DE3133410C2

DE3133410C2 - "Blutdruck-Meßgerät"

Info

Publication number: DE3133410C2
Application number: DE3133410A
Authority: DE
Inventors: Tsutomu Ichinomiya; Tomohiro Hikone Siga Kami; Toshio Kusunoki
Original assignee: Matsushita Electric Works Ltd
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 1980-08-25
Filing date: 1981-08-24
Publication date: 1984-06-28
Also published as: JPS596654B2; GB2087238A; US4417587A; HK79086A; GB2087238B; DE3133410A1; FR2488793B1; FR2488793A1; JPS5739832A

Abstract

Ein Blutdruck-Meßgerät zur Messung des systolischen und diastolischen Druckes umfaßt eine aufblasbare Manschette (11) mit einem zusätzlichen Schließband (29) sowie ein Mikrophon (11a). Das Mikrophon steht mit ersten und zweiten Filtern (17a und 17b) in Verbindung, die Durchlaßbereiche zur Analyse der aufgenommenen Frequenzen besitzen. Das Gerät gestattet es, den Druck der Manschette (11) automatisch zu erhöhen und zu senken. Der Druck bei Beginn der Signalaufnahme von den Filtern wird als systolischer Druck ermittelt. Der diastolische Druck wird durch Überwachung der Signale eines der Filter ermittelt.

Description

Die Erfindung betrifft ein Blutdruck-Meßgerät gemäß dem Oberbegriff des Hauptanspruchs, insbesondere zur automatischen Messung und Anzeige der Werte des systolischen und diastolischen Blutdrucks.

Es ist bekannt, den Blutdruck nach der akustischen Methode von Korotkoff zu messen. Bei der Korotkoff-Methode wird die Arterie eines Patienten im Bereich des oberen Arms mit Hilfe einer aufblasbaren Manschette unter Druck gesetzt, die um den oberen Arm herumgelegt wird. Die Druckzunahmegeschwindigkeit, die auf den Bereich des oberen Arms ausgeübt wird, liegt im Bereich von 20 bis 30 mm Hg/sec. Der auf den Arm ausgeübte Druck wird erhöht, bis er 10 bis mm Hg über dem erwarteten systolischen Blutdruck liegt. In diesem Zustand wird der arterielle Blutstrom vollständig unterbrochen. Sodann wird der Druck in der Manschette nach und nach um 2 bis 3 mm Hg/scc zurückgenommen, bis eine geringe Blutmenge durch die Arterie hindurch strömt. Während der systolischen Periode des Herzschlages erreicht der arterielle Blutstrom eine maximale Geschwindigkeit so daß das Blut durch die leicht geöffnete Arterie hindurch tritt. Wenn das Blut entlang der Arterienwand strömt, ergibt sich eine Dämpfungsschwingung der Hochfrequenz-Impuiswelle. die durch das Blut erzeugt wird, so daß der erwähnte Korotkoff-Ton entsteht. Zu diesem Zeitpunkt nähert sich der Manschettendruck dem diastolischen Blutdruck. Bei weiterer Reduzierung des Druckes im Armbereich entstehen Impulse, die synchron zu den Korotkoff-Signalen auftreten. Sobald die Arterie voll geöffnet ist und das Herz sich in der diastolischen Phase befindet, hören die Korotkoff-Signale auf. Der Manschettendruck entspricht zu diesem Zeitpunkt dem diastolischen Blutdruck, so daß eine Ablesung des systolischen und des diastolischen Blutdruckes möglich ist.

Bei bekannten Geräten wird der Korotkoff-lmpuls mit Hilfe eines Mitnehmers erfaßt. Wenn der Korotkoff-Ton oberhalb eines bestimmten Ausgangswertes liegt, wird der Manschettendruck zur Bestimmung des systolischen Blutdruckes abgelesen. Entsprechend dieser Messung wird der Wert des Korotkoff-Signals überwacht, und es wird ermittelt, wann dieser Ton eine vorgegebene Stärke unterschreitet. Zu diesem Zeitpunkt wird der Manschettendruck als diastolischer Blutdruck festgehalten. Zur Verbesserung der Abtastung des Korotkoff-Signals wurde bereits ein erstes Niederfrequenz-Filter verwendet, das einen Durchgang zwischen 30 und 50 Hz aufweist und dem Korotkoff-Signal die Niederfrequenz-Komponenten entzieht. Ein zweites Filter dient zum Ausscheiden der Hochfrequenz-Komponenten mit einer Frequenz zwischen 80 und 120 Hz aus dem Korotkoff-Ton zur Messung des diastolischen Blutdrucks. Wenn das Ausgangssignal des Niederfrequenz-Filters abbrach, wurde der Manschettendruck als systolischer Druck festgehalten. Wenn das Ausgangssignal des zweiten Filters endete, wurde der Manschettendruck als diastolischer Blutdruck ermittelt.

Dieses Verfahren führte zu Meßfehlern, da verschiedene Patienten unterschiedliche Korotkoff-Töne erzeugen. Insbesondere unterscheiden sich das relative Erscheinen und der Zeitpunkt des Aufhörens der Niederfrequenz-Komponenten der Korotkoff-Signale und der Hochfrequenz-Komponenten von einem Menschen zum anderen. In Fig. 5 der Zeichnung auf die bereits hier Bezug genommen werden soll, werden die Probleme der Anwendung des bekannten Verfahrens graphisch dargestellt. Fig. 5a zeigt das allgemeine Muster des Korotkoff-Signals in bezug auf die Niederfrequenz-Komponenten dieses Signals. Die Hochfrequenz-Komponenten gemäß Fig. 5b treten etwas später als die Niederfrequenz-Komponenten auf und bleiben kurz vor den Niederfrequenz-Komponenten aus. Bei anderen Menschen dagegen ergibt sich das Muster gemäß F i g. 5c, d.h., die Hochfrequenz-Komponenten bleiben früher aus als die Niederfrequenz-Komponenten. F i g. 5d zeigt einen weiteren Signalverlauf, bei dem die Hochfrequenz-Komponenten vor den Niederfrequenz-

bO Komponenten vor den Niederfrequenz-Komponenten ausbleiben und daher zu einer falschen Erfassung des systolischen Blutdrucks führen.

Eine weitere Schwierigkeit bei der Verwendung des bekannten Verfahrens der Blutdruckmessung ist in

tr> Ki g. 5e veranschaulicht. Dort treten die Hochfrequenz-Komponenten kurz nach den Niederfrequenz-Komponenten des Korotkoff-Signals auf. Herkömmliche Geräte ermitteln den diastolischen Blutdruck nach dem Auf-

treten von vier Impulsen des ersten Niederfrequenz-Filters. Diese eingebaute Zeitverzögerung führt zu Problemen bei einem Impulsverlauf gemäß Fig. 5e. Ein impulsverlauf gemäß Fig. 5e würde zur Ermittlung eines diasiolischen Blutdruckes führen, bei der die Signalvor- ϊ derflanke kurz hinter dem Auftreten der Hochfrequenz-Komponenten liegen würde, so daß ein Messung des diastolischen Blutdruckes entfallen würde.

Um insbesondere durch Störsignale hervorgerufene Meßfehler zu vermeiden, ist es aus der DE-OS 28 46 530 bekannt, eine Signalanalyse zum Unterscheiden von Korotkoff- und Störsignalen durchzuführen. Die Signalanalyse wird zunächst analog und dann digital durchgeführt, um eine sehr genaue Unterscheidung zu ermöglichen. Dieses Verfahren erfordert ein sehr aufwendiges ι ^ elektronisches Gerät.

Aus der DE-OS 25 15 868 ist ein Blutdruckmeßgerät gemäß dem Oberbegriff des Hauptanspruches bekannt. Durch das Gerät wird zunächst auch der Druck so weit erhöht, bis keine Signale mehr auftreten. Dann wird der Druck gleichmäßig abgesenkt. Der oberste Druck, bei dem beim Absenken gleichzeitig die niederfrequenten und die höher frequenten Signale auftreten, wird zunächst als systolischer Druck gespeichert. Bleiben beim nächsten Pulsschlag die höher frequenten Signale aus, wird der zunächst gespeicherte Wert wieder gelöscht. Der Wert wird nur dann als tatsächlicher systolischer Druck angezeigt, wenn in drei aufeinanderfolgenden Pulsschlägen sowohl die niederfrequenten wie auch die höher frequenten Signale jeweils gemeinsam erscheinen. Beim weiteren Absenken des Druckes bleiben plötzlich die höher frequenten Signale aus. Der Druck, bei dem die Signale erstmals ausbleiben, wird zunächst als diastolischer Druck gespeichert. Treten mit dem nächsten Pulsschlag die höher frequenten Signale doch wieder auf, so wird der gespeicherte Wert gelöscht. Der Wert wird erst dann als tatsächlich vorliegender diastolischer Druck angezeigt, wenn auch beim nachfolgenden Pulsschlag die höher frequenten Signale ausbleiben. Auch dieses Blutdruckmeßgerät weist eine verhältnismäßig komplizierte Schaltung mit mehreren Flip-Flops und Zählstufen auf. um die beiden Druckwerte bestimmen zu können.

Ausgehend von dem in der DE-OS 25 15 868 beschriebenen Blutdruck-Meßgerät liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein einfach aufgebautes Blutdruck-Meßgerät zu schaffen, das mit größerer Zuverlässigkeit eine sichere Erfassung des systolischen und diastolischen Blutdruckwerts zu erfassen gestattet und Meßfehler, die sich aus Änderungen des Korotkoff-Si- £n?!s be. verschiedenen Psiienien er^CTebsn weitgehend ausschließt.

Die Erfindung ergibt sich im einzelnen aus dem kennzeichnenden Teil des Hauptanspruchs.

Das erfindungsgemäße Gerät ist sowohl zur Messung des systolischen als auch des diastolischen Blutdruckes geeignet. Eine aufblasbare Manschette dient zur Begrenzung des Blutstroms durch eine Arterie, auf die ein Druck ausgeübt wird. Ein Mikrophon, das sich in der Nähe der Arterie befindet, liefert Signale an ein erstes und ein zweites Filter. Das erste und zweite Filter weisen Durchlaßbereiche auf, durch die die Niederfrequenz-Komponenten und die Hochfrequenz-Komponenten des abgegebenen Korotkoff-Signals hindurchgehen. Der durch die Manschette ausgeübte Druck wird auf einen vorgegebenen Höchstwert erhöht und anschließend langsam abgelassen, bis ein Signal des ersten oder zweiten Filters abgetastet wird. Der Druck der Manschette zum Zeitpunkt der Aufnahme dieses Signals entspricht dem systolischen Blutdruck.

Bei einer Ausführungsform der Erfindung löst die erste Abtastung des systolischen Druckes ein erneutes Aufblasen der Manschette aus. Der Manschettendruck wird sodann abgelassen, und eine zweite Manschettendruckmessung wird entsprechend einem Signal der Filter durchgeführt, so daß der systolische Druck erneut gemessen wird. Durch eine geeignete Einrichtung werden der erste und zweite Wert des systolischen Blutdrucks verglichen. Wenn diese Messungen innerhalb eines vorgegebenen Bereiches liegen, wird der systolische Druck für den Benutzer sichtbar aufgezeichnet.

Bei einer bevorzugten Ausführungsform des Geräts wird nach zwei aufeinander folgenden Messungen und Auswertungen des systolischen Druckes das Ausgangssignal des zweiten Filters überwacht. Am Ende der Abgabe des Signals des zweiten Filters wird die Manschette wieder unter Druck gesetzt und abgelassen, während der Ausgang des zweiten Filters, der die Hochfrequenz-Komponenten des Korotkoff-Signals liefert, überwacht wird. Der Manschettendruck wird am Ende der Bildung eines Ausgangssignals des zweiten Filters ermittelt und mit dem zuvor gemeinsamen Manschettendruck verglichen. Wenn die Drücke übereinstimmen, wird der zuletzt gemessene Druck als diastolischer Blutdruck aufgezeichnet. Die bevorzugte Ausführungsform schließt eine Manschette zur Begrenzung des Blutstroms durch eine Arterie ein.

Im folgenden werden bevorzugte Ausführungsbeispielc der Erfindung anhand der Zeichnung näher erläutert.

Fig. 1 ist ein Blockdiagramm zur Erläuterung einer Ausführungsform der Erfindung.

F i g. 2 zeigt eine Ausführungsform in genauerer Darstellung.

Fig.3a zeigt ein Korotkoff-Geräuschsignal mit Rauschen.

F i g. 3b zeigt den Geräuschimpuls P1 des Korotkoff-Signals.

Fig.3c zeigt den Geräuschimpuls P2 mit einem Rauschimpuls N, der durch das Geräuschsignal erzeugt wird.

Fig.4 veranschaulicht die Beziehung zwischen dem Manschettendruck und der Verringerung des Korotkoff-Signals einer unter Druck befindlichen Arterie.

Fig.5 zeigt die Beziehung zwischen den Niederfrequenz-Komponenten und den Hochfrequenz-Komponenten des Korotkoff-Signals in bezug auf den systolischen und diastolischen Blutdruck verschiedener Patienten.

F i g. 6 ist eine Gesamtdarstellung einer Manschette.

Fig. 7 ist eine weitere Darstellung der Manschette gemäß F i g. 6 und zeigt den Aufblaskörper.

Fig.8 veranschaulicht die Anbringung der Manschette beim Messen von Blutdruck,

F i g. 9 zeigt eine weitere Ausführungsform der Manschette zur Messung des Blutdrucks.

Fig. 10 und 11 beziehen sich auf weitere Ausführungsformen der Manschette.

In Fig. 1 der Zeichnung ist ein Blockdiagramm entsprechend einer Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Blutdruckmeßgerätes gezeigt. Ein Patient 10 trägt eine um den Arm gewickelte Manschette 11. Die Manschette ti wird über eine Luftleitung 11a aufgeblasen, die am anderen Ende mit einer Druckquelle 12 verbunden ist. In die Manschette 11 ist ein Mikrophon Üb integriert, das mit einem Pumpgeräuschfilter 15 verbun-

den ist. Eine Steuerschaltung 16 in Verbindung mit der Druckquelle 12 und einem Drucksignaldetektor 13 bewirken einen zyklischen Druck, der durch die Manschette 11 auf den Arm des Patienten 10 ausgeübt wird. Ein Signal der Steuerschaltung 16 an die Druckquelle 12 führt zu einer Erhöhung auf die Arterie ausgeübten Druckes auf einen Maximalwert, so daß die von der Manschette 11 umgebene Arterie verschlossen wird. Dieser Zustand wird durch die Überwachung der Korotkoff-Töne während des Druckaufbaus ermittelt. Wenn die Signale aufhören, wird der Druck um 20 mm Hg über den Punkt des Abbruches der Geräusche abgehoben. Wenn dieser Druck erreicht ist, wird er im wesentlichen linear abgebaut. Während der Druckabnahme öffnet sich die Arterie und gestattet den Blut- is durchgang, so daß die Korotkott-Töne entstehen. Das Mikrophon 11 b tastet die Druckänderung über den Korotkoff-Effekt ab, und das gebildete Signal gelangt an das Pumpgeräuschfilter 15. Das Pumpgeräuschfilter 15 filtert im wesentlichen alle Störsignale heraus, die sich durch die Druckquelle 12 ergeben können. Das entstehende Filtersignal gelangt an einen Korotkoff-Signaldetektor 17. Der Korotkoff-Signaldetektor ermittelt aus dem empfangenen Signal den systolischen Blutdruck. Wenn der systolische Blutdruck bestimmt worden ist, ermittelt der Signaldetektor 17 den diastolischen Blutdruck, wie anhand von F i g. 2 erläutert werden soll.

Anschließend soll zunächst unter Bezugnahme auf F i g. 4 die Arbeitsweise der Anordnung nach F i g. 1 genauer erläutert werden. Die Steuerschaltung 6 kann ein Mikroprozessor sein, der zur Bildung eines Signals programmiert ist,, das gemäß F i g. 4 den von der Druckquelle 12 an die Manschette 11 übertragenen Druck linear erhöht. Die Steuerschaltung 16 steigert zunächst den Druck der Manschette 11 auf einen Druck, der um 20 mm Hg über dem normalen maximalen Blutdruck liegt. Anschließend gibt die Steuerschaltung 16 ein Signal ab, das den durch die Druckquelle 12 zugeführten Druck senkt. Bei Abnahme des Druckes öffnet sich die Arterie, und ein erstes Korotkoff-Signal wird erzeugt. Der Korotkoff-Signaidetektor 17 überträgt den Zeitpunkt, an dem das erste Korotkoff-Signal empfangen wird, an die Steuerschaltung 16. Zu diesem Zeitpunkt speichert die Steuerschaltung 16, die ein Mikroprozessor mit Speicher sein kann, einen Druckwert, der in der Manschette 11 herrscht, in der das Ausgangssignal des Drucksignaldetektors 13 ermittelt wird. Auf diese Weise wird ein anfänglicher systolischer Blutdruck bestimmt, wenn das erste Korotkoff-Signal erzeugt wird.

Die Steuerschaltung 16 bewirkt, daß bei Abtastung des ersten Korotkoff-Signals die Manschette 11 wieder auf einem um 5 bis 10 mm Hg über dem zuerst erwähnten systoiischen Druck liegenden Druckwert gebracht wird. Anschließend wird der Druck durch die Steuerschaltung abgebaut, bis ein zweites Korotkoff-Signal empfangen wird, und die Steuerschaltung 16 bestimmt wiederum den Druck der Manschette 11 durch Abtastung des Ausgangssignals des Drucksignaldetektors 13. Die Steuerschaltung 16 und der Korotkoff-Signaldetektor 17 sind, wie in Zusammenhang mit Fig.2 genauer erläutert werden soll, derart ausgebildet, daß ein systoiischer Blutdruck gemäß der folgenden Blutdruckmessung aufgezeichnet wird, wenn das Ergebnis der ersten und zweiten Messung innerhalb eines vorgegebenen Bereiches liegt. Wenn sich der gespeicherte erste Blutdruckwert um mehr als einen vorgegebenen Betrag von dem anschließend gemessenen systolischen Blutdruck unterscheidet, bewirkt die Steuerschaltung 16 einen¹ erneuten Druckaufbau in der Manschette 11, und ein anschließend ermitteltes Korotkoff-Signal wird abgetastet und mit den zuvor gemessenen Signalen verglichen, bis zwei aufeinander folgende systolische Druckwerte innerhalb eines vorgegebenen Bereiches liegen.

Sodann wird der zuletzt gemessene systolische Blutdruck aufgezeichnet.

Wenn zwei aufeinanderfolgende Korotkoff-Signale angetastet werden, die im wesentlichen demselben systolischen Blutdruck entsprechen, setzt die Steuerschallung 16 denjenigen Teil des Korotkoff-Signaldetekiors 17 in Betrieb, der den diastolischen Blutdruck mißt. Die Vorrichtung gemäß Fig. 1 analysiert einen nachfolgenden Korotkoff-Ton, der auftritt, nachdem der systolische Blutdruck aufgezeichnet worden ist. Wenn der Korotkoff-Signaldetektor anzeigt, daß die Arterie vollständig offen ist, wird in der diastolischen Periode der Manschettendruck gespeichert, wenn ein Abstand von 3 bis 4 Sekunden zu den nächsten Korotkoff-Signalen auftritt. Die Steuerschaltung 16 baut sodann den Druck in der Manschette U um 5 bis 10 mm über diesem Wert auf, und der nächste Korotkoff-Signalton wird analysiert. Der Dru.ck der Manschette bei Anzeige des diastolischen Blutdrucks durch den Signaldetektor 17 wird mit dem zuvor ermittelten Druck der Manschette verglichen. Wenn die beiden aufeinanderfolgenden Druckwerte im wesentlichen gleich sind, wird der zuletzt gemessene dieser Drücke festgehalten.

F i g. 2 zeigt das Pumpgeräuschfilter 15, das ein Amplituden-Frequenz-Ansprechverhalten aufweist, bei dem Störsignale ausgeschaltet werden, die durch Drehung des Antriebsmotors der Pumpe 12a erzeugt werden. Beispielsweise beträgt die Motordrehzahl weniger als 2400 l/min oder mehr als 6000 l/min. Im Falle einer Pumpdrehzahl unter 2400 l/min wird ein Filter verwendet, das Frequenzen unter 40 Hz unterdrückt. Im Falle einer Motordrehzahl von 6000 l/min wird ein Pumpenstörsignal im Bereich von 100 Hz und darüber durch das Pumpengeräuschfilter unterdrückt. Es ist im übrigen ebenfalls möglich, einen Speicherbehälter zwischen der Pumpe 12a und ein elektromagnetisches Ventil I2ö zu verwenden, so daß eine Fortpflanzung der Pumpenstörung von dem Pumpenmotor zur der Manschette verhindert und damit die Notwendigkeit eines Pumpengeräuschfilters 15 ausgeschaltet wird.

Die Druckquelle 12 umfaßt neben der Pumpe 12a und dem Magnetventil 126 ein Magnetventil 12c, das zum Ablassen des Druckes der Manschette U dient. Die Druckquelle 12 ist ein herkömmliches Teil und wird durch ein Steuersignal der Steuerschaltung 16 derart gesteuert, daß die Magnetventile 12£ und 12c entsprechend Fig.4 den Druck der Manschette aufbauen und verringern.

Der Korotkoff-Signaldetektor 17 umfaßt erste und zweite Filter 17a und i7b. Das Filter 17a blendet Niederfrequenz-Komponenten des akustischen Signals des Mikrophons 11a aus, das das Korotkoff-Signal wiedergibt Das Filter 17f> liefert Hochfrequenz-Komponenten des erzeugten Mikrophonsignals, das dem Korotkoff-Signal entspricht. Das erste Filter 17a weist einen Durchlaßbereich für eine Amplitudenfrequenz von 30 bis 50 Hz auf. Das zweite Filter 176 besitzt einen Durchlaßbereich für Frequenzen zwischen 80 und 120 Hz. Ein ODER-Glied 17c kombiniert die Ausgangssignale der Filter.

Die kombinierten Ausgangssignale der Filter, die durch das ODER-Glied 17c erzeugt werden, entsprechen dem Auftreten eines Korotkoff-Sienals. Das

OIJi R-Glied 17c liefert daher ein Signal, das anzeigt, wenn der Druck der Manschette 11 durch die Steuerschaltung 16 gespeichert werden sollte.

Eine weitere Verbesserung ergibt sich aus der Verwendung eines Rauschunterdrückungs-Detektors Md zur Unterdrückung des Rauschens, das zwischen den Korotkoff-Signalen aufgrund fehlerhafter Auslösung einer ßhüdruckablesung entstehen kann. Fig. 3a zeigt zwei Korotkoff-Signale mit einem Rauchimpuls zwischen diesen. Die in Fig. 3b gezeigten Impulse entsprechen den Korotkoff-Signalen. F i g. 3c zeigt ein Rauschsignal, daß die Druckimpulse P 2 begleitet, die durch das Mikrophon 11a erzeugt werden. Wenn das ODER-Glied 17c einen Rauschimpuls PN abgibt, wird ein UND-Glied Mdgemäß F i g. 3b nicht einen synchronen Impuls entsprechend dem Tonimpuls enthalten. Einen Weg zur Ausführung des Detektors Md besteht in der Verwendung eines Schwellwert-Detektors, der Impulse mit einer Grenzamplitude eliminiert, die Rauschimpulse darstellen.

Das zutreffend durch das UND-Glied 17e ermittelte Korotkoff-Signal gelangt an einen Relais-Ruhekontakt 20a.

Bei der anfänglichen Einschaltung der Steuerschaltung 16 durch den Benutzer werden die Signale des UND-Gliedes 17ean die Steuerschaltung 16abgegeben. Die Steuerschaltung 16 ist im Falle eines Mikroprozessors derart programmiert, daß sie ein Signal liefert, das den Druck entsprechend F i g. 4 erhöht und erniedrigt. Wie in Zusammenhang mit Fig.4 erwähnt wurde, liefert die Steuerschaltung 16 ein Signal zur erneuten Druckerhöhung in der Manschette 11 um etwa 5 bis 10 mm Hg über dem Wert des Beginns eines ersten Korotkoff-Signals, wenn das ODER-Glied 17edie Aufnahme eines ersten Korotkoff-Signais anzeigt. Gleichzeitig speichert die Steuerschaltung 16 den Druckwert des Druckdetektors 13. Der Ausgang des Druckdetektors 13 wird durch einen Wandler 136 in einen Digitalwert umgewandelt. Der Wandler 136, der ständig mit dem eigentlichen Druckdetektor 13a verbunden ist, wird durch ein Signal der Steuerschaltung 16 zu dem Zeitpunkt eingeschaltet, an dem das erste Korotkoff-Signai durch das ODER-Glied 17e ermittelt wird. Wenn ein Mikroprozessor als Teil der Steuerschaltung 16 verwendet wird, wird dieser Digitalwert direkt aufgenommen und gespeichert und mit dem zweiten gemessenen Wert des systolischen Blutdrucks verglichen.

Der anfänglich bestimmte systolische Blutdruck wird in einem Speicher der Steuerschaltung 16 festgehalten, und die Manschette 11 wird wieder unter Druck gesetzt Die Steuerschaltung 16 liefert ein Signal zum Ablassen H Dk d Mh

rucke** der Manschett

11 ^iir"^ ιηρΛί,ΐίπΠπη'

ein weiteres Korotkoff-Signal durch das ODER-Glied 17e abgegeben. Zu diesem Zeitpunkt werden die beiden ersten und zweiten, digitalisierten Korotkoff-Signale des Wandlers 136 durch den Mikroprozessor in bekannter Weise verglichen. Wenn das Ergebnis dieses Vergleichs anzeigt, daß die Signale sich um weniger als einen vorgegebenen Wert unterscheiden, schaltet die Steuerschaltung 16 den Wandler 136 ein, so daß ein Signal an eine Digitalanzeige 13c geliefert wird, die beispielsweise laufend den folgenden systolischen Blutdruckwert aufzeichnen kann.

Nach der Bildung zweier Korotkoff-Signale an dem UND-Glied 17e,die zwei im wesentlichen gleichen Blutdruckwerten des systolischen Blutdrucks entsprechen, aktiviert die Steuerschaltung 16 den Rückstell-Eingang (R) eine Flip-Flops 22 Das Schaltglied des Relais 20 wird gegen den normal-offenen Kontakt 206 bewegt. Auf diese Weise ist ein UND-Glied 19 mit der Steuerschaltung 16 verbunden. Das UND-Glied If kombiniert den Ausgang des Filters Mb, der die Hochfrequen/-Komponenten des Tonimpulses wiedergibt, und dcnienigen des Rauschdetektors Md. Auf diese Weise bilden Rauschimpulse, die nicht durch den RauschdetekU'i" 17J durchgelassen werden, keine falschen Anzeigen eines Korotkoff-Signais.

Wenn der Ausgang des UND-Gliedes 19 mit der Steuerschaltung 16 verbunden ist, wird das Hochfrequenz-Filter 17ö überwacht.

Der nächste folgende Korotkoff-Impuls erzeugt ein Ausgangssignal des Filters 176, das die digitale Herzperiode anzeigt. Zu diesem Zeitpunkt wird der Druck in Hpr Manschette 11 gespeichert D?.s Fnde des ^i^niils 176 zeigt den Zeitpunkt zur Durchmessung an. Wenn 3 oder 4 Sekunden vergangen sind, nachdem das Signal abgebrochen ist und keine weiteren Korotkoff-Impulse aufgenommen wurden, liefert die Steuerschaltung 16 ein Signal an die Druckquelle 12, so daß die Manschette 11 wiederum einer Druckerhöhung von 5 bis 10 mm Hg über den Wert ausgesetzt wird, bei dem das letzte Korotkoff-Signal empfangen wurde. Der Druck wird sodann wiederum verringert, wie in F i g. 4 gezeigt ist. bis das Filter 176 eine zweite Anzeige eines Koroikoff-Signales liefert. Wenn die zweite Anzeige aufgenommen ist, wird der Druck, der bei dieser zweiten Anzeige herrscht, mit dem zuerst ermittelten Druck während der diastolischen Herzperiode verglichen. Wenn die Werte innerhalb eines vorgegebenen Bereichs liegen, wird der zuletzt ermittelte Druck als diastolischer Druck aufgezeichnet. Wenn der Vergleich negativ ausfällt, wird der Zyklus wiederholt und die Manschette wird wiederum aufgeblasen, und der Ausgang des Filters 176 wird überwacht, bis zwei aufeinanderfolgende Korotkoff-Signale im wesentlichen denselben diastolischen Blutdruck w iedergeben.

Wenn ein korrekter diastolischer Blutdruckwert ermittelt worden ist, wird der Wandler 136 durch ein Signal der Steuerschaltung 16 eingeschaltet und liefert ein umgewandeltes Drucksignal zur Anzeige oder Aufzeichnung durch die Digitalanzeige 13c. Gleichzeitig wird der Flip-Flop 22 zurückgestellt, so daß weitere Messungen des systolischen Drucks durchgeführt werden können, und das Schaltglied des Relais 20 kehrt in Richtung des Ausgangs des UND-Gliedes 17 irurück.

Eine Manschette für das zuvor beschriebene Blutdruck-Meßgerät ist in Fig.6 und 7 gezeigt. Die Manschette erleichtert die Verwendung des Geräts durch den Patienten selbst, weil er die Manschette an einem α rm rir>Uj-jrrgn |ς2ηη während die verbleibende freie Hand in einfacher Weise die Messung durchführen kann.

Gemäß F i g. 6 und 7 umfaßt eine Manschette ein Band 21, das aus ersten und zweiten Materiallagen 21a und 2i6 besteht. Zwischen den Materiallagen 21a und 216 liegt eine aufblasbare Luftkammer oder Blase 22. Die Blase 22 kann über eine Öffnung mit Hilfe einer Hochdruckquelle mit Druckluft gefüllt werden. Der Druck kann ebenfalls über die Öffnung abgelassen werden. Die Blase weist die Form eines Bogens von mehr als 180° auf. Sie besieht aus halbstarrem Material, so daß sie die gezeigte Bogenform beibehält.

Ein Schließband 29 umgibt die äußere Blasenfläche. Das Schließband läuft mit einem Ende 26a durch einen Ring 27. Das Schließband läuft mit dem anderen Ende 266 durch eine Öffnung 28 in der zweiten Materiallage

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21a und um das Äußere der Blase herum in Richtung zu dem erstgenannten Ende. Das Schließband 29 verläuft dabei durch eine öffnung 30 in der ersten Materiallage 2ib angrenzend an das Ende der Blase 22. Das Schließband 29 verläuft von dort zu dem anderen Ende der Blase 22 über die äußere Oberfläche der Blase 22 und der zweiten Materiallage 21a. Das Schließband ist durch den Ring 27 hindurchgezogen und mit einer Befestigungseinrichtung 23 festgelegt.

In F i g. 8 ist das Band 21 um den Arm X eines Patieten herumgelegt. Das Band wird mit der freien Hand angebracht, indem der Arm zwischen dem Schließband 29 und der inneren Oberfläche der Blase 22 hindurchgeführt wird. Das Mikrophon M befindet sich angrenzend an der Wand der Blase. Das Schließband 29 wird am freien Ende 26a angezogen, bis die Manschette fest auf dem Arm sitzt. Sodann wird das Ende 26a mit Hilfe der Befestigungseinrichtung 23 auf einer Befestigungseinrichtung 24 auf der äußeren Schicht 21a festgelegt. Das angelegte Band tritt mit dem Ende 26a aus einer öffnung 23 aus. Wenn das Schließband 29 festgelegt ist, ist das freie Ende 26a mit Hilfe der Befestigungseinrichtung 23 an der Befestigungseinrichtung 24 angebracht.

Der Patient kann somit die Manschette lediglich mit einer freien Hand anlegen. Mit der freien Hand wird die Manschette um den Arm geschoben, und das Schließband wird festgezogen. Vorzugsweise besteht das Schließband 29 aus einem elastischen Material. Dies erleichtert das Anlegen und Spannen vor dem Festlegen des Schließbandes 29. Schließlich kann das Ende des Bandes 21 mit Hilfe einer Befestigungseinrichtung 25 z. B. einem Klettenband, über das Schließband 29 und die Befestigungseinrichtung 24, beispielsweise ein weiteres Klettband, gelegt werden.

Die Manschette gemäß F i g. 6, 7 und 8 weist üblicherweise einen Außenumfang von 220 mm auf, der ein Schließen um einen Arm ermöglicht. Ein Abstand L verbleibt zwischen der Befestigungseinrichtung 24 und dem Ende der bogenförmigen Blase. Durch geeignete Bemessung dieses Abstandes L kann die Manschette an den Durchmesser jedes Armes angepaßt werden, so daß auch die Arterien von kleinen Patienten abgedrückt werden können.

F i g. 9 zeigt eine Ausführungsform der Manschette, bei der beide Enden des Schließbandes 29 eine Befestigungseinrichtung 23, etwa ein Klettenband zum Festlegen auf der Befestigungseinrichtung 24 tragen.

Eine weitere Ausführungsform der Manschette ist in Fig. 10 gezeigt. Das Schließband ist auf der äußeren Oberfläche an einer angenähten Befestigungseinrichtung 35 festgelegt Diese Befestigungseinrichtung ist mit der Befestigungseinrichtung 24 verbunden. Eine weitere Befestigungseinrichtung 23 befindet sich am freien Ende des Schließbandes 29. F i g. 11 zeigt, daß das Mikrophon vorzugsweise derart angebracht ist, daß es Signale ohne Störung durch den Ring 27 oder andere Teile zur Befestigung des Bandes liefert

Hierzu 6 Blatt Zeichnungen

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Claims

Patentansprüche:
1. Blutdruckmeßgerät mit

- einer Manschette (11) zum Regulieren des Blutstromes in einer Arterie entsprechend einem angelegten Druck,

■ einer Druckquelle (12) zum linearen Erhöhen des Drucks der Manschette bis auf einen vorgegebenen Wert und zum anschließenden Absenken des Druckes,

einem Mikrofon (Wb) zum Abtasten eines von der Arterie abgegebenen Korotkoff-Signales,
einem ersten Filter [Ma), das aus dem Korotkoff-Signal eine Komponente niederer Frequenz ausfiltert,

einem zweiten Filter (Vb), das aus dem Korotkoff-Signal eine Komponente höherer Frequenz ausfihert,

eine Steuerschaltung (16), die die Signale von den Filtern empfängt und abhängig von diesen den systolischen und den diastolischen Blutdruck bestimmt, wobei der diastolische Druck dann vorliegt, wenn das höher frequente Signal vom zweiten Filter bei Druckabsenkung erstmals ausbleibt,

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dadurch gekennzeichnet, daß die Steuerschaltung (16) als systolischen Druck denjenigen bestimmt, bei dem beim Absenken des Druckes erstmals das niederfrequente oder das höher frequente Signal oder beide Signale gemeinsam auftreten.
2. Blutdruck-Meßgerät nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch

— eine Einrichtung (16) zur erneuten Druckerhöhung der Manschette (11) bei Abtastung eines Signals eines der beiden Filter(17a, Mb)und

— eine Einrichtung zum Vergleichen eines zuvor und anschließend ermittelten systolischen Blutdruckes.
3. Blutdruck-Meßgerät nach Anspruch 2, gekennzeichnet durch eine Einrichtung zur erneuten Druckerhöhung und Drucksenkung in der Manschette (11), bis aufeinander folgende Druckmeßergebnisse innerhalb eines vorgegebenen Bereichs liegen.
4. Blutdruck-Meßgerät nach einem der Ansprüehe 1 bis 3, gekennzeichnet durch

— eine Einrichtung (16) zur erneuten Druckerhöhung in der Manschette (11) über einen vorgegebenen Mindestwert zur anschließenden Druckabsenkung auf den vorgegebenen Mindestwert, sowie

— eine Einrichtung (13a) zur Bestimmung des Druckes der Manschette zum Zeitpunkt der Signalabgabe durch das zweite Filter (Mb) nach eo der erneuten Druckerhöhung in der Manschette.
5. Blutdruck-Meßgerät nach einem der Ansprüche 1 bis 4. gekennzeichnet durch b5

— eine Pumpe zur Druckerhöhung und Drucksenkung in der Manschette (11) einsprechend ei

nem elektrischen Signal,

— eine Einrichtung (\Tc) zur Kombination der Ausgangssignale der Filier (17a, \7b) und zur Lieferung eines ersten Abtastsignals, und

— ein Relais (20) mit einem Ruhekontakt (2Oa^ und einem Arbeitskontakt (2Qb), sowie einem zwischen beiden beweglichen Schaltglied, welcher Ruhekontakt (2Oa^ ein Signal der Einrichtung (Hc) zur Kombination der Filterausgänge entsprechend eines Korotkoff-Signals aufnimmt,

- eine Steuerschaltung (16) in Verbindung mit der Pumpe, die einer mit dem Schaltglied des Relais (20) verbundene Analyse-Einrichtung aufweist, die den Druck der Manschette (11) bei Aufnahme jedes aufeinanderfolgenden Signals von der Einrichtung (17cj zur Kombination der Filterausgänge vergleicht, welche Steuerschaltung (16) ein Signal an die Pumpe zur zyklischen Druckerhöhung und -Senkung zwischen einem anfänglichen Maximalwert und einem Minimalwert liefert, welcher Druck von dem Maximalwert abnimmt, bis die Kombinations-Einrich-'.ung (17c^ ein Signal zur erneuten Druckerhöhung auf einen Wert zwischen dem Maximalwert und dem Wert bei Lieferung des Ausgangssignals der Kombinations-Einrichtung (Mc) abgibt, welche Steuerschaltung (16) den Schaltkontakt des Relais (20) in Verbindung mit dem Arbeitskontakt (2Qb) bringt, wenn zwei aufeinanderfolgende Drucksignale nacheinander von der Kombinations-Einrichtung (17c^ geliefert werden, und zugleich ein Einschaksignal an den Aufzeichnungseinrichtung (136,13c^zur Aufzeichnung des systolischen Blutdruckes abgibt, welche Steuerschaltung (16) weiterhin einen Speicher zur Speicherung des Manschetten-Druckes bei Signalabgabe durch das zweite Filter (17i>^ und nach Umschalten des Schaltgliedes auf den Arbeitskontakt (2Qb) umfaßt, wobei die Steuerschaltung (16) sodann den Manschettendruck auf einen Druck zwischen dem diastolischen Blutdruck und dem maximalen Blutdruck erhöht und anschließend senkt, bis ein zweites Signal des zweiten Filters (Mb) aufgenommen wird, welche Steuerschaltung (16) den Manschettendruck zum Zeitpunkt des zweiten Signals vergleicht und ein Einschaltsignal an die Aufzeichnungseinrichtung (13b, 13c^ liefert, wenn aufeinanderfolgende Druckwerte übereinstimmen.
6. Blutdruck-Meßgerät nach Anspruch 5, gekennzeichnet durch ein Filter (15) zur Ausschaltung von in den Signalen enthaltenen Pumpenstörsignalen.
7. Blutdruck-Meßgerät nach Anspruch 5. gekennzeichnet durch einen Detektor (17i^ zur Ausschaltung von Störimpulsen, die asynchron in bezug auf die Impulse des Korotkoff-Drucksignals sind.
8. Blutdruck-Meßgerät nach einem der Ansprüche 5 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Pumpe durch die Steuerschaltung (16) derart steuerbar ist, daß der Druck der Manschette (11) bei Messung des systolischen Drucks nach Ermittlung des ersten Korotkoff-Signals um '3 bis 10 mm Hg über den Druck bei Abgabe des ersten Korotkoff-Signals anhebbar und anschließend absenkbar ist.
9. Blutdruck-Meßgerät nach Anspruch 8. gekennzeichnet durch eine Einrichtung zur Unterstützung

einer Aufzeichnung des diastolischen Blutdrucks, bis zwei aufeinanderfolgende Meßwerte im wesentlichen übereinstimmen.
10. Blutdruck-Meßgerät nach einem der Ansprüche 5 bis 9, gekennzeichnet durch eine Einrichtung zur Unterdrückung einer erneuten Druckerhöhung der Manschette (11) nach Abgabe eines Signals durch das zweite Filter (17b) bei Nachfolge eines weiteren Signals innerhalb von 3 bis 4 Sekunden.
11. Blutdruck-Meßgerät nach einem der Ansprüche 4 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuerschaltung (16) den Druck der Manschette (11) um 5 bis 10 mm Hg fiber den bei Abgabe des Signals des zweiten Filters (i7b)herrschenden Druck erhöht.
12. Blutdruck-Meßgerät nach einem der Ansprüche 2 bis 11, gekennzeichnet durch eine Einrichtung zur Unterdrückung einer Aufzeichnung des systolischen Druckes, bis der Unterschied zwischen zwei aufeinander folgenden systolischen D. uckwerten innerhalb eines vorgegebenen Bereiches liegt.
13. Blutdruck-Meßgerät nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Manschette (11) eine aufblasbare Blase (22) aus halbstarrem Material umfaßt, die bogenförmig ausgebildet ist und innerhalb eines doppellagigen Bandes (21) liegt, welches Band sich an einem Ende über die Blase hinaus erstreckt und am Ende eine erste Befestigungseinrichtung (25) auf der inneren Lage aufweist, durch ein zusätzliches Schließband (29) mit ersten und zweiten Enden (26a, 26b) welches Schließband sich durch eine Öffnung (28) in der äußeren Lage des Bandes (21) und um die Blase herum zum anderen Endes des Bandes (21) erstreckt und dort durch eine weitere öffnung in der inneren Lage des Bandes (21) rund um die verbleibende äußere Oberfläche der Blase (22) herum verläuft und am Ende eine zweite Befestigungseinrichtung (24) auf der äußeren Oberfläche der äußeren Lage des Bandes (21) zur Verbindung mit der ersten und zweiten Befestigungseinrichtung vorgesehen ist.
14. Blutdruck-Meßgerät nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die dritte Befestigungseinrichtung (24) auf der äußeren Oberfläche der äußeren Lage des Bandes (21) zur Aufnahme der ersten und zweiten Befestigungseinrichtung (23, 25) vorgesehen ist.