DE4205766A1 - Automatisches blutdruckmesssystem - Google Patents
Automatisches blutdruckmesssystemInfo
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Description
Die Erfindung bezieht sich auf ein automatisches Blutdruck
meßsystem der oszillometrischen Ausführung und insbesondere
auf eine Einrichtung, die zum Messen des Blutdrucks eines
Patienten bei der Verminderung der an einer Arterie des
Patienten ausgeübten Druckkraft geeignet ist.
Für das Messen des Blutdrucks eines Patienten ist ein auto
matisches Blutdruckmeßsystem nach dem oszillometrischen
Verfahren bekannt, bei dem der Blutdruck des Patienten durch
Auswerten einer Impulswelle aus Impulsen bestimmt wird, die
von einer Arterie des Patienten synchron mit dessen Herz
schlag erzeugt werden. Dieses bekannte Gerät enthält (a)
eine Preßvorrichtung zum Pressen eines Körperteils des
Patienten und dadurch zum Abpressen einer sich in den Kör
perteil erstreckenden Arterie, (b) eine Drucksteuervorrich
tung zum Regeln der Preßkraft bzw. des Andrucks der Preßvor
richtung und (c) eine Ermittlungseinrichtung, die die
Steuereinrichtung zu einem Erhöhen des Druckes der Preßvor
richtung auf einen Solldruck (von beispielsweise 180 mmHg
oder einen Druck, der um ein geeignetes Ausmaß höher als der
bei einem vorangehenden Zyklus gemessene systolische Blut
druck des Patienten ist), die Impulse einer Impulswelle
sammelt, die von der Arterie erzeugt und zur Preßvorrichtung
übertragen werden, wenn der an der Arterie aufgebrachte
Druck von dem Solldruck weg vermindert wird, und den Blut
druck des Patienten durch Auswertung der gesammelten Impulse
bestimmt. Dieses Gerät ist dazu geeignet, als mittleren
Blutdruck des Patienten einen Druck zu bestimmten, der auf
die Arterie zum Zeitpunkt des Erfassens eines Impulses mit
der größten Amplitude der Amplituden der während des Druck
senkungsvorgangs gesammelten Impulse hat. Außerdem ermittelt
das Gerät als systolischen Blutdruck des Patienten einen
Druck, der an der Arterie zum Zeitpunkt eines Wendepunktes
einer Kurve ausgeübt wird, die die Veränderung der Impulsam
plituden in bezug auf den auf die Arterie ausgeübten Druck
darstellt, wobei der Wendepunkt auf der Seite höheren Drucks
als der mittlere Blutdruck liegt, sowie als diastolischen
Blutdruck einen Druck zum Zeitpunkt eines Wendepunktes einer
Kurve, der auf einem niedrigeren Druck als der mittlere
Blutdruck liegt.
Bei dem bekannten oszillometrischen Blutdruckmeßgerät be
steht jedoch ein Problem insofern, als dann, wenn der momen
tane systolische Blutdruck des Patienten höher als der
Solldruck ist oder wenn der momentane systolische Blutdruck
niedriger als der Solldruck, aber höher als ein Druck zu dem
Zeitpunkt ist, an dem die Ermittlungseinrichtung das Aufneh
men der Impulse der während des Druckminderungsvorgangs zu
der Preßvorrichtung übertragenen Impulswelle beginnt, mit
dem Gerät nicht der systolische Blutdruck des Patienten
gemessen werden kann, da der Solldruck unzureichend niedrig
ist. Falls das Gerät eine Ausführung ist, bei der der systo
lische Blutdruck unmittelbar nach dem Ermitteln des mittle
ren Blutdrucks während des Drucksenkungsvorgangs ermittelt
wird, ist mit dem Gerät bis zu dem Absenken des an der
Arterie ausgeübten Drucks auf einen dem mittleren Blutdruck
entsprechenden Wert nicht erkennbar, daß der Solldruck
unzureichend niedrig ist. Falls das Gerät derart gestaltet
ist, daß ein Blutdruck durch Auswertung der während des
Drucksenkungsvorgangs erhaltenen Impulswellendaten nach
Beenden des Drucksenkungsvorgangs bestimmt wird, kann mit
dem Gerät bis zum Beenden des Drucksenkungsvorgangs nicht
erkannt werden, daß der Solldruck unzureichend ist. Daher
ist es bei einem unzureichenden Solldruck für beide dieser
Geräte erforderlich, den Blutdruckmeßvorgang erneut auszu
führen. Dies führt zu einer Verlängerung der für das Beenden
des Blutdruckmeßvorgangs benötigten Zeit.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, für das
Messen des Blutdrucks eines Patienten während des Vermin
derns der an einer Arterie des Patienten ausgeübten Druck
kraft von einer Sollkraft weg nach dem oszillometrischen
Verfahren ein automatisches Blutdruckmeßsystem zu schaffen,
das die Unzulänglichkeit der Sollkraft erkennt und die
Unzulänglichkeit vor der Blutdruckmessung behebt, um dadurch
die Blutdruckmessung in kürzerer Zeit vorzunehmen.
Die Aufgabe wird erfindungsgemäß mit dem automatischen
Blutdruckmeßsystem gemäß Patentanspruch 1 gelöst.
Bei dem dermaßen gestalteten automatischen Blutdruckmeßsy
stem der oszillometrischen Ausführung nimmt die Detektorvor
richtung eine Impulswelle von dem durch die Preßvorrichtung
angedrückten arteriellen Blutgefäß an einem Abschnitt ab,
der von dem Herzen des Patienten gesehen distal zu der
Preßvorrichtung liegt. Falls die Detektorvorrichtung die
Impulswelle aus dem distalen arteriellen Blutgefäß aufnimmt,
nachdem die Reguliervorrichtung die Druckkraft der Preßvor
richtung auf die erste Sollkraft erhöht hat und bevor die
Meßeinrichtung den Blutdruck des Patienten ermittelt, wird
von der Druckerhöhungseinrichtung die Druckkraft auf eine
zweite Sollkraft erhöht, die um ein vorbestimmtes Ausmaß
größer als die erste Sollkraft ist. Daß die Detektorvorrich
tung die Impulswelle von dem distalen arteriellen Blutgefäß
abgenommen hat, nachdem die Druckkraft auf die erste Sollkraft
erhöht worden ist und bevor der Blutdruck ermittelt wurde,
bedeutet, daß die erste Sollkraft unzureichend gering ist.
Daher wird mit dem System vor dem Bestimmen des Blutdrucks
des Patienten erkannt, ob der erste Solldruck unzureichend
niedrig ist oder nicht. Falls der erste Solldruck als unzu
reichend ermittelt wird, wird durch das System bzw. dessen
Druckerhöhungseinrichtung vor der Blutdruckermittlung die
Druckkraft der Preßvorrichtung auf die zweite Sollkraft
erhöht, die um eine vorbestimmte zusätzliche Druckkraft
größer als die erste Sollkraft ist, wodurch die Unzulänglich
keit der an der Arterie aufgebrachten Druckkraft, nämlich
der ersten Sollkraft behoben wird. Auf diese Weise beendet
das System den Blutdruckmeßvorgang in einer kürzeren Zeit im
Vergleich zu einem herkömmlichen Gerät der Ausführung, mit
dem nach dem Vermindern der an einer Arterie eines Patienten
ausgeübten Druckkraft von der Sollkraft weg auf eine einem
mittleren Blutdruck des Patienten entsprechende Druckkraft
ermittelt wird, ob die Soll-Druckkraft unzureichend ist oder
nicht, und der ganze Blutdruckmeßvorgang wiederholt wird,
falls die Sollkraft als unzureichend ermittelt wurde.
Vorteilhafte Ausgestaltungen des erfindungsgemäßen automati
schen Blutdruckmeßsystems sind in den Unteransprüchen aufge
führt.
Die Erfindung wird nachstehend anhand eines Ausführungsbei
spiels unter Bezugnahme auf die Zeichnung näher erläutert,
in der:
Fig. 1 eine schematische Darstellung eines
oszillometrischen automatischen Blutdruckmeßsystems ist, in
welchem die Erfindung angewandt ist,
Fig. 2 ein Ablaufdiagramm eines Teils der
Steuerprogramme ist, gemäß denen das System nach Fig. 1
arbeitet, und
Fig. 3 ein Ablaufdiagramm eines anderen Teils
der Steuerprogramme ist, gemäß denen das System nach Fig. 1
arbeitet.
Die Fig. 1 zeigt ein oszillometrisches automatisches Blut
druckmeßsystem gemäß einem Ausführungsbeispiel. In der Figur
ist mit 10 eine aus Gummi gebildete aufpumpbare Manschette
bezeichnet. Die Manschette 10 ist röhrenförmig. Die Man
schette 10 wird beispielsweise um einen oberen Teil 13 eines
Arms 12 eines Patienten gelegt. Die Manschette 10 dient als
Preßvorrichtung zum Pressen des Oberarms 13. über Röhren
sind mit der Manschette 10 ein Drucksensor 14, ein Schalt
ventil 16 und eine Luftpumpe 18 verbunden. Die Luftpumpe 18
führt der Manschette 10 Druckluft zu, wodurch der Luftdruck
in der Manschette 10 erhöht wird. Der Drucksensor 14 erfaßt
den nachfolgend als Manschettendruck P bezeichneten Luft
druck in der Manschette 10 und erzeugt ein den erfaßten
Manschettendruck P darstellendes Drucksignal SP, das einem
ersten und einem zweiten Filter 22 bzw. 24 zugeführt wird.
Das erste Filter 22 enthält ein Tiefpaßfilter, das bei der
Aufnahme des Drucksignals SP nur ein Manschettendrucksignal
SK durchläßt, das einem statischen Druck in der Manschette
10 entspricht. Das Manschettendrucksignal SK wird über einen
ersten Analog/Digital- bzw. A/D-Wandler 26 einer Steuerein
heit 28 zugeführt. Das zweite Filter 24 enthält ein Bandpaß
filter, welches auf das Zuführen des Drucksignals SP hin nur
ein Impulswellensignal SM1 durchläßt, das einer Druckimpuls
welle aus Impulsen entspricht, die von einer Brachialarterie
synchron mit dem Herzschlag des Patienten erzeugt und zu der
Manschette 10 übertragen werden. Das Impulswellensignal SM1
wird der Steuereinheit 28 über einen zweiten A/D-Wandler 30
zugeführt. Das Schaltventil 16 ist selektiv in eine erste
Stellung (Aufpumpstellung), bei der es das Erhöhen des
Manschettendrucks P zuläßt, in eine zweite Stellung (Lang
samablaßstellung), in der es das Verringern des Manschetten
drucks P mit geringer Geschwindigkeit zuläßt, oder in eine
dritte Stellung (Schnellablaßstellung) einstellbar, in der
es das schnelle Vermindern des Manschettendrucks P zuläßt.
Bei dem Ausführungsbeispiel wirken das Schaltventil 16, die
Luftpumpe 18 und andere Elemente als Reguliervorrichtung zum
Regulieren der Druckkraft bzw. des Manschettendrucks P der
Preßvorrichtung bzw. der Manschette 10 zusammen.
Die Steuereinheit 28 enthält einen Mikrocomputer, der im
wesentlichen eine Zentraleinheit (CPU), einen Festspeicher
(ROM), einen Schreib/Lesespeicher (RAM) und eine Eingabe/
Ausgabe-Einheit (I/O) aufweist. Die Zentraleinheit verarbei
tet unter Nutzung der vorübergehenden Speicherung in dem
Schreib/Lesespeicher die im voraus in dem Festspeicher
gespeicherten Steuerprogramme und erzeugt über die Eingabe/
Ausgabe-Einheit Steuersignale für nicht gezeigte jeweilige
Treiberschaltungen für das Schaltventil 16 und die Luftpumpe
18. Auf diese Weise steuert die Steuereinheit 28 das Schalt
ventil 16 und die Luftpumpe 18 für das Regeln des Manschet
tendrucks P. Die Steuereinheit 28 steuert diese Reguliervor
richtung 16, 18 zu einer Erhöhung des Manschettendrucks P
auf einen Solldruck Pma. Falls ein nachfolgend beschriebener
Pulswellensensor 34 eine Impulswelle erfaßt, nachdem der
Manschettendruck P auf den Solldruck Pma erhöht worden ist
und bevor die Blutdruckermittlung ausgeführt ist, steuert
die Steuereinheit 28 die Reguliervorrichtung zu einer Erhö
hung des Manschettendrucks P auf einen zweiten Solldruck
Pmb, der um ein vorbestimmtes Ausmaß höher als der erste
Solldruck Pma ist. Außerdem nimmt die Steuereinheit 28 die
Impulswelle bzw. Impulse derselben auf, die von der Bra
chialarterie erzeugt und zu der Manschette 10 übertragen
werden, wenn der Manschettendruck P von dem ersten oder dem
zweiten Solldruck Pma oder Pmb weg verringert wird, und
ermittelt aus den aufgenommenen Impulsen einen mittleren,
einen systolischen und einen diastolischen Blutdruck des
Patienten. Die Steuereinheit 28 bewirkt an einem Sichtgerät
32 wie einer Kathodenstrahlröhre die Anzeige der ermittelten
Druckwerte. Diese Blutdruckermittlung wiederholt die Steuer
einheit 28 in vorbestimmten regelmäßigen Zeitabständen. Bei
dem Ausführungsbeispiel dient die Steuereinheit 28 als
Druckerhöhungseinrichtung zum Erhöhen des Manschettendrucks
P auf den zweiten Solldruck Pmb, der um das vorbestimmte
Ausmaß höher als der erste Solldruck Pma ist.
Der Pulswellensensor 34 ist an die Steuereinheit 28 über
einen dritten A/D-Wandler 36 angeschlossen. Der Pulswellen
sensor 34 ist an der Innenfläche eines langen Armbands 38
befestigt, das an seinen entgegengesetzten Enden ein Paar
von (nicht gezeigten) Befestigungsvorrichtungen hat. Das
Armband 38 wird derart um ein Handgelenk 40 des durch die
Manschette 10 angedrückten Arms 12 gelegt, daß der Pulswel
lensensor 34 über einer radialen Arterie liegt, die eine
Fortsetzung der durch die Manschette 10 gedrückten Brachial
arterie ist und vom Herzen des Patienten her gesehen distal
zu der Manschette 10 liegt. Wenn die Befestigungsvorrichtun
gen des Armbands 38 um das Handgelenk 40 herum miteinander
befestigt sind, wird der Pulswellensensor 34 über das
Hautgewebe mit einem geeigneten Druck gegen die radiale
Arterie gepreßt. Der Pulswellensensor 34 ist beispielsweise
durch einen Halbleiter-Dehnungsmeßstreifen oder ein
piezoelektrisches Element gebildet. Der Pulswellensensor 34
nimmt eine nachfolgend als distale Impulswelle bezeichnete
Druckimpulswelle auf, die von der distal zu der durch die
Manschette 10 gedrückten Brachialarterie gelegenen radialen
Arterie erzeugt wird. Wie die zu der Manschette 10 übertra
genen Pulsschläge besteht die distale Impulswelle aus Impul
sen, die synchron mit dem Herzschlag des Patienten erzeugt
werden. Der Pulswellensensor 34 gibt ein der erfaßten dista
len Impulswelle entsprechendes Impulswellensignal SM2 über
den dritten A/D-Wandler 38 an die Steuereinheit 28 ab. Bei
dem Ausführungsbeispiel wirken der Pulswellensensor 34 und
das Armband 38 als Detektorvorrichtung zum Erfassen der di
stalen Impulswelle zusammen.
Gemäß den in dem Festspeicher im voraus gespeicherten
Steuerprogrammen ermittelt die Steuereinheit 28 eine maxima
le und eine minimale Höhe eines Impulses der durch den
Pulswellensensor 34 erfaßten distalen Impulswelle sowie
einen Zusammenhang zwischen Blutdruck und Impulshöhe (bei
spielsweise als lineare Funktion) unter Heranziehen der
ermittelten maximalen und minimalen Impulshöhe und des
mittels der Manschette 10 gemessenen systolischen und dia
stolischen Blutdrucks. Nach dem Ermitteln des Blutdruck/
Impulshöhe-Zusammenhangs bestimmt die Steuereinheit 28
fortgesetzt aus der maximalen und minimalen Höhe der jewei
ligen Impulse der mittels des Pulswellensensors 34 erfaßten
distalen Impulswelle gemäß dem ermittelten Zusammenhang den
systolischen und den diastolischen Blutdruck des Patienten
und führt an dem Sichtgerät 32 die Anzeige der für jeden
Impuls ermittelten Blutdruckwerte herbei.
Als nächstes wird die Funktion dieses Überwachungssystems
anhand der Ablaufdiagramme in Fig. 2 und 3 beschrieben.
Auf das Einschalten der Stromversorgung des Systems hin wird
an diesem eine Anfangseinstellung vorgenommen und die Steue
rung durch die Zentraleinheit der Steuereinheit 28 beginnt
mit einem Schritt S1, bei dem ermittelt wird, ob ein nicht
gezeigter Einschalter eingeschaltet worden ist oder nicht.
Falls der Schalter nicht eingeschaltet wurde, wird der
Schritt S1 wiederholt. Falls andererseits bei dem Schritt S1
der Schalter eingeschaltet ist, schreitet die Steuerung
durch die Zentraleinheit zu einem Schritt S2 weiter, bei dem
das Schaltventil 16 in dessen Aufpumpstellung geschaltet
wird und die Luftpumpe 18 zum Erhöhen des Manschettendrucks
P auf einen vorbestimmten Anfangssolldruck Pm (von bei
spielsweise 180 mmHg) eingeschaltet wird, wonach die Luft
pumpe 18 abgeschaltet wird. Auf den Schritt S2 folgt ein
Schritt S3, bei dem das Schaltventil 16 aus der Aufpumpstel
lung in die Langsamablaßstellung umgestellt wird, um das
Verringern des Manschettendrucks P mit einer vorbestimmten
niedrigen Geschwindigkeit zu beginnen.
Auf den Schritt S3 folgt ein Schritt S4, bei dem ermittelt
wird, ob der Pulswellensensor 34 die distale Impulswelle
erfaßt oder nicht. Falls der anfängliche Solldruck Pm höher
als der systole Blutdruck des Patienten ist und daher durch
das von der Manschette 10 hervorgerufene Abpressen die
Blutströmung durch die Brachialarterie vollständig unterbro
chen ist, ergibt der Schritt S4 die negative Antwort. In
diesem Fall schreitet das Programm zu einem Schritt S5
weiter, bei dem ermittelt wird, ob vom Beginn der Manschet
tendruckverringerung an eine bestimmte Zeit abgelaufen ist
oder nicht. Diese bestimmte Zeit kann eine von dem Beginn
der Manschettendruckverminderung an bemessene vorbestimmte
Zeitspanne sein, welche für das Auftreten einer vorbestimm
ten Anzahl von Impulsen erforderlich ist oder welche für das
Vermindern des Manschettendrucks P um ein vorbestimmtes
Ausmaß benötigt wird. Falls die bestimmte Zeit nicht
abgelaufen ist und daher der Schritt S5 eine negative Er
mittlung ergibt, werden die Schritte S4 und S5 wiederholt.
Falls andererseits die Zeit abgelaufen ist und der Schritt
S5 die Antwort "JA" ergibt, schreitet das Programm zu einem
Schritt S8 weiter, bei dem das Einlesen der Impulse der von
der Brachialarterie erzeugten und zu der Manschette 10
übertragenen Impulswelle beginnt. D.h., von der Steuerein
heit 28 werden während der bestimmten Zeit nach dem Beginn
der Manschettendruckverminderung keine Impulse der Impuls
welle aufgenommen. Die bei dem Schritt S8 eingelesenen
Impulse, nämlich die Signale SM1 werden zur Verwendung für
die Blutdruckbestimmung bei einem Schritt S10 gespeichert.
Falls andererseits während der vorstehend genannten bestimm
ten Zeit der Pulswellensensor 34 die distale Impulswelle
erfaßt hat und daher die Antwort bei dem Schritt S4 "JA"
ist, bedeutet dies, daß der Solldruck Pma, nämlich bei dem
anfänglichen Steuerzyklus der Solldruck Pm, von dem ausge
hend die Manschettendruckverminderung beginnt, d. h., der
Manschettendruck, von welchem an bei dem Schritt S8 die
Impulsaufnahme beginnt, niedriger als der systolische Blut
druck des Patienten ist, nämlich unzureichend niedrig ist.
Infolgedessen schreitet das Programm zu Schritten S6 und S7
weiter. Bei dem Schritt S6 wird für die gegenwärtige Regel
schleife dem ersten Solldruck Pma ein vorbestimmter Druck
wert ΔP (von beispielsweise 10 mmHg) hinzuaddiert, um einen
zweiten Solldruck Pmb zu erhalten, der als erster Solldruck
Pma angesetzt wird, falls diesbezüglich in der folgenden
Programmschleife der Schritt S4 eine weitere positive Er
mittlung ergibt. Auf den Schritt S6 folgt der Schritt S7,
bei dem das Schaltventil 16 aus der Langsamablaßstellung in
die Aufpumpstellung umgestellt wird und die Luftpumpe 18
eingeschaltet wird. Darauffolgend kehrt das Programm zu dem
Schritt S3 und den nachfolgenden Schritten zurück. Falls
sich in dieser Programmschleife bei dem Schritt S4 wieder
die Antwort "JA" ergibt, schreitet das Programm zu den
Schritten S6 und S7 weiter, um den Manschettendruck P auf
einen neuen zweiten Solldruck Pmb zu erhöhen, der um den
vorbestimmten Druckwert ΔP höher ist als der erste Solldruck
Pma, nämlich als der Manschettendruck zum Zeitpunkt des
Beginnens der Manschettendruckverminderung bei dem Schritt
S3 in dieser Programmschleife, d. h., als der bei dem Schritt
S7 in der vorangehenden Programmschleife herbeigeführte
zweite Solldruck Pmb. Darauffolgend wird bei dem Schritt S3
in der nächsten Programmschleife der Manschettendruck P von
einem neuen ersten Solldruck Pma, nämlich dem vorstehend
genannten neuen zweiten Solldruck Pmb ausgehend verringert.
Auf diese Weise wird mit diesem Überwachungssystem nach
Beginn der Manschettendruckverminderung und vor der Blut
druckbestimmung bzw. im einzelnen vor dem Beginn der Impuls
aufnahme ermittelt, ob der erste Solldruck Pma, von dem an
die Manschettendruckverminderung beginnt, unzureichend
niedrig ist oder nicht. Falls festgestellt wird, daß der
erste Solldruck Pma unzureichend niedrig ist, wird von dem
Überwachungssystem fortgesetzt der Manschettendruck P bis zu
einem Druck erhöht, der ausreichend höher als der systoli
sche Blutdruck ist.
Nachdem bei dem Schritt S8 die Steuereinheit 28 begonnen
hat, die Impulse der zu der Manschette 10 übertragenen
Impulswelle aufzunehmen, schreitet das Programm zu einem
Schritt S9 weiter, bei dem ermittelt wird, ob die Steuerein
heit 28 einen Impuls, nämlich ein Signal SM1 für einen
Impuls der zu der Manschette 10 übertragenen Impulswelle
aufgenommen hat. Wenn dies bei dem Schritt S9 nicht der Fall
ist, werden die Schritte S8 und S9 wiederholt. Falls ande
rerseits die Steuereinheit 28 einen Impuls der Impulswelle
eingelesen hat und daher der Schritt S9 die Antwort "JA"
ergibt, schreitet das Programm zu dem Schritt S10 für das
Ausführen der Blutdruckbestimmungsroutine weiter. Diese
Routine ist ein bekannter Algorithmus zur oszillometrischen
Blutdruckmessung, bei dem durch Auswerten der Änderung der
jeweiligen Amplituden der erfaßten Impulse in bezug auf die
Änderung des Manschettendrucks P der mittlere, der systoli
sche und der diastolische Blutdruck bestimmt werden. Im
einzelnen wird von der Steuereinheit 28 ein nachstehend als
Maximalimpuls bezeichneter Impuls ermittelt, der von den
Amplituden der während der Manschettendruckverminderung
erfaßten Impulse die größte Amplitude hat, und als mittlerer
Blutdruck des Patienten der Manschettendruck zum Zeitpunkt
des Erfassens des maximalen Impulses bestimmt. Außerdem
bestimmt die Steuereinheit 28 als systolischen Blutdruck des
Patienten den Manschettendruck zum Zeitpunkt eines Wende
punktes einer die Änderung der Impulsamplituden darstellen
den Kurve, der zu einem höherem Druck als der mittlere
Blutdruck hin liegt, und als diastolischen Blutdruck des
Patienten den Manschettendruck zum Zeitpunkt eines Wende
punktes der Kurve, der auf einem niedrigeren Druck als der
mittlere Blutdruck liegt. Darauffolgend schreitet das Pro
gramm zu einem Schritt S11 weiter, bei dem ermittelt wird,
ob die Blutdruckbestimmung abgeschlossen ist oder nicht.
Falls die Blutdruckbestimmung noch nicht abgeschlossen ist,
werden die Schritte S8 bis S11 wiederholt. Falls anderer
seits die Blutdruckbestimmung beendet ist und dies bei dem
Schritt S11 ermittelt wird, schreitet das Programm der
Zentraleinheit zu einem Schritt S12 weiter, bei dem das
Schaltventil 16 aus der Langsamablaßstellung in die Schnell
ablaßstellung umgestellt wird, um den Manschettendruck P mit
hoher Geschwindigkeit zu verringern. Darauffolgend schreitet
das Programm zu einem Schritt S13 weiter, bei dem die ermit
telten Blutdruckwerte an dem Sichtgerät 32 angezeigt werden.
Als nächstes schreitet das Programm zu einem Schritt S14
weiter, bei dem ein Impuls der durch den Pulswellensensor 34
erfaßten distalen Impulswelle, nämlich ein den Impuls dar
stellendes elektrisches Signal SM2 eingelesen wird. Darauf
folgend schreitet das Programm zu einem Schritt S15 weiter,
bei dem ein Zusammenhang zwischen dem Blutdruck und der
Impulshöhe, nämlich der Höhe des Signals SM2 ermittelt wird.
Im einzelnen wird von der Steuereinheit 28 eine maximale und
eine minimale Höhe, d. h., eine obere und eine untere Spit
zenamplitude des bei dem Schritt S14 erfaßten Impulses
ermittelt und unter Ansetzen der ermittelten maximalen und
minimalen Impulshöhe sowie des bei dem Schritt S10 bestimm
ten systolischen und diastolischen Blutdrucks eine lineare
Funktion ermittelt. Dieses Verfahren ist in Einzelheiten in
der europäischen Patentanmeldung No. 9 09 00 325.3 der Anmel
derin beschrieben.
Auf den Schritt S15 folgt ein Schritt S16, bei dem ermittelt
wird, ob der Pulswellensensor 34 einen Impuls der distalen
Impulswelle erfaßt hat. Wenn dies nicht der Fall ist, wird
der Schritt S16 wiederholt. Falls dagegen der Pulswellensen
sor 34 einen Impuls aufgenommen hat und dies bei dem Schritt
S16 ermittelt wird, schreitet das Programm zu einem Schritt
S17 weiter, bei dem eine maximale und eine minimale Höhe des
erfaßten Impulses ermittelt wird, und danach zu einem
Schritt S18, bei dem aus der maximalen und der minimalen
Impulshöhe, die bei dem Schritt S17 ermittelt wurden, gemäß
dem bei dem Schritt S15 ermittelten Blutdruck/Impulshöhe-
Zusammenhang der systolische und der diastolische Blutdruck
des Patienten bestimmt werden. Im weiteren wird bei einem
Schritt S19 von der Steuereinheit 28 an dem Sichtgerät 32
die Anzeige der ermittelten Blutdruckwerte herbeigeführt.
Danach schreitet das Programm zu einem Schritt S20 weiter,
bei dem ermittelt wird, ob der Einschalter ausgeschaltet
wurde. Wenn dies bei dem Schritt S20 nicht der Fall ist,
schreitet das Programm zu einem Schritt S21 weiter, bei dem
ermittelt wird, ob ein vorbestimmter gleichmäßiger Zeitab
stand (von beispielsweise 5 bis 10 Minuten) abgelaufen ist.
Wenn dies bei dem Schritt S21 nicht der Fall ist, kehrt das
Programm zu dem Schritt S16 und den nachfolgenden Schritten
zurück, um gemäß dem bei dem Schritt S15 ermittelten Zusam
menhang und der maximalen und minimalen Höhe eines jeden von
nach der Ermittlung des Zusammenhangs durch den Pulswellen
sensor 34 erfaßten Impulses den systolischen und den diasto
lischen Blutdruck des Patienten zu bestimmen und die für
jeden Impuls ermittelten Blutdruckwerte fortgesetzt an dem
Sichtgerät 32 anzuzeigen. Falls andererseits bei dem Schritt
S21 der vorbestimmte Zeitabstand abgelaufen ist, kehrt das
Programm zu dem Schritt S2 und den nachfolgenden Schritten
zurück, um bei dem Schritt S10 den systolischen und den
diastolischen Blutdruck des Patienten mittels der Manschette
10 zu messen, bei dem Schritt S15 den Blutdruck/Impulshöhe-
Zusammenhang zu aktualisieren und bei dem Schritt S18 den
Blutdruck des Patienten mittels des Pulswellensensors 34 zu
überwachen. Falls dagegen bei dem Schritt S20 der Einschal
ter ausgeschaltet ist, kehrt das Programm zu dem Schritt S1
zurück, um das Einschalten des Schalters abzuwarten.
Aus der vorstehenden Beschreibung ist ersichtlich, daß bei
diesem Blutdrucküberwachungssystem der Pulswellensensor 34
an die radiale Arterie angesetzt ist, die sich aus der durch
die Manschette 10 angedrückten Brachialarterie fortsetzt und
die vom Herzen des Patienten gesehen an der distalen Seite
der Manschette 10 liegt, so daß der Sensor 34 von der radia
len Arterie die distale Impulswelle abnimmt. Falls der
Pulswellensensor 34 die distale Impulswelle erfaßt, nachdem
der Manschettendruck P auf den ersten Solldruck Pma erhöht
wurde und bevor die Steuereinheit 28 die Impulse der zur
Manschette 10 übertragenen Impulswelle aufzunehmen beginnt,
wird von dem Überwachungssystem erkannt, daß der erste
Solldruck Pma unzureichend niedrig ist. In diesem Fall
erhöht das Überwachungssystem den Manschettendruck P auf den
zweiten Solldruck Pmb, der um das vorbestimmte Druckausmaß
höher ist als der erste Solldruck Pma, und, unter Wiederho
lung dieses Vorgangs, falls es erforderlich ist, bis zu
einem Druck, der ausreichend höher als der systolische
Blutdruck des Patienten ist. Somit wird mit diesem System
die Blutdruckmessung in einer kürzeren Zeit als mit einem
herkömmlichen Gerät beendet, bei dem bis zum Senken des
Manschettendrucks auf einen Druck, der gleich einem
mittleren Blutdruck des Patienten ist, ein unzureichend
niedriger Solldruck nicht erkannt wird.
Da bei diesem Ausführungsbeispiel die Ermittlung, ob der
erste Solldruck Pma ausreichend hoch ist oder nicht, nach
dem Beginn der Manschettendruckverringerung und vor dem
Beginn des Impulsaufnahmevorgangs vorgenommen wird, wird die
Blutdruckmessung in einer noch kürzeren Zeit als in dem Fall
abgeschlossen, daß die Ermittlung vor dem Beginn der Man
schettendruckverringerung ausgeführt wird. Es ist jedoch
auch möglich, dieses Ausführungsbeispiel zu einer Ermittlung
vor dem Beginn der Manschettendrucksenkung abzuändern.
Ferner dient bei diesem Ausführungsbeispiel der für das
Überwachen des Blutdrucks des Patienten vorgesehene Pulswel
lensensor 34 auch als Distalimpulswellen-Detektorvorrichtung
für das Erkennen, ob der erste Solldruck Pma unzureichend
ist oder nicht. Diese Gestaltung trägt dazu bei, den Aufbau
des Überwachungs- bzw. Meßsystems zu vereinfachen.
Während bei dem beschriebenen Ausführungsbeispiel der Puls
wellensensor 34 durch die von dem Armband 38 ausgeübte
Andruckkraft an das Handgelenk 40 angedrückt wird, ist es
auch möglich, anstelle des Armbands 38 eine besondere An
druckvorrichtung zu verwenden, die in der vorstehend genann
ten europäischen Patentanmeldung No. 9 09 00 325.3 beschrie
ben ist. Diese Andruckvorrichtung weist ein Gehäuse auf, das
mittels eines Bandes beispielsweise an ein Handgelenk
angesetzt werden kann und in das von einem offenen Ende
desselben her der Pulswellensensor eingeschoben werden kann.
In diesem Fall wird die an dem Pulswellensensor ausgeübte
Andruckkraft durch Ändern des Luftdrucks in einer Kammer
eingestellt, die in dem Gehäuse gebildet ist.
Bei dem beschriebenen Ausführungsbeispiel wird zwar durch
den Pulswellensensor 34 die distale Impulswelle von der
radialen Arterie abgenommen, jedoch ist es auch möglich,
eine Vorrichtung zum Abnehmen einer Impulswelle von einer
Fingerarterie zu verwenden, die von dem Körper weiter ab
liegt als die radiale Arterie. Alternativ ist es auch mög
lich, mittels einer Manschette eine Oberschenkelarterie
abzupressen und mit einem Pulswellensensor eine Impulswelle
an einer dorsalen Fußarterie an der distalen Seite der von
der Manschette angedrückten Oberschenkelarterie abzunehmen.
Ferner ist es möglich, anstelle des Pulswellensensors 34 für
das Abnehmen einer Druckimpulswelle als Distalimpulswellen-
Detektorvorrichtung ein Oxymeter zum optischen Erfassen des
Blutsauerstoffgehalts des Patienten zu verwenden. Die mit
tels des Oxymeters erfaßte Blutsauerstoffsättigung kann als
distale Impulswelle für die Ermittlung benutzt werden, ob
der erste Solldruck Pma unzureichend niedrig ist oder nicht.
Bei dem beschriebenen Ausführungsbeispiel wurden zwar die
Schritte S8 und S9 nach den Schritten S3 bis S7 ausgeführt,
jedoch können die Schritte S8 und S9 gleichzeitig mit den
Schritten S3 bis S7 ausgeführt werden.
Bei dem beschriebenen Überwachungs- bzw. Meßsystem werden
die Blutdruckbestimmungen in vorbestimmten gleichmäßigen
Zeitabständen mittels der Manschette 10 aufeinanderfolgend
ausgeführt, während der Blutdruck des Patienten durch Be
stimmen des systolischen und diastolischen Blutdrucks bei
jedem der Impulse einer mittels des Pulswellensensors 34
erfaßten Impulswelle überwacht wird. Das Grundprinzip der
Erfindung ist jedoch auch bei andersartigen Blutdruckmeßge
räten anwendbar, beispielsweise bei einem Gerät, bei dem ein
Pulswellensensor ausschließlich für die Erkennung verwendet
wird, ob der erste Solldruck Pma unzureichend ist oder
nicht. In diesem Fall kann das Gerät derart gestaltet sein,
daß die Blutdruckbestimmung nur einmalig auf das Einschalten
des Schalters hin ausgeführt wird.
Claims (10)
1. Automatisches Blutdruckmeßsystem für das Messen des
Blutdrucks eines Patienten nach dem oszillometrischen Ver
fahren, bei dem der Blutdruck durch Auswertung einer Impuls
welle aus Impulsen bestimmt wird, die von einem arteriellen
Blutgefäß des Patienten synchron mit dem Herzschlag dessel
ben erzeugt werden, gekennzeichnet durch
eine Preßvorrichtung (10, 18) zum Abpressen eines Körperteils (13) des Patienten und dadurch zum Abpressen eines sich in den Körperteil des Patienten erstreckenden arteriellen Blutgefäßes,
eine Reguliervorrichtung (16, 28) zum Regulieren der Andruckkraft der Preßvorrichtung,
eine Meßeinrichtung (28), die die Reguliervorrichtung zu einem Verstärken der Andruckkraft der Preßvorrichtung auf eine erste Sollkraft steuert, die Impulse einer von dem arteriellen Blutgefäß erzeugten und zu der Preßvorrichtung übertragenen Impulswelle aufnimmt, wenn die Andruckkraft von der ersten Sollkraft ausgehend vermindert wird, und unter Auswertung der aufgenommenen Impulse den Blutdruck des Patienten bestimmt,
eine Detektorvorrichtung (34), die von einem Teilab schnitt des arteriellen Blutgefäßes, der von dem Herzen des Patienten her gesehen distal zu der Preßvorrichtung liegt, eine Impulswelle erfaßt, und
eine Druckerhöhungseinrichtung (28), die dann, wenn die Detektorvorrichtung die Impulswelle an dem distalen arte riellen Blutgefäß erfaßt, nachdem die Reguliervorrichtung die Andruckkraft der Preßvorrichtung auf die erste Sollkraft erhöht hat und bevor die Meßeinrichtung den Blutdruck des Patienten bestimmt, die Andruckkraft auf eine zweite Soll kraft erhöht, die um ein vorbestimmtes Ausmaß größer ist als die erste Sollkraft.
eine Preßvorrichtung (10, 18) zum Abpressen eines Körperteils (13) des Patienten und dadurch zum Abpressen eines sich in den Körperteil des Patienten erstreckenden arteriellen Blutgefäßes,
eine Reguliervorrichtung (16, 28) zum Regulieren der Andruckkraft der Preßvorrichtung,
eine Meßeinrichtung (28), die die Reguliervorrichtung zu einem Verstärken der Andruckkraft der Preßvorrichtung auf eine erste Sollkraft steuert, die Impulse einer von dem arteriellen Blutgefäß erzeugten und zu der Preßvorrichtung übertragenen Impulswelle aufnimmt, wenn die Andruckkraft von der ersten Sollkraft ausgehend vermindert wird, und unter Auswertung der aufgenommenen Impulse den Blutdruck des Patienten bestimmt,
eine Detektorvorrichtung (34), die von einem Teilab schnitt des arteriellen Blutgefäßes, der von dem Herzen des Patienten her gesehen distal zu der Preßvorrichtung liegt, eine Impulswelle erfaßt, und
eine Druckerhöhungseinrichtung (28), die dann, wenn die Detektorvorrichtung die Impulswelle an dem distalen arte riellen Blutgefäß erfaßt, nachdem die Reguliervorrichtung die Andruckkraft der Preßvorrichtung auf die erste Sollkraft erhöht hat und bevor die Meßeinrichtung den Blutdruck des Patienten bestimmt, die Andruckkraft auf eine zweite Soll kraft erhöht, die um ein vorbestimmtes Ausmaß größer ist als die erste Sollkraft.
2. System nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die
Druckerhöhungseinrichtung (28) das Erhöhen der Druckkraft in
Stufen des vorbestimmten Ausmaßes fortsetzt, bis die Detek
torvorrichtung (34) keine Impulswelle an dem distalen arte
riellen Blutgefäß erfaßt.
3. System nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet,
daß die Meßeinrichtung (28) das Aufnehmen der zu der Preß
vorrichtung (10) übertragenen Impulse zu einem Zeitpunkt
beginnt, an dem nach dem Beginn der Verminderung der
Andruckkraft von der ersten Sollkraft ausgehend eine vorbe
stimmte Zeit abgelaufen ist.
4. System nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch
gekennzeichnet, daß die Preßvorrichtung
eine aufpumpbare Manschette (10), die zum Umlegen um den Körperteil (13) des Patienten ausgebildet ist, und
eine Vorrichtung (18) aufweist, die der Manschette ein Druckfluid zum Aufpumpen der Manschette und dadurch zum Pressen des Körperteils und des arteriellen Blutgefäßes zuführt.
eine aufpumpbare Manschette (10), die zum Umlegen um den Körperteil (13) des Patienten ausgebildet ist, und
eine Vorrichtung (18) aufweist, die der Manschette ein Druckfluid zum Aufpumpen der Manschette und dadurch zum Pressen des Körperteils und des arteriellen Blutgefäßes zuführt.
5. System nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch
gekennzeichnet, daß die Detektorvorrichtung einen Pulswel
lensensor (34) aufweist, der zum Anpressen gegen das distale
arterielle Blutgefäß für das Aufnehmen einer Druckimpulswel
le von diesem ausgelegt ist.
6. System nach Anspruch 5, gekennzeichnet durch
eine erste Einrichtung (S14), die die Höhe der durch den Pulswellensensor (34) erfaßten Druckimpulswelle ermit telt, wenn das arterielle Blutgefäß nicht durch die Preßvor richtung abgedrückt ist,
eine zweite Einrichtung (S15), die aus dem durch die Meßeinrichtung (28, S10) ermittelten Blutdruck und der ermittelten Höhe der Druckimpulswelle einen Zusammenhang zwischen dem Blutdruck und der Impulshöhe ermittelt,
eine dritte Einrichtung (S17), die die Höhe eines jeden Impulses der Druckimpulswelle ermittelt, der durch den Pulswellensensor nach dem Ermitteln des Zusammenhangs erfaßt wird, und
eine vierte Einrichtung (S18), die gemäß dem ermittel ten Zusammenhang und der ermittelten Höhe des jeweiligen Impulses den Blutdruck des Patienten bestimmt.
eine erste Einrichtung (S14), die die Höhe der durch den Pulswellensensor (34) erfaßten Druckimpulswelle ermit telt, wenn das arterielle Blutgefäß nicht durch die Preßvor richtung abgedrückt ist,
eine zweite Einrichtung (S15), die aus dem durch die Meßeinrichtung (28, S10) ermittelten Blutdruck und der ermittelten Höhe der Druckimpulswelle einen Zusammenhang zwischen dem Blutdruck und der Impulshöhe ermittelt,
eine dritte Einrichtung (S17), die die Höhe eines jeden Impulses der Druckimpulswelle ermittelt, der durch den Pulswellensensor nach dem Ermitteln des Zusammenhangs erfaßt wird, und
eine vierte Einrichtung (S18), die gemäß dem ermittel ten Zusammenhang und der ermittelten Höhe des jeweiligen Impulses den Blutdruck des Patienten bestimmt.
7. System nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die
Meßeinrichtung (28, S10) einen systolischen und einen dia
stolischen Blutdruck des Patienten bestimmt, die erste
Einrichtung (S14) eine maximale und eine minimale Höhe eines
Impulses der von dem Pulswellensensor (34) erfaßten Druckim
pulswelle ermittelt, die zweite Einrichtung (S15) aus dem
durch die Meßeinrichtung (28, S10) ermittelten systolischen
und diastolischen Blutdruck und der ermittelten maximalen
und minimalen Impulshöhe den Blutdruck/Impulshöhe-Zusammen
hang ermittelt, die dritte Einrichtung (S17) eine maximale
und eine minimale Höhe eines jeden Impulses der durch den
Pulswellensensor nach dem Ermitteln des Blutdruck/Impuls
höhe-Zusammenhangs erfaßten Druckimpulswelle ermittelt und
die vierte Einrichtung (S18) aus dem Blutdruck/Impulshöhe-
Zusammenhang und der maximalen und der minimalen Höhe eines
jeden Impulses der Druckimpulswelle einen systolischen und
einen diastolischen Blutdruck des Patienten bestimmt.
8. System nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet,
daß die Meßeinrichtung (28, S10) den Blutdruck des Patienten
in vorbestimmten regelmäßigen Zeitabständen bestimmt, die
zweite Einrichtung (S15) gemäß den in den gleichmäßigen
Zeitabständen bestimmten Blutdrücken und der ermittelten
Höhe der Druckimpulswelle den Blutdruck/Impulshöhe-Zusammen
hang neu festlegt, die dritte Einrichtung (S17) da
nach die Höhe eines jeden der erfaßten Druckimpulswelle
ermittelt und die vierte Einrichtung (S18) aus dem jeweils
neu bestimmten Zusammenhang und der ermittelten Höhe des
jeweiligen Impulses den Blutdruck des Patienten bestimmt.
9. System nach einem der Ansprüche 6 bis 8, dadurch gekenn
zeichnet, daß die zweite Einrichtung (S15) den Blutdruck/
Impulshöhe-Zusammenhang derart bestimmt, daß der Blutdruck
eine lineare Funktion der Impulshöhe ist.
10. System nach einem der Ansprüche 6 bis 9, gekennzeichnet
durch eine Sichtanzeigevorrichtung (32) zur Sichtanzeige des
durch die Meßeinrichtung (28, S10) ermittelten Blutdrucks
und des durch die vierte Einrichtung (S18) ermittelten
Blutdrucks.
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