DE2621574A1

DE2621574A1 - Blutdruckmessgeraet

Info

Publication number: DE2621574A1
Application number: DE19762621574
Authority: DE
Inventors: Takemasa Matsumura; Yoshifumi Matsuoka; Atsushi Oishi; Koichi Shigematsu
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 1975-05-16
Filing date: 1976-05-14
Publication date: 1976-12-02
Also published as: CA1067198A; US4105020A; DE2621574B2; DE2621574C3

Description

LEINWEBER & ZIMMERMANN

PATENTANWÄLTE

2621574 Dipl.-Ing. Hermann Leinweber

Dipl.-Ing. Heinz Zimmermann Dipl.-Ing. A. Gf. v. Wengersky

8 MQnchen 2, Rosental 7

2. Aufgang (Kustermann-Passage) Telefon (089) 2603989 Telex 528191 iepatd Telegr.-Adr. Leinpat München

4. Mai 1976

den

Unser Zeichen

A 1620-02

MATSUSHITA ELECTRIC INDUSTRIAL Co.Ltd., Osaka / Japan

Blutdruckmeßgerät

Die Erfindung bezieht sich auf ein Blutdruckmeßgerät, daß zusätzlich auch die Funktion eines Pulszählers aufweist.

Es sind schon Geräte bekannt, die sowohl für die Blutdruckmessung als auch für die Bestimmung der Pulszahl geeignet sind. Es sind jedoch noch keine Geräte vorgeschlagen worden, die eine Messung der Pulszahl während der Bestimmung des Blutdrucks gestatten, ohne daß eine besondere Ausrüstung oder zusätzliche Meßpunkte erforderlich wären.

Blutdruckmeßgeräte, Pulszahlmesser und andere Instrumente sind für die medizinische Überprüfung des menschlichen Kreislaufsystems bekannt. Üblicherweise wird ein Verfahren

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nach Riva-Rocci zur Messung des Blutdrucks verwendet. Dabei werden die Korotkovtöne durch ein Mikrophon abgehört. Man bestimmt den höchsten und den niedrigsten Blutdruck, bei dem die Töne noch gehört werden können. Andererseits werden Pulszahlmeßgeräte verwendet, bei denen der Puls an der Spitze eines Fingers oder an anderen Teilen des menschlichen Körpers auf das Pulszahlmeßgerät einwirkt. Ist es notwendig, die Pulszahl als Diagnosehilfe zusammen mit der Blutdruckmessung durchzuführen, so wird die Pulszahl nochmals mit Hilfe eines Pulszahlmeßgerätes oder vom behandehden Doktor von Hand geprüft, nachdem die Blutdruckmesang durchgeführt wurde. Könnten Blutdruck und Pulszahl gleichzeitig gemessen werden, ohne die oben erwähnten Doppelmessungen zu benötigen, so würde es möglich sein, eine genauere Beurteilung auf der Basis von Information durchzuführen, die man über die Pulszahl bei einer auf Blutdruckmessungen beruhenden Diagnose erhält, überdies sind bei gleichzeitiger Messung von Blutdruck und Pulszahl aufwendige Doppelmessungen unnötig. Die Bedienung ist vereinfacht.

Deshalb besteht ein Bedarf für ein Gerät, das Blutdruck und Pulszahl gemeinsam bestimmt. Zusätzlich ist es wünschenswert, diese Funktion durch einfache Technik für die zusätzliche Messung der Pulszahl zu erreichen und zwar insbesondere ohne Erhöhung der Komplexität des Gerätes, was die Verwendung zusätzlicher Einrichtungen, wie insbesondere Feststelleinrichtungen betrifft. Es soll vielmehr die herkömmliche Annmanschette für das Gerät ausreichen.

Darüberhinaus ist in einem derartigen Gerät, bei dem die Blutdruckmessung und die Pulszahlbestimmung gleichzeitig und automatisch durchgeführt werden, die Messung erst dann vollendet, wenn sowohl der niedrigste Blutdruck festgestellt, als auch die Pulszahlmessung beendet ist. Sind die obigen Be-

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dingungen nicht erfüllt, ist also "beispielsweise der niedrigste Blutdruck bestimmt, bevor die Pulszahlmessung beendet ist und umgekehrt _t und würden nun die Zählung oder andere Funktionen gestoppt, weil entweder der niedrigste Blutdruck bestimmt oder die Pulszahlmessung beendet ist, so würden die obigen Messungen wertlos sein.

Die Erfindung hat das Ziel die oben erwähnten Nachteile bekannter Geräte zu beseitigen.

Es ist Aufgabe der Erfindung, ein Blutdruckmeßgerät vorzuschlagen, bei dem gleichzeitig mit der Blutdruckmessung die Pulszahl bestimmt wird. Dabei soll erfindungsgemäß gleichzeitig ein Feststellen der Korotkov-Töne und der Anzahl der Herzschläge durch ein- und dasselbe einzige Mikrophon erfolgen. Überdies soll ein das Ende der Messungen festlegendes Signal erst erzeugt werden, wenn folgende beiden Bedingungen erfüllt sind: Feststellen des untersten Blutdrucks und Beendigung der Pulszahlmessung.

Weitere Einzelheiten, Vorteile und Merkmale der Erfindung ergeben sich aus der folgenden Beschreibung. In der Zeichnung ist eine Ausführungsform der Erfindung beispielsweise dargestellt. Es zeigen:

Fig. 1 eine Blockschaltung einer Ausführungsform der Erfindung,

Fig. 2 Impulsformen an einigen Stellen der Blockschaltung, '

Fig. 3 und 4 Darstellungen zur Erläuterung der Erzeugung eines Signals am Meßende.

Fig. 1 zeigt eine Ausführungsform, bei der an die SignaJLeingangsklemme links oben das Ausgangs signal eines

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Mikrophons gegeben wird , das die KorotkoY-Töne feststellt. Das Mikrophon ist in einer in der Figur nicht gezeigten Manschette enthalten. Sein Ausgangssignal wird in einem j Verstärker 1 verstärkt und dann in zwei Signale aufgespal- ! ten, yon denen das eine durch ein Filter 2 läuft, das nur ^; für Pulstöne durchlässig ist, während das andere Signal ■ durch ein Filter 3 geht, das nur für Korotkov-Töne durchlässig ist. Die Ausgangssignale der Filter 2 und 3 werden an eine Logik des Blutdruckmeßgerätes zur Bestimmung des ^! höchsten und des niedrigsten Blutdrucks gegeben.

Eine Pulszahlzähleinrichtung arbeitet mit dem von dem Filter 2 abgegebenen Pulstonsignal und dem vom Filter 3 abgegebenen Korotkov-Tonsignal. Diese Signale werden an den Eingang eines Zählers 5 gegeben. Der Ausgang des Zählers 5 wird das erste Mal auf hohes Impulsniveau gesetzt, wenn mindestens zwei Korotkov-Tonsignale vom Filter 3 aufeinanderfolgend erzeugt werden und zwar synchron mit Pulstonsignalen vom Filter 2. Das Ausgangssignal vom Zähler 5 wird an ein UND-Tor 6 gegeben. Sobald der Zähler 5 auf einem hohen Niveau gesetzt ist, läßt das MD-Tor 6 das Pulstonsignal: vom Filter 2 zu einem Zähler 7 durch. Der Zähler zählt die Pulstöne bis zu einer vorbestimmten Zahl K, Sobald diese Zahl erreicht ist, tritt an der Ausgangsklemme des Zählers 7 ein Ausgang von hohem Pegel auf, wodurch der Ausgang eines Inverters 8 auf einen niedrigen Pegel gesetzt wird. Der Inverter 8 ist direkt mit dem Ausgang des Zählers 7 verbunden.

Man erkennt weiter einen Bezugssignalgenerator 9, ein ι weiteres UND-Tor 10 und einen weiteren Zähler 11. Der Zähler ΐ 11 zählt die einlaufenden Bezugssignale, nachdem der Ausgang : des Zählers 5 auf hohes Niveau gesetzt ist, bis der Zähler- ! stand im Zähler 7 die vorbestimmte Zahl oder Ziffer erreicht hat. Der Zähler 11 dient also zur Bestimmung einer Zeitperiodej,

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die erforderlich ist, damit die Anzahl der Pulsschläge die vorbestimmte Zahl K erreicht.

Nimmt man beispielsweise an_? daß der Zähler 7 so eingestellt ist, daß er zehn Impulse zählt. Nimmt man weiter an, daß es sich beim Bezugssignalgenerator um einen 100 Hz-Oszillator handelt. Und setzt man schließlich voraus, daß beispielsweise der Patient, dessen Blutdruck zu messen ist, eine Pulszahl von 60 Pulsschlägen pro Minute aufweist, so ergibt sich folgendes? Die Arbeitszeit des Zählers 7 beträgt 10 Sekunden, da die angegebene Pulszahl einem Pulsschlag pro Sekunde entspricht. Der Zähler 11 wird also in diesen 10 Sekunden 100 χ 10 = 1000 Impulse zählen. Wird in einem Konstantspeieher 12 die Zahl 60 000 voreingestellt, und läßt man auf die in der Fig. 1 angedeutete Weise einen Divisionskreis 13 die dem Konstantspeicher 12 eingegebene Zahl 60 durch den Ausgang des Zählers 11 teilen, so ergibt sich als Ausgang des Divisionskreises 13 die Zahl 60, Der Divisionskreis 13 ist so ausgelegt, daß er die Division durchführt, wenn der Zähler 7 die Zählung bis zur vorbestimmten Anzahl von Pulsschlägen beendet hat*

Fig. 2 zeigt die Wellenformen der Ausgänge, die an einigen Punkten des Gerätes von Fig. 1 auftreten. Die in Fig. 2 links angegebenen Ziffern bezeichnen die Teile von Fig. 1, deren Ausgangssignal jeweils dargestellt ist. Die oberste Wellenform gibt dabei das Signal an, das vom Mikrophon an die Eingangsklemme gegeben wird und sowohl Pulstöne als auch Korotkov-Töne enthält. In der Darstellung von Fig. 2 ist die Zeitperiode zwischen T^ und T2 die Pulszählzeit. Während dieser Pulszählzeit einlaufende Bezugssignale werden durch den Zähler 11 gezählt. In den Fig. 1 und 2 ist zu erkennen, daß während dieser Pulszählzeit kontinuierlich Korotkov-Töne für die ganze Dauer des Zählvorganges erzeugt werden, bis bei der Zählung der Anzahl von

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Pulsschlägen die vorbestimmte Zahl K erreicht wird. Es werden ' jedoch selbst dann, wenn die Korotkov-Töne während des Zählens ^[ verschwinden, keine Schwierigkeiten auftreten, wenn der Zähler 5 seinen voreingestellten Zustand beibehält und die Messung des Blutdrucks fortschreitet, bis die Anzahl der Pulsschläge bis zur vorbestimmten Anzahl gezählt worden sind.

Alternativ kann die Anzahl der Pulsschläge auf folgende Weise gezählt werden: Nach dem Abtrennen der Korotkov-Töne bzw. des entsprechenden Signals vom Pulstonsignal durch die Filter 2 und 3» werden der höchste und der niedrigste:'Blutdruck durch die Logik 4 im Blutdruckmeßgerät bestimmt. Gieichzeitig wird das Pulstonsignal allein an den Zähler 7 gegeben. In diesem Zähler 7 werden die Pulstonsignale gezählt und zwar für eine vorbestimmte Zeitperiode bzw. eine Zeitperiode, in der eine vorbestimmte Anzahl von Pulssignalen auftritt. Durch diese Messung einer Zeitperiode können die Pulstonsignale als Kehrwert der gemessenen Zeitperiode bestimmt werden. Die gezählten Pulstonsignale werden dann in die Anzahl von Pulsschlägen in einer Minute umgerechnet und die .so ermittelte Pulszahl wird zusammen mit höchstem und niedrigstem Blutdruckwert in einer Anzeigeeinrichtung sichtbar gemacht.

Fig. 3 und 4 zeigen, wie ein Signal erzeugt wird, das das Meßende anzeigt, wenn folgende beide Bedingungen erfüllt sind: Beendigung der Festlegung des niedrigsten Blutdruckwertes einerseits und Meßende der Pulszahl andererseits.

Fig. 3 zeigt ein Signal 14, das von der Logik 4 Blutdruckmeßgerät erzeugt ist und die Festlegung des niedrigsten Blutdrucks angibt. Das Signal 15 zeigt an, wenn die Pulszahlmessung beendet ist. Es stellt den Ausgang des Zählers 7 von Fig. 1 dar. Schließlich handelt es sich bei dem Signal 16 um ein Signal zur Anzeige der Beendigung der gesamten Messung .

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Fig. 4 kann entnommen werden, daß die Signale 14 und gemeinsam an ein UND-Tor 17 gegeben werden, dessen Ausgang an einem monostabilen Multivibrator 18 angeschlossen ist, dessen Ausgangssignal wiederum das Signal 16 ist.

Die Diagramme beziehen sich auf den Fall, bei dem der niedrigste Blutdruck vor der Beendigung der Pulszahlmessung bestimmt ist. Die Zeitpunkte A und B geben, dabei an, wann der niedrigste Blutdruck bestimmt bzw. die Pulszahlmessung beendet ist.

Im Betrieb werden Signale 14 und 15, die von einem niedrigen zu einem hohen Pegel bei der Bestimmung des niedrigsten Blutdruckes im Punkt A und bei der Beendigung der Pulszahlmessung im Punkt B übergehen, erzeugt und in dem UND-Tor 17 wird das logische Produkt aus den Signalen 14 und 15 erzeugt. Der monostabile Multivibrator 18 wird durch das logische Produktsignal angestoßen und erzeugt ein Signal 16, das die Beendigung der gesamten Messung angibt. Dieses Meßendesignal 16 kann verwendet werden, um dem Benutzer die Beendigung der gesamten Messung anzuzeigen. Das geschieht auf geeignete Weise, beispielsweise durch einen Summer oder eine Blitzlampe.

Fig. 5 zeigt eine Ausführungsform in allen Einzelheiten. Der Verstärker 1 ist als Operationsverstärker 19 ausgebildet. Der Filter 2 zum Feststellen von Pulsschlägen ist eine Kombination eines Tiefpaßfilters 20 mit einem monostabilen Multivibrator 22. Filter 3 zur Abtrennung der Korotkov-Töne ist eine Kombination eines Bandpaßfilters 21 mit einem monostabilen Multivibrator 25. In der Logik 4 des Blutdruckmeßgerätes bilden Flip-Flops 26, 27 und 28 ein Schieberegister. Die Ausgangssignale des monostabilen Multivibrators 25 werden der Reihe nach gelesen. Ein Uhrsignal für das Lesen wird durch Differenzieren des Ausgangs des mono-

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staüLen Multi'/ibrators 22 durdi@inen Εοηά-'isator 23 und einen Inverter 24, also ein Uiakehrglied erzeugt« Wenn Kbrotkov-Töne aufeinanderfolgend drei Mal gelessn werden sind, werden Hück— stell-Flip-Flops 31 und 32 über- einen Inverter 30 gesetzt. Dadurch gelangt ein Ausgang B auf hohes Potential. Das stellt ein Signal dar, das die Bestimmung des höchsten Blutdrucks ^l angibt. Da ein weiterer Ausgang A bzw. eine Ausgangsklemme auf hohes Niveau gebracht wird, wenn das erste Mal Korotkov- : Töne empfangen werden, wird der Wert des Blutdrucks, der zu dieser Zeit vorliegt, als höchster Blutdruck festgehalten.

An dieser Stelle ist darauf hinzuweisen, daß sämtliche Figuren und insbesondere die Schaltung nach Fig. 5 bezüglich der verwendeten Schaltungssymbole für sich sprechen. Die Schaltungsverbindungen und die Schaltungselemente sind jeweils so zu wählen, wie das in der Figur gezeigt ist. Das gilt auch dann, wenn in der Beschreibung oder den Ansprüchen der jeweilige Aufbau der Schaltung bzw. die Art des jeweils verwendeten Schaltelementes nicht oder nur unvollständig erläutert ist. Bezüglich der ergänzend erforderlichen Angaben wird der Fachmann ausdrücklich auf die Aussage und Merkmalsoffenbarung in den Figuren verwiesen.

Zum Setzen des niedrigsten Blutdrucks durch die Einrichtung 31 nach dem Fehlen von zwei aufeinanderfolgenden Korotkov-Tönen nach Festlegung des höchsten Blutdruckes sind Rückstell-Flip-Flops 34 und 35 vorgesehen. Mach Bestimmung des niedrigsten Blutdrucks gelangt auch der Ausgang C auf hohes Signalniveau. Ein Ausgang D gibt ein Korotkov-Ton-Ausgangssignal ab. Da nach Festlegung des niedrigsten Blutdruckes ein UND-Tor 36 geschlossen ist, wird kein Ausgang erzeugt. Der Blutdruckwert zu dem Zeitpunkt, wenn der letzte Korotkov-Ton geliefert wird, gibt den niedrigsten Blutdruck an.

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Der Zähler 5 besteht aus :len Flip-Flops 26 und 27, einen UID-Tor 37 und Rückstell-Flip-Flops 38 und 39. Der j Zähler 7 besteht aus einem 7492 A-Zähler 41 und einem OTD- | Tor 42 mit vier Eingangsklemmen für das Zähler von zehn ^[ Impulsen. Wenn der Zähler 7 zehn Impulse zählt und der Ausgang des OTD-Tores auf ein hohes Signalniveau kommt, wird j der Ausgang des OTD-Tores 40 über den Inverter 8 blockiert, so daß der Zähler 7 auf dem hohen Niveau verbleibt. Der | Zähler 11 besteht aus einem Schieberegister mit einem Serien-¹ eingang und einem Serienausgang. Darunter ist der Konstant- _: speicher 12 zu erkennen.

Am Ende des Zählens von zehn Impulsen werden Tore 44 und 45 geöffnet und die in den Speichern enthaltenen Signale an die Eingänge X und Ϊ des Divisionskreises 46 gegeben und zwar in Abhängigkeit von der Steuerung durch ein ührsignal, das vom Divisionskreis 46 erhalten wird. Das durch j die Teilung X/J errechnete Ergebnis wird an ein Register 47 ^! gq^ben. Der Divisionskreis 46 kann auf verschiedene Weise aufgebaut sein. Beispielsweise wird ein Subtraktionskreis benützt. Da jedoch sein Aufbau dem Fachmann vertraut ist, ist hier eine nähere Erläuterung entbehrlich. <

Bei dieser Ausführungsform werden sowohl Korotkov- , Töne als auch Pulstöne und entsprechende Signale festgestellt, und zwar durch das gleiche einzige Mikrophon. Selbstverständlich können aber auch die Pulstonsignale durch einen Elektro-, kardiographen, einen Sphygmographen oder andere bekannte Einrichtungen erhalten werden.

Wie oben beschrieben, erlaubt das Gerät gleichzeitige Messung der Pulszahl während der Messung des Blutdruckes. Das geschieht durch gleichzeitiges Feststellen von Pulstönen während der Blutdruckmessung. Überdies ermöglichst das Gerät

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gleichzeitige oder selektive Anzeige der Pulszahl am automatischen, nach der obigen Erläuterung digital arbeitenden Blutdruckmeßgerät. Das Gerät stellt überdies gleichzeitig ein Herzschlagsignal mit Hilfe des Mikrophons zum Feststellen der Korotkov-Töne fest. Auf diese Weise ist es möglich, die gleichzeitigen Messungen des Blutdrucks und der Pulszahl durchzuführen, ohne das zusätzliche Detektoren am Körper des zu überprüfenden Patienten angebracht werden müssen. Das führt dazu, daß die Diagnose des Kreislaufsystems des Patienten in kürzerer Zeit und genauer durchgeführt werden kann.

Ist weiter entweder die Bestimmung des niedrigsten Blutdruckes oder die Messung der Pulszahl beendet, bevor die jeweils andere Messung beendet ist, so wird ein die Beendigung der Gesamtmessung anzeigendes Signal erstmals erzeugt, wenn alle beide Messungen beendet sind. Auf diese Weise hat das gleichzeitig und automatisch die Messungen von Blutdruck und Sphygmus durchführende Gerät die Wirkung, daß ein irrtümlicher Betrieb oder eine schwierige Messung vermieden ist. Gegenüber herkömmlichen Geräten wird somit ein erheblicher Vorteil erzielt.

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Claims

Patentanspruch©

1y Blutdruckmeilgerät, dadurch gekennzeichnet, daß zusätzlich eine Pulszähleinrichtung zur gleichzeitigen Messung von Blutdruck und Pulszahl vorgesehen ist, wobei die Pulszähleinrichtung besteht aus einer Zähleinrichtung (7) für die Anzahl der Pulsschläge, einer Starteinrichtung (5, 6) zur Einleitung der Zählung der Pulsschläge nach mindestens zwei Korotkov-Tönen, einer Zeitmeßeinrichtung (11) zum Festlegen einer Zeitperiode, in der die Anzahl der Pulsschläge eine vorbestimmte Ziffer erreicht, und einer "Rechnereinrichtung (13) für die Ermittlung der Pulszahl durch Teilen der vorbestimmten Anzahl von Pulsschlägen durch die Zeitperiode.
2. Gerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Zähleinrichtung (7) zur Zählung der Pulsschläge die Herzschläge durch ein Signal von einem Mikrophon zur Ermittlung der Korotkov-Töne erhält, und zusätzlich eine Anzeigeeinrichtung für die Pulszahl vorgesehen ist.
3. Gerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zusätzlich ein Signalgenerator (17, 18) zum Erzeugen eines Signals beilMeßende vorgesehen ist, daß sein Meßendsignal erstmals erzeugt, wenn folgende beide Bedingungen erfüllt sind: Beendigung der unteren Grenzwertbestimmung des Blutdrucks und Beendigung der Pulszahlmessung.

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