DE69532610T2

DE69532610T2 - Automatisch aktivierte blutdruckmessvorrichtung

Info

Publication number: DE69532610T2
Application number: DE69532610T
Authority: DE
Inventors: G. Richard CARO; H. Mark SHER; P. Bryan FLAHERTY
Original assignee: Masimo Corp
Current assignee: Masimo Corp
Priority date: 1994-10-13
Filing date: 1995-09-28
Publication date: 2004-08-05
Anticipated expiration: 2015-09-29
Also published as: EP0785746B1; EP0785746A1; EP0785746A4; DE69532610D1; JPH10512161A; AU3759795A; JP3908783B2; WO1996011625A1

Description

Gebiet der Erfindung
Die Erfindung betrifft ein Gerät zur automatischen Aktivierung einer Blutdruckmeßvorrichtung in Abhängigkeit von verschiedenen erfaßten physiologischen Parametern, einschließlich des Blutdrucks eines Patienten oder anderen klinisch wichtiger Parameter.
Hintergrund der Erfindung
Der Blutdruck ist die Kraft im Arteriensystem eines Lebewesens, die den Blutstrom und die Abgabe von Sauerstoff und Nährstoffen an das Gewebe sicherstellt. Eine verlängerte Reduzierung oder ein verlängerter Druckverlust begrenzt den Umfang der Gewebedurchblutung bzw. -perfusion und könnte daher zu einer Beschädigung oder sogar zum Tod des Gewebes führen. Obwohl bestimmte Gewebe eine Unterdurchblutung bzw. Hypoperfusion für lange Zeitperioden tolerieren können, sind das Gehirn, das Herz und die Nieren sehr empfindlich gegen eine Reduzierung des Blutstroms. Während und nach einer Operation ist also der Blutdruck ein häufig überwachtes lebenswichtiges Zeichen. Der Blutdruck wird während und nach einer Operation durch die Art der Operation und durch physiologische Faktoren beeinträchtigt, z. B. durch die Reaktion des Körpers auf die Operation. Außerdem wird der Blutdruck während und nach einer Operation unter Verwendung verschiedener Medikationen behandelt und gesteuert. Diese physiologischen Faktoren und die verabreichten Medikationen können häufig zu einer Situation eines sich schnell ändernden Blutdrucks führen, der eine sofortige Blutdruckmessung und Korrekturmaßnahmen erfordert.
Wegen der Änderungen des Blutdrucks eines Patienten ist eine konstante Überwachung wichtig. Das traditionelle Verfahren zur Messung des Blutdrucks erfolgt mit einem Stethoskop, einer Blutdruckmanschette und einem Druckmeßgerät. Diese Technik ist jedoch langsam, hat subjektiven Charakter und erfordert den Eingriff eines geschickten Arztes und liefert keine zeitnahen Meßdaten, die häufig in kritischen Situationen erforderlich sind.
Aus diesen Gründen sind zwei Verfahren zur Messung des Blutdrucks entwickelt worden, nichtinvasive, intermittierende Verfahren, die eine automatisierte Blutdruckmeßgerät- oder -manschettenvorrichtung verwenden, z. B. eine oszillometrische Manschette; und invasive, kontinuierliche Messungen (Messungen von Herzschlag zu Herzschlag), die einen Katheder und einen Druckwandler verwenden.
Die Manschettenvorrichtung braucht normalerweise 15 bis 45 s, um ein Meßergebnis zu erzielen, und sollte eine ausreichende Zeit zur Erholung der Venen einräumen. Zu häufige Manschettenaufblasvorgänge über längere Perioden können zu Hämatomen und/oder Nervenbeschädigungen in dem Bereich unter der Manschette führen. Aus diesem Grund sollten periodische Manschettenmessungen nicht häufiger als etwa alle 5 min durchgeführt werden. Dies ist ein unangemessen lange Zeitspann, in der man auf eine aktuelle Druckanzeige warten muß, wenn schnellwirkende Medikationen verabreicht werden. Das invasive Verfahren hat spezifische Nachteile, einschließlich des Risikos einer Embolisierung, Infektion, Blutung und Gefäßwandbeschädigung.
Um der Notwendigkeit für eine kontinuierliche, nichtinvasive Blutdruckmessung zu entsprechen, wurden verschiedene Systeme entwickelt. Ein System stützt sich auf Blutdruckwerte im Finger eines Patienten, die den zentralen Blutdruck des Patienten anzeigen. Ein weiteres System verwendet zwei Manschetten, eine an jedem Arm, um Kalibriermeßwerte bzw. kontinuierliche Meßwerte zu bestimmen. Ein weiteres System transformiert eine zeitabgetastete Blutdruckwellenform in den Frequenzbereich und bestimmt den Blutdruck auf der Grundlage von Abweichungen von der Grundfrequenz. Kaspari et al., WO 95/18 564 liefert Beispiele für diese Systeme.
US-A-5 111 817 offenbart ein nichtinvasives System und ein Verfahren zur Überwachung der arteriellen Sauerstoffsätti gungspegel, die auch verwendet werden, um Blutdrücke kontinuierlich und nichtinvasiv zu überwachen, einschließlich der Erzeugung einer kontinuierlichen Blutdruckwellenform. Das Gerät weist eine rote LED und eine infrarote LED auf , die so positioniert sind, daß ihre jeweiligen Lichtstrahlen in einen Körperteil des Patienten gelenkt oder von diesem reflektiert werden, wobei eine Druckmanschette die Körperteile und die LEDs umgibt.
US-A-5 279 303 offenbart ein Blutdrucküberwachungssystem mit einer Pulswellenermittlungseinrichtung, einer Druckeinrichtung, einer Blutdruckmeßeinrichtung, einer Beziehungsbestimmungseinrichtung, einer Blutdrucküberwachungseinrichtung, einer Blutdruckänderungsbestimmungseinrichtung und einer Aktualisierungsintervalländerungseinrichtung.
Aufgaben und Zusammenfassung der Erfindung
Die vorliegende Erfindung beschreibt eine Vorrichtung zur automatischen Aktivierung eines Sphygmomanometers bzw. Blutdruckmeßgeräts in Abhängigkeit von verschiedenen Parametern, einschließlich des Blutdrucks eines Patienten oder anderer wichtiger klinischer Parameter.
Eine Aufgabe der Erfindung ist es, ein Sensorsignal kontinuierlich zu überwachen, das auf Änderungen des Blutdrucks des Patienten anspricht. Eine damit verbundene Aufgabe ist es, eine Manschettenvorrichtung zu aktivieren, wenn das Sensorsignal die vorbestimmten Kriterien erfüllt.
Eine weitere Aufgabe der Erfindung ist es, eine Störung im Blut oder Blutgefäß eines Patienten hervorzurufen und ein Sensorsignal kontinuierlich zu überwachen, das auf Änderungen des Blutdrucks des Patienten anspricht. Eine damit verbundene Aufgabe ist es, eine Manschettenvorrichtung zu aktivieren, wenn das Sensorsignal vorbestimmte Kriterien erfüllt.
Die Erfindung ist in den beigefügten Ansprüchen definiert.
Eine Überwachungseinrichtung zur Aktivierung eines Blutdruckmeßgeräts, das an einem Patienten angebracht ist, weist einen Sensor auf, der am Patienten angebracht ist, um ein Sensorsignal zu erzeugen, das einen physiologischen Para meter darstellt. Dieser Sensor kann beispielweise ein nichtinvasiver Sensor sein, der ein Signal erzeugt, das auf den Blutdruck anspricht. Die Überwachungseinrichtung hat auch einen Prozessor, der mit dem Sensor und mit dem Blutdruckmeßgerät gekoppelt ist. Der Prozessor ist so konfiguriert, daß das Sensorsignal verarbeitet wird und ein Signal gesendet wird, um das Blutdruckmeßgerät zu aktivieren, wenn das Sensorsignal vorbestimmte Kriterien erfüllt.
Im Betrieb aktiviert die Überwachungseinrichtung zunächst das Blutdruckmeßgerät, um eine Blutdruckmessung durchzuführen. Danach wird das Blutdruckmeßgerät manuell von einem Arzt oder einer Schwester aktiviert, und zwar automatisch in vorbestimmten Zeitintervallen oder wenn der Prozessor bestimmt, daß das Sensorsignal anzeigt, daß sich der Blutdruck des Patienten von dem vorher gemessenen ausreichend unterscheidet.
Kurzbeschreibung der Figuren
1 zeigt eine erste Ausführungsform der Erfindung, die an einem Patienten angebracht ist;
2 zeigt ein Flußdiagramm, das die Ablaufschritte zeigt, die zur Überwachung des Patienten in Bezug auf die erste Ausführungsform gehören;
3 zeigt eine zweite Ausführungsform der Erfindung, die an einem Patienten angebracht ist;
4 zeigt eine dritte Ausführungsform der Erfindung, die an einem Patienten angebracht ist;
5 zeigt ein Flußdiagramm, das die Ablaufschritte zeigt, die zur Überwachung des Patienten in Bezug auf die dritte Ausführungsform gehören;
6 zeigt eine vierte Ausführungsform der Erfindung, die an einem Patienten angebracht ist;
7 zeigt eine fünfte Ausführungsform der Erfindung, die an einem Patienten angebracht ist;
8 zeigt eine sechste Ausführungsform der Erfindung, die an einem Patienten angebracht ist;
9 zeigt eine siebente Ausführungsform der Erfindung, die an einem Patienten angebracht ist;
10 zeigt ein Flußdiagramm, das die Ablaufschritte zeigt, die zur Überwachung des Patienten in Bezug auf die siebente Ausführungsform gehören;
11 zeigt eine achte Ausführungsform der Erfindung, die an einem Patienten angebracht ist; und
12 zeigt einen Prozessor zur erfindungsgemäßen Überwachung des Patienten.
Ausführliche Beschreibung der bevorzugten Ausführungsform
Die beschriebenen Ausführungsformen arbeiten, indem sie spezifische physiologische Parameter erfassen, um ein Blutdruckmeßgerät automatisch zu aktivieren. Man beachte jedoch, daß die Erfindung eine Vorrichtung betrifft, die so arbeitet, daß irgendeiner aus einer Vielzahl von physiologischen Parametern erfaßt wird, um eine Änderung des Blutdrucks des Patienten zu ermitteln und eine Blutdruckmeßvorrichtung zu aktivieren. In diesem Zusammenhang kann das Blutdruckmeßgerät der bevorzugten Ausführungsformen durch jede Vorrichtung ersetzt werden, die in der Lage ist, Blutdruck zu messen.
Der Fachmann wird anerkennen, daß verschiedene Änderungen und Modifikationen an den Ausführungsformen möglich sind, wobei der Schutzbereich der Erfindung erhalten bleibt, wie er in den beigefügten Ansprüchen ausgeführt ist.
Die erste Ausführungsform wird mit Bezug auf 1 und 2 beschrieben. Ein Patient 10 ist mit einem Blutdruckmeßgerät 20, 22 dargestellt, das am Oberarm angebracht ist. Das Blutdruckmeßgerät weist die Steuereinheit 20 und die Manschette 22 auf. Die Manschette 22 ist über eine Verbindungsleitung 24, die das Aufblasen der Manschette 22 steuert und Signale von der Manschette in Bezug auf den systolischen und den diastolischen Blutdruck empfängt, mit der Steuereinheit 20 verbunden. Diese Art von automatischer Manschette ist dem Fachmann bekannt, ihr Betrieb wird dennoch hier der Deutlichkeit halber beschrieben.
Bei Gebrauch wird die Manschette 22 an einem der Gliedmaßen des Patienten, z. B. an einem Arm oder an einem Bein, angebracht. Es ist sogar möglich, daß die Manschette an dem gleichen Körperglied angebracht ist wie das, an der irgendein Sensor angebracht ist. Die Manschette wird zunächst unter Druck gesetzt, um den Blutstrom in dem Körperglied zu unterbinden. Wenn der Druck langsam reduziert wird, erfaßt dann ein Meßwandler, wann der Blutstrom beginnt, und dieser Druck wird als systolischer Druck aufgezeichnet. Wenn der Blutdruck weiter reduziert wird, ermittelt der Meßwandler ebenso, wann der volle Blutstrom wieder hergestellt ist, und dieser Druck wird als diastolischer Druck aufgezeichnet. Die Signale, die den Druck darstellen, werden über die Verbindungsleitung 24 abgegeben, um die Einheit 20 zu steuern.
Ein Prozessor 30 ist mit der Blutdruckmeßgerät-Steuereinheit 20 über ein Kabel 34 gekoppelt. Der Prozessor 30 empfängt Information in Bezug auf den Blutdruck des Patienten von der Steuereinheit 20 und kann die Steuereinheit 20 über das Kabel 34 aktivieren. Der Prozessor 30 ist auch mit einem nichtinvasiven Sensor 42 über ein Kabel 44 gekoppelt. Der Sensor 42 ist ein piezoelektrischer Sensor, der ein Signal erzeugt, das sich auf den Blutdruck am Ort des Sensors bezieht. In 1 ist der Sensor 42 über der Speichenarterie angebracht dargestellt, kann jedoch auch über jeder Arterie angeordnet sein, die nahe der Hautoberfläche ist. Der Sensor 42 erzeugt ein Signal, das über das Kabel 44 an den Prozessor 30 übermittelt wird.
Ein Anwender legt eine periodische Meßintervallzeit für das Blutdruckmeßgerät fest, die von 2 bis 60 min oder länger reichen kann. Der Anwender initialisiert den Prozessor 30, der mit dem Prozeßablaufdiagramm 100 beginnt, und zwar mit dem Schritt 102, in dem die Prozessoreingangssignale initialisiert werden. Der Prozessor 30 sendet ein Initialisierungssignal an die Manschettensteuereinheit 20, um eine Blutdruckmessung durchzuführen. Die Steuereinheit 20 wiederum aktiviert die Manschette 22 und bestimmt den Blutdruck des Patienten 10. Gleichzeitig empfängt der Prozessor 30 im Schritt 104 das Sensorsignal vom Sensor 42 und speichert eine Aufzeichnung des Signals während der Messung. Als Alternative speichert der Prozessor eine Aufzeichnung des Sensorsignals direkt vor oder direkt nach der Messung.
Während der Zeit zwischen den Messungen empfängt der Prozessor 30 im Schritt 106 dann ein kontinuierliches Signal vom Sensor 42. Der Prozessor 30 vergleicht im Schritt 108 kontinuierlich das kontinuierliche Sensorsignal mit dem gespeicherten Sensorsignal, das während der Messung aufgenommen worden ist. Dieser Vergleich kann ein Vergleich der Periodizität, des Spitzenwerts, des niedrigsten Werts, der Wellenform oder irgendwelcher anderer Faktoren sein. Wenn beispielweise die Wellenform verwendet wird, kann der Prozessor 30 die relative Startzeit, die Spitzenwertzeit und die Beendigungszeit mit dem gespeicherten Signal vergleichen. Wenn die gewählten Parameter mit den Prüfkriterien übereinstimmen oder in definierten Grenzen liegen, empfängt der Prozessor weiterhin das kontinuierliche Sensorsignal und vergleicht es weiterhin mit dem gespeicherten Signal. Wenn sich jedoch einer oder mehrere dieser Parameter ändern, kann der Prozessor bestimmen, daß sich der Blutdruck des Patienten seit der letzten Messung geändert hat, und kann zum Schritt 110 übergehen, in dem der Prozessor 30 ein Signal an die Steuereinheit 20 sendet, um eine Blutdruckmessung durchzuführen. Dies ist ein Äquivalent einer ersten Messung, wie sie im Schritt 102 durchgeführt wird, und der Wiederholungsschritt beginnt erneut.
3 zeigt eine zweite Ausführungsform, die einen Photoplethysmographen verwendet. Eine Art des Photoplethysmographen ist beispielweise eine Oxymetersteuereinheit 50, die mit einem Oxymetersensor 52 über ein Kabel 54 gekoppelt ist. Der Oxymetersensor 52 führt eine ähnliche Funktion wie der nichtinvasive Sensor 42 der ersten Ausführungsform durch, indem er den Blutstrom in einer Extremität eines Patienten mißt. Der Prozessor nimmt das Oxymetersensorsignal und führt den gleichen Ablauf 100 durch, um die Blutdruckmeßgerät-Steuereinheit 20 zu aktivieren, wie in der ersten Ausführungsform beschrieben. Die Photoplethysmographsensoren sind dem Fachmann bekannt, und eine gute Beschreibung ihrer Funktionen findet sich in C. M. Alexander, Principles of Pulse Oximetry: Theoretical and Practical Considerations, Anesth Analg, Vol. 68 S. 368–376 (International Anesthesia Research Society 1989). Im allgemeinen werfen sie Lieht durch einen Appendix des Körpers, z. B. durch einen Finger oder ein Ohrläppchen, und messen die Abschwächung des Lichts. Die Abschwächung des Lichts hat eine direkte Beziehung zum Sauerstoffgehalt im Blut, und der Sauerstoffgehalt im Blut hat eine direkte Beziehung zum Puls des Patienten.
Eine dritte Ausführungsform wird nachstehend mit Bezug auf 4 und 5 beschrieben. Ein Blutdruckmeßgerät ist am Patienten angebracht, wie in der ersten Ausführungsform. In dieser Ausführungsform ist der Prozessor 30 jedoch mit zwei Sensoren gekoppelt. Der Prozessor 30 ist mit einem nichtinvasiven Arteriensensor 42 und einer Elektrokardiogramm-(EKG-)Einheit 60 gekoppelt, die mit dem Sensor 62A und 62B über die Kabel 64A bzw. 64B verbunden ist. Der Zweck dieser Konfiguration ist es, die Zeitdifferenz des Eintreffens des Impulses an verschiedenen Punkten des Körpers zu messen.
Es besteht eine bekannte Beziehung zwischen dem Druck und der Geschwindigkeit eines Impulses. Diese ist in der Gleichung 1 definiert: V ∞ A + BPwobei V die Geschwindigkeit ist, A und B Konstanten sind und P der Druck ist. Die Geschwindigkeits-Druck-Kurve ist monoton, aber nicht unbedingt linear. Die Kurve kann jedoch als gebietsweise linear über einen Bereich dargestellt werden, der für die erfindungsgemäße Anwendung ausreichend ist. Die Zeiten des Eintreffens am ersten Sensor (T₁) und am zweiten Sensor (T₂) werden subtrahiert, um eine Zeitdifferenz des Eintreffens (TDOA) zu bestimmen. Diese Gleichung wird verwendet, um eine Änderung des Blutdrucks über die Zeit zu bestimmen. Viele Faktoren sind in dieser Beziehung zwischen der TDOA und dem Druck beteiligt, z. B. die Stärke des Herzes, die Arterienflexibilität, die Länge zwischen den Sensoren und anderen, und diese unterscheiden sich von Patient zu Patient. Da die Variablen bei jedem einzelnen Patienten während der Überwachungszeit für alle praktischen Zwecke im wesentlichen konstant bleiben, müssen diese Faktoren jedoch nicht für jeden Patienten quantifiziert werden.
Wenn man das Flußdiagramm 200 betrachtet, so wird der Meßschritt 202 durchgeführt, indem die Manschettensteuerein heit 20 aktiviert wird und dann im Schritt 204a und 204b das EKG-Signal von der EKG-Einheit 60 empfangen wird und das nichtinvasive Sensorsignal vom nichtinvasiven Sensor 42 empfangen wird. Dann wird die Zeitdifferenz vom Prozessor 30 im Schritt 206 berechnet, und dieser Wert wird gespeichert.
Der Prozessor empfängt kontinuierlich die Sensorsignale von der EKG-Einheit 60 und vom nichtinvasiven Sensor 42 im Schritt 208a und 208b, und bestimmt kontinuierlich die TDOA im Schritt 210. Ein Vergleich der kontinuierlichen TDOA mit der gespeicherten TDOA erfolgt im Schritt 212. Wenn nach Gleichung 1 eine Änderung der TDOA in vorbestimmten Grenzen liegt, geht die kontinuierliche Überwachung weiter. Ein Beispiel für Kriterien, die verwendet werden, um zu bestimmen, ob die TDOA innerhalb der Grenzen liegt, ist eine TDOA-Änderung von 10%, eine Änderung von 20% oder eine Änderung von 30% oder mehr. Die spezifischen Kriterien können geändert werden und können sich in Abhängigkeit von vielen Faktoren unterscheiden, einschließlich der Gesundheit des Patienten, der Art der Operation, der Art des Anästhetikums bzw. der anästhetischen oder anderer Faktoren.
Wenn der Prozessor bestimmt, daß eine Änderung außerhalb einer vorbestimmten Grenze liegt, dann sendet der Prozessor im Schritt 214 Signale an die Steuereinheit 20, um eine neue Messung auszulösen. Durch die Ausführung der Messung kehrt die Verarbeitung wieder zurück zum Schritt 202.
6 zeigt eine vierte Ausführungsform, die der dritten Ausführungsform gleicht. Die EKG-Einheit 60 ist durch einen Photoplethysmographen ersetzt, z. B. eine Oxymetereinheit 50. Die Schritte, die in bezug auf die Sensoren durchgeführt werden, sind mit denen identisch, die in bezug auf die dritte Ausführungsform durchgeführt werden, und sind im Flußdiagramm 200 dargestellt.
7 zeigt eine fünfte Ausführungsform, die der dritten Ausführungsform gleicht. Der nichtinvasive Sensor 40 ist durch einen Photoplethysmographen ersetzt, z. B. eine Oxymetereinheit 50. Die Ablaufschritte, die in bezug auf die Sensoren durchgeführt werden, sind mit denen identisch, die in bezug auf die dritte Ausführungsform durchgeführt werden und im Flußdiagramm 200 dargestellt sind.
8 zeigt eine sechste Ausführungsform, die der dritten Ausführungsform gleicht, die jedoch einen zusätzlichen dritten Sensor verwendet. Der zusätzliche dritte Sensor kann verwendet werden, um beispielsweise die Zeitdifferenz zwischen dem Eintreffen des Impulses am ersten und zweiten, zweiten und dritten bzw. ersten und dritten Sensor zu verfeinern. Die Ablaufschritte, die in bezug auf die Sensoren durchgeführt werden, sind identisch mit denen, die in bezug auf die dritte Ausführungsform durchgeführt werden, und sind im Flußdiagramm 200 dargestellt.
9 zeigt eine siebente Ausführungsform, die eine hervorgerufene Störung verwendet, um zu bestimmen, ob eine Änderung des Blutdrucks vorliegt. Diese Ausführungsform verwendet die Zeitverzögerung zwischen einer Wellenform eines bekannten Erregers und einem Sensor, um eine Änderung des Blutdrucks des Patienten zu überwachen. Ein Erreger 72 ist an einem der Gliedmaßen des Patienten angebracht, z. B. am Unterarm über der Speichenarterie. Der Erreger 72 ist eine Vorrichtung zur Erzeugung einer mechanischen Störung des Körpergewebes des Patienten und kann eine Vorrichtung sein, z. B. ein aufblasbarer Beutel, der an einer Stelle nahe einer zugänglichen Arterie durch eine Niederhaltevorrichtung befestigt ist, z. B. eine Schnalle, ein Klebestreifen oder eine andere Vorrichtung. Außerdem wird der Erreger vom Prozessor 30 über einen Luftschlauch 74 gesteuert. Als Alternative kann der Erreger eine elektromechanische Vorrichtung sein, z. B. ein piezoelektrischer Erreger oder ein Magnetspulenerreger oder eine andere ähnliche Vorrichtung, bei der der Luftschlauch durch einen Draht ersetzt ist.
Die Störung erregt das Gewebe und das Blutgefäß unter dem Erreger und bewirkt, daß sie eine Störungswellenform in den Körper des Patienten ausstrahlt, von der zumindest ein Teil in das arterielle Blut wandert. In Experimenten, die durchgeführt worden sind, um einen Bereich ausreichender Störungsfrequenzen zu bestimmen, ist festgestellt worden, daß der Bereich von 20 bis 600 Hz gut funktioniert. Es wird angenom men, daß Frequenzen von weniger als 20 Hz und mehr als 600 Hz auch gut funktionieren, und es wird beabsichtigt, daß diese vorgegebenen Bedingungen alle Frequenzen abdecken, sofern die vorliegende Erfindung neu ist.
9 zeigt einen nichtinvasiven Sensor 42, der in einem Abstand vom Erreger am Handgelenk des Patienten angeordnet ist. Der nichtinvasive Sensor ist mit dem Prozessor 30 über ein Kabel 44 verbunden. Wie dargestellt, ist der Sensor auf der Speichenarterie positioniert, und er spricht auf Druckänderungen in dieser an. Wenn der Druck steigt, verformt sich das piezoelektrische Material und erzeugt ein Signal entsprechend der Verformung.
Da eine bekannte Beziehung zwischen dem Blutdruck und der Erregerwellenformgeschwindigkeit besteht, zeigt eine Abweichung der Laufzeit eine Änderung des Blutdrucks an. Außerdem sind bei einer gegebenen Frequenz viele andere Beziehungen bekannt: Es besteht eine Beziehung zwischen der Geschwindigkeit und der Wellenlänge, je größer die Geschwindigkeit ist, um so länger ist die Wellenlänge; und eine Beziehung zwischen der Wellenlänge und der Phase, eine Änderung der Wellenlänge führt zu einer proportionalen Änderung der Phase. Infolgedessen wird das Erregersignal kontinuierlich von einem Sensor gemessen, und es erfolgt kontinuierlich ein Vergleich mit dem Sensorsignal, das bei der Messung gespeichert ist, um zu bestimmen, ob sich der Blutdruck des Patienten ändert.
Mit Bezug auf 10 zeigt ein Flußdiagramm 300 den Ablauf, der verwendet wird, um zu bestimmen, ob sich der Blutdruck des Patienten ändert. Zuerst wird ein Erregersignal vom Prozessor erzeugt und an den Erreger übertragen. Ein Meßschritt 302 aktiviert die Blutdruckmeßgerät-Steuereinheit 20 und bestimmt den Blutdruck des Patienten, wie oben beschrieben. Dann speichert der Prozessor das Sensorsignal bei der Messung im Schritt 304. Im Schritt 306 empfängt der Prozessor kontinuierlich das Sensorsignal.
Im Schritt 308 vergleicht der Prozessor dann das kontinuierliche Sensorsignal mit dem Sensorsignal, das bei der Messung gespeichert wird, um zu bestimmen, ob sich der Blutdruck ändert. Diese Bestimmung kann auf vielen Faktoren beruhen, nämlich auf der Zeit seit der letzten Messung, darauf, ob die Linearität der Geschwindigkeits-Druck-Kurve außerhalb eines zuverlässigen Bereichs liegt, auf der Bestimmung durch das medizinische Personal, daß eine neue Messung gewünscht wird, oder auf anderen Faktoren. Um Beispiel für diese Faktoren anzuführen, ermöglicht die Ausführungsform vom Anwender einstellbare Meßzeitintervalle von 2 bis 60 min oder mehr. Bei einer periodischen Erregerwellenform besteht eine bekannte Beziehung zwischen der Phase des kontinuierlichen Sensorsignals und dem Blutdruck. Diese ist in der Gleichung 2 dargestellt: ϕ ∞ C + DPwobei ϕ die Phase ist, C und D Konstanten sind und P der Druck ist. Die Phasenänderung, die sich auf den Blutdruck bezieht, hängt auch von der Wellenlänge und von der Frequenz der Erregerwelle ab, und zwar mit Bezug auf die erste Gleichung, die den Druck und die Geschwindigkeit in Beziehung setzt. Außerdem ist die Phasen-Druck-Kurve nicht unbedingt linear, sondern die Kurve kann über einen Bereich, der für eine erfindungsgemäße Anwendung ausreicht, als gebietsweise linear dargestellt werden. Dadurch bestimmt der Prozessor im Schritt 308, ob das Sensorsignal innerhalb einer vorbestimmten Phasenänderung und innerhalb eines vorbestimmten gebietsweise linearen Bereichs der Phase-Druck-Kurve gültig ist. Wenn das kontinuierliche Sensorsignal innerhalb der Grenzen liegt, geht die Verarbeitung weiter mit dem Schritt 306.
Der Schritt 310 erfolgt, wenn der Schritt 308 bestimmt, daß die vorherige Messung nicht mehr zuverlässig ist, wie oben beschrieben, z. B. wenn die Zeitspanne abgelaufen ist oder sich der Blutdruck des Patienten über eine vorbestimmte Grenze hinaus ändert. Nachdem der Schritt 310 erfolgt ist, geht die Verarbeitung weiter mit dem Schritt 304.
11 zeigt eine achte Ausführungsform, die den nichtinvasiven Sensor zeigt, der durch einen Oxymetersensor 52 ersetzt ist. Diese Ausführungsform gleicht der siebenten Ausführungsform, und das Flußdiagramm 300 ist anwendbar, um den Ablauf zur Anwendung dieser Ausführungsform darzustellen.
Mit Bezug auf alle Ausführungsformen zeigt 12 einen Prozessor 30 dar, der die Funktionen des Empfangens der Sensorsignale und des Verarbeitens der Sensorsignale durchführen kann, um zu bestimmen, wann das Blutdruckmeßgerät zu aktivieren ist. Der Prozessor weist eine nichtinvasive Sensorschnittstelle 40 auf, um das nichtinvasive Sensorsignal zu empfangen. Eine Oxymeterschnittstelle 50 dient zum Empfangen des Oxymetersensorsignals. Eine EKG-Schnittstelle 60 dient zum Empfangen des EKG-Sensorsignals, das bei mehreren EKG-Sensoren mehrere Eingangsgrößen aufweisen kann. Eine Erregerschnittstele 70 dient zum Senden eines Signals an den Erreger, um eine Störungswelle im Patienten zu bewirken. Eine Blutdruckmeßgerät-Schnittstele 80 dient dazu, Meßwerte von den Manschettenmeßwandlern zu empfangen und die Manschette bei Bedarf zu aktivieren. Und eine Ersatzschnittstelle 90 ist vorgesehen, um Signale zu empfangen oder Signale an andere Sensoren oder Prozessoren zu übertragen.
Alle diese Vorrichtungsschnittstellen sind mit einer zentralen Verarbeitungseinheit (CPU) 82 und einem Speicher 84 gekoppelt. Außerdem ist eine Anwenderschnittstelle 86 vorhanden, um Eingaben von einem Anwender zu empfangen, und einem Anwender auf einer Anzeige 88 jede erforderliche Information anzuzeigen. Der Fachmann wird anerkennen, daß der Prozessor 30 ein Allzweckcomputer ist, der mit Schnittstellen – je nach der Ausführungsform – für erforderliche Vorrichtungsschnittstellen speziell konfiguriert ist und so programmiert ist, daß – wiederum in Abhängigkeit von der Ausführungsform – die erfindungsgemäß ausgeführten Ablaufschritte durchgeführt werden. Als Alternative kann der Prozessor 30 speziell geeignet sein, die Funktionen auszuführen, die erfindungsgemäß beschrieben sind.
Änderungen an den offenbarten Ausführungsformen
Verschiedene nichtinvasive Sensoren zum Erfassen verschiedener physiologischer Parameter sind bisher entwickelt worden. Bei den Sensorarten handelt es sich u. a. um piezoelektrische, Piezowiderstands-, Impedanzplethysmograph-, Photoplethysmograph-, verschiedene Arten von Dehnungsmeß-, Luftdruckmanschetten-, Tonometrie-, Leitfähigkeits-, Widerstands- und andere Sensoren. Außerdem können bei Bedarf viele invasive Sensoren erfindungsgemäß verwendet werden. Die Erfindung kann jeden Sensor verwenden, der eine Wellenform liefert, die eine Beziehung zu dem in Betracht kommenden physiologischen Parameter hat.
Nach Offenbarung einer bevorzugten Ausführungsform und der besten Art der Durchführung können Modifikationen und Änderungen an den offenbarten Ausführungsformen durchgeführt werden, ohne vom Erfindungsgegenstand abzuweichen, wie er in den beigefügten Ansprüchen definiert ist.

Claims

Überwachungseinrichtung, die bestimmt, wann eine Blutdruckmeßvorrichtung zu aktivieren ist, wobei die Überwachungseinrichtung aufweist: einen nichtinvasiven ersten Sensor, der geeignet ist, an einen Patienten (10) angelegt zu werden, und der konfiguriert ist, um ein erstes Signal zu erzeugen, das auf Änderungen des Blutdrucks des Patienten anspricht, wobei der erste Sensor einen optischen Sensor oder einen EKG-Sensor aufweist; ein Sphygmomanometer (20, 22), das geeignet ist, an den Patienten (10) angelegt zu werden, und das konfiguriert ist, um ein Blutdruckreferenzsignal zu erzeugen, das den Blutdruck des Patienten (10) anzeigt; gekennzeichnet durch einen Prozessor (30), der mit dem nichtinvasiven ersten Sensor und dem Sphygmomanometer (20, 22) gekoppelt ist, um Eingangssignale zu verarbeiten, die das erste Signal und das Referenzsignal aufweisen, wobei der Prozessor (30) auch ein Triggersignal erzeugt, das das Sphygmomanometer (20, 22) aktiviert, wenn das erste Signal vorbestimmte zeitliche Kriterien erfüllt.
Überwachungseinrichtung nach Anspruch 1, ferner mit einem Erreger (72), der geeignet ist, an den Patienten (10) angelegt zu werden, und der konfiguriert ist, um eine übertragene Erregerwelle im Patienten (10) zu bewirken.
Überwachungseinrichtung nach Anspruch 1 oder 2, wobei der optische Sensor ein Oxymetersensor ist.
Überwachungseinrichtung nach Anspruch 1, wobei die vorbestimmten zeitlichen Kriterien Eingangszeitdifferenzkriterien aufweisen.
Überwachungseinrichtung nach Anspruch 1, ferner mit einem nichtinvasiven zweiten Sensor, der geeignet ist, an den Patienten (10) angelegt zu werden, und der konfiguriert ist, um ein zweites Signal zu erzeugen, das einen physiologischen Parameter des Patienten (10) darstellt, und wobei der Prozessor (30) mit dem zweiten Sensor gekoppelt ist, und wobei die Eingangssignale das zweite Eingangssignal aufweisen.
Überwachungseinrichtung nach Anspruch 5, wobei der zweite Sensor einen piezoelektrischen Sensor (42), ein Oxymeter (50, 52) oder ein EKG (60, 62A, 62B) aufweist, wobei sich der erste Sensor von dem zweiten Sensor unterscheidet.
Überwachungseinrichtung nach Anspruch 5, ferner mit einem nichtinvasiven dritten Sensor, der geeignet ist, an den Patienten (10) angelegt zu werden, und der konfiguriert ist, um ein drittes Signal zu erzeugen, das einen physiologischen Parameter des Patienten (10) darstellt; und wobei der Prozessor (30) mit dem dritten Sensor gekoppelt ist und wobei die Eingangssignale das dritte Signal aufweisen.