DE19962700A1 - Blutdruckmeßgerät - Google Patents

Abstract

Bei einem Blutdruckmeßgerät, umfassend eine aufblasbare Druckmanschette (10), die an eine Körperextremität anlegbar ist und mit einer selbsttätig arbeitenden Druckluftquelle (26) und einem Drucksensor (36) zum Erfassen des Manschettendruckes verbunden ist, und eine mit der Druckluftquelle (26), dem Drucksensor (36) und einem steuerbaren Ventil (27) der Druckmanschette (10) verbundene Steuer- und Auswerteeinheit (28), dadurch gekennzeichnet, daß der Manschettendruck auf einen vorgegebenen Wert einstellbar und regelbar ist und daß die Steuer- und Auswerteeinheit (28) mit einer mindestens zwei EKG-Elektroden (22, 44) umfassenden EKG-Meßvorrichtung (38) verbunden und so ausgebildet ist, daß sie aus einem von der EKG-Meßvorrichtung (38) erzeugten EKG-Signal und einem Drucksignal des Drucksensors (36) die Pulswellenlaufzeit bestimmt.

Description

Die Erfindung betrifft ein Blutdruckmeßgerät umfassend eine aufblasbare Druck­ manschette, die an eine Körperextremität anlegbar ist und mit einer selbsttätig ar­ beitenden Druckluftquelle und einem Drucksensor zum Erfassen des Manschet­ tendruckes verbunden ist, und eine mit der Druckluftquelle, dem Drucksensor und einem steuerbaren Ventil der Druckmanschette verbundene Steuer- und Auswer­ teeinheit.

Bei bestimmten Patienten, wie beispielsweise Diabetikern, kann es notwendig sein, den Blutdruck in der Nacht kontinuierlich zu überwachen. Es ist bekannt, daß das Auftreten von Nierenschädigungen bei Diabetikern entscheidend von der Blutdruckeinstellung abhängt. Das Auftreten von Blutdruckspitzen kann dabei mit herkömmlichen 24-Stunden-Blutdruckmonitoren nur sehr lückenhaft überwacht werden, da wegen der großen Beeinträchtigung der Patienten in der Nacht meist nur alle dreißig Minuten eine Messung ausgelöst wird. Die auftretenden Blut­ druckspitzen sind aber häufig viel kürzer und fallen daher häufig in die Lücke zwi­ schen den Meßintervallen. Zudem sind 24-Stunden-Blutdruckmonitore relativ teuer und daher ungeeignet für einen verbreiteten Einsatz als Heim-Geräte.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein in seinem Aufbau einfaches und preiswertes Blutdruckmeßgerät anzugeben, das eine kontinuierliche Überwa­ chung des Blutdruckes eines Patienten ermöglicht und für diesen dabei wenig störend ist.

Diese Aufgabe wird bei einem Blutdruckmeßgerät der eingangs genannten Art dadurch gelöst, daß der Manschettendruck auf einen vorgegebenen Wert ein­ stellbar und regelbar ist und daß die Steuer- und Auswerteeinheit mit einer min­ destens zwei EKG-Elektroden umfassenden EKG-Meßvorrichtung verbunden und so ausgebildet ist, daß sie aus einem von der EKG-Meßvorrichtung erzeugten EKG-Signal und einem Drucksignal des Drucksensors die Pulswellenlaufzeit be­ stimmt.

Die Erfindung beruht auf der Erkenntnis, daß eine Überwachung des Blutdruckes kontinuierlich erfolgen sollte, eine Kenntnis der präzisen Blutdruckwerte jedoch weniger wichtig ist. Für den Arzt ist es primär interessant, ob überhaupt Blut­ druckspitzen aufgetreten sind und wie hoch diese ungefähr waren.

Eine solche Messung kann nach dem an sich bekannten Verfahren der Messung der Pulswellenlaufzeit erfolgen. Dabei wird die Zeitspanne zwischen dem Herz­ schlag (erfaßt durch ein EKG) und dem Ankommen der von dem Herzschlag aus­ gelösten Pulswelle an einer Extremität wie dem Handgelenk (erfaßt durch einen Drucksensor) bestimmt. Diese Laufzeit ist patientenindividuell blutdruckabhängig. Es muß daher eine Eichmessung mit einem absolut messenden Blutdruckmeßge­ rät durchgeführt werden. Außerdem können der systolische Druck und der diasto­ lische Druck nicht getrennt erfaßt werden, sondern es wird lediglich ein mittlerer Wert bestimmt.

Das größte Problem des bekannten Verfahrens zur Bestimmung der Pulswellen­ laufzeit lag bisher darin, daß eine über längere Zeit störsichere einfache Pulsab­ leitung nicht mit einfachen Mitteln realisiert werden konnte. Sowohl die Erfassung mit einem Infrarot-Plethysmografiesensor wie auch mit einem Ultraschallsensor ist sehr unzuverlässig, da stets ein Sensor präzise positioniert werden muß. Dies ist an einer Stelle wie dem Handgelenk eines Patienten äußerst problematisch, ins­ besondere wenn dieser sich im Schlaf unkontrolliert bewegt.

Das erfindungsgemäße Gerät kann in Form eines am Handgelenk tragbaren Ge­ rätes realisiert werden, an das mit einem dünnen Kabel eine auf der Brust pla­ zierte EKG-Klebeelektrode angeschlossen wird. Damit kann mit einer an der Druckmanschette angeordneten Gegenelektrode eine einfache EKG-Ableitung realisiert werden. Dieses Gerät kann ohne allzu große Beeinträchtigung leicht während der Nacht am Handgelenk getragen werden. Im Gegensatz zur Absolut­ messung des Blutdruckes, bei dem zur Messung des systolischen Druckes die Blutzirkulation durch den Manschettendruck vollständig unterbrochen muß, wird bei dem erfindungsgemäßen Gerät der Manschettendruck nur auf einen Wert eingestellt, der geringfügig über dem diastolischen Blutdruck liegt, so daß die von den durchlaufenden Pulswellen erzeugten Druckimpulse noch meßbar sind. Die­ ser mäßige Druck der Druckmanschette stört den Patienten kaum.

Vorzugsweise ist das erfindungsgemäße Blutdruckmeßgerät zwischen einem er­ sten Betriebsmodus zur Bestimmung der Pulswellenlaufzeit und einem zweiten Betriebsmodus zur Absolutmessung des Blutdruckes mittels der Druckmanschette umschaltbar. So kann das Blutdruckmeßgerät einerseits zur kontinuierlichen Überwachung mittels Bestimmung der Pulswellenlaufzeit und andererseits zur präzisen Messung des Blutdruckes genutzt werden. Dabei hat die Steuer- und Auswerteeinheit zweckmäßigerweise Mittel zur Zuordnung der durch die Absolut­ messung erhaltenen Blutdruckwerte zu den aufgrund der Pulswellenlaufzeiten bestimmten Blutdruckwerten, so daß auf diese Weise eine Eichung dieser Blut­ druckwerte für den jeweiligen Patienten vorgenommen werden kann.

Bei einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist die Steuer- und Aus­ werteeinheit so ausgebildet, daß sie in Abhängigkeit vorgegebener Bedingungen aus dem ersten Betriebsmodus in den zweiten Betriebsmodus umschaltet. Eine solche Bedingung kann das Auftreten von Druckspitzen sein. Wenn während des ersten Betriebsmodus festgestellt wird, daß Blutdruckspitzen auftreten, wird in den zweiten Betriebsmodus umgeschaltet und eine präzise Blutdruckmessung ausgeführt.

Zweckmäßigerweise ist die Steuer- und Auswerteeinheit so ausgebildet, daß der während des ersten Betriebsmodus herrschende Manschettendruck in Abhängig­ keit von während des zweiten Betriebsmodus ermittelten Blutdruckwerten einstell­ bar ist. Andernfalls könnte es sein, daß das Durchlaufen der Pulswellen über­ haupt nicht erfaßt werden kann, weil der diastolische Blutdruck z. B. über den ein­ gestellten Manschettendruck angestiegen ist.

Aus dem gleichen Grunde kann es auch zweckmäßig sein, vorzusehen, daß der während des ersten Betriebsmodus herrschende Manschettendruck in Abhängig­ keit der Amplitude der während des ersten Betriebsmodus erfaßten Drucksignale veränderbar ist. Zeigt sich, daß diese Amplitude zu gering ist und ganz zu ver­ schwinden droht, so wird der Manschettendruck geringfügig erhöht. Umgekehrt kann er abgesenkt werden, wenn die Amplitudenwerte zu kräftig sind, um den Pa­ tienten möglichst wenig durch eine zu straff aufgepumpte Druckmanschette zu belasten.

Bei einer speziellen Ausführungsform des erfindungsgemäßen Blutdruckmeßge­ rätes ist die Steuer- und Auswerteeinheit so ausgebildet, daß sie aus dem wäh­ rend des ersten Betriebsmodus herrschenden Manschettendruck und der Ampli­ tude der in diesem Modus erfaßten Drucksignale eine Kenngröße für den Blut­ druck ermittelt. Dies kann ohne die Zuhilfenahme der Pulswellenlaufzeit erfolgen.

Die Steuer- und Auswerteeinheit ist zweckmäßigerweise mit einer Anzeigeein­ richtung verbunden, um dem Träger des Gerätes oder dem Arzt die Bedienung des Gerätes zu erleichtern und die Meßwerte anzuzeigen. Sie kann auch mit ei­ ner Alarmeinrichtung verbunden sein, um den Patienten in der Nacht auf kritische Zustände aufmerksam zu machen.

Für die kontinuierliche Überwachung des Blutdruckes ist es zweckmäßig, wenn die Steuer- und Auswerteeinheit einen Speicher zur Speicherung von Meßdaten aus einer Vielzahl von Meßzyklen hat. Diese können dann beispielsweise über eine Schnittstelle an eine externe Datenverarbeitungs- und/oder Ausgabeein­ richtung übermittelt werden.

Wie bereits oben erläutert wurde, ist zweckmäßigerweise eine der EKG-Elektro­ den direkt an der Druckmanschette angeordnet, die ihrerseits auch selbst leitfähig und damit als EKG-Elektrode ausgebildet sein kann. Anstelle einer für das Auf­ kleben auf der Brust bestimmten Klebeelektrode kann auch eine Kontaktfläche am Meßgerät vorgesehen sein, die der Patient mit dem Finger einer Hand berührt. Damit kann das erfindungsgemäße Meßgerät auch als mobiles Pulswellenlaufzeit-Meßgerät oder Notfall-EKG-Meßgerät genutzt werden.

Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der folgenden Beschreibung, welche in Verbindung mit der beigefügten Zeichnung die Erfindung anhand eines Ausführungsbeispieles erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 eine schematische perspektivische Darstellung eines erfindungsgemäßen Blutdruckmeßgerätes, das an dem Handgelenk eines Patienten anbringbar ist, und

Fig. 2 eine schematische Darstellung des Blutdruckmeßge­ rätes, wobei die einzelnen Komponenten des Meßge­ rätes in Form eines Blockschaltbildes wiedergegeben sind.

Das in Fig. 1 dargestellte erfindungsgemäße Blutdruckmeßgerät umfaßt eine Druckmanschette 10 und ein mit dieser verbundenes Meßgerätegehäuse 12 mit einer Anzeigeeinheit 14 und einem Bedienungsfeld 16. Die Druckmanschette 10 ist so bemessen, daß sie an das Handgelenk eines Patienten angelegt werden kann, wobei sie in an sich bekannter Weise beispielsweise über einen Klettver­ schluß 18 geschlossen werden kann. Mit dem Meßgerätegehäuse 12 ist über ein dünnes Kabel 20 eine EKG-Klebeelektrode 22 verbunden, die auf diese Weise z. B. an dem Arm entlang zur Brust des Patienten geführt werden kann, so daß der Patient durch das angelegte Meßgerät in seinen Bewegungen praktisch nicht be­ hindert wird.

Der Aufbau des Meßgerätes im einzelnen ist aus Fig. 2 zu erkennen.

Innerhalb des Meßgerätegehäuses 12 befindet sich eine Stromversorgung 24, die in nicht dargestellter Weise mit den einzelnen Komponenten des Meßgerätes verbunden ist und beispielsweise von einer Batterie gebildet ist. Eine elektrisch angetriebene Pumpe 26 ist mit einem steuerbaren Ventil 27 an der Druckman­ schette 10 verbunden, um diese aufzublasen und einen vorgegebenen Druck in­ nerhalb der Druckmanschette aufrechtzuerhalten. Eine Steuer- und Auswerteein­ heit 28 umfaßt einen Mikroprozessor 30, der die gesamten Steuer- und Auswer­ tefunktionen des Meßgerätes ausführt und mit einem Datenspeicher 32 zur Spei­ cherung von Meßdaten verbunden ist. Der Prozessor 30 steht ferner mit einer An­ zeige-/Alarmeinrichtung 33 und mit der Pumpe 26 in Verbindung. Ferner ist an den Prozessor 30 über einen Wandler 34 ein an der Manschette 10 angeordneter Drucksensor 36 angeschlossen.

Innerhalb des Meßgerätegehäuses 12 befindet sich ferner eine EKG-Meßeinheit 38 mit einem Verstärker 40 und einem Analog-/Digitalwandler 42, die mit der Kle­ beelektrode 22 und einer zweiten an der Druckmanschette 10 angeordneten EKG-Elektrode 44 verbunden ist. Der A/D-Wandler 42 ist mit dem Prozessor 30 verbunden.

Die Steuer- und Auswerteeinheit 28 kann über eine Schnittstelle 46 an ein nicht dargestelltes externes Datenverarbeitungs- und/oder -ausgabegerät angeschlos­ sen werden.

Das so weit beschriebene Blutdruckmeßgerät arbeitet folgendermaßen. Nach dem Befestigen der Druckmanschette 10 an dem Handgelenk des Patienten oder Trägers wird zunächst ein Betriebsmodus eingestellt, in dem in herkömmlicher Weise z. B. nach dem oszillometrischen Verfahren der Blutdruck, d. h. der systolische und der diastolische Blutdruck gemessen werden. Dann wird in einen anderen Betriebsmodus umgeschaltet, in dem die Pulswellenlaufzeit bestimmt wird. Dies geschieht durch die Messung der Zeit, die zwischen einem mittels der Elektroden 22, 44 abgegriffenen EKG-Signal, aus dem durch einen Schlagerkennungsalgorithmus der Moment der Herzmuskelkontraktion bestimmt wird und dem durch den Drucksensor 36 erfaßten Pulswellensignal vergeht. Vorzugsweise werden diese Messungen mehrfach alternierend bei unterschiedlichen absoluten Blutdruckwerten wiederholt. Durch die Korrelierung der gemessenen Pulswellenlaufzeiten mit den jeweiligen Blutdruckwerten entsteht eine Eichkurve, die eine Schätzung des Blutdrucks aufgrund der Pulswellenlaufzeit-Messungen erlaubt.

Nach dem Erstellen der Eichkurve schaltet das Gerät automatisch auf den Be­ triebsmodus für eine Messung der Pulswellenlaufzeiten um. Dazu wird die Druckmanschette 10 mittels der Pumpe 26 auf einen leicht überdiastolischen Wert aufgepumpt, so daß sich von den Pulswellen herrührende Druckimpulse in der Druckmanschette 10 mittels des Drucksensors 36 erfassen lassen. Gleichzei­ tig beginnt das Meßgerät, die Herzschlagkomplexe mittels der EKG-Meßvorrich­ tung 38 zu erfassen und die Pulswellenlaufzeiten in Millisekunden zu messen. Die in regelmäßigen Abständen gemessenen Werte werden mit der aufgestellten Eichkurve bewertet, so daß fortlaufend eine Blutdruckschätzung durchgeführt werden kann. Die gemessenen Pulswellenlaufzeiten und gegebenenfalls die ge­ schätzten Blutdruckwerte werden zur späteren Auswertung abgespeichert.

Ein Überwachungsalgorithmus in der Steuer- und Auswerteeinheit 28 erkennt, wenn der geschätzte Blutdruckwert einen vorgegebenen Schwellwert überschreitet. In diesem Fall schaltet das Gerät auf den Modus für eine Absolut­ messung des Blutdruckes um und führt eine oder mehrere Blutdruckmessungen aus. Die entsprechenden Ergebnisse werden ebenfalls abgespeichert. Wird der obere Blutdruckschwellwert wieder unterschritten, schaltet das Gerät automatisch in den Pulswellenlaufzeit-Modus zurück.

Nach Ablauf der Meßzeit werden die Meßergebnisse aus dem Speicher 32 über die Schnittstelle 46 zur Analyse entweder in einen PC oder ein anderes Gerät übertragen, so daß sie von einem Arzt bewertet werden können.

Mit dem vorstehend beschriebenen Gerät erhält der Arzt eine lückenlose Proto­ kollierung des Blutdruckverlaufs. Damit kann die Blutdruckeinstellung eines Pati­ enten sehr viel besser eingeschätzt werden, als mit herkömmlichen 24-Stunden- Geräten. Die Patientenbelastung ist gegenüber herkömmlichen Geräten wesent­ lich geringer, da bei normalem Blutdruckverlauf überhaupt keine Absolutwertmes­ sung mit dem zugehörigen hohen Manschettendruck ausgeführt zu werden braucht. Der Patient kann das Gerät sehr einfach selbst anlegen. Das erfindungs­ gemäße Gerät ist gegenüber herkömmlichen 24-Stunden-Geräten deutlich preis­ werter zu bauen und bei Risikopatienten auch für eine stetige Überwachung zu Hause einsetzbar. Daten können gegebenenfalls auch online an ein klinisches Zentrum übertragen und dort ausgewertet werden.

Die Alarmfunktion des Meßgerätes kann dazu genutzt werden, den Patienten beim Auftreten von Blutdruckspitzen zu warnen und z. B. zur Einnahme von Medi­ kamenten aufzufordern. Das Gerät kann auch als einfaches preiswertes Pulswel­ lenlaufzeit-Meßgerät eingesetzt werden. Dazu kann die EKG-Klebeelektrode 22 durch eine Kontaktfläche am Meßgerät selbst ersetzt werden, die mit einem Fin­ ger der anderen Hand berührt wird und somit eine EKG-Ableitung ermöglicht. Ein solches Gerät wäre ideal für den Notfallkoffer eines Notarztes. Gegebenenfalls kann die EKG-Meßeinheit 38 auch so ausgebildet werden, daß sie mit einem Auf­ zeichnungsgerät verbindbar ist, so daß der Arzt während aufgetretener Blutdruck­ krisen auch das EKG zur Analyse zur Verfügung hat.

Claims (13)

1. Blutdruckmeßgerät, umfassend eine aufblasbare Druckmanschette (10), die an eine Körperextremität anlegbar ist und mit einer selbsttätig arbeitenden Druckluftquelle (26) und einem Drucksensor (36) zum Erfassen des Man­ schettendruckes verbunden ist, und eine mit der Druckluftquelle (26), dem Drucksensor (36) und einem steuerbaren Ventil (27) der Druckmanschette (10) verbundene Steuer- und Auswerteeinheit (28), dadurch gekennzeich­ net, daß der Manschettendruck auf einen vorgegebenen Wert einstellbar und regelbar ist und daß die Steuer- und Auswerteeinheit (28) mit einer min­ destens zwei EKG-Elektroden (22, 44) umfassenden EKG-Meßvorrichtung (38) verbunden und so ausgebildet ist, daß sie aus einem von der EKG- Meßvorrichtung (38) erzeugten EKG-Signal und einem Drucksignal des Drucksensors (36) die Pulswellenlaufzeit bestimmt.

2. Blutdruckmeßgerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß es zwi­ schen einem ersten Betriebsmodus zur Bestimmung der Pulswellenlaufzeit und einem zweiten Betriebsmodus zur Absolutmessung des Blutdruckes mittels der Druckmanschette (10) umschaltbar ist.

3. Blutdruckmeßgerät nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuer- und Auswerteeinheit (28) Mittel zur Zuordnung der durch die Ab­ solutmessung erhaltenen Blutdruckwerte zu den aufgrund der Pulswellen­ laufzeiten bestimmten Blutdruckwerten hat.

4. Blutdruckmeßgerät nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuer- und Auswerteeinheit (28) so ausgebildet ist, daß sie in Abhän­ gigkeit vorgegebener Bedingungen aus dem ersten Betriebsmodus in den zweiten Betriebsmodus umschaltet.

5. Blutdruckmeßgerät nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der während des ersten Betriebsmodus herrschende Man­ schettendruck in Abhängigkeit von während des zweiten Betriebsmodus er­ mittelten Blutdruckwerten einstellbar ist.

6. Blutdruckmeßgerät nach einem der Ansprüche 2 bis 5, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der während des ersten Betriebsmodus herrschende Man­ schettendruck in Abhängigkeit der Amplitude der während des ersten Be­ triebsmodus erfaßten Druckpulsationssignale veränderbar ist.

7. Blutdruckmeßgerät nach einem der Ansprüche 2 bis 6, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Steuer- und Auswerteeinheit (28) so ausgebildet ist, daß sie aus dem während des ersten Betriebsmodus herrschenden Manschet­ tendruck und der Amplitude der in diesem Modus erfaßten Druckpulsationssignale eine Kenngröße für den Blutdruck ermittelt.

8. Blutdruckmeßgerät nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Steuer- und Auswerteeinheit (28) mit einer Anzeigeein­ richtung (33) verbunden ist.

9. Blutdruckmeßgerät nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Steuer- und Auswerteeinheit (28) mit einer Alarmeinrich­ tung (33) verbunden ist.

10. Blutdruckmeßgerät nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Steuer- und Auswerteeinheit (28) einen Speicher (32) zur Speicherung von Meßdaten aus einer Vielzahl von Meßzyklen hat.

11. Blutdruckmeßgerät nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Steuer- und Auswerteeinheit (28) eine Schnittstelle (46) zum Anschluß einer externen Datenverarbeitungs- und/oder -ausgabeeinrichtung hat.

12. Blutdruckmeßgerät nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekenn­ zeichnet, daß eine der EKG-Elektroden (44) an der Druckmanschette (10) so angeordnet ist, daß sie an der von der Druckmanschette (10) umschlos­ senen Extremität anliegt.

13. Blutdruckmeßgerät nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekenn­ zeichnet, daß es eine die zweite Elektrode bildende Kontaktfläche hat.