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Technisches Gebiet
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Die vorliegende Erfindung betrifft eine nichtinvasive Blutdruck-Messvorrichtung, insbesondere eine Messvorrichtung zur kontinuierlichen Bestimmung des intra-arteriellen Blutdruckes an zumindest einem Finger einer Hand.
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Stand der Technik
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Der (insbesondere arterielle) Blutdruck eines Patienten ist eine der wichtigsten Messgrößen in der Medizintechnik, und die bekannte zugehörige, insbesondere auch nichtinvasive Messtechnik überaus vielfältig. Dies gilt vor allem für Messtechnik zur kontinuierlichen Überwachung des Blutdrucks über einen längeren Zeitraum, beispielsweise in der Intensivmedizin aber auch in der Notfallmedizin und während operativen Eingriffen.
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Aus Gründen der guten Zugänglichkeit ist die Blutdruckmesseinrichtung dabei oft an Gliedmaßen des Patienten angebracht, beispielsweise ein applanationstonometrischer Sensor bei der Radialarterie am Unterarm oder ein photoplethysmographisch nach der sogn. „Vascular Unloading Technique“ nach Peň́̌́́́áz betriebener Fingersensor. Derartige Druckmesseinrichtungen sind beispielsweise aus
US 4 406 289 A ,
US 4 524 777 A ,
US 4 726 382 A ,
WO 2010/ 050 798 A1 ,
WO 2000/ 059 369 A1 ,
WO 2011/ 045 138 A1 ,
WO 2011/ 051 819 A1 ,
WO 2011/ 051 822 A1 ,
WO 2012/ 032 413 A1 und
WO 2017/ 143 366 A1 bekannt.
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Bei der Vascular Unloading Technique wird nahinfrarotes Licht in einen Finger eingestrahlt, und anhand des mittels eines Photodetektors aufgefangenen nicht absorbierten Anteils der pulsatile (pulsförmige) Blutfluss (tatsächlich das sich verändernde Blutvolumen) im Finger bestimmt. Für dieses, auch Photoplethysmographie (PPG) genannte, Verfahren wird das (nahinfrarote) Licht üblicherweise mit Hilfe von einer oder mehreren Leuchtdioden (LED), die mit einer oder mehreren Wellenlängen arbeiten, erzeugt sowie mit Hilfe von einer oder mehreren lichtempfindlichen Empfängerdioden (Photodioden) detektiert. Anstelle von Dioden sind auch andere Arten von Photoempfängern grundsätzlich geeignet.
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Ein Regelungssystem hält nun den plethysmographisch registrierten Fluss (bzw. das detektierte Blutvolument) und somit das resultierende photoplethysmographische Signal (Volumssignal v(t)) konstant, in dem ein Gegendruck in einer Manschette (Cuffpressure) pc(t) am Finger aufgebracht wird. Dieser Gegendruck pc(t) wird dabei üblicherweise von einem schnellen Ventil oder Ventilsystem im Zusammenspiel mit einer Pumpe geregelt. Die diesbezügliche Ansteuerung des Ventils bzw. des Ventilsystems wird von einer Regelungseinheit durchgeführt, die vorzugweise mit einem Microcomputer realisiert wird. Die wesentlichen Eingangssignale sind dabei das PPG-Signal v(t) und der Manschettendruck pc(t). Der für die Konstanthaltung des PPG-Signales v(t) notwendige Druck pc(t) entspricht nun dem intra-arteriellen Blutdruck pa(t).
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Dafür ist es erforderlich, dass sich der Manschettendruck pc(t) mindestens so schnell verändern lässt, wie sich auch der intra-arterielle Blutdruck pa(t) ändert, damit die Echtzeitbedingung erfüllt ist. Die obere Grenzfrequenz von pa(t) und somit die höchste Druckänderungsgeschwindigkeit liegt oberhalb von zumindest 20Hz, was für ein Druckregelsystem durchaus eine Herausforderung darstellt. Hieraus folgt, dass sich die Druckregelung durch ein Ventil bzw. Ventilsystem vorteilhafterweise in unmittelbarer Nähe der Manschette befindet. Bei zu langen Luftleitungen droht der Verlust dieser Grenzfrequenzbedingung wegen der Tiefpasswirkung der Leitungen.
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Aus der
US 4 406 289 A ist ein mechanisches Ventil bekannt, das den Gegendruck in der Fingermanschette mit der gewünschten Genauigkeit regelt, wenn es mit einer linear arbeitenden Pumpe versorgt wird. Das Ventil ist in einem Gehäuse am distalen Unterarm untergebracht und versorgt so die Fingermanschette über einen kurzen Schlauch mit dem Druck pc(t).
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Die
US 4 524 777 A beschreibt ein Druckerzeugungssystem für die Vascular Unloading Technique, wobei ebenfalls ein konstanter Manschettendruck Pc mit einer linearen Pumpe erzeugt wird, der mit Druckschwankungen Δpc(t) aus einem parallel geschalteten „Shaker“ bzw. einem „ Driving Actuator“ überlagert wird.
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In
US 4 726 382 A ist eine Fingermanschette für die Vascular Unloading Technique offenbart, die Schlauchanschlüsse für die Versorgung mit dem Manschettendruck pc(t) besitzt. Die Länge der Luftschläuche reicht bis zum Druckerzeugungssystem, das wiederum am distalen Unterarm befestigt ist.
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Die
WO 2000/059369 A1 beschreibt ebenfalls ein Druckerzeugungssystem für die Vascular Unloading Technique. Das Ventilsystem besteht hier aus einem separaten Einlass- und einem separaten Auslassventil. eine relativ lineare Proportionalpumpe verwendet werden muss, erlaubt dieses System die Verwendung von einfachen kostengünstigen Pumpen, da störende Oberwellen durch die Anordnung der Ventile eliminiert werden können. Ferner kann der Energieverbrauch der einfachen Pumpe durch das Ventilprinzip wesentlich reduziert werden.
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Aus der
WO 2004/086963 A1 ist ein System für die Vascular Unloading Technique bekannt, bei dem in einem Finger kontinuierlich der Blutdruck bestimmt werden kann, während im benachbarten Finger eine Kontrolle der Messqualität vorgenommen wird („Watch Dog“-Funktion). Nach einer Zeit wechselt das System automatisch den „Messfinger“ mit dem „Überwachungsfinger“.
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Die
WO 2005/037097 A1 beschreibt ein Regelungssystem für die Vascular Unloading Technique mit mehreren ineinander verflochtene Regelkreisen.
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Die
WO 2010/050798 A1 offenbart ein am distalen Unterarm befestigtes Druckerzeugungssystem („Frontend“) mit nur einem Ventil, an dem eine Fingermanschette für die Vascular Unloading Technique angebracht werden kann.
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Bei einem in
WO 2011/045138 A1 beschriebenen Druckerzeugungssystem für die Vascular Unloading Technique wird - ähnlich wie aus der
WO 2000/ 059 369 A1 bekannt - die Energieaufnahme der Pumpe reduziert, und es können Oberwellen eliminiert werden.
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Die
WO 2011/051819 A1 offenbart eine mittels digitaler Elektronik verbesserte Implementierung der Vascular Unloading Technique zur Erhöhung der Stabilität sowie zur weiteren Miniaturisierung.
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In
WO 2011/051822 A1 ist ein Verfahren für die Vascular Unloading Technique beschrieben, bei dem die gemessenen Signale v(t) und pc(t) zur Erhöhung langfristiger Stabilität und zum Ermitteln weiterer hämodynamischer Parameter verarbeitet werden. Insbesondere werden ein Verfahren zur Elimination von Effekten, die von vasomotorischer Veränderungen der Fingerarterien herrühren, sowie eine Methode zur Bestimmung des Herzzeitvolumens (Cardiac Ouput CO) offenbart.
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Die
WO 2012/032413 A1 beschreibt neuartige Fingersensoren, die ein Wegwerfteil (Disposable) zur einmaligen Verwendung besitzen. Dabei ist die mit dem Finger in Berührung kommende Manschette aus hygienischen Gründen im Wegwerfteil untergebracht, wohingegen das zugehörige Druckerzeugungs- und Druckregelsystem in einem wiederverwertbaren Teil untergebracht ist. Entsprechend ist hier eine trennbare pneumatische Verbindung zwischen Wegwerfteil und wiederverwertbarem Teil vorzusehen.
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In der Regel wird das Druckerzeugungs- und Druckregelsystem im Stand der Technik am distalen Unterarm, proximal des Handgelenkes, angebracht, was wesentliche Nachteile mit sich bringt: Diese Stelle wird häufig für intravenöse Zugänge verwendet und auch der intraarterielle Zugang am distalen Ende der Radialerterie sollte für Notfälle frei sein. Derartige Zugänge können durch das Druckerzeugungs- und Druckregelsystem und dessen Befestigung blockiert werden. Außerdem kann im Betrieb das System verrutschen bzw. kippen. Dies kann sich nachteilig auf den Sitz der Sensoren auswirken. Der Sitz der Sensoren würde sich außerdem verbessern, wenn sich der zu messende Finger bzw. die entsprechende Hand in einer gewissen Ruhelage befindet.
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Zur Überwindung dieser Problematik schlägt die Druckschrift
WO 2017/143366 A1 ein Messsystem zur kontinuierlichen Bestimmung des intra-arteriellen Blutdruckes an zumindest einem Finger einer Hand, mit zumindest einem Fingersensor, mit einem plethysmographischen System, mit zumindest einer Lichtquelle, vorzugsweise LED, mit einer oder mehreren Wellenlängen und zumindest einem Lichtaufnehmer und zumindest einer aufblasbaren Manschette, sowie mit einem Druckerzeugungssystem mit zumindest einem mit Hilfe des plethysmographischen Systems in Echtzeit geregelten Ventil zur Erzeugung eines Druckes in der Manschette, der im Wesentlichen dem intra-arteriellen Blutdruck im Finger entspricht, vor, wobei das Messsystem ein Gehäuse mit einer Oberfläche aufweist, die als Auflagefläche für den zumindest einen Finger und die angrenzenden Bereiche der Handinnenfläche dient. Die Hand ruht hier also auf einer Auflage, unter der sich wesentliche Komponenten befinden, die bei herkömmlichen Systemen am Unterarm befestigt waren.
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Ähnlich der oben erwähnten
WO 2012/032413 A1 ist die Manschette in einem vom Gehäuse (und somit von der Handauflage) trennbaren Wegwerfteil untergebracht. Entsprechend ist wiederum eine trennbare pneumatische Verbindung zwischen Wegwerfteil und wiederverwertbarem Teil vorzusehen.
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Bei den bekannten Systemen sind die Leucht- und Photodioden zum Emittieren und Detektieren der nahinfraroten Messstrahlung, ggf. in transparentes Silikon eingebettet direkt am Finger angeordnet. Bei Anordnung der Leucht- und Photodioden in einem wiederverwertbaren Teil besteht so das Problem, dass die freiliegenden lichtemittierenden Elemente vor der Wiederverwendung einer Reinigung und Desinfektion unterzogen werden müssen. Die Notwendigkeit einer reinigungsfreundlichen Gestaltung schränkt hierbei die Freiheitsgrade bei der Konstruktion ein. Auch ansonsten stellt die Notwendigkeit, die Leucht- und Photodioden in unmittelbarer Nähe des Fingers unterzubringen eine Limitierung geometrischen Ausgestaltung der Vorrichtung dar. Bei Anordnung der Leucht- und Photodioden in einem Einwegartikel besteht dagegen das Problem, dass elektrische Verbindungen zwischen Einwegartikel und wiederverwendbarer Basiseinheit vorgesehen werden müssen, und dass die Kosten für die Herstellung des Einwegartikels steigen. Als negativ wird auch der Wärmeeintrag elektrischer Komponenten mit Hautkontakt empfunden.
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WO 2018/069931 A1 offenbart eine Blutdruckmesseinrichtung mit konzentrischen Fingerringen, von denen einer transparent ist.
WO 2018/085631 A1 offenbart optische Sensor/ Detektor-Paare an verteilten Messstellen.
US 2017/0086741 A1 offenbart Fingerelektroden.
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Darstellung der Erfindung
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Angesichts der bei herkömmlichen Systemen bestehenden Einschränkungen ist es Aufgabe der vorliegenden Erfindung, Messvorrichtungen der eingangs genannten Art unter Herstellung- und/oder Anwendungsgesichtspunkten zu verbessern.
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Gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung wird diese Aufgabe mit einer Vorrichtung gemäß Anspruch 1 gelöst. Bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung können gemäß einem der abhängigen Ansprüche umgesetzt werden. Die vorliegende Erfindung stellt somit insbesondere eine Messvorrichtung zur kontinuierlichen Bestimmung des intra-arteriellen Blutdruckes an zumindest einem Finger einer Hand bereit, welche einen Basisteil und einen mit dem Basisteil werkzeugfrei verbindbaren und vom Basisteil werkzeugfrei trennbaren, vorzugsweise als Einwegartikel ausgeführten Manschettenteil aufweist, ferner eine Strahlungsquelle zum Aussenden von Licht in den Finger durch eine optische Emissionsfläche, einen Photodetektor zum Detektieren eines durch eine optische Kollektorfläche aufgefangenen, in dem Finger nicht absorbierten Anteils des Lichts, eine in dem Manschettenteil angeordnete, mit einem Fluid (in der Regel einem Gas, beispielsweise Luft, wobei allerdings auch Umsetzungen mit einer Flüssigkeit als Fluid vorteilhaft möglich sind) füllbare Manschette zum Aufnehmen des Fingers, und ein zumindest teilweise im Basisteil angeordnetes Druckregelsystem zum Regeln eines Fluiddrucks in der Manschette in Abhängigkeit des detektierten nicht absorbierten Anteils des Lichts. Dabei ist die Strahlungsquelle und/oder der Photodetektor in dem Basisteil angeordnet, wobei zwischen der/dem in dem Basisteil angeordneten Strahlungsquelle und/oder Photodetektor und der optischen Emissionsfläche bzw. der optischen Kollektorfläche eine jeweilige nicht-faserige Lichtleiterverbindung (sogenannte „Light Pipe“) vorgesehen ist, die zumindest teilweise im Manschettenteil angeordnet ist, und die jeweilige Lichtleiterverbindung eine zusammen mit dem Manschettenteil vom Basisteil trennbare optische Kontaktstelle zum Einkoppeln von Licht vom Basisteil in den Manschettenteil bzw. Auskoppeln von Licht vom Manschettenteil in den Basisteil aufweist.
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Unter Licht wird in der vorliegenden Anwendung gemäß der üblichen Definition elektromagnetische Strahlung im infraroten, sichtbaren und ultravioletten Bereich verstanden. Für die übliche photoplethysmographische Anwendung handelt es sich hier üblicherweise um nahinfrarotes Licht (ca. 700 bis 1100 nm Wellenlänge). Grundsätzlich kann Licht unterschiedlicher Wellenlängen zur Anwendung kommen, insbesondere auch zur Integration zusätzlicher Funktionen wie etwa der Messung von Sauerstoffsättigung, Detektion fluoreszierender Farbstoffe etc.
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Die Light Pipes lassen sich aus unterschiedlichen Glasmaterialien wie Quarzglas oder aber auch aus geeigneten transparenten Kunststoffen wie PMMA und Polycarbonat fertigen, insbesondere gießen und ggf. schleifen, wobei der Fachmann die Materialwahl nach den Bedingungen im Einzelfall (optische Qualität, Leistung der Strahlungsquelle bzw. Empfindlichkeit des Photodetektors, Materialkosten, Biokompatibilität, Alterungsbeständigkeit insb. Beständigkeit gegen Vergilben, Verschleißfesigkeit etc.) auswählen kann.
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Für die Fertigung kann der Fachmann werkstoffabhängig die Bandbreite geeigneter Bearbeitungsverfahren ausschöpfen, beispielsweise auch Ultrapräzisionszerspanung, Glasschleifen etc.
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Durch Vorsehen geeigneter Reflektionsflächen innerhalb der Geometrie der Light Pipes kann der Fachmann den Strahlengang hin zu einer gerichteten, verlustoptimierten Lichtübertragung optimieren. Vorteilhafterweise kann die Light-Pipe-Geometrie individuell für verschiedene Größen des Manschettenteils angepasst werden. Der Fachmann gewinnt Freiheitsgrade bei der Konstruktion, was beispielsweise die Verwendung von für Kinderhände und Erwachsenenhände jeweils unterschiedlich dimensionierter Manschettenteile mit ein und demselben Basisteil ermöglicht. Einstrahlwinkel und Strahlprofile (divergent/konvergent) sind entsprechend der Anatomie anpassbar. Die genaue Anordnung von Lichtquelle und Photodetektor sind nicht mehr durch die Anatomie vorgegeben. Es lassen sich somit unterschiedliche Größen des Manschettenteils ausführen, wobei der Abstand der Lichtleiter im Basisteil bzw. der Abstand zwischen Lichtquelle und Photodetektor im Basisteil konstant bleiben können.
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Dadurch, dass Strahlungsquelle und/oder der Photodetektor in dem (wiederverwertbaren) Basisteil angeordnet sind, lassen sich die Produktionskosten für den vorzugsweise als Einwegartikel ausgeführten Manschettenteil gering halten. Entsprechend lassen sich die Kosten der Anwendung pro Patient bei Verwendung von Einweg-Manschettenteilen reduzieren.
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Die Vermeidung elektrischer Komponenten in der Nähe oder direkt auf der Haut kann eine Verbesserung der Biokompatibilität bedeuten. Der Wärmeeintrag auf Gewebe kann signifikant verringert werden.
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Vorzugsweise sind die Strahlungsquelle und der Photodetektor in dem Basisteil angeordnet, und sowohl zwischen der in dem Basisteil angeordneten Strahlungsquelle und der optischen Emissionsfläche als auch zwischen dem Photodetektor und der optischen Kollektorfläche ist eine jeweilige nicht-faserige Lichtleiterverbindung vorgesehen, die zumindest teilweise im Manschettenteil angeordnet ist.
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Somit kann die Vorrichtung vorteilhafterweise so umgesetzt werden, dass zwischen dem Basisteil und dem Manschettenteil keine elektrische Leitungsverbindung besteht. Der Manschettenteil kann jedoch ein elektronisches Bauteil zur drahtlosen Identifizierung des Manschettenteils besitzen, beispielsweise ein RFID-Tag, so dass mittels eines zugehörigen Abfrageelements im Basisteil sichergestellt werden kann, dass nur geeignete Manschettenteile im Betrieb verwendet werden. Ebenso kann ein Bauteil zur Identifizierung des Manschettenteils vorteilhaft dazu dienen, die Wiederverwendung eines als Einweg-Bauteil konzipierten Manschettenteils zu unterbinden.
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Der Verzicht auf elektrische Kontakte zwischen Basisteil und Manschettenteil kann sowohl die Patientensicherheit als auch die Funktionssicherheit erhöhen.
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Alternativ kann der Manschettenteil vorteilhafterweise auch ein elektronisches Bauteil zur Identifizierung des Manschettenteils besitzen, und eine Schnittstelle zum Abfragen des elektronischen Bauteils als einzige elektrische Leitungsverbindung zwischen Basisteil und Manschettenteil bestehen.
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Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform können die Strahlungsquelle und der Photodetektor auf einer gemeinsamen Platine angeordnet sein. Besonders vorteilhaft können auf der Platine ferner ein Treiberschalter für die Strahlungsquelle und/oder eine Verstärkerschaltung für den Photodetektor angeordnet sein. Aufgrund der typischerweise geringen Ströme im µA-Bereich sind kurze Leitungslängen insbesondere zwischen Photodiode (Photodetektor) und Verstärkerschaltung vorteilhaft, was neben einer kostengünstigen Herstellung und kompakten Bauweise ebenfalls für die Bestückung einer gemeinsamen Platine mit den entsprechenden elektronischen Bauteilen spricht.
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Zwischen Strahlungsquelle und zugehöriger Lichtleiterverbindung und/oder zwischen Photodetektor und zugehöriger Lichtleiterverbindung kann vorteilhafterweise mindestens eine Linse vorgesehen sein, oder aber am Übergang eine Linsengeometrie in den Lichtleiter integriert werden.
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Die optische Kontaktstelle zum Einkoppeln von Licht vom Basisteil in den Manschettenteil und/oder die optische Kontaktstelle zum Auskoppeln von nahinfrarotem Licht vom Manschettenteil in den Basisteil kann vorteilhafterweise ebenfalls mit mindestens einer Linse versehen sein, oder aber am Übergang eine Linsengeometrie in den Lichtleiter integriert werden.
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Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung ist die optische Kontaktstelle zum Einkoppeln von Licht vom Basisteil in den Manschettenteil und/oder die optische Kontaktstelle zum Auskoppeln von Licht vom Manschettenteil in den Basisteil mit mindestens einem Deckglas versehen.
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Gemäß einer weiteren vorteilhaften Weiterbildung ist die optische Emissionsfläche und/oder die optische Kollektorfläche mit einer Fresnell-Struktur zur gerichteten Ein- bzw. Auskopplung der Messstrahlung ausgestattet.
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Die erfindungsgemäße Anordnung mit Lichtleitern bietet die Möglichkeit, weitere technische Maßnahmen zur Verbesserung bzw. Anpassung des optischen Übertragungsweges zu ergreifen, insbesondere die Beschichtung von Reflexionsflächen der Lichtleiter, beispielsweise durch Aufdampfen oder Aufsputtern von Metallen wie insbesondere Silber oder Gold. Ferner können vorteilhaft
- - Beugungsgitter in den Lichtleitern vorgesehen werden, um den Lichtweg zu beeinflussen,
- - die optische Transmission der Grenzflächen, insbesondere Kontaktflächen (wie Emissionsfläche, Kollektorfläche, Kontaktstelle), durch Antireflexbeschichtungen, beispielsweise aus Siliziumdioxid, verbessert werden,
- - Bandpassfilter durch Beschichtung der Einkoppelfläche bzw. Kollektorfläche in den Strahlengang eingebracht werden,
- - Lichtleiter gegen Übersprechen geeignet mit im entscheidenden Wellenlängenbereich undurchlässigem Material beschichtet werden.
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Um das Übersprechen von Strahlungsquelle und Photodetektor zu vermeiden, können beispielsweise Infrarotblocker zwischen beiden Elementen eingebracht werden. Strahlungsblocker im Gehäuse können auch das Übersprächen von Strahlung aus der Umgebung auf den Detektor verhindern. Dies ist ein Vorteil der Einbaulage des Photodetektors im Inneren des Basisteils.
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Grundsätzlich kann jede im Rahmen der vorliegenden Anmeldung beschriebene bzw. angedeutete Variante der Erfindung besonders vorteilhaft sein, je nach wirtschaftlichen, technischen und ggf. medizinischen Bedingungen im Einzelfall. Soweit nichts gegenteiliges dargelegt ist, bzw. soweit grundsätzlich technisch realisierbar, sind einzelne Merkmale der beschriebenen Ausführungsformen austauschbar oder miteinander sowie mit per se aus dem Stand der Technik bekannten Merkmalen kombinierbar.
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Insbesondere kann die zum Druckaufbau in der Manschette und zum Druckregeln verwendete Technologie grundsätzlich ausgeführt sein wie aus dem Stand der Technik bekannt.
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Die Erfindung wird nachfolgend beispielhaft anhand der beigefügten schematischen Zeichnungen näher erläutert. Die Zeichnungen sind nicht maßstabsgetreu; insbesondere entsprechen Verhältnisse der einzelnen Abmessungen zueinander aus Gründen der Anschaulichkeit nicht unbedingt den Abmessungsverhältnissen in tatsächlichen technischen Umsetzungen. Einander entsprechende Elemente sind in den einzelnen Figuren mit denselben Bezugszeichen gekennzeichnet.
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Figurenliste
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- 1 zeigt schematisch eine erfindungsgemäße Vorrichtung mit darauf platzierter Hand eines Patienten in der Seitenansicht.
- 2 zeigt dieselbe Vorrichtung wie in 1 jedoch ohne die Hand und in der Vorderansicht, d.h. von links in 1.
- 3 zeigt eine vergrößerte Ansicht der 2 mit schematisch skizzierten photoplethysmographischen Komponenten.
- 4a zeigt die Vorrichtung wie 1 jedoch ohne die Hand und mit Markierung der Schnittebene für die Darstellung in 4b.
- 4b zeigt eine Schnittdarstellung eines Ausschnitts der Vorrichtung in der in 4 gekennzeichneten Schnittebene A-A', wobei die Bruchlinie B-B' des Ausschnitts auch in 3 angedeutet ist.
- 5 zeigt Basisteil und Manschettenteil getrennt voneinander in einer Seitenansicht ähnlich 1 und 4a.
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Die Blutdruckmesseinrichtung 1 ist als photoplethysmographisches Messsystem ausgeführt, das entsprechend der sogenannten „Vascular Unloading Technique“ funktioniert. Messtechnische Komponenten, d.h. insbesondere elektronische Bauteile 23a, 23b, 24a, 24b und mechanische Bauteile des Druckerzeugungs- und Druckregelsystems 20 können dabei grundsätzlich ähnlich wie im eingangs genannten Stand der Technik implementiert werden. Wesentliche Komponenten des beschriebenen Ausführungsbeispiels sind in 2 und vor allem 3 und 4b skizziert, welche die in 1 und 4a in Seitenansicht dargestellte Blutdruckmesseinrichtung 1 in der Vorderansicht (von links in 1 und 4a) bzw. Schnittansicht (4b) zeigen. Innerhalb des Gehäuses 2 des Basisteils bzw. innerhalb des Manschettenteils angeordnete Elemente sind in 3 strichliert angedeutet.
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Der Manschettenteil 8 ist zur Aufnahme von zwei Fingern gestaltet, was wechselweises Messen an beiden Fingern möglich macht. Aus hygienischen Gründen ist der Manschettenteil 8 zusammen mit der Handflächenauflage 17 als Einwegartikel ausgeführt, der mittels einer Steckverbindung werkzeugfrei lösbar am wiederverwendbaren Basisteil 18 angebracht ist. 5 zeigt die
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Die beiden aufblasbaren Fingermanschetten 19a, 19b sind über einen Verteiler 21 und einen Anschluss 22 an der Schnittstelle zwischen Manschettenteil 8 und Basisteil 18 mit dem Druckerzeugungs- und Druckregelsystem 20 verbunden. Der Anschluss 22 ist dabei vorzugsweise mit einem (nicht dargestellten) Ventil ausgestattet, das den Anschluss basisteilseitig bündig mit dem Gehäuse 2 des Basisteils 18 abschließt, wenn Basisteil 18 und Manschettenteil 8 nicht miteinander verbunden sind. In alternativen Ausführungsformen können die Fingermanschetten 19a, 19b auch separat mit einem (optional auch jeweiligen) Druckerzeugungs- und Druckregelsystem 20 verbunden und so separat ansteuerbar sein.
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Für jeden der beiden Finger ist eine beispielsweise als Leuchtdiode ausgeführte Lichtquelle 23a, 23b für nahinfrarotes Licht und ein Photodetektor 24a, 24b vorgesehen, welche auf einer gemeinsamen Schaltplatine 4 angeordnet sind, die auch die Treiberschalter (nicht dargestellt) für die Lichtquellen 23a, 23b und die Verstärkerschaltungen (nicht dargestellt) für die Photodetektoren 24a, 24b trägt.
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Über eine jeweilige sogenannte Light Pipe 27, d.h. einen nicht als Faserbündel ausgeführten Lichtleiter, sind die Lichtquellen 23a, 23b und die Photodetektoren 24a, 24b mit einer zugehörigen optischen Emissionsfläche 25a, 25b bzw. optischen Kollektorfläche 26a, 26b zum Einkoppeln emittierten Lichts in das Fingergewebe bzw. Auskoppeln nicht absorbierten Lichts aus dem Fingergewebe verbunden. Die optischen Emissions- und Kollektorflächen 25a, 25b, 26a, 26b sind mit einer Fresnell-Struktur zur gerichteten Ein- bzw. Auskopplung der Messstrahlung ausgestattet.
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Das von der jeweiligen Lichtquelle 23a, 23b ausgesandte Licht wird über die jeweilige Linse 3a, 3b in die jeweilige Light Pipe 27 eingekoppelt.
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An der Schnittstelle zwischen Manschettenteil 8 und Basisteil 18 sind die manschettenteilseitigen und basisteilseitigen Abschnitte der Lightpipes 27 über trennbare optische Kontaktstellen 28 miteinander verbunden. Basisteilseitig ist an den Kontaktstellen jeweils ein bündig mit dem Gehäuse 2 des Basisteils 18 abschließendes möglichst kratzfestes Deckglas 29 (z.B. Mineralglas oder Saphirglas) angebracht.
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Das Druckerzeugungs- und Druckregelsystem 20 regelt den Manschettendruck entsprechend dem von einem der Photodetektoren 24a, 24b empfangenen Signal so, dass der nicht im entsprechenden Finger absorbierte Anteil des von der zugehörigen Lichtquelle 23a, 23b emittierten nahinfraroten Lichts möglichst konstant bleibt, d.h. es wird ein entsprechend dem pulsatilen Anteil des arteriellen Blutdrucks variierender Gegendruck erzeugt und über die flexiblen Manschetten-Membranen 9a, 9b auf den jeweiligen Finger übertragen, so dass das im jeweiligen Fingerbereich vorhandene (und vom jeweiligen Lichtquellen-Detektorpaar 23a, 24a bzw. 23b, 24b plethysmographisch detektierte) Blutvolumen näherungsweise konstant bleibt. Der entsprechend vom Druckerzeugungs- und Druckregelsystem 20 geregelte Gegendruck in den Manschetten 19a, 19b wird als Blutdruckmesssignal von einem Sensor im Druckerzeugungs- und Druckregelsystem 20 erfasst und kann über eine geeignete elektronische Schnittstelle durch das Kabel 12 an einen Patientenmonitor ausgegeben werden.
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Über das Kabel 12 wird die Vorrichtung 1 auch mit Strom versorgt.