des Blutstroms im Finger vor,. welche aufweist: einen Luftsack mit einer Innen- und einer Außenhaut, welche eine gewissen Länge und eine gewisse Breite, _:die ausreichen, einen Finger im wesentlichen zu umgeben, haben, wobei das Innere des durch die beiden Häute definierten Luftsacks in eine Anzahl von Luftkammern unterteilt ist, welche längs einer, bei Anlegen des Luftsackes am Finger, Umfangsrichtung des Luftsackes miteinander in Verbindung stehen, wobei die zum Finger benachbarte Innenhaut des Luftsacks im wesentlichen biegsam wenigstens in Längsrichtung des Fingers ist und so eingerichtet ist, daß sie einzeln in Bezug auf verschiedene Teile, der zum Finger benachbarten Innenhaut, die verschiedene der aufgeteilten Luftkammern definieren, aufgeblasen werden kann; einen an der Innenhaut des Luftsackes angebrachten PuIswellensensor; und eine in den Luftsack vorgesehene Leitung

zum Zuführen und Ablassen von Luftdruck in die bzw. aus den Luftkammern.

Es ist besonders bevorzugt, wenn die Innenhaut mit einer Anzahl von Ausbuchtungen von im wesentlichen trapezförmiger oder halbkreisförmiger Form versehen ist, welche die entsprechenden Luftkammern definieren. Dadurch definieren, wenn die Manschette zu einer zylindrischen Form gekrümmt wird, die Oberseiten der Ausbuchtungen einen zylindrischen Raum für ein Einsetzen eines Teils des Körpers, etwa eines Fingers, während die seitlichen Abschnitte der Ausbuchtungen enger aneinander gelangen, ohne einander zu stören. Das Ergebnis ist ein gleichförmiger Kontakt zwischen der Luftmanschette und einem Teil des Körpers, beispielsweise einem Finger, so daß eine hohe Meßgenauigkeit gewährleistet ist.

Ferner schlägt die Erfindung einen Pulswellendetektor zur Feststellung der Pulsation einer Arterie vor, welcher aufweist: ein Leuchtelement zum Aussenden von Licht auf eine Arterie; und ein lichtempfindliches Element zur Feststellung der Reflexion des Lichts des Leuchtelements und Erzeugung eines Signals, welches für das vom lichtempfindlichen Element empfangene Licht repräsentativ ist. Da der Lichtweg im Körper im allgemeinen kürzer als derjenige beim herkömmlichen Pulswellendetektors ist, bei welchem zur Feststellung von Pulswellen Licht in Transmission durch den Körper gesandt wird, ist gemäß der Erfindung die Abschwächung des Lichts geringer, so daß sich eine höhere Nachweisempfindlichkeit erzielen läßt.

Im folgenden werden Ausführungsformen der Erfindung anhand der beigefügten Zeichnung beschrieben. Auf dieser ist bzw. sind

Fig. 1(a) eine Schnittansicht eines Manschettenaufbaus gemäß der Erfindung, welche veranschaulicht, wie Pulswellendaten an einer Fingerarterie

gewonnen werden können;

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Fig. 1 (b) eine perspektivische Ansicht des Manschettenauf haus der Fig. 1(a),

Fig. 2 eine teilweise abgebrochene perspektivische Ansicht einer Ausfuhrungsform des elektroni

schen Blutdruckmeßgeräts gemäß der Erfindung,

Fig. 3 eine perspektivische Ansicht einer Ausführungsform der Manschette gemäß der Erfindung in ihrem abgewickelten Zustand,

Fig. 4 ein schematisches Blockschaltbild einer ersten Ausführungsform des elektronischen Blutdruckmeßgeräts gemäß der Erfindung, 15

Fig. 5 ein Wellenform-Diagramm, welches die Ausgangssignale eines Pulswellendetektors gemäß der Erfindung und eines herkömmlichen Pulswellendetektors vergleicht,
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Fig. 6 eine schematische Schnittansicht eines Beispiels eines herkömmlichen Pulswellendetektors,

Fig. 7 eine Schnittansicht der in Fig. 3 gezeigten Manschette,

Fign. 8-TO Schnittansichten ähnlich der Fig. 7, welche

verschiedene Ausführungsformen der Manschette gemäß der Erfindung zeigen,
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Fig. 11 ein Flußdiagramm, welches die Arbeitsweise der ersten Ausführungsform des elektronischen Blutdruckmeßgeräts gemäß der Erfindung veranschaulicht,
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Fig. 12 graphische Darstellungen des Manschettendrucks und der Pulswellendaten gemäß der ersten Ausführungsform des elektronischen Blutdruckmeßgeräts gemäß der Erfindung,

Fig. 13 ein Flußdiagramm, welches die Arbeitsweise einer zweiten Ausführungsform des elektronischen Blutdruckmeßgeräts gemäß der Erfindung zeigt,

Fig. 14 ein schematisch.es Blockschaltbild einsr dritten

Ausführungsform des elektronischen Blutdruckmeßgeräts gemäß der Erfindung,

Fig. 15 graphische Darstellungen des Manschettendrucks und der Pulswellendaten gemäß der dritten Aus

führungsform des elektronischen Blutdruckmeßgeräts gemäß der Erfindung,

Fig. 16 ein Flußdiagramm, welches die Arbeitsweise der dritten Ausführungsform des elektronischen

Blutdruckmeßgeräts gemäß der Erfindung wiedergibt , und

Fig. 17 eine perspektivische Ansicht einer vierten Ausführungsform des elektronischen Blutdruckmeß

geräts gemäß der Erfindung.

Die Fign. 1(a) und 1(b) zeigen eine Ausführungsform eines Pulswellendetektors, welcher in einer Manschetteneinheit angebracht ist, die im folgenden im einzelnen beschrieben wird. Wie auf der Zeichnung zu sehen, ist eine im wesentlichen zylindrische Manschette 2 in ein rohrförmiges Element 1 eingesetzt, wobei ein Leuchtelement 3, etwa eine Leuchtdiode, und ein lichtempfindliches Element A, etwa ein Phototransistor, zueinander benachbart in der Innenwand der zu einer

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zylindrischen Form gekrümmten Manschette 2 angebracht sind.

Wie in Fig. 1(a) gezeigt, wird ein Finger 5 in die zylindrische Manschette 2 eingeschoben, welche so eingerichtet ist, daß sie durch Aufpumpen mit einer Luftpumpe in einer Weise gegen den Finger 5 gedrückt wird, wie sie im folgenden im einzelnen beschrieben wird. Das Licht des Leuchtelements 3 wird auf eine Arterie 6 des Fingers 5 eingestrahlt und erreicht nach Reflexion durch die Arterie 6 das lichtempfindliche Element 4. Daher ist das lichtempfindliche Element in der Lage, die Pulswelle der Arterie 6 als Änderungen in der Intensität des empfangenen Lichts festzustellen, während die Manschette 2 aufgepumpt oder entleert wird.

Da bei der dargestellten Ausführungsform die Gesamtlänge des Lichtwegs vom Leuchtelement 3 über die Arterie 6 bis zum lichtempfindlichen Element 4 kürzer als bei der bekannten Vorrichtung ist, bei welcher das Licht, wie weiter oben unter Bezugnahme auf Fig. 6 beschrieben, einen Finger durchläuft, ist der Pulswellenpegel, welcher durch die in den Fign. 1(a) und 1(b) gezeigte Ausführungsform festgestellt wird, generell typischerweise um den Faktor 10 oder mehr größer als derjenige, der durch den herkömmlichen Pulswellendetektor, wie er in Fig. 6 gezeigt ist, festgestellt wird, wobei dieser Unterschied deutlich in der graphischen Darstellung der Fig. 5 angegeben ist, in welcher (a) den durch den herkömmlichen Detektor festgestellten Pulswellenpegel und (b) den durch die Ausführungsform der Erfindung festgestellten Pulswellenpegel bezeichnet.

Fig. 2 zeigt eine teilweise abgebrochene Außenansicht einer Ausführungsform des elektronischen Blutdruckmeßgeräts gemäß der Erfindung. Ein Hauptkörpergehäuse 11 nimmt eine rechts hinten angeordnete Batterieeinheit 12, eine vor der Batterieeinheit 12 angeordnete Luftpumpe 3, einen im wesentlichen in der Mitte des Gehäuses 11 angeordneten Luftpufferspeicher 14 und eine links im Gehäuse 11 angeordnete Manschetten-

einheit 15 auf. Ferner erstreckt sich eine Leiterplatte 16 oberhalb des Luftpufferspeichers 14, der Batterieeinheit 12 und der Luftpumpe 13. Ein Stromschalter 17, ein Startschalter 18 und eine Flüssigkristallanzeige 19 sind oben auf der Leiterplatte 16 angebracht und durch geeignete elektrische Verbindungen verbunden, die aber nicht dargestellt sind. Ferner sind eine Mikroprozessoreinheit (MPU) und andere elektronische Komponenten auf der Unterseite der Leiterplatte 's 5 montiert, wobei diese ebenfalls nicht in der Zeichnung üargestellt sind.

Die Manschetteneinheit 15 enthält ein rohrförmiges Element 1 und die Manschette 2, die oben unter Bezugnahme auf dia Fign. 1(a) und 1(b) beschrieben worden sind. Wie in den Fign. 3 und 7 gezeigt, umfaßt die Manschette eine obere Haut 9 und eine untere Haut 10, die zwischen sich eine Kammer definieren, wobei diese Häute wegen ihrer Lage bei Krümmung der Manschette in die in den Fign. 1(a), 1(b) und 2 gezeigte Zylinderform auch Innenhaut und Außenhaut genannt werden können. Der zwischen den beiden Häuten 9 und 10 definierte Raum ist in eine Anzahl von miteinander in Verbindung stehenden Luftkammern 8 unterteilt, wobei die Innenhaut 9 mit einer großen Anzahl von Auswölbungen 23a bis 23h ausgebildet ist, welche eine verhältnismäßig geringe Breite haben und sich im wesentlichen über die gesamte Länge der Manschette 2 erstrecken. Eine Luftleitung 24 ist mit einer Endfläche einer, 23e, der Auswölbungen für eine Zufuhr und für ein Ablassen von Luft in die und aus den in der Manschette 2 definierten Luftkammern verbunden.

In zwei, 23c und 23d,der Auswölbungen bzw. Vorsprünge sind zwei, ebene Flächen definierende Einsenkungen 25 und 26 ausgebildet, wobei das Leuchtelement 3 und das lichtempfindliche Element auf diesen ebenen Flächen angebracht sind. Das Leuchtelement 3 umfaßt ein Gehäuse 3a aus Kunststoff, welches wie in Fig. 3 gezeigt, auf der Oberseite ein

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Fenster aufweist, durch welches von der im Gehäuse 3a aufgenommenen Leuchtdiode (in der Zeichnung nicht gezeigt) ausgesandtes Licht austreten kann. Das äußere Längsende des Gehäuses 3a ist für das Ausleiten eines Paares von Leitungsdrähten 28 für die Leuchtdiode offen. Das lichtempfindliche Element 4 hat einen ähnlichen Aufbau, welcher ähnlich mit einem Paar von Leitungsdrähten 29 versehen ist, welche jedoch mit einem (in der Zeichnung nicht gezeigten) Phototransistor verbunden sind, welcher darin anstelle der Leuchtdiode vorgesehen ist. Die von diesen Elementen 3 und 4 ausgeleiteten Leitungsdrähte 28 und sind mit der Schaltung verbunden, die auf der Leiterplatte 16 vorgesehen ist.

Wie oben unter Bezugnahme auf die Fign. 1(a) und 1(b) beschrieben, wird das Licht des Leuchtelements 3 auf eine Arterie 6 des Fingers 5 durch die Haut und das Fleisch des Fingers 5 eingestrahlt und von der Arterie 6 wiederum durch das Fleisch und die Haut des Fingers 5 zurück auf das lichtempfindliche Element 4 reflektiert, so daß die Pulswelle durch das lichtempfindliche Element 4 als Variation der Intensität des reflektierten Lichts festgestellt werden kann.

Fig. 4 zeigt ein Funktionsblockschaltbild der ersten Ausführungsform des elektronischen Blutdruckmeßgeräts.

Wie in der Zeichnung zu sehen, ist das Leuchtelement 3, welches elektrische Spannung von einer Mikroprozessoreinheit (MPU) 33 bezieht, benachbart zum lichtempfindlichen Element 4 angeordnet, dessen Ausgangssignal der MPU 33 über einen Verstärker 31 und einen AD-Wandler 32 zugeführt wird. Eine Luftleitung 40 ist mit der Manschette verbunden, und diese Luftleitung 40 ist außerdem mit verschiedenen Arten von Luftsteuergeräten verbunden, welche den Luftdruck der Luftmanschette 2 steuern, nämlich einem Drucksensor 34, einem Luftpuffer 14 bzw. einem Luftspeicher, welcher aus einer Luftkammer eines bestimmten

Volumens besteht, einem Langsamablaßventil 37 und einem Schnellablaßventil 38, welche direkt mit der Leitung verbunden sind und einer Luftpumpe 13, deren Ausgangsende mit der Leitung 40 über ein Einwegventil 36 verbunden ist.

Das vom Drucksensor 34 festgestellte Manschettendrucksignal wird durch einen Verstärker 35 verstärkt und der MPU 33 über den AD-Wandler 32 zugeführt. Die K?U weist einen Speicher zur Speicherung eines Programms und von Werten auf, welche im Zuge von durch das Programm vorgegebenen Rechenoperationen anfallen, und kann die Funktionen des Einlesens von Pulswellendaten und Manschettendruckdaten über ein geeignetes Schalten des AD-Wandlers 32, des Ein- und Ausschaltens der Luftpumpe, des öffnens und Schließens des Schnellablaßventils 38 ,des Bestimmens des Blutdrucks aus den Pulswellendaten und des Angebens des Status, ob eine Messung vor sich geht oder nicht, durchführen.

Die bestimmten Blutdruckwerte, das heißt der systolische Blutdruck (SYS) und der diastolische Blutdruck (DIA) werden durch die MPU 33 ausgegeben und auf einer Anzeigeeinheit 19 angezeigt, wobei ein Summer 39 durch einen Befehl der MPU 33 zu einem geeigneten Zeitpunkt aktiviert werden kann, wie noch beschrieben wird. Der Luftpuffer 14 hat ein bestimmtes Volumen, welches das effektive Volumen der Luftmanschette 2 wirksam erhöht. Wegen des Vorhandenseins des Luftpuffers 14 ist der Abfall des Druckes der Luftmanschette 2 für eine bestimmte Luftablaßgeschwindigkeit langsamer, als wenn der Luftpuffer nicht vorgesehen ist.

Infolgedessen hat auch bei Verwendung eines eigentlich für eine Armmanschette bestimmten Langsamablaßventiles 37 in der vorliegenden Ausführungsform, welche eine Luftmanschette 2 für einen Finger verwendet, der Druckabfall der Luftmanschette 2 den geringen Wert von 2 bis 3 mmHg/s.

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Fig. 7 zeigt die in der ersten Ausführungsform der Erfindung verwendete Luftmanschette 2 im Querschnitt. Die Außenhaut 10 besteht aus einem verhältnismäßig harten Material, das aber so biegsam ist, daß es sich aus einer flachen Form zu einer zylindrischen Form eines gewünschten Durchmessers verformen läßt. Die Innenhaut 9 besteht aus einem biegsamen Material, etwa Gummi, und weist eine Anzahl von Auswölbungen 23a bis 23h (Fig. 3) auf, welche sich im wesentlichen über die gesamte Länge der Manschette 2 erstreckt und längs des Innenumfangs der Manschette 2, wenn diese zu einer Zylinderform gekrümmt ist, unter im wesentlichen gleichen .Abständen angeordnet sind. Die Umfangsränder der Innenhaut 9 und der Außenhaut 10 sind miteinander verbunden.

Jede der Auswölbungen 23a bis 23h auf der Innenhaut 9 hat einen im wesentlichen trapezförmigen Querschnitt und umfaßt einen mittleren ebenen Abschnitt 9a und ein Paar von geneigten Abschnitten 9b, die in Richtung auf die Seitenkanten des mittleren ebenen Abschnitts 9a hin ansteigen. Auf diese Weise wird eine Anzahl von Luftkammern 8 zwischen der Innenhaut 9 und der Außenhaut 10 bestimmt, wobei diese aber miteinander in Verbindung stehen. Die Luftleitung 24 ist zum Aufpumpen und Ablassen der Manschette 2 mit einer Endfläche der Innenhaut 9 (Fig. 3) verbunden. Zwei der Auswölbungen, nämlich 23c und 23d, sind mit den Einsenkungen 25 und 26 versehen, welche die ebenen Flächen zur Anbringung des Leuchtelements 3 und Lichtempfängerelements 4 definieren, wie dies weiter oben unter Bezugnahme auf die Fig. 3 erwähnt worden ist.

Die Manschette 2 wird also zu einer Zylinderform zusammengerollt und in das rohrförmige Element 1 des elektronischen Blutdruckmeßgeräts eingesetzt. Infolgedessen wird die Zylinderform durch die flachen oberseitigen Abschnitte 9a der Auswölbungen 23a bis 23h der Innenhaut 9 bestimmt, wobei die jeweils benachbarten

geneigten Abschnitte 9b jeweils eng aneinander gelangen, ohne daß dadurch irgendeine wesentliche Verspannung der Innenhaut 9 und Außenhaut 10 verursacht wird. Nach dem Einführen eines Fingers, beispielsweise des Zeigefingers, in den so definierten zylindrischen Raum und Aufpumpen der Manschette 2 mit über die Luftleitung 24 zugeführter Druc?<luft durch Anschalten des Spannungsschalters 17 und Aktivieren der Luftpumpe 13 können sich die flachen Abschnitte 9a der Auswölbungen 23a bis 23h der Innenhaut 9 der Kontur des Fingers 5 anpassen und so gleichmäßig Druck auf den Finger 5 aufbringen.

Die Fign. 8 bis 10 zeigen andere Ausführungsformen der Luftmanschette 2a bis 2c gemäß der Erfindung. Die in Fig. 8 gezeigte Ausführungsform ist ähnlich der in Fig.

7 gezeigten, eine Luftleitung 24 ist jedoch statt an der Innenhaut 9 an der Außenhaut 10 vorgesehen. Gemäß der in Fig. 9 gezeigten Ausführungsform sind die Auswölbungen der Innenhaut 9 im Gegensatz zur trapezförmigen Querschnittsform der vorangehenden Ausführungsformen im Querschnitt halbkreisförmig, während die Innenhaut 10 in der gleichen Weise wie bei den vorangehenden Ausführungsformen eben ist. Infolgedessen haben die Luftkammern 8 halbkreisförmigen Querschnitt. Gemäß der in Fig. 10 gezeigten Ausführungsform ist nicht nur die Innenhaut 9 mit AuswÖlbungen ähnlich denjenigen der Ausführungsform der Fig. 9 versehen, sondern es ist auch die Außenhaut 10 mit ähnlichen Auswölbungen 21a bis 21h versehen, die in Ausrichtung auf die entsprechenden Auswölbungen der Innenhaut 9 vorliegen. Daher sind die Luftkammern 8 in diesem Fall im wesentlichen im Querschnitt kreisförmig.

Im folgenden wird nun die Arbeitsweise der ersten Ausführungsform des elektronischen Blutdruckmeßgeräts insbesondere unter Bezugnahme auf das Flußdiagramm der Fig. 11 beschrieben.

Vor dem Starten des Meßvorgangs setzt ein Patient

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zunächst den Zeigefinger seiner linken Hand in den zylindrischen Raum der Manschette 2, wonach der Spannungsschalter angeschaltet wird. Dies löst die Ausführung des im Speicher der MPU 33 gespeicherten Programms aus, wobei dieses zunächst eine Segmentenprüfung der Anzeigeeinheit 14 durchführt, indem es alle Segmente der Anzeigeeinheit 14 1,5 Sekunden lang in Schritt 1 anschaltet. Danach werden im Schritt 2 alle Segmente abgeschaltet. In Schritt 3 wird festgestellt, ob der Manschettendruck null ist oder nicht.

Wenn der Manschettendruck nicht null ist, wird das Schnellablaßventil 10 im Schritt 22 aktiviert und der Systemfluß kehrt nach Schritt 3 zurück. Dies wird wiederholt, bis die Manschette ausreichend entleert ist. Wenn im Schritt 3 der Manschettendruck null ist, wird im Schritt 4 eine Bereitzeichen (herzförmiges Zeichen in der Anzeigeeinheit 19 der Fig. 4) eingeschaltet und im Schritt 5 der Summer 5 für vier aufeinanderfolgende kurze Zeitintervalle aktiviert. Damit ist die Vorbereitung des elektronischen Blutdruckmeßgeräts für die tatsächliche Messung beendet.

In diesem Fall wird, wenn der Startschalter 16 eingeschaltet wird, das Bestxmmungsergebnis des Schrittes 6 ein JA, und die Luftpumpe 13 wird aktiviert. Im Schritt 7 wird die durch die Luftpumpe 13 unter Druck gesetzte Luft über das Einwegventil 36 in die Hauptleitung 40 geleitet und dem Luftpuffer 14 und der Manschette 2 zugeführt, bis der durch den Luftdrucksensor 34 festgestellte Luftdruck einen in der MPU 33 einprogrammierten bestimmten Wert P_set ^er~ reicht. Typischerweise ist der in der MPU 33 programmierte Wert P_set ^{um 20} bis 30 mmHg höher als der erwartete systolische Blutdruck. Die Luftpumpe 13 wird dann deaktiviert und es erfolgt im Schritt 8 ein Ablassen der Manschette nur durch das Langsamablaßventil 37. Da es jedoch sein kann, daß der Referenzwert für die Pulswellenfeststellung nicht unmittelbar nach Beendigung der Unterdrucksetzung der Manschette 2 stabil ist, wird ein Stabilisierungsvor-

gang in den Schritten 9 und 10 durchgeführt. Es wird im Schritt 9 bestimmt, ob der Referenzwert stabil ist oder nicht. Wenn nicht, wird bestimmt, ob der Druckwert um mehr als 40 mmHg unter dem bestimmten Wert liegt oder nicht. Wenn ja, so wird die Manschette im Schritt 21 durch das Schnellablaßventil 38 rasch abgelassen, und der Prozeßfluß kehrt nach Schritt 3 zurück. Wenn der Druck nicht um mehr als 40 mmHg unter dem bestimmten Wert liegt, kehrt der Prozeßfluß nach Schritt 9 zurück. Solbald der Referenzwert für die Pulswellenfeststellung stabilisiert ist, wird die Amplitude der Pulswelle in den nachfolgenden Schritten bestimmt.

Im Schritt 11 wird eine Pulswellennummer j, die dem Teil der Pulswelle entspricht, an welcher die Amplitude zu bestimmen ist, zu null gesetzt. Im Schritt 12 wird die Zählung des Abtastzählers für einen Zyklus des Pulsschlages auf 1 rückgesetzt und die Pulswellennummer wird um eins erhöht. Gleichzeitig wird ein Maximalpulswellenwert Xmax ^auf null und ein Minimalpulswellenwert x_mi_n auf einen oberen Grenzwert x_sup, welcher höher als ein

denkbarer Maximalwert des Pulswellenpegels ist, gesetzt.

Im Schritt 13 wird bestimmt, ob der Manschettendruck höher als 20 mmHg ist oder nicht. Wenn der Manschettendruck niedriger als 20 mmHg ist, geht der Prozeßfluß nach Schritt 21 weiter und es findet ein schnelles Ablassen der Manschette 2 statt. Wenn der Manschettendruck höher als 20 mmHg ist, werden Pulswellendaten X^ im Schritt 14 eingegeben, und die Differenz zwischen dem aktuellen Wert der Pulswellendaten x± und dem vorangehenden Wert der Pulswellendaten Xj_-1 wird im Schritt 15 mit einen bestimmten Wert x-j- verglichen. In Schritt 15 wird bestimmt, ob diese Differenz größer als dieser bestimmte Wert x_t ist oder nicht.

Wenn das Bestimmungsergebnis des Schrittes 15 negativ ist, geht der Prozeßfluß nach Schritt 23 weiter und

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es wird der aktuelle Wert der Pulswellendaten x± mit dem Maximalpulswellenwert x_max verglichen. Wenn x^ > x_max ist, wird der Maximalpulswellenwert x_max durch den Wert von Xj^ in Schritt 24 aktualisiert. Wenn umgekehrt x·^ ^. ^xmax ist, wird Schritt 24 übersprungen und der Prozeßfluß geht nach Schritt 25 weiter. Im Schritt 25 werden die aktuellen Pulsdatenwerte x^ mit dem Minimalpulswellenwert Xmin verglichen. Wenn Xj_ < Xmin ist, wird der Minimalpulswellenwert x_mj__n durch den Wert von Xj_ im Schritt 16 aktualisiert.

Wenn umgekehrt χ ^ > ^xmin i^st> wird Schritt 26 übersprungen und der Prozeßfluß geht nach Schritt 27 weiter.

Wenn das Aktualisieren des maximalen und minimalen Druckwerts x_max und x_min iⁿ den Schritten 23 bis 26 beendet ist, wird die Zählung i um eins im Schritt 27 inkrementiert und der Prozeßfluß kehrt nach Schritt 13 zurück. Danach werden die Schritte 23 bis 27 und 13 bis wiederholt, und das Aktualisieren des maximalen und minimalen Pulswellenwerts x_max und X_1n^_n setzt sich fort, bis x^_1 - Xj_ > X.J. ist, oder bis der nächste Zyklus von PuIsschlag beginnt.

Wenn im Schritt 15 festgestellt wird, daß Xi-1 - Xj[ > ist, wird im Schritt 16 der Summer 39 aktiviert und das Extrahieren der Pulswelle dem Benutzer mitgeteilt. Dann wird im Schritt 17 die Differenz zwischen dem maximalen und dem minimalen Pulswellenwert x_max und x_min (die Amplitude der Impulswelle) A^ hergeleitet und in der MPU gespeichert. Im Schritt 18 wird ein Blutdruckbestimmungsprozeß unter Verwendung dieser Amplitude Aj als Parameter durchgeführt.

Es ist möglich, den Blutdruck auf verschiedene Weisen zu bestimmen, und gemäß der vorliegenden Ausfuhrungsform wird der Manschettendruck zum Zeitpunkt t-j , zu welchem die Pulswelle zu erscheinen beginnt, als der systolische Blutdruck P_svs (siehe Fig. 12) und der Manschettendruck zum Zeitpunkt t₂, zu welchem die Amplitude der Pulswelle

A· maximal wird, als der mittlere Blutdruck P_mittel stimmt. Der diastolische Blutdruck P^₃ wird dann nach der folgenden Gleichung bestimmt:

^pmittel = ^pdia ⁺ (

Bis der diastolische Blutdruck Pdia bestimmt ist, setzt sich der Prozeßfluß mit einer Rückkehr vom Schritt 19 nach Schritt 12 fort und es wird nach InkremenLierung der Pulswellennummer j um eins im Schritt 12 der Blutdruckbestimmungsprozeß durch Herleiten der Differenz zwischen dem maximalen und minimalen Pulswellenwert -%_ax und x_mj__n bzw. der Amplitude der Pulswelle Aj fortgesetzt.

Mit Beendigung der Bestimmung des maximalen und minimalen Druckwerts (Schritt 19) werden diese Blutdruckwerte auf der Anzeigeeinheit 19 im Schritt 20 angezeigt, wonach das Schnellablaßventil 38 im Schritt 21 aktiviert und der Meßvorgang damit beendet wird.

Fig. 13 ist ein Flußdiagramm, welches die Arbeitsweise einer weiteren Ausführungsform des elektronischen Blutdruckmeßgeräts gemäß der Erfindung veranschaulicht. Die Schritte 1 und 2 gemäß dieser Ausführungsform sind mit den Schritten 1 und 2 der vorangehenden Ausführungsform identisch, es wird aber das Schnellablaßventil 38 im Schritt 3 aktiviert bzw. geöffnet und das Schnellablaßzeichen auf der Anzeigeeinheit 19 im Schritt 4 wiedergegeben, obwohl dies nicht in der Zeichnung gezeigt ist. Im Schritt 5 wird bestimmt, ob der Manschettendruck null ist oder nicht, und der Prozeßfluß geht in eine Schleife, bis der Manschettendruck auf null abgefallen ist.

Sobald der Manschettendruck auf null abgefallen ist, wird das Schnellablaßzeichen im Schritt 6 abgeschaltet und ein Bereitzeichen (angegeben als herzförmiges Zeichen auf der Anzeigeeinheit 19 der Fig. 4) wird im Schritt

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7 angeschaltet. Damit weiß der Benutzer, daß das elektronische Blutdruckmeßgerät nun für die Messung bereit ist. Mit Anschalten des Startschalters 18 geht folglich der Prozeßfluß von Schritt 8 nach Schritt 9 weiter, und im Schritt 10 leuchtet auf der Anzeigeeinheit 19 eine Leuchtdiode (in der Zeichnung nicht gezeigt) auf, womit angezeigt wird, daß ein Meßvorgang vor sich geht. Ferner wird im Schritt 11 das Schnellablaßventil 38 geschlossen, gefolgt von der Aktivierung der Luftpumpe 13, und die ünterdrucksetzung der Manschette 2 durch die Luftpumpe 13 wird fortgesetzt, bis der Manschettendruck im Schritt 12 einen bestimmten Druck P_set erreicht.

Wenn diese Unterdrucksetzung als ein Wiederunterdrucksetzungsvorgang zur Wiederaufnahme einer Unterdruck-Setzung nach einer Unterbrechung einer Unterdrucksetzung im Schritt 13 bestimmt wird, wird ein noch zu beschreibendes Wiederunterdrucksetzungszeichen im Schritt 14 abgeschaltet. In beiden Fällen wird mit Beendigung des Unterdrucksetzungsvorganges ein langsames Ablassen der Luft im Schritt 15 begonnen. Wie weiter oben erwähnt, kann dieser Ablaßvorgang mit einer Geschwindigkeit von 2 bis 3 mmHg/s durchgeführt werden. Danach geht der Prozeßfluß über die Schritte 16 und 17 in eine Schleife, bis der Referenzwert für die Pulswellenfeststellung stabilisiert ist. Wenn der Manschettendruck während dieses Prozesses um mehr als 30 mmHg unter den bestimmten Druck P_set abgefallen ist, wird das Wiederunterdrucksetzungszeichen auf der Anzeigeeinheit 19 im Schritt 20 angezeigt, obwohl es nicht in der Zeichnung gezeigt ist, und der Systemfluß kehrt nach Schritt 12 zur Wiederunterdrucksetzung der Manschette 2 zurück.

Wenn jedenfalls im Schritt 16 festgestellt wird, daß der Referenzwert für die Pulswellenfeststellung stabilisiert ist, geht der Prozeßfluß nach Schritt 21 weiter. Im Schritt 21 wird eine Pulswellennummer j, die dem

Teil der Pulswelle, bei welchem die Amplitude zu bestimmen ist, auf null gesetzt. Im Schritt 22 wird die Zählung eines Abtastzählers für einen Zyklus des Pulsschlages auf 1 rückgesetzt, und die Pulswellennummer wird um eins erhöht. Gleichzeitig wird ein Maximalpu1swe1lenwert x_max auf null und ein Minimalpulswellenwert X_1n^_n auf einen oberen Grenzwert x_sup gesetzt, welcher höher als ein denkbarer Maximalwert des Pulswellenpegels ist.

Im Schritt 23 wird bestimmt, ob der Manschettendruck höher als 20 mmHg ist oder nicht. Wenn der Manschettendruck niedriger als 20 mmHg ist, geht der Prozeßfluß nach Schritt 31 weiter und nach Abschalten der Leuchtdiode, die anzeigt, daß der Meßvorgang gerade läuft, im Schritt 31 erfolgt ein rasches Entleeren der Manschette 2 im Schritt 3. Wenn der Manschettendruck höher als 20 mmHg ist, werden Pulswellendaten x. im Schritt 24 der MPU 33 eingegeben und es wird die Differenz zwischen dem aktuellen Wert der Impulswellendaten Xj_ und dem vorangehenden Wert der Pulswellendaten Xj__-] mit einem bestimmten Wert x_t verglichen. Im Schritt 25 wird bestimmt, ob diese Differenz größer als der bestimmte Wert x. ist oder nicht.

Wenn das Bestimmungsergebnis des Schrittes 25 negativ ist, geht der Prozeßfluß nach Schritt 32 weiter und es wird bestimmt, ob die Pulswellennummer j nicht 1,5 Sekunden lang aktualisiert worden ist. Wenn die Impulswellennummer j während dieses Zeitintervalls aktualisiert worden ist, wird der aktuelle Wert der Pulswellendaten Xi mit dem maximalen Pulswellenwert x_mav im Schritt 33 verglichen. Wenn X₁ > x_max ist, wird der maximale Pulswellenwert x_max mit dem Wert x_± im Schritt 34 aktualisiert. Umgekehrt, wenn x^ < x_max ist, wird Schritt 34 übersprungen und der Prozeßfluß geht nach Schritt 35 weiter. Im Schritt 35 werden die aktuellen Pulswellendaten K^ mit dem minimalen Pulswellenwert χ . verglichen. Wenn

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χ. < χ . ist, wird der minimale Pulswellenwert x_mi_n mit ι mm "ixai

dem Wert χ ^ im Schritt 36 aktualisiert. Umgekehrt wird, wenn x^ > ^x _min ^ist' Schritt 36 übersprungen und der Prozeßfluß geht nach Schritt 37 weiter.

Wenn das Aktualisieren des maximalen und minimalen Pulswellenwerts x_max und x_mi_n in den Schritten 32 bis 36 beendet ist, wird die Zählung i um eins im Schritt 37 erhöht und der Prozeßfluß kehrt nach Schritt 23 zurück. Danach werden die Schritte 32 bis 37 und 23 bis 25 wiederholt, und das Aktualisieren des maximalen und minimalen Pulswellenwerts x_max und x_mj__n setzt sich fort, bis Xj^_--I - Xj^ > x_t gilt oder bis der nächste Zyklus des Pulsschlags beginnt.

Wenn im Schritt 25 festgestellt wird, daß Xj__i ~ ^xi ^>
xt wird im Schritt 26 der Summer 39 aktiviert und das Herausziehen der Impulswelle dem Benutzer mitgeteilt. Dann wird die Differenz zwischen dem maximalen und dem minimalen Pulswellenwert x_max und X_1n^_n (die Amplitude der Pulswelle) Aj im Schritt 27 hergeleitet und in der MPU 33 gespeichert.

Im Schritt 28 wird dann ein Blutdruckbestimmungsprozeß unter Verwendung dieser Amplitude Aj als Parameter durchgeführt. Die Blutdruckwerte können im Schritt 29 in der gleichen Weise wie unter Bezugnahme auf Fig. 11 beschrieben, gewonnen werden.

Mit Beendigung der Bestimmung des maximalen und minimalen Blutdruckwerts (Schritt 29) werden die gewonnenen Blutdruckwerte im Schritt 30 auf der Anzeigeeinheit 19 angezeigt, und wenn der Prozeßfluß nach Schritt 3 zurückgekehrt ist, wird das Schnellablaßventil 38 im Schritt 3 aktiviert, womit der Meßvorgang beendet ist und die Vorrichtung für die nächste Messung bereit ist (Schritte 6 und 7).

Gemäß der vorliegenden Ausführungsform war der Luftpuffer 14 im Gehäuse 21 vorgesehen, es ist aber ebenso möglich, einen Luftpuffer in einem Teil der Manschette 2

selbst vorzusehen. Alternativ ist es außerdem möglich, den Luftpuffer 14 wegzulassen, solange die gewünschte Ablaßgeschwindigkeit rait dem Langsamablaßventil 41 erzielt werden kann.

Fig. 14 zeigt eine weitere Ausführungsform der Erfindung, welche auf einem anderen Algorithmus zur Bestimmung der verschiedenen Blutdruckwerte beruht. In dieser Zeichnung haben Teile, die denjenigen aus Fig. 4 entsprechen, die gleichen Bezugszeichen wie dort und werden nicht noch einmal im einzelnen beschrieben. Gemäß dieser Ausführungsform ist der Auslaß einer Luftpumpe 13 mit einer Leitung 45 über ein Einwegventil 36 verbunden, und die Leitung 45 ist mit einer anderen Leitung 44, die zu einer Luftmanschette 2 führt, über ein Langsamablaßventil 41 verbunden.

Ein Luftpuffer 14 und ein Schnellablaßventil 43 sind mit der Leitung 45 auf der Seite der Luftpumpe 13 verbunden, während ein Drucksensor 34 und ein weiteres Schnellablaßventil 42 mit der anderen Leitung 44 auf der Seite der Luftmanschette 2 verbunden sind.

Fig. 16 ist ein Flußdiagramm, welches die Arbeitsweise der in Fig. 14 gezeigten Ausführungsform veranschaulicht.

Vor dem Beginn des Meßvorgangs legt ein Patient den Zeigefinger seiner linken Hand in den zylindrischen Raum der Manschette 2 und der Spannungsschalter 17 wird geschlossen. Damit beginnt die Durchführung des im Speicher der MPU 33 gespeicherten Programms, das zunächst eine Segmentprüfung für die Anzeigeeinheit 14 durchführt, indem alle Segmente der Anzeigeeinheit 14 1,5 Sekunden lang im Schritt 1 eingeschaltet werden. Danach werden alle Segmente im Schritt 2 ausgeschaltet. Im Schritt 3 werden die Schnellablaßventile 42 und 43 geöffnet und im Schritt 4 leuchtet ein Ablaßzeichen (in der Zeichnung nicht gezeigt) auf, welches anzeigt, daß das Ablassen gerade stattfindet. Es wird dann im Schritt 5 festgestellt, ob der Man-

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schettendruck null ist oder nicht, und der Prozeßfluß geht in eine Schleife, bis der Manschettendruck auf null abfällt. Sobald der Manschettendruck auf null abgefallen ist, wird im Schritt 6 das Ablaß zeichen ausgeschaltet. Danach v/ird im Schritt 7 ein Bereitzeichen (angegeben als herzförmiges Zeichen in der Anzeigeeinheit 19 der Fig. 14) eingeschaltet und der Systemfluß geht in eine Schleife, bis der Startschalter 18 im Schritt 8 eingeschaltet wird.

Sobald der Startschalter 18 eingeschaltet wird, geht das Bereitzeichen auf der Anzeigeeinheit 19 im Schritt 9 aus und die Leuchtdiode, die anzeigt, daß der Meßvorgang gerade abläuft, wird im Schritt 10 eingeschaltet. Dann werden beide Schnellablaßventile 42 und 43 geschlossen und die Luftpumpe 13 v/ird aktiviert, bis der Luftdruck im Luftpuffer 14 im Schritt 11 300 mmHg erreicht. Dieser Druck wird der Luftmanschette 2 allmählich zugeleitet, indem das Langsamablaßventil 41, welches zur Leitung 44 und der Manschette 2 führt, im Schritt 12 geöffnet wird. Infolgedessen beginnt der Druck in der Manschette 2, wie dies in Fig. 15 gezeigt ist, anzusteigen, und gleichzeitig beginnt der Pulswellendetektor 26 mit der Feststellung der Pulswelle.

Im Schritt 13 wird eine Pulswellennummer j, die dem Teil der Pulswelle, an welchem die Amplitude zu bestimmen ist, entspricht, zu null gesetzt. Im Schritt 14 wird die Zählung i des Abtastzählers für einen Zyklus des Herzschlages auf 1 rückgesetzt und die Pulswellennummer j um eins inkrementiert. Gleichzeitig wird ein Maximalpulswellenwert x_max auf null und ein Kinimalpulswellenwert x_mj__n auf einen oberen Grenzwert x_sup gesetzt, welcher höher als ein denkbarer Maximalwert des Pulswellenpegels ist.

Im Schritt 15 wird bestimmt, ob der Manschettendruck höher oder niedriger als ein bestimmter vorgegebener Wert ist. Wenn der Manschettendruck höher als der vorgegebene Wert ist, geht der Prozeßfluß nach Schritt 23 weiter und nach Abschalten

der Leuchtdiode, die anzeigt, daß gerade ein Meßvorgang abläuft, im Schritt 23, kehrt der Prozeßfluß nach Schritt 3 zurück, wo ein schnelles Ablassen mit beiden Schnellablaßventilen 42 und 43 stattfindet. Wenn jedoch der Manschettendruck als niedriger als der vorgegebene Wert festgestellt wird, werden Pulswellendaten x^ der MPU 33 im Schritt 16 eingegeben und im Schritt 17 wird die Differenz zwischen dem aktuellen Wert der Impulswellendaten x^ und dem vorangehenden Wert der Pulswellendaten x^-i mit einem bestimmten Wert x-(- verglichen. Dieser Schritt dient zur Definierung der Grenzen eines jeden Zyklus des Pulsschlages durch plötzliche Änderungen des Pulswellenpegels.

Wenn diese Differenz kleiner als dieser bestimmte Wert x_t ist oder, anders ausgedrückt, wenn das Bestimmungsergebnis des Schrittes 17 negativ ist, geht der Prozeßfluß nach Schritt 24 weiter, und der aktuelle Wert der Pulswellendaten Xi wird mit dem maximalen Pulswellenwert x_max verglichen. Wenn K^ > x_max ist, wird der maximale Pulswellenwert Xjnax ^m^ ^^em Wert Xj_ im Schritt 24 aktualisiert. Wenn umgekehrt Xj_ s. χ ist, wird der Schritt 25 übersprungen und der Prozeßfluß geht nach Schritt 26 weiter. Im Schritt 26 werden die aktuellen Pulswellendaten x^ mit dem minimalen Pulswellenwert x_m;j__n verglichen. Wenn x^ < ^xmin i^st' wird der maximale Pulswellenwert X_1n^_n mit dem Wert x^ im Schritt 27 aktualisiert. Wenn umgekehrt x^ > χ . ist, wird Schritt 27 übersprungen und der Prozeßfluß geht nach Schritt 28 weiter.

Wenn das Aktualisieren des maximalen und minimalen Pulswellenwertes x_max und X_1n^_n in den Schritten 24 bis 27 beendet ist, wird die Zählung i um eins im Schritt 28 erhöht und der Prozeßfluß kehrt nach Schritt 15 zurück. Danach werden die Schritte 24 bis 28 und 15 bis 17 wiederholt und das Aktualisieren des maximalen und des minimalen Pulswellenwerts x___v und x_,-_ setzt sich fort, bis

IU el Λ IH X Il

^Xi-1 ** *i '·- x_t gilt oder bis der nächste Pulsschlagzyklus

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- 30 -

beginnt.

Wenn im Schritt 17 festgestellt wird, daß Xj__i - Xj_ > ist, wird im Schritt 18 der Summer 39 aktiviert und dem Benutzer mitgeteilt, :laß clj ο Pulswelle herausgezogen wird. Dann wird die Differenz zwischen dem maximalen und minimalen Pulswellenwert x_max und X_1n^_n (die Amplitude der Pulswelle) A- im Schritt 19 hergeleitet und in der MPU 33 gespeichert. Im Schritt 20 wird ein Blutdruckbestimmungsprozeß unter Verwendung dieser Amplitude A-i als Parameter durchgeführt. Gemäß diesem Bestimmungsprozeß wird der Maximalwert der Pulswellenamplitude A- herausgezogen und der Manschettendruck zu dem Zeitpunkt, zu dem die maximale Pulswellenamplitude A_max festgestellt wird, als der mittlere Blutdruck ^p _mittel bestimmt. Dann wird der Manschettendruck zu dem Zeitpunkt, zu dem die Pulswelle mit allmählicher Zunahme des Manschettendrucks verschwindet, als der systolische Blutdruck P_svs bestimmt. Der diastolische Blutdruck P^·^ wird aus der folgenden Gleichung bestimmt:

Pmittel = P_dia ⁺ <^psys ~ ^pdia)/3

Bis der diastolische Blutdruck P^ia bestimmt ist, setzt der Prozeßfluß die Rückkehr vom Schritt 21 nach Schritt fort, und nach Inkrementierung der Pulswellennummer j um eins im Schritt 13, wird die Blutdruckbestimmung fortgesetzt, indem die Differenz zwischen dem maximalen und minimalen Pulswellenwert x_max und x_mj__n (die Amplitude der Pulswelle) Aj für jeden Pulsschlagzyklus hergeleitet wird.

Mit Beendigung der Bestimmung des systolischen und diastolischen Blutdruekwerts (Schritt 20) werden diese Blut druckwerte auf der Anzeigeeinheit 19 im Schritt 21 angezeigt und im Schritt 23 die Leuchtdiode zur Anzeige, daß ein Meßvorgang gerade abläuft, abgeschaltet. Danach kehrt der Prozeßfluß nach Schritt 3 zurück, wo die Schnellablaß-

BAD

ventile 42 und 43 für ein vollständiges Ablassen der Luft erneut aktiviert werden, und Schritte 3 bis 7 beendigen den Meßprozeß.

Gemäß dieser Ausführungsform ist die für die Messung benötigte Zeit erheblich reduziert, so daß sich die Unbequemlichkeiten für den Patienten, dessen Blutdruck gemessen werden soll, erheblich vermindern läßt. Auch ist der Vorteil dieser Ausführungsform einer Verminderung des Ausmaßes der Blutabsperrung besonders günstig, wenn der Blutdruck einer ernsthaft kranken Person zu messen ist.

Fig. 17 zeigt eine weitere Ausführungsform der Erfindung, welche eine Haupteinheit 50 und eine Manschetteneinheit 51 umfaßt, die als getrennte Einheiten aufgebaut und durch elektrische Kabel 52 miteinander verbunden sind.

Eine Anzeigeeinheit 53 ist außen an der Manschetteneinheit 51 vorgesehen und eine Manschette 56 in ein rohrförmiges Teil 55 eingesetzt, welches in der Manschetteneinheit 51 vorgesehen und an einem Ende des Gehäuses der Manschetteneinheit 51 offen ist. Die Manschette 56 selbst kann mit den weiter oben beschriebenen identisch sein.

KI/fg

Claims

WILHELMS · KILIAN & PARTNER

PATENTANWÄLTE "

EUROPEAN PATENT ATTORNEYS

EUROPÄISCHE PATENTVERTRETER MANDATAIRES EN BREVETS EUROPEENS

DR.RER.NAT. ROLF E. WILHELMS

DR. RER. NAT. HELMUT KILIAN

DR-ING. JÜRGEN SCHMIDT-BOGATZKY*

EDUARD-SCHMID-STRASSE 2 8000 MÜNCHEN 90

TELEFON (089) 65 20 91

TELEX 523 467 (wilp-d)

TELEGRAMME PATRANS MÜNCHEN

TELEFAJi G3/G? (089) 651 62 06

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OMRON TATEISI ELECTRONICS CO. KYOTO / JAPAN

Elektronisches Blutdruckmeßgerät

Prioritäten:

12. April 1985 - JAPAN

12. April 1985 - JAPAN

12. April 1985 - JAPAN

12. April 1985 - JAPAN

12. April 1985 - JAPAN

Nr. 78651/1985

Nr. 78653/1985

Nr. 78655/1985

Nr. 78657/1985

Nr. 78658/1985

PATENTANSPRÜCHE

1. Elektronisches Blutdruckmeßgerät, zeichnet durch

g e k e η η

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eine Manschette (2), welche aus schmiegsamem Material hergestellt ist und eine Luftkammer definiert, zur Aufgabe von Luftdruck auf einen Finger, welcher in einen zylindrischen Raum, der durch die Innenfläche der Manschette bestimmt wird, eingesetzt ist;

Drucksteuermittel, welche mit der in der Manschette
definierten Luftkammer verbunden sind, zur Veränderung des Luftdruckes in der Manschette;
10

einen Manschettendruckse-nsor (34) zur Feststellung
des Luftdruckes in der Luftkammer der Manschette;

Pulswelleninformationsfeststellungsmittel, welche an
der Manschette angebracht sind, zur Feststellung von Pulswelleninformation, während der Luftdruck in der Luftkammer <j_er Manschette verändert wird; und

Blutdruckbestimmungsmittel zur Bestimmung eines Blut-¹ druckwertes aus dem Manschettenluftdruck, welcher durch

den Manschettendrucksensor festgestellt ist, und der Pulswelleninformation, welche durch die Pulswelleninformationsfeststellungsmittel festgestellt ist.

2. Elektronisches Blutdruckmeßgerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß die Drucksteuermittel eine Luftpumpe (13), einen Drucksensor (34),
ein Schnellablaßventil (38) und ein Langsamablaßventil
(37) umfassen.

3. Elektronisches Blutdruckmeßgerät nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet , daß die Manschette (2), die Luftpumpe (13),der Drucksensor (34), das Schnellablaßventil (38) und das Langsamablaßventil (37) mit einer gemeinsamen Leitung (40) verbunden sind.

4. Elektronisches Blutdruckmeßgerät nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet , daß ein Luftpuffer (14) mit der gemeinsamen Leitung (40) verbunden ist.

5. Elektronisches Blutdruckmeßgerät nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet , daß der Luftdruck in der Manschette (2) allmählich abgesenkt wird, während die Pulswelleninformation durch die Pulswslleninformationsfeststellungsmittel festgestellt wird.

6. Elektronisches Blutdruckmeßgerät nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet , daß die Manschette (2), der Drucksensor (34) und das Schnellablaßventil (42) mit einer ersten gemeinsamen Leitung (44) und-daß die Luftpumpe (13) und ein weiteres Schnellablaßventil (43) mit einer zweiten gemeinsamen Leitung (45) verbunden sind, wobei die erste und die zweite gemeinsame Leitung miteinander durch das Langsamablaßventil (41) verbunden sind.

7. Elektronisches Blutdruckmeßgerät nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet , daß der Luftpuffer (14) mit der zweiten gemeinsamen Leitung (45) verbunden ist.

8. Elektronisches Blutdruckmeßgerät nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet , daß der Luftdruck in der Manschette (2) allmählich erhöht wird, während die Pulswelleninformation durch die Pulswelleninformationsfeststellungsmittel festgestellt wird.

9. Manschette zur Messung des Blutdruckes durch Umgeben eines Fingers und Absperren des Blutstromes im Finger, gekennzeichnet durch

einen Luftsack mit einer Innenhaut (9) und einer Außenhaut (10) , welche eine bestimmte Länge und eine be-

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stimmte Breite haben, die ausreichen, den Finger im wesentlichen zu umgeben, wobei das Innere des durch die beiden Häute definierten Luftsackes in eine Anzahl von miteinander in Verbindung stehenden Luftkammern (8) in einer Umfangsrichtung des Luftsackes, wenn dieser den Finger umgibt, unterteilt ist, wobei die dem Finger benachbarte Innenhaut des Luftsackes wenigstens in Längsrichtung des Fingers im wesentlichen biegsam und so eingerichtet ist, daß sie in Bezug auf die verschiedenen Teile der Innenhaut, welche verschiedene der Luftkammern bestimmen, individuell aufblasbar ist;

einen an der Innenhaut des Luftsackes angebrachten Pulswellensensor (3, 4); und
15

eine in den Luftsack vorgesehene Leitung (24) zur Zufuhr und zum Ablassen von Luftdruck in die und aus den Luftkammern .

10. Manschette zur Blutdruckmessung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet , daß die Innenhaut (9) mit einer Anzahl von Auswölbungen (23a, ... 23h) mit im wesentlichen Trapezform, welche die entsprechenden Luftkammern (8) bestimmen, vorgesehen ist.

11. Manschette zur Blutdruckmessung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet , daß die Innenhaut

(9) mit einer Anzahl von Auswölbungen (23a, ... 23h) von im wesentlichen Halbkreisform, welche die entsprechenden Luftkammern (8) bestimmen, vorgesehen ist.

12. Manschette zur Blutdruckmessung nach Anspruch oder 11, dadurch gekennzeichnet , daß die Außenhaut (10) im wesentlichen flach ist.

13. Manschette zur Blutdruckmessung nach Anspruch

1O oder 11/ dadurch gekennzeichnet , daß die Außenhaut (10) in ihrer Form im wesentlichen symmetrisch zur Innenhaut (9) ist. 5

14. Pulswellendetektor zur Feststellung der Pulsation einer Arterie, gekennzeichnet durch

ein Leuchtelement (3) zur Einstrahlung von Licht auf eine Arterie; und

ein lichtempfindliches Element (4) zur Feststellung der Reflexion von Licht des Leuchtelementes und Erzeugung eines Signals, welches für das vom lichtempfindlichen Element empfangene Licht repräsentativ ist.

15. Pulswellendetektor nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet , daß die Arterie in einem Finger angeordnet ist.