DE1955649A1

DE1955649A1 - Verfahren zur Messung des Blutdruckes in einem lebenden Organismus und Anordnung zur Ausuebung dieses Verfahrens

Info

Publication number: DE1955649A1
Application number: DE19691955649
Authority: DE
Inventors: Sheppard Louis Clark; Krueger Dean Thomas Emil
Original assignee: International Business Machines Corp
Current assignee: International Business Machines Corp
Priority date: 1969-01-08
Filing date: 1969-11-05
Publication date: 1970-08-20
Also published as: US3552383A; GB1253501A; JPS4933874B1

Description

International Business Machines Corporation, Arraonk, N.Y. 10504

Verfahren zur Messung des Blutdruckes in einem lebenden Organismus und Anordnung zur Ausübung dieses Verfahrene

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Messen des Blutdruckes in einem lebenden Organismus durch lokales Absperren mittels von auQen angewendeten Gegendruckes und elektroakustischer Abtastung der Blutgeräueche im abgesperrten Ast und Abstimmen des Gegendruckes auf den zu messenden Blutdruck nach Maßgabe dieser Geräusche und eine Anordnung zur Ausübung dieses Verfahrens.

Nach einem bekannten Verfahren und einer bekannten Anordnung wird der Blutstrdm zum Beispiel am Finget* durch «in« unter Druck gesetzte uii den Pinger gelegte Manschette zunächst abgesperrt. Der Maneehettendruck: ist dabei htfher Als der systolische Blutdruck. Nun wird der Manschettendruck nachgelassen und es werden dabei durch direktes Abhören oder mittels eines aufgesetzten Mikrofons die Geräusche im abgesperrten Ast abgehört. Aufgrund der Geräusche kann man feststellen, wann der Manschettendruck den systolic

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sehen Blutdruck und wann er den diastoliechen Blutdruck erreicht hat. Die betreffenden Manschettendruckwerte sind dann die gesuchten Blutdruckwerte· Aufgrund von sogenannten Korotkoff-Geräuschen, die im abgesperrten Aet abgehört werden können, kann man erfahrungsgemäß Schlußfolgerungen ziehen, ob der Manschettendruck zwischen systollscheiQ und dlastollschem Blutdruck liegt oder außerhalb desselben. Die Beachtung dieser Korotkoff-Geräusche kann man sich zunutze machen, wenn man bei dem bekannten Verfahren durch langsames Entepannen des Manschettendruckee diesen dem eystoilachen oder diastoliechen Blutdruck annähern will.

UIe bekannten Verfahren und Anordnungen liefern immer nur Meßpunkte. Eine laufende Vermessung des Blutdruckes - des systo* lischen oder dlaetoliechen - ist aufgrund dessen nur sehr bedingt möglich» Eine solche laufende Beobachtung des Blutdruckes 1st bei bestimmten Erkrankungen besondere im Zusammenhang mit Herzoperationen sehr vorteilhaft.

Aus diesen Grunde ist es Aufgabe der Erfindung, ein Verfahren der eingangs genannten Art so auszugestalten, daß es eine laufende Vermessung des Blutdruckes gestattet und auch mit geringem Aufwand an meStechnischen, steuertechnischen und schaltungstechnisehen Mitteln zu verwirklichen ist.

Das erfinderische Verfahren ist dadurch gekennzeichnet, daß gleichzeitig ein Elektrokardiogramm (EKG) aufgenommen wird, das Körotkoff-Signale aus den abgetasteten Geräuschstgnalen aufgrund ihres zeltlichen Versatzes zu den EKG-Signalen ausgeblendet werden und daß Körotkoff-Signale Über zeitliche Prüfintervalle gezählt werden und daß der Gegendruck aufgrund dieser Zählergebnisse atf den zu messenden Blutdruck nachgestellt wird. ^ί

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Di· Brfindung «acht eich den Unetand eunutse, daß man aus bestimmten Charakteristlka der Korotkoff -Signale erkennen kann, ob der Maneohettendruck oberhalb oder unterhalb dee systolischen Blutdruokee beziehungsweise nenn der diastolische vermessen ff erden sollt ober- oder unterhalb des diastolieehen Blutdruckes Hegt, so da9 aus der Beobachtung der Korotkoff-Signale unter in Betraohtslehung, welcher Blutdruck vermessen wird, der sys tolleohe oder der dlaatoliaehe, die Richtung abgeleitet werden kauft» tn der der Mansohettendruok verändert Herden mu8, um ihn dem Jewell· su vermessenden Blutdruck anzupassen und nacheufUhren. Der Mansohetttndruck etiMit dann alt des au Teraeseenden Blutdruck Ubereln, eo da8 der au veaieesende Blutdruck nun mittelbar und problemlos durch Yeraeeeen des Maneehettendruckee. laufend gemessen «erden kann.

Bemerkenswert für die oraktiaohe Verwirklichung 1st die Tatsache, dae Aufnahmegeräte sur Aufnahme eines Kardiogramms in der Medisin mo wait verbreitet sind, daQ ale dasu mit Sicherheit an all den Stellen sur Verfügung stehen, an denen eine laufende Blutdruck-▼ermessanf benSügt wird, so das dafür ein «ueätrlicher vorrichtungemäeiger Aufwand In der Regel nicht erforderlich let.

Bine weitere Aufgabe der Brfindung liegt, darin, eine Anordnung sur Ausübung des erfinderischen Verfahrens anasugestalten, die mOfHonst «infach muasuftthren und auch betriebssicher su gestalten ist· -

Bine Anordnung sur Messung des Blutdruokee mm lebenden Organismus durch lokales Blutabsperren mit einer unter Gegendruck setsbaren Manschette und einem am abgesperrten Ast angesetsten Mikrofon sam Abhören der Blutgexttusehe und Mitteln sum lacheteilen flee Mansohettendrucices 1st erflndungegemäe dadurch gekennzeichnet, lurch mn den Organismus angelegte Elektrokardiogrammelektroden, elaea dem Mikrofon nachgeaehalteten Signalverarbeiter sur Aus-

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blendung von Korotkoff-Signalen mit einer vorbestimmten Anzahl von Nulldurchgängen diesen nachgeschaltete Spannungsvergleicherglieder zum Ausblenden von in einem bestimmten lautstärkeintervall gelegenen Korotkoff-Signalen, ein Verzögerungsglied, das den ELektrokardiogrammelektroden nachgeschaltet ist, Torschaltungsglieder, deren Eingänge an die Bpännungsvergleicherglieder einerseits und an das Verzögerungeglied andererseits angeschlossen sind, eine diesen Torschaltungsgliedern nachgeschaltete auf stolischen .oder diastollschen Blutdruck eingestellte logische Schaltung zur Erzeugung von Steuersignalen aufgrund der Häufigkeit der Ausgangesignale der Torecfaaltungeglieder für ein Druckservoevstem sum Nachstellen des Mansehettendruckes auf den zu messenden·

Die !Erfindung wird nun anhand der beigefügten Zeichnung näher erläutert· In der Zeichnung zeigtt

Fig. 1-4 die nie durch die in diesen Figuren angegebenen in Kreise gezeichnete Markierungen angezeigt aneinander zu legen sind, eine Anordnung zum Hessen des Blutdruckes nach der Erfindung im Blockschaltbild und

Jig· 5 eine Tabelle für die dieser Anordnung zugrunde liegende Entseheidungslogik·

In der Zeichnung sind Verstärker ait V₁ Und-Schaltungen mit U, Oder-Schaltungen mit 0, Verüegelungssohaltungen mit L, Zähler mit Z und tionostabile Multivibrator en mit MM bezeichnet·

Mittels der Anordnung nach Fig. 1 werden die Korotkoff-Töne analysiert. Die analysierten Töne werden in akzeptable und laute Töne klassifiziert und die gemessenen Oharakteristika werden . über eine Meöperiode zusammengenommen und daraus werden Steuer daten abgeleitet· Ein nicht dargestelltes Mikrofon zur Aufnahme

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der Körotkoff-Töne wird a η dem Organismus, der untersucht werden soll, zum Beispiel an der Armschlagader eines Menschen, auge» bracht· Das Mikrofon setzt die Tune in elektrische Impulse um, die über einen Verstärker 101 an einen Signalverarbeiter 102 gelangen, dem zwei Spannungsvergleicher 103,104 nachgescheitet sind« Xm einzelnen ist die Ausgestaltung des Signalverarbeitars 102 nicht kritisch, im vorliegenden Ausführungebeispiel dient er dazu, diejenigen Signale zu elemittieren, die nicht aus Korotkoff-TÖnen herrühren können. Beispielsweise kann der Signal·» verarbeiter 102 ein Filter sein, das dieniedrigerfrequenten Signale aüsfiltert oder es kann sich um einen filter handeln., dar die Nulldurchgänge zwischen einer Maximalspitze und einer Miaimalspitze des Signals abzählt und nach Maßgabe der Zählung die angestrebte Elimination durchführt. Bei einer bevorzugten Au3-führuhgaform werden die Korotkoff . Töne durch folgende Kriterien definiert:

1. der Ton muS zwischen 200 und'2000 digitalen Umsetzereinheiten oberhalb des Hintergrundgeräusches liegen, .

2. der Ton muß mit einer Genauigkeit von + 42 Millisekunden um eine Durchschnittszeitspanne verzögert auf den QKS-Koörolex in der EKG-Welle folgen,

3· das Signal muß ein bis drei Nulldurchgänge zwischen der positiven und der negativen Maxinalspitze aufweisen.

Die Nulldurchgänge können in dem Signalverarbeiter 102 ermittelt und gezählt werden und es können dann alle Signale ausgeschieden werden, die nicht das dritte Kriterium erfüllen.

Die beiden anderen Kriterien werden durch die Schaltungsanordnung nach Fig. 1 überwacht.

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Gemäß Fig· 1 hat jeder Spannungavergleiober 103 und 104 zwei Eingänge und zwei Ausgänge, An den einen Eingang eines jeden Spannungsvergleichers gelangt der Ausgang des Signalverarbeiters 102, während an den anderen Eingang des Spannungevergleichers 103 die feste Bezugsspannung V₁ und an den anderen Eingang des Spannungsvergleiehers' 104 die feste Bezugsspannung V* gelangt« Die beiden Ausgänge der Spannungsvergleicher-sind mit 1 und 0 bezeichnet, was anzeigen soll, daß sie immer komplementär sind« Am AusgangsanschluQ 1 des Vergleichere 103 liegt ein Ausgangesignal vor, wenn die Eingangs spannung aus dem Signalverarbeiter 102 größer ist als die Bezugsspannung V,|. Am Auegangsanschluß 1 des Spannungsvergleichers: 104 liegt ein Signal vor, wenn die Spannung V₂ ^Tom Signalverarbeiter 102 größer als die Bezugsspannung 7, ist. Sind die beiden Spannungen gleich oder ist die Bezugsspannung V₁ bezie äungsweise V· größer als die Spannung V2* dann liegt am Ausgang 0 des betreffenden Spannungsvergleichers ein Ausgangssignal vor. Die beiden Bezugsspannungen V-j und V₂ definieren die Amplitudengrenzen innerhalb derer gemäß dem erstgenannten Kriterium die akzeptierbaren Töne liegen mttssen; das heißt also, daß ein Signal, dessen Spannung V₂ zwischen den Werten V₁ und V, liegt, akzeptierbar ist. Ist dies der Fall, dann liegt am Ausgang 1 des Vergleichers 103 und am Ausgang 0 des Vergleichen I04 je ein Signal vor.

Die letztgenannten beiden Ausgangsansohlüsse liegen an einer Und-Schaltung 105. Der Auegangsanechluß 1 des Vergleichers 104» der anzeigt, da8 der Ton zu laut ist, liegt am einen Eingang einer Und-Schaltung 106, Sie restlichen Eingänge der Und-Schaltungen und 106 werden von EKG-Elektroden über einen Verstärker 111, einen Signalverarbeiter 112 und eine Verzögerungeschaltung 113 gesteuert. Sie Versögerungeeehaltung 113 verzögert um die bei der Definition dee «weiten Kriterium» erwähnte Surchaohnittszeitspanne. Die EKG-Elektroden sind in bekannter Weise an den zu unter*

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•uohenflen Organieowe angesöüloseen, so daß elektrische Signale nach Malabo der Herzschläge abgeleitet werfen können. Die Herseohlageigntle Herden in den Verstärker 111 verstärkt und im Anschluß an den Signalverarbeiter 112 in der Tereögerungeeehaltung 115 verzögert· Bei dem Signalverarbeiter 112 kann es eich ein filter zu* Auafiltera unerwünschter Signale handeln.

Deait «in Impuls auf Ausging des 8ignalverarbeiters 102 gemäß dem »weiten Kriteriusa als lorotkoff-Impuls angesehen wird, muß er innerhalb eines bestimmten Zeitfensters im Anschluß an den QR8-Xo*pl«x des abgeleiteten Elektrokardiogramms liegen. Dieses Zeitfenster ist sweiaal 42 Hiliisekunden lang und wird durch den 8ignalverarbeiter 112 be*tinset» in «eiche» ein entsprechend lauger AUsgangslftpuls aus de« OKS Xoaplex abgeleitet wird. Die Verzweigun des Zeitfensters um die Duseiiscanittszeitspanne des zweiten Xr:- terittms wird in der Verzögerungsschaltung 113 bewirkt, deren Aur>gangssignal an je einen Eingang der beiden Und-Schaltungen iO5_r gelangt.₄

Am Ausgang der Und-schaltung 105 liegt dann und nur dann ein signal vor, wenn ein in das seitliche Fenster fallender akzeptabler lorotkoff-Ton aufgefaßt w^rde» wthrend an der Und-schaltung ioe ein Ausgangssignal vorliegt· wenn ein in das zeitliche Fenster fallender au lauter torotkoff-Ton aufgefaßt wurde« Die akzeptablen und die au lauten Korotkoff-tune werden in Zählern 107 beziehungsweise I08 gesfihlt· Die Zählung erstreckt eich dabei über eine bestisnte Prüfperiode, sun Beleoiel eine bestimmte Anzahl von Sekunden oder« wie beia dargestellten Aueftthrungebeisoiel, eine bestieeite Ansahl von flerseohlägene Vorsugaweiee ist die PrUfseitenanne 'fünf Herz-Takt-Perlodea lang, eo das maximal fünf akzeptable Korotkoff-TQne geeählt werden können. Die Prüf· veriode wird Über einen vorgesohalteten Zähler 114, der mit einer monostabil en Schaltung 115 sueeaiaenarbeitet, gesteuert. Der Zähler 114 zählt die Herseohläge aufgrund der Signale an Ausgang des Signalverarbeitera 112· Vach^ea eine vorbeetieate An· aahl von Herzschlägen gezählt worden sind, etö8t der Zähler . einen aonoatabilen Multivibrator 115 an, der daraufhin an Auegang einen Steuerimpuls erzeugt, der an die steuernden Eingänge der Und-Sohaltungen 109 und 110 gelangt. Der Inhalt der Zähler 107 und 106 oaeeiert daraufhin die Ond-Sohaltungen 109 und 110 und gelangt an die mit den gleichen Buchstaben bezeichneten Stellen aue Pig. 2. -, /"

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Fig· 2 ist eine Entsoheidungslogik, die nach der Tabelle gemäß Fig. 5 arbeitet. Die Entscheidungelogik: hat zu bestimmen, ob der Druck der Manschette 601 gemäß Fig. 4 heraufgesetzt «erden eoll oder heraubgesetzt« Das erfolgt in kleinen Schritten, so daß der Druck in der Manschette im wesentlichen dem systolischen oder diastolischen Druck folgt, je nach dem, «elcher gerade vermessen «ird· Die Entscheidung, basiert auf der. Anzahl der akzeptablen Töne und der lauten Töne, die während einer PrüfZeitspanne gezählt wurden. Ee sei darauf hingewiesen, data während einer Prüf Periode der Druck in der Manschette 601 konstant gehalten wird.

Anhand der Tabelle 5 «erden einige Beispiele durchgesprochen. Wenn das System gemäß Zelle 1 der Tabelle 5 den systolischen Blutdruck mißt und es «erden keine akzeptablen und auch keine lauten Töne aufgefaßt, dann let dies ein Zeichen dafür, daß der Druck in der Manschette.größer ist als der systolische Blutdruck und des« halb wird ein Absenksignal für den Druck erzeugt. Wenn der dlastollsohe Blutdruck gemessen «Ird und es liegt weder ein akzeptables noch ein zu lautes Signal vor, so ist dies ein Zeichen dafür, daß der Mansohettendruck unterhalb des diastolischen Blutdruckes liegt und deshalb «ird ein Druckveirstärkungssignal erzeugt. Nach der dritten Zeile der Tabelle 5 ist kein akzeptabler Ton festgestellt «orden, aber es sind mehr als ein lauter Ton während der PrUf-Oeriode festgestellt «orden. Das bedeutet, daß der Manschettendruck zwischen dem eystolisehen und dem diaetollschen Blutdruck liegt, «eil dort die Korotkoff-Töne am lautesten sind· Wenn man. demzufolge den systoliechen Blutdruck mißt, «ird ein Druckverstärkungssignal erzeugt, während bei Messung des diastolischen BIutdruckee ein Absenksignal erzeugt «ird. Während Druckabsenksignale in der Tabelle in Fig. 5 mit einem Minusselchen, Druckreretarkungesignale mit einem Pluszeichen gekennzeichnet sind, bedeutet ein Gleichheitszeichen in der Tabelle gemäß Fig. 5, daß das gleiche Steuerkommando wie beia Toraufgehenden Prüf Intervall ausgelöst wird. In

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Zeile 5 ist zweimal das Gleichheitszeichen angegeben, veil aufgrund gleich hoher Zählungen für akzeptable und zu laute Töne der Druck in der gleichen Richtung wie zuvor verschoben werden muß, .das ist für systolische Messungen abwärts und für diastolisehe Messungen aufwärts·

, Die Entscheidungslogik gemäß Fig· 2, weist auf ein Paar digitaler Vergleicher 201 und 202, Verriegelungsschalter 203 bis 208

.und 226, Ünd-Schaltungen 209 bis 217, 222 bis 225 und 227 bis 228, sowie Oder-Schaltungen 218 bis 221 und 229 bis 231* Alle diese Schaltelemente, arbeiten in bekannter Weise. Der Digitalvergleicher 201 nimmt die Zählung aus dem Zähler 108 .gemäß Fig. 1 auf. Der Digitalvergleicher 201 hat drei Ausgänge* An dem zuoberst gezeichneten liegt ein Signal vor, wenn kein Ton gezählt wurde, an den in der Mitte gezeichneten Hegt, ein Signal vor, wenn mehr als ein Ton gezählt wurde und an dem zuunterst gezeichneten liegt ein Signal vor, wenn ein Ton gesählt wurde« Diese drei Ausgänge sind an die vorwärts Behaltenden Eingangeansohlüsse zugeordneter Yerriegelungsschalter 203· 204 und 205 angeschlossen. Bei vor* warte geschalteter Yerriegelungseohaltung entsteht jeweils an dem zuoberst gezeichneten 1-Ausgang der betreffenden Verriegelungsschaltung ein Signal« Der Digitalvergleicher 202 ist in gleicher Welse ausgebildet, wie der Digitalvergleicher 201 und nimmt die Zählungen aus dem Zähler 107 auf. Die drei Ausgangsansohlttese des Digitalvergleich«rs 202 sind an die vorwärtsschaltenden ELnganganschlüeaen von Verriegelungssohaltungen 206,207 beziehungsweise 208 geschaltet. Bs sind noch zwei weitere Singangsan-Bchlüeee der Sntscheidungslogik gemäß Flg. 2 vorgesehen und zwar die diastoliechen und < ei*6tolisuhen Eingänge der Und-Schaltungen 222 bis 225. Dar diastolische Eingang wird erregt, wenn der dlastolische Blutdruck gesessen werden, soll, während der systolische Eingang erregt wird, wenn der systolisohe Blutdruck gemessen werden soll· Die beiden letztgenannten Eingänge werden von den in

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Pig· 3 gezeigten Schal tunge elementen abgeleitet. Zur Erläuterung der Funktionsweise der Schaltung gemäß Pig« 2 «erden einige Punktionsbelapiele besprochen anhand der Tabelle gemäß Pig. 5.

PUr dad erste Beispiel sei angenommen, daß nährend einer PrUfperiode keineakzeptierbaren Töne und keine lauten Tune aufgenommen wurden. Der Digitalvergleicher 202 schaltet daraufhin den Yerriegelungsschalter 206 vorwärts, während der Digitalvergleicher 201 den Verriegelungeschalter 203 vorwärts schaltet. Die Ausgangssignale der beiden Verriegelungeschalter 203 und 206 gelangen an das ünd-Tor 209, dessen Ausgangssignal Über das Oder-Tor 219 an die Ünd-Tor β 222 und 223 gelangen. Wenn das sys toll sehe Signal eingeschaltet let, entsteht durch den Ausgang der Und-schaltung 222 am Ausgang der Oder-Schal lung 229 ein Druckabsenksignal· Wenn das dlastollache Signal erregt ist, entsteht durch den Ausgang der Ünd-Schaltung 223 am Ausgang der Oder-Schaltung 230 ein Druckverstärkungssignal. Diese beiden Befehlseignale entsprechen den Signalen in der ersten Zelle dar Tabelle gemäß Pig· 5.

Im zweiten Beiapiel sei gemäß Zeile 5 der Tabelle angenommen, daß ein akzeptabler Ton und ein lauter Ton gezählt wurden· Die Digitalvergleicher 201 und 202 schalten die Verriegelungsachalter 205 beziehungsweise 208 vorwärts« Die Ausgangssignale der Verriegelungsschaltungen 205 und 208 gelangen an die Und-schaltung 216, deren Ausgangesignal über die Oder-Schaltung 221 an die Und-Schaltungen 227 und 228 gelangt. Die anderen Eingänge der Und-Sohaltungen 227 und 228 staunten von dea 1- und dem 0-Ausgang der Verriegelunge schaltung 226. BLe Verrlegelungaaehaltung 226 wird durch das Druckabsenksignal vorwärts geschaltet und durch das Druckveratärkungseignal zurück geschaltet· Wenn mithin das Be- / f ehlaslgnal aus der voraufgegangenen Periode ein Druckabsenksignal war, dann let die Verrlegelungeachaltung zurück geschaltet und die ünd-Schaltung 227 geöffnet. Das Auegangaaignal der Und-Schal-

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tung 227 gelangt dann «le Druok&bsenkeignal an den Auegang der Oder-Schaltung 229· Wean dagegen das suvor erzeugte Befehle« aignal ein Xtamokverstarkungesignal «ar, wird die Und-Schal tung geöffnet und das sie passierende Signal gelangt als' Druckverat&rkungeslgnal an den Auegang der Oder-Schaltung 230.

Sb »ei darauf hingewiesen, daß sowohl Druckabsenkeignale als auch Dwokrcrat&siEungeeignale über die Oder-Schaltung 231 die Zähler 107,108 und 114 geaftS Fig. 1 surttok schalten· Mit der Rückschaltung der Zähler beginnt jeweils ein neues Prüfintervall.

Da· Auagangesignal as Ausgang einer Oder-Schaltung 318 gelangt an die Schaltung genäB Pig. 3. Dieses Auegangesignal, das mit 2E bezeichnet ist, tritt auf ,wenn aindestene ein akzeptabler Ton w&hrend einer Prüfperiod* festgestellt wurde· Zu diesem Zweck *ind die Ausgang« für einen und für sehr als einen Eon des Digitalrerglelehere 202 an den Torwarte schaltenden Eingang der Verriegelungssohaltung 208 besiehungsweise 207 geschaltet und die Ausgänge dieser yerriegelungesohaltung 207 und 208 en die Oder-Sohaltung 218 gesohaltet, so das an deren Ausgang lamer dann ein Signal auftritt» wenn aindestene ein akseptabler fön in einer Periode vorliegt· γ

Die Schaltung naoh Fig* 3 erseugt aufgrund des betreffenden Befehle· signale aus der Schal tang nach flg. 2 ein Steuersignal für den Menschettendruok und eittelt die Bruokeignale aufgrund derer ■indeatena ein akseptabler Korotkoff-fen eapfengen^ wurde· Die Terriegelttngaechaltung 401 wird von des eyetolisehen oder diaetolisohen Signal ceetartet« Die Anordnung kann durch ftuBere Schaltaittel gesteuert iie*den» eo SeS diese Signale periodisch alternieren· Auf diese Weise folgt der Manschettendruck alternierend de· ayatolischen und des disstolieehen Blutdruck. Wenn der Terriegelungsschalter 401 vorfli&rte geschaltet ist, dann folgt die Anordnung des e?etoliaehen Blutdruck und das Ausgangsaignal

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dieses Verriegelungsschalters gelangt in Form eines logischen Signals an die Und-Schaltung en 222 und 224 aus Fig» 2, Die Ausgangsregiater 503 und 507 enthalten die Durchschnittswerte der 2UY0 r ermittelten eyetolischen und diastoliochen Blutdruck*? er te» Das systolieche Startsignal erregt die Und-Schaltungegruppe 402, so daß der Inhalt des Registers 502 Über die Oder-Schaltungsgruppe 508 an dae Register 309 gelangen kann, in das auf diese Weise eine digitale Zahl eingespeist wird, die den voraufgegangenen systolisohen Blutdruckdurchschnittewert angibt« Die Und-Schaltungsgruppe 403 wird durch das diaetoliache Startsignal einge-" schaltet und tiberträgt darauf hin den voraufgehenden diastoli— sehen Blutdruckdurchschnittswert an das Register 309·

Der digitale Inhalt des Registers 309 wird durch den Digitalanalogufflseteer 310 in einen Analogwert umgewandelt und gelangt als Steuersignal an einen Druokservomechanismus für den Manschettendruck* Der Manschf&tendruck entspricht mithin immer der digitalen Zahl aus dem Register 309· Der Manschettendruck wird jeweils um kleine Beträge abgesenkt oder verstärkt, nach Maßgabe der Druckabsenk- oder Druckverstärkungsbefehlet Zu diesem Zweck dient ein digitaler Subtrahierer 304» ein digitaler Addierer 305» ein Register 303 für Anfangsbedingungen und Und-Schaltungen und 307. Wenn ein Druekveretärkungsbefehl vorliegt, dann gelangt ) dieser an einen verzögernden monostabilen Multivibrator, der die Und-Schaltungsgruppe 306 erregt. Die anderen Eingänge der Und-SchaltungsgrupDe 306. werden von dem digitalen Subtrahierer 304 gespeist. Der digitale Subtrahierer 304 subtrahiert den Inhalt des Registers 303 vom Inhalt des Druckregisters 309. Der Wert im Register 303 bestimmt die Größe eines Druckechrittes, um den der Manschettendruck jeweils geändert wird. Ein solcher Druokschritt kann beispielsweise 4 mm Queoksilbereäule umfassen. Wenn mithin ein neuer digitaler Wert in das Register 309 eingespeist wird, dann bedeutet das einen Druckabfall um 4 mm Queckeilber-

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säule. Wenn ein Druckveratärkungssignal aufgenommen wird, dann wird die monostabile Kippschaltung 302 angestoßen und die Und-SchaltungBgruppe 307 beaufschlagt, so daß der Ausgang vom Addierer 305 in daa Register 309 gelangen kann. Der digitale Addierer 305 addiert den Wert für den Druckschritt aus dem Register zu dem Wert in dem Register 309» so daß der Manschettendruck um 4 mm Quecksilbersäule verstärkt wird.

Ein digitaler Wert im Register 309 entspricht dem Manschettendruck der gerade laufenden Meßperiode* Der systoll8ehe oder diastolische Blutdruck wird ermittelt, indem man die Manschettendruckwerte über einige Meßperioden mittelt, dabei werden aber nur solche MeSperioden herangezogen, bei denen mindestens ein akzeptabler Korotkoff-Ton aufgenommen wurde. Diese Mittelbildung wird gesteuert durch einen Zähler 502, Addierer 506 und 510, Register 505 und 509, Teiler 504- und 508, sowie Ausgangsregister 503 und 507« Die Anordnung zur Bildung des mittleren systolisehen Blutdruckes ist die gleiche, wie die für die Ermittlung des mittleren diastolischen Blutdruckes. Aus diesem Gründe wird nur die Anordnung für die Ermittlung des mittleren systolischen Blutdruckes erläutert. Ss sei angenommen, daß das System dem systolischen Blutdruck folgt, der Verriegelungsschalter 401 mithin ein 1-Ausgangssignal an die Und-Schaltungsgruppe 404 gelangen läßt. Wenn aufgrund des vorliegenden Manschettendruckes der der Digitalzahl in dem Register 309 entspricht, mindestens ein akzeptabler Korotkoff-Ton aufgedeckt wird, entsteht ein Eingangsimpuls 2E am Ausgang der Oder-Schaltung 218, wodurch die Ünd-Schaltungsgruippe 404 voll geöffnet wird, so daß der Inhalt des Registers 309 in den Addierer 510 der Schaltung zur Bildung des systolischen Durchschnittsdruekes gelangt· Der Impuls 2B gelangt auch an den Zähler 502, der eine entsprechend der Zahl der Prüfperioden, während derer mindestens ein akzeptabler Korotkoff-Ton aufgedeckt wurde, enthält. Der zweite Eingang des Addierers 5iO stammt aus dem Register 509 und der Ausgang des Addierers 5^0 gelangt in das

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Register 509· Buren diese Addlerer-Register-Komblnation wird die Summe der Manschettendrucke in das Register 509 eingegeben und durch, neue Manschettendruckwerte, bei denen mindestens ein akzeptabler Korotkof f-ϊοη gefunden wurde, vermehrt· Die Summe im Register 509 wird in dem Teiler 508 durch die Anzahl der beteiligten !Faktperioden, während derer also ein .akzeptabler Korotkoff-Ton gefunden wurde, dividiert. Zu dieeem Zweck wird der Inhalt des Zählers 502 in den feller 508 eingespeist«, Der Ausgang des Teilers 508 gelangt an ein Ausgangsregister 507 und gibt in digitaler Form den ays toIieschen Blutdruck in dem Organismus be- * ziehungsweise des Patienten an, der an die Manschette angeschlossen ist.

Fig. 4 zeigt einen Mechanismus zum Absenken und Verstärken des Manschettendruckee. Gemäß Fig. 4 ist mit 601 eine Manschette bezeichnet, die mit Luft aufgepumpt werden kann und zu diesem Zweck an das Spannungsventil 602 und an das Entspannungsventil 603 angeschlossen ist. Die beiden Ventile sind magnetische Ventile, die durch Signale aus dem Druckservomeehanismus 605 gesteuert werden. Der tatsächliche Druck in der Manschette 601 wird durch eine konventionelle Druckmeßsande 604 gemessen, deren elektrische Ausgangsdaten an den Druokservomechanismus 605 rückgekoppelt sind. Der andere Eingang des Servomechanismus 605 wird von dem Digital- y analogumsetzer 310 aus Fig. 3 gespeist. Der Servomechanismus arbeitet in an sich bekannter und üblicher Weise, indem er den Druck immer so nachsteuert, daQ die beiden eingespeisten Drucksignale möglichst gleich sind. Wenn also von dem Konverter 310 ein Drucksignal 3A geliefert wird, das um einen Schritt angewachsen ist, dann öffnet der Servomechanismus das Spannungsventil 602 so lange, bis der Druck sich in der Manschette 601 auf den Wert entsprechend dem Eingangssignal 3A erhöht hat. Erst dann schließt der Servomechanismus wieder das Spannungsventil 602. Das Spannungsventil ist zu diesem Zweck an die Druckseite eines Kompressors angesehlos-

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β en. Das Satepannungeventil 306 mündet dagegen gemäß dem eingezeichneten Pfeil Ins Freie*

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Claims

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amti. Aktenzeichen: P 19 55 649·1

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ANSPRÜCHE

1. Anordnung zur Messung des Blutdruckes am lebenden Organismus durch lokales Blutabsperren mit einer unter Gegendruck setzbaren Manschette und einem am abgesperrten Ast angesetzten Mikrofon zum Abhören der Blutgeräusche und einer Nachstellvorrichtung zum Nachstellen des Manschettendruokes, dadurch gekennzeichnet ,daß Elektroden (EKG) zur Aufnahme eines Elektrokardiogramme und das Mikrofon an eine die Nachstellvorrichtung (Fig.4·) steuernde Auewertvorrichtung (Fig. 1 bis 3) angeschlossen sind, in welcher Auswertvorrichtung Korotkoff-Signale aus den abgetasteten Geräuschsignalen aufgrund ihres zeitlichen Versatzes zu den EKG-Signalen ausgeblendet werden und daß Korotkoff-Signa-Ie über zeitliche Profintervalle gezählt werden und daS der Gegendruck aufgrund dieser Zählergebnisse auf den zu messenden Blutdruck nachgestellt wird.

2. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß In einem vorgegebenen lautetärkeintervall gelegene Korotkoff-Signale als " akzeptable Korotkoff-Signale und lautere als laute ^r<orQtkoff-Rignale je für sich gezählt werden und daß die Drucknachstellung bei hoher Anzahl akzeptabler und erheblich geringerer Zahl lauter Korotkoff-Signale in der einen Richtung und im umgekehrten Fall in der anderen Richtung erfolgt.

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Anordnung nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Richtung der Drucknachstellung bei etna gleich häufigen lauten und akzeptablen Korotkoff»Signalen - die Zählung null ausgenommen - belassen wird, wie im vorausgegangenen PrlifIntervall.

Anordnung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche gekennzeichnet durch an den
Organismus angelegte Elektrokardiogrammelektroden, einen dem Mikrofon nachgeschalteten Signalverarbeiter (102) zur Ausblendung von Korotkoff-Signalen mit einer vorbestimmten Anzahl von Nulldurchgängen diesen nachgeschaltete Spannungsvergleicherglieder (103,104) zum Ausblenden von in einem bestimmten Lautstärkeintervall gelegenen Korotkoff-Signalen, ein Verzögerungsglied (113), das den Elektrokardiogrammelektroden nachgeschaltet ist, Torschaltungsglieder (105,106), deren Eingänge an die Spannungsvergleicherglieder (103,104) einerseits und an das Verzögerungsglied (113) andererseits angeschlossen sind, eine diesen Torschaltungsgliedern nachgeschaltete auf systoIisehen oder diaetolischen Blutdruck eingestellte logische Schaltung zur Erzeugung von Steuersignalen aufgrund der Häufigkeit der Ausgangssignale der Torschaltungsglieder (105,106) für ein Druckservosystem (605) zum Nachstellen des Manschettendruckes auf den, zu messenden*

5· Anordnung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnetj daß die Spannungsvergleicherglieder (103,104) eine erste nachgeschaltete Torschaltung (105) bei akzeptablen Korotkoff-Signalen öffnen, die innerhalb eines bestimmten Iiautstärkebereiches liegen und eine zweite nachgeschaltete Torschaltung (106) öffnen bei lauten Korotkoff-Signalen, die lauter sind als die akzeptablen,,

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6«, Anordnung nach Anspruch 4 und 5, dadurch gekennzeichnet, daß den beiden Torschaltungsgliedern (1O5»1O6) je ein Zähler (107, 108) nachgeschaltet ist und daß die logische Schaltung (Pig· 2, Fig« 3) die Steuersignale aufgrund der sich jeweils über ein vorbestimmtes zeitliches PrüfIntervall erstreckende Zählungen dieser beiden Zähler erzeugt.

. 7. Anordnung nach Anspruch 4 bis 6, dadurch gekennzeichnet* daß den Elektrokardiogrammelektroden ein dritter Zähler (114) nachgeschaltet ist, der die Herzschlagperioden zählt und nach " Ablauf einer vorbestimmten Anzahl (N) von Herzschlfigperioden ein Ausgangssignal erzeugt, das die Übertragung des Zählerstandes der Zähler (107,108) an die logische Schaltung auslöst und daQ die drei Zähler nach erfolgter Übertragung zurückgeschaltet werden.

8. Anordnung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuersignale beider Vorzeichen über eine Oder-Schaltung (231) als RUckschaltimpulse an die drei Zähler (107,108,114) geleitet werden·

9* Anordnung nach Anspruch 4 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daQ die logische Schaltung (Pig· 2) auf diaetolischen oder systolischen Blutdruck einstellbar ist durch Verändern ihrer logischen J Punktion· .

10. Anordnung nach einem der Ansprüche 7 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Nachsteuerung des Manschettendruckes aufgrund der in einem Register (309) erfolgten Durchschnittszählung, der in Registern (505, 509) sowie diesen zugeordneten Teilern C5O4,5O5) errechneten Durchschnittswerte aus verschiedenen Meßperioden erfolgt, wobei gesteuert durch eine Torschaltung (318) nur diejenigen Meßperioden berücksichtigt werden, bei denen mindestens ein akzeptables Korotkoff-Geräusch erfaßt wurde.

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