DE3004471A1

DE3004471A1 - Blutdruckmessgeraet

Info

Publication number: DE3004471A1
Application number: DE19803004471
Authority: DE
Inventors: Edward P Flowers
Original assignee: Medasonics Inc
Current assignee: Medasonics Inc
Priority date: 1979-02-09
Filing date: 1980-02-07
Publication date: 1980-08-21
Also published as: US4258720A; FR2448339A1; GB2045440A; FR2448339B1; GB2045440B; JPS55158035A; CA1147164A

Description

Beschreibung

Die Erfindung betrifft ein Blutdruckmeßgerät gemäß Oberbegriff des Hauptanspruchs.

Blutdruckmeßgeräte weisen im allgemeinen eine Manschette mit einem elastischen Schlauch auf, in dem als elektrisch leitende Flüssigkeit Quecksilber eingeschlossen ist. An den quecksilberbefüllten Schlauch schließt eine zu einem Verstärker führende Leitung an. Die Manschette wird um einen Arm oder ein Bein gelegt und mit einem Klettenverschluß geschlossen.

Beim Stand der Technik treten gewisse Nachteile auf, die mit Hilfe eines neuartigen Blutdruckmeßgerätes überwunden werden sollen.

Zur Lösung dieser Aufgabe dienen die im Kennzeichen des Hauptanspruchs angegebenen Maßnahmen. Danach ist der elastische Schlauch mit einer Gallium/Indium-Legierung als leitfähigem Fluid gefüllt. Die Manschette ist so ausgelegt, daß der mit Fluid gefüllte elastische Schlauch um ein Körperteil schlingbar ist. Die Manschette begrenzt außerdem die Dehnung des mit Fluid gefüllten elastischen Schlauches. Ferner dient die Manschette zur Anbringung des Meßgerätes an einem Körperteil.

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Gemäß einer bevorzugten Ausführung der Erfindung ist ein unelastischer Streifen vorgesehen, an dem der mit Gallium/Indium-Legierung gefüllte Schlauch an im Abstand zueinander liegenden Punkten befestigt ist, um eine Dehnung des Schlauches über etwa 120 % seiner Ruhelänge hinaus zu verhindern.

Durch die Verwendung einer Gallium/Indium-Legierung werden die bei der bekannten Verwendung von Quecksilber auftretenden Schwierigkeiten vermieden. Ferner werden durch die Verwendung einer unelastischen Manschette Fluidunterbrechungen ausgeschaltet.

Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.

Die Erfindung wird im folgenden anhand von Figuren näher erläutert; es zeigen:

Figur 1 eine perspektivische Ansicht einer Blutdruck-Meßmanschette ;

Figur 2 einen vergrößerten Teilschnitt der Manschette gemäß Figur 1;

Figur 3 eine schematische Darstellung einer elektrischen Schaltung eines Blutdruckmeßgerätes;

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Figur 4 eine Darstellung des negativen Meniskus von Quecksilber;

Figur 5 eine Darstellung des positiven Meniskus einer Gallium/Indium-Legierung;

Figur 6 eine schematische Darstellung der Anlegung der Manschette; und

Figur 7 einen Schnitt durch die angelegte Manschette gemäß Figur 6.

Figur 1 zeigt eine Manschette 1 in Form eines länglichen, unelastischen Streifens, an dem ein elastischer Schlauch 2 angebracht ist. Die Manschette 1 weist auf einer Seite eine Vielzahl von Haken 3 auf. Die Haken 3 sitzen auf der Außenfläche der Manschette 1 und überdecken von einem Ende der Manschette 1 etwas mehr als deren halbe Länge. Auf der den Haken 3 gegenüberliegenden Innenseite der Manschette 1 ist eine Vielzahl von Schlaufen 4 vorgesehen, die sich etwa von der auf der Außenseite der Manschette 1 vorgesehenen Begrenzungslinie der Haken 3 bis zum anderen Ende der Manschette erstrecken. Die Haken 3 dienen zum lösbaren Erfassen der Schlaufen 4, wobei sie einen üblichen Klettenverschluß bilden. Derartige Klettenverschlüsse sind als

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sogenannte Velcro-Streifen erhältlich. Sie sind an gegenüberliegenden Flächen eines Manschettenstreifens anbringbar.

Der elastische Schlauch 2 ist in seiner Mitte zu einer Bucht zusammengelegt und an voneinander entfernten Stellen 5 und 6 befestigt. An der Stelle 5 ist ein kurzes Rohrstück 7 vorgesehen. Das Rohrstück 7 hat einen etwas größeren Innendurchmesser als der Außendurchmesser des Schlauches 2 und dient zur Befestigung des Schlauches 2 an der Stelle 5 an der Manschette 1, ohne den Schlauch einzuklemmen. An der Stelle 6 sind die Enden des Schlauches 2 mit Drähten versehen, wobei eine Leitung 8 durch Zement oder ein anderes Bindemittel gemäß in Verbindung mit Figur 2 erfolgender Beschreibung an der Manschette 1 angebracht ist. Die Leitung 8 schließt den Schlauch 2 an ein Widerstandsmeßgerät an, das in Verbindung mit Figur 6 näher erläutert wird.

Die Abmessungen der Manschette 1 und des Schlauches 2 hängen von der Größe des Teiles ab, an dem das Meßgerät angelegt werden soll. Zwei Größen sind im allgemeinen bevorzugt. Ein Fingermeßgerät zum Anlegen an einem Finger oder an einer Zehe weist einen Schlauch mit einem Innendurchmesser von 0,3 mm und einem Außendurchmesser von 0,5 mm auf. Ein größeres Meßgerät, das beispielswei-

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se an einem Arm oder an einem Bein angelegt werden soll, hat einen Schlauch mit einem Innendurchmesser von 0,5 mm und einem Außendurchmesser von 0,94 mm. Die Breite und Länge der Manschette 1 und die Länge des Schlauches 2 sind entsprechend bemessen, um an dem Teil anlegbar zu sein, an dem gemessen werden soll. Bei angelegter Manschette kann sich der Schlauch überlappen, ohne daß die Meßgenauigkeit beeinträchtigt wird.

Nach dem Befüllen mit einer Gallium/Indium-Legierung werden gemäß Figur 2 zwei Drähte oder Elektroden 12 und 13 an die Enden des Schlauches 2 angeschlossen, um eine elektrische Verbindung zur Gallium/Indium-Legierung herzustellen. In jedem Fall ist der Außendurchmesser der Elektroden 12 und 13 größer als der Innendurchmesser des Schlauches 2, so daß ein flüssigkeitsdichter Übergang hergestellt ist. Für das kleinere Fingermeßgerät mit einem Innendurchmesser des Schlauches 2 von 0,3 mm haben die Elektroden einen Durchmesser von 0,46 mm. Für die größere Armmanschette mit einem Schlauchinnendurchmesser von 0,5 mm beträgt der Elektrodendurchmesser vorzugsweise 0,8 mm.

Die Elektroden 12 und 13 sind stromleitend und beispielsweise durch Verlötung an Meßdrähte 14 und 15 angeschlossen. Man erkennt, daß die Meßdrähte 14 und 15

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zum Messen des Spannungsabfalls über den Schlauch 2 dienen. Zur Bildung einer dichten Verbindung von Elektrode 12 und Meßdraht 14 bzw. Elektrode 13 und Meßdraht 15 zum Schlauch 2 sind die Enden des Schlauches 2 mit Hilfe von thermoplastischen Schrumpfmuffen 16 und 17 getrennt an die zugehörigen Elektroden angeschlossen. Die Schrumpfmuffen 16 und 17 sind wiederum in einer weiteren Muffe 18 durch Wärmeschrumpfung dichtend verschlossen, um eine zusätzliche mechanische Dichtung und einen weiteren mechanischen Schutz vor einer Auseinanderreißung der Bauteile zu bilden. Zusätzlich zu den Muffen 16, 17 und 18 sind die Elektroden 12 und 13 sowie die Drähte 14 und 15 in einer die Leitung 8 bildenden Umhüllung 19 untergebracht.

Figur 3 zeigt ein Schemaschaltbild des Meßgerätes, wobei ein Widerstand R„ den Widerstand des Schlauches 2 darstellt. Die Enden des Schlauches 2 sind an eine Spannungsquelle V-, über die Elektroden 12 und 13 angeschlossen, über die Strom I in den Schlauch 2 fließt. Ein Potentiometer R„ stellt die Widerstandsänderung in Abhängigkeit von einer Längen- und Querschnittsänderung des Schlauches 2 dar, wenn der an einem -Körperteil angelegte Schlauch 2 durch Blutströmung gedehnt und entspannt wird. Über das Meßgerät und insbesondere über den veränderlichen Widerstand R_, + R₁₁. ist mit Hilfe von

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Meßdrähten 14 und 15 ein Voltmeter V„ angeschlossen. Das Voltmeter V_c mißt den Spannungsabfall und insbeson-

dere die Spannungsabfallsänderungen über den Schlauch 2, wie sie durch den veränderlichen Widerstand R-, + R,,

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dargestellt werden. In den Meßdrähten 14 und 15 tritt praktisch kein Stromfluß auf.

Die Figuren 4 und 5 zeigen den Schlauch 2 mit Quecksilberbefüllung und mit Gallium/Indium-Befüllung. Der mit Quecksilber befüllte Schlauch 2A läßt den negativen Meniskus von Quecksilber erkennen, während Gallium-Indium im Schlauch 2 gemäß Figur 5 einen positiven Meniskus haben. Die Oberfläche der Gallium/Indium-Legierung ist daher an der Schlauchwand hochgezogen. Durch diesen positiven Meniskus und die größere Adhäsion von Gallium-Indium trennt sich eine Gallium/Indium-Legierung nicht so leicht wie Quecksilber und verringert daher die durch Flüssigkeitstrennung auftretenden Meßfehler. Ein weiterer Vorteil der Verwendung einer Gallium/Indium-Legierung liegt darin, daß diese sicherer als Quecksilber handhabbar ist.

Wie bereits erwähnt, ist der Schlauch 2 an den Stellen 5 und 6 an der Manschette 1 befestigt. Zur Sicherstellung eines guten Anliegens des Schlauches 2 an einem Körperteil bei angelegter Manschette ist der Schlauch 2

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im entspannten Zustand etwas kürzer als die Manschette 1 zwischen Befestigungsstellen 5 und 6. Der Unterschied zwischen der entspannten Länge des Schlauches 2 und dem Abstand der Stellen 5 und 6 auf der Manschette 1 beträgt etwa 20 %. Die Dehnung des Schlauches 2 kann daher höchstens bis zu 20 % seiner Grundlänge erfolgen. Dadurch wird eine künstliche Zwischenraumbildung durch Einschnürung des Schlauches 2 und eine damit unbeabsichtigte Trennung der Gallium/Indium-Befüllung vermieden.

Die Figuren 6 und 7 zeigen die um' einen Arm angelegte Manschette 1, deren mit Gallium-Indium befüllter Schlauch 2 gut an der Haut anliegt, wobei die mit Schlaufen versehene Seite der Manschette 1 den Hakenteil überlappt. Durch Andrücken wird ein Klettenverschluß gebildet, der die Manschette geschlossen hält. Das freie Ende der Leitung 8 ist an ein Widerstandsmeßgerät 9 angeschlossen. Wenn nun Blut im Arm fließt, dann verändert sich der Durchmesser des Armes, was zu einer Dehnung und Entspannung des Schlauches 2 führt. Wenn sich der Schlauch 2 dehnt und entspannt, verändert sich auch sein Widerstand. Diese Widerstandsänderung wird an einem Meßgerät oder an einem Aufzeichnungsgerät im Widerstandsmeßgerät 9 angezeigt.

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In einer anderen Ausführung der Erfindung ist der Schlauch 2 nicht zu einer Bucht zusammengelegt, so daß sich die angeschlossenen Elektroden und Meßdrähte in entgegengesetzter Richtung von der aufgefalteten Manschette erstrecken. Auch in dieser Ausführung kommt es nicht darauf an, wieviel Male der Schlauch 2 das darunter liegende Körperteil umschlingt, da dadurch die Meßgenauigkeit nicht beeinflußt wird.

Es ist klar, daß anstelle eines Klettenverschlusses auch ein anderer Manschettenverschluß, beispielweise in Form einer Schnalle oder eines Hakens verwendbar ist.

Als Gallium/Indium-Legierung kommen bei Betriebstemperatur, vorzugsweise bei Raumtemperatur, flüssige Legierungen infrage, deren Gewichtsverhältnisse Ga:In zwischen 90:10 und 50:50 liegen. Ein bevorzugter Bereich ist 75:25 bis 85:15 und insbesondere 80:20.

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Claims

Ansprüche

1. } Blutdruckmeßgerät mit einer Manschette zur Befestigung eines mit einer Widerstandsmeßflüssigkeit befüllten Schlauches an einem Körperteil und mit an den Schlauch angeschlossenen Meßdrähten, dadurch gekennzeichnet, daß Einrichtungen (5, 6) zur Begrenzung der Dehnung des Schlauches (2) bei angelegter Manschette (1) vorgesehen sind.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Manschette (1) weitgehend unelastisch ist, und daß der Schlauch (2) im ungespannten Zustand an zwei Stellen (5, 6) an der Manschette (1) befestigt ist, deren Abstand um ein vorgegebenes Maß größer als die Länge des zwischen ihnen befestigten, ungespannten Schlauches (2) ist.

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3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Schlauch (2) in seiner Mitte zu einer Bucht gefaltet ist, wobei die Enden der Bucht an der einen Stelle (6) der Manschette (1) befestigt sind, während die Mitte der Bucht an der im Abstand dazu liegenden anderen Stelle (5) der Manschette (1) angebracht ist.

4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Schlauch (2) an der Innenseite der Manschette (1) angebracht ist.

5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Abstand der Stellen (5, 6) auf der unelastischen Manschette (1) etwa 120 % der ungespannten Länge des zwischen diesen Stellen befestigten Schlauches (2) beträgt.

6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß auf der Manschette (1) ein Klettenverschluß aus Haken (3) und Schlaufen (4) zum Schließen der Manschette vorgesehen ist.

7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Widerstandsmeßflüssigkeit an den Enden des Schlauches (2) an Elektroden (12, 13) angeschlossen ist.

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8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Widerstandsmeßflüssigkeit eine bei Raumtemperatur elektrisch leitende Gallium-Indiumlegierung ist.

9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die an den Schlauch (2) angeschlossenen Elektroden (12, 13) zumindest im Anschlußbereich einen größeren Außendurchmesser als der Innendurchmesser des Schlauches (2) haben.

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