DE69122929T2

DE69122929T2 - Pulsmessgerät

Info

Publication number: DE69122929T2
Application number: DE69122929T
Authority: DE
Inventors: Mitsuru Takashima
Original assignee: Sony Corp
Current assignee: Sony Corp
Priority date: 1990-08-22
Filing date: 1991-08-22
Publication date: 1997-03-06
Anticipated expiration: 2011-08-23
Also published as: EP0472473B1; US5339819A; DE69122929D1; EP0472473A1; JPH04102438A

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Pulsmeßgerät, mit dem man arterielle Pulse mittels eines Drucksensors messen kann.
Bei der fernöstlichen Medizin wird der Zustand eines Patienten mittels Pulsdiagnose lediglich in bezug auf das Berührungsgefühl der Arterienpulse auf dem "sunko" bestimmt, d.h., auf dem "processus styloideus radii" (stumpfer Fortsatz an der Daumenseite des unteren Endes der Speiche) in der Innenseite des Handgelenks. Bei der Pulsdiagnose der fernöstlichen Medizin werden die Pulse auf dem "sunko" in drei Flecken eingeordnet, d.h., in einen oberen, mittleren und unteren Flecken, die als "shun", "khan" und "shaku" bezeichnet werden, und zwei Arten eines Pulszustandes "myakki" auf der Pulsbahn "keimyaku", die auf entsprechenden Flecken erscheinen, werden abgetastet.
Der Begriff "shun" bedeutet das freie Ende der Artene des Handgelenks. Die Pulse auf dem "shun" stellen den Gesundheitszustand eines Patienten vom Kopf bis zur Brust dar. Der Begriff "khan" bedeutet die Mittelartene des Handgelenks zwischen dem freien Ende und dem Herzen. Die Pulse auf dem "khan" stellen den Gesundheitszustand zwischen der Brust und dem Nabel dar. Der Begriff "shaku" bedeutet die Herzseite der Arterie im Handgelenk, und die Pulse auf dem "shaku" stellen den Gesundheitszustand zwischen dem Nabel und der Zehe dar.
Eine Pulsdiagnosevorrichtung, bei der Arterienpulse durch die Arterie eines Menschen mittels Sensoren, beispielsweise Infrarotsensoren oder Drucksensoren zur Durchführung der Diagnose durch Beobachtung des Pulsdiagramms ermittelt werden, ist durch die jap. geprüfte Patentveröffentlichung Nr. Sho 57-52054 bekannt.
Die offenbarte Diagnosevorrichtung weist drei Drucksensoren 61, 62 und 63 auf, die jeweils beispielsweise ein piezoelelektrisches Mikrophon besitzen, um die Arterienpulse auf den drei Flecken, beispielsweise dem "shun", "khan" und "shaku" des "sunko" in elektrische Schwingungssignale umzuwandeln, sowie eine Manschette 65, die auf dem Handgelenk 64 eines Patienten befestigt ist, um die Drucksensoren 61, 62 und 63 gegenüber der Arterie des Handgelenks, wie in Fig. 5 gezeigt ist, vorzuspannen
Die Drucksensoren 61, 62 und 63 sind auf dem Handgelenk 64 angeordnet, d.h., auf und längs der Arterie über der Speiche, und die Manschette 65 ist um das Handgelenk geschlungen. Komprimierte Luft wird in einen Luftgehälter (nicht gezeigt), der auf der Manschette 65 vorgesehen ist, über eine Leitung 66 aus einer Luftpumpe gepumpt. Die Änderungen der arteriellen Pulse können durch Einstellen des Luftdrucks der gepumpten Luft gemessen werden, wenn der Druck, der an die Arterie angelegt wird, geändert wird (danach als Meßdruck bezeichnet).
Die Drucksensoren 61, 62 und 63 sind mit einem elektro-magnetischen Oszillographen oder dergleichen über Verbindungsleitungen 61a, 62a und 63a verbunden, so daß die gemessenen Arterienpulse auf einem Aufzeichnungspapier aufgezeichnet werden können, um das Pulsdiagramm zu beobachten.
Ein Druck, bei dem das Blut zu fließen beginnt (anschließend als Meßhochdruck bezeichnet), nachdem der Fluß des Blutes blockiert wurde, wobei die Drucksensoren über der Arterie über der Speiche durch Pumpen einer Menge von Luft in den Luftbehälter vorgespannt wurden und der Druck allmählich vermindert wurde, wird als "chin" in der fernöstlichen Medizin bezeichnet, und ein Druck unmittelbar bevor die Pulse nicht auftreten (anschließend als Meßniederdruck bezeichnet), wenn der Vorspanndruck weiter abnimmt, wird als "fu" in der fernöstlichen Medizin bezeichnet. Diese Pulse "chin" und "fu" sind für die Pulsdiagnose erforderlich. Obwohl das bekannte Pulsmeßgerät in der Lage ist, Pulse für alle Vorspanndrücke zu ermitteln, wenn der Vorspanndruck über der Arterie geändert wird, besitzt dieses keine Einrichtung, um Pulse zu ermitteln, die für die Pulsdiagnose erforderlich sind, d.h., für die Impulse bei "chin" und "fu". Die Impulse bei "chin" und "fu" werden durch die Erfahrung bestimmt. Es besteht daher die Schwierigkeit, daß zur Diagnose der Krankheit durch Pulsdiagnose Erfahrung erforderlich ist.
Die vorliegende Erfindung wurde aufgrund dieser Umstände gemacht. Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, ein Pulsmeßgerät bereitzustellen, mit dem man genaue gemessene Drücke erhalten kann, aus denen Pulse, die für die Pulsdiagnose notwendig sind, erhalten werden können, d.h., die Werte von "chin" und "fu".
Die DE-A 3 606 602 beschreibt ein Gerät zum Messen von diastolischen und systolischen Blutdrücken. Eine aufblasbare Manschette wird um den Arm eines Patienten gelegt und auf einen hohen Druck aufgeblasen. Der Druck in der Manschette wird dann allmählich vermindert. Ein Sensor mißt den Druck in der Manschette und eine elektrische Schaltung verarbeitet das Sensorausgangssignal, um die augenblicklichen Druckänderungen von der allgemeinen schwachen Abnahme des Drucks zu trennen. Die Meßperiode ist in Kurzzeitintervalle unterteilt. Die maximale Spitzen-Spitzen-Schwingung der Oszillatorpulskurve wird identifiziert, und der statische Manschettendruck, der in einem vorhergehenden Zeitintervall gemessen wurde, wenn die Spitzen-Spitzen-Schwingung ihren halben maximalen Wert hatte, wird als systolischer Druck angesehen. Als diastolischen Druck wird derjenige angesehen, der in der Manschette in einem späteren Zeitintervall auftritt, der eine Differenz des augenblicklichen Drucks hat, der 70% des Maximalwerts beträgt.
Die EP-A 334 652 offenbart die Merkmale des Oberbegriffs des Patentanspruchs 1, jedoch werden die Blutdrücke, die in Spalte 11 erwähnt sind, völlig verschieden und bei einem konstanten Vorspannungsdruck P-opt berechnet.
Um die oben angedeutete Aufgabe zu lösen, stellt die Erfindung ein Blutdruckmeßgerät bereit, mit:
einem Drucksensor zum Ermitteln von arteriellen Pulsen und zur Ausgabe von Pulsdaten, die für jeden ermittelten arteriellen Puls positive und negative Spitzenwerte umfassen;
einer Minimalwertermittlungsschaltung zur Ermittlung eines Minimalwertes des Ausgangssignals des Drucksensors;
einer Maximalwertermittlungsschaltung zur Ermittlung eines Maximalwertes des Ausgangssignals des Drucksensors;
einer Druckanlageeinrichtung zum Vorspannen des Drucksensors über einer Arterie;
einem statischen Drucksensor zur Ermittlung des Vorspanndrucks, um den Drucksensor der Druckanlageeinrichtung über der Arterie vorzuspannen;
gekennzeichnet durch
eine Meßdruckermittlungseinrichtung zur Ermittlung - auf der Basis des Ausgangssignals des statischen Drucksensors der Vorspanndrücke der Druckanlageeinrichtung, die einem Minimalwert entsprechen, der aus dem maximalen negativen Spitzenwert resultiert, und einem Maximalwert, der aus dem maximalen positiven Spitzenwert resultiert, die durch die Minimal- bzw. Maximalwertermittlungseinrichtung während einer Zeitdauer ermittelt werden, wenn der Vorspanndruck von einem ersten Wert, der größer als ein erwarteter maximaler Blutdruck ist, auf einen zweiten Wert, der niedriger als ein erwarteter minimaler Blutdruck ist, vermindert wird, und zur Ausgabe als Indikation von entsprechenden systolischen und diastolischen Blutdrücken der ermittelten Vorspanndrücke, die den Minimal- und Maximalwerten entsprechen.
Bei dem Pulsmeßgerät nach der vorliegenden Erfindung werden die Vorspanndrücke der Vorspanneinrichtung entsprechend den Minimal- und Maximalwerten, die durch die Minimal- und Maximalwertermittlungseinrichtung ermittelt werden, jeweils als Meßdrücke ausgegeben, aus denen Pulse, die für die Pulsdiagnose erforderlich sind, erhalten werden können.
In den Zeichnungen zeigen:
Fig. 1 ein Blockdiagramm einer ersten Ausführungsform eines Pulsmeßgerätes nach der vorliegenden Erfindung;
Fig. 2 eine perspektivische Ansicht, die einen Teil des Pulsmeßgeräts zeigt, welches auf dem Handgelenk befestigt ist;
Fig. 3 ein Diagramm, das die Schwingungsform der Pulse zeigt, die durch einen Drucksensor ermittelt werden, wenn der Vorspanndruck des Drucksensors allmählich vermindert wird;
Fig. 4 ein Blockdiagramm, das eine zweite Ausführungsform des Pulsmeßgeräts nach der vorliegenden Erfindung zeigt; und
Fig. 5 eine perspektivische Ansicht, die einen Teil des Pulsmeßgeräts zeigt, welches auf dem Handgelenk befestigt ist.
Es wird nun eine erste Ausführungsform der vorliegenden Erfindung mit Hilfe der Zeichnungen beschreiben.
Das Pulsmeßgerät der ersten Ausführungsform ist geeignet, eine arterielle Pulsinformation zu erhalten, wobei Anderungen des Drucks bei arteriellen Pulsen an drei Flecken ermittelt werden, beispielsweise am "shun", "khan", "shaku" des "sunko", auf die in der fernöstlichen Medizin bezuggenommen wird. Fig. 1 ist eine Blockdarstellung eines Teils des Pulsmeßgeräts zum Ermitteln beispielsweise des "shaku" in dem "sunko", d.h., der arteriellen Pulse auf der Seite des Herzens, und zur Ermittlung des Meßdrucks, um Pulse zu ermitteln, die für eine Pulsdiagnose notwendig sind. Anders ausgedrückt besitzt das Pulsmeßgerät Schaltungen (nicht gezeigt) zum Ermitteln der anderen arteriellen Pulse im "shun" und "khan" des "sunko", die identisch mit der Schaltung sind, um die Pulse im "shaku" des "sunko" zu ermitteln.
Das Pulsmeßgerät besitzt einen Drucksensor 11, um die arteriellen Pulse beispielsweise des "shun" des "sunko" zu ermitteln, eine Minimalwertermittlungsschaltung 13 zur Ermittlung eines Minimalwerts eines Ausgangssignals des Drucksensors 11, eine Maximalwertermittlungsschaltung 14 zur Ermittlung eines Maximalwerts eines Ausgangssignals vom Drucksensor 11, einen Luftbehälter 17 zum Vorspannen des Drucksensors 11 über der Arterie, einen statischen Drucksensor 18 zur Ermittlung des Drucks des Luftbehälters 17, eine Meßdruckermittlungsschaltung 20 zur Ermittlung der Werte des statischen Drucksensors 18 entsprechend dem oben erwähnten "fu" und "chin", um diese als Meßdrücke auszugeben.
Der Drucksensor 11 ist ein mechanisches Druckübertragungselement, beispielsweise ein piezoelektrisches Mikrophon, und ermittelt beispielsweise Anderungen des Drucks der arteriellen Pulse im "shaku" des "sunko", wie oben erwähnt. Das Ausgangssignal des Drucksensors 11 wird in digitale Daten (anschließend als Pulsdaten bezeichnet) durch eine A/D-Umsetzungsschaltung 12 umgesetzt und zur Minimalwertermittlungsschaltung 13, zur Maximalwertermittlungsschaltung 14 und zu einer Speicherschaltung (Latchschaltung) 15 geführt. Nachdem die Pulsdaten einmal durch die Speicherschaltung 15 in Abhängigkeit von einem Takt von der Meßdruckermittlungsschaltung gespeichert wurden, werden sie in einer Speicherschaltung 16 gespeichert. Die Pulsdaten, die in der Speicherschaltung 16 gespeichert wurden, werden von einem Anschluß 1 als Pulsdaten des "shaku" des "sunko" ausgegeben, die für die Pulsdiagnose erforderlich sind.
Die Minimalwertermittlungsschaltung 13 ermittelt einen Minimalwert der Pulsdaten von der A/D-Umsetzungsschaltung 12 und liefert einen Takt zur Meßdruckermittlungsschaltung, wenn ein Maximalwert von neuem ermittelt wird.
Der Luftbehälter 17 ist mit dem statischen Drucksensor 18, einer Luftpumpe 21 und einem Auslaßventil 22 über eine Leitung oder dergleichen verbunden. Durch Steuern der Luftpumpe 21 und des Auslaßventils 22, um Luft aus der Luftpumpe 21 in den Luftbehälter 17 einzuleiten, wird der Drucksensor 11 über der Arterie vorgespannt Der Vorspanndruck des Drucksensors 11, der über der Arterie angelegt wird, wird allmählich vermindert, wobei allmählich Luft aus dem Auslaßventil 22 abgelassen wird.
Der statische Drucksensor 18 besitzt beispielsweise ein piezoelektrisches Mikrophon und kann den Innendruck des Luftbehälters 17 ermitteln, d.h., den Vorspanndruck des Drucksensors 11, der über derartene angelegt ist. Das Ausgangssignal des statischen Drucksensors 18 wird durch die A/D-Umsetzungsschaltung 19 in digitale Daten umgesetzt (anschließend als statische Druckdaten bezeichnet) und wird zur Meßdruckermittlungsschaltung 20 geführt.
Die Meßdruckermittlungsschaltung 20 besitzt eine Speicherschaltung (Latchschaltung) 20a, eine Speicherschaltung 20b und eine Komparatorschaltung 20c. Die statischen Druckdaten von der A/D-Umsetzungsschaltung 19 werden zur Latchschaltung 20a und zur Komparatorschaltung 20c geliefert. Wenn die statischen Druckdaten durch die Latchschaltung 20a in Abhängigkeit von einem Takt von der Minimalwertermittlungsschaltung 13 und der Maximalwertermittlungsschaltung 14 gespeichert sind, werden diese in der Speicherschaltung 20b gespeichert. Die statischen Druckdaten, die in der Speicherschaltung 20b gespeichert sind, werden an einem Anschluß 2 als Meßdruckdaten ausgegeben. Die Komparatorschaltung 20c vergleicht die Meßdruckdaten, die in der Speicherschaltung 20b gespeichert sind, mit den statischen Druckdaten von der A/D-Umsetzungsschaltung 19 und beliefert die Latchschaltung und eine Ansteuerschaltung 23 mit einem Takt, wenn die beiden Daten gleich sind.
Ein Teil des Pulsmeßgerätes, welches auf dem Handgelenk befestigt ist, wird nun kurz beschrieben.
Der Teil des Pulsmeßgerätes, der auf dem Handgelenk befestigt ist, kann arterielle Pulse in den drei Flecken, beispielsweise im "shun", "khan" und shaku" des "sunko", wie oben erwähnt, ermitteln, und er besitzt drei Drucksensoren 31, 32 und 33 zur Ermittlung des arteriellen Pulses, eine Befestigungsplatte 34, auf der die Drucksensoren 31, 32 und 33 befestigt sind, eine Manschette 35, die an beiden Enden der Befestigungsplatte 34 so befestigt sind, daß die Seite der Platte, auf der die Drucksensoren 31, 32 und 33 befestigt sind, an ihrer Innenseite angeordnet sind, und den Luftbehälter 36, der auf der Manschette 35 so angeordnet ist, daß der Luftbehälter den Drucksensoren 31, 32 und 33, wie in Fig. 2 gezeigt ist, gegenüberliegt. Der Drucksensor 33 und der Luftbehälter 36 entspricht dem Drucksensor 11 und dem Luftbehälter 17, die in Fig. 1 gezeigt sind.
Die drei Drucksensoren 31, 32 und 33 ermitteln als Druckänderungen die arteriellen Pulse in den drei Positionen, beispielsweise im "shun", "khan" und "shaku" des "sunko" und besitzen beispielsweise ein piezoelektrisches Mikrophon.
Die Befestigungsplatte 34 besitzt eine Krümmung in einer Richtung der Arterie der Handwurzel in einer Position des "sunko", des processus styloideus radii, die größer ist als in einer vertikalen Richtung. Die Drucksensoren 31, 32 und 33 sind innerhalb der Befestigungsplatte 34 so angeordnet, daß die Sensoren entsprechend auf den drei Flecken, beispielsweise des "shun", "khan" und "shaku" des "sunko" positioniert sind. Die Befestigungsplatte 34 besteht beispielsweise aus einem transparenten Teil, welches eine solche Festigkeit hat, daß die Befestigungspositionen der Drucksensoren 31, 32 und 33 optisch (durch die Augen) von deren Außenseite her betrachtet werden können.
Die Manschette 35 ist an ihrem einen Ende an der Befestigungsplatte 34 beispielsweise durch einen Verbindungsstoff befestigt. An ihrem anderen Ende ist die Manschette 35 an der Befestigungsplatte 34 beispielsweise durch ein Velcro- Band abnehmbar befestigt, so daß eine Hand frei zwischen die Befestigungsplatte 34 und den Luftbehälter 36 eingeführt werden kann.
Der Luftbehälter 36 ist mit einer Luftpumpe (nicht gezeigt) über eine Leitung verbunden, wie oben erwähnt wurde, und er ist so ausgelegt, daß er auf die Rückseite des Handgelenks drückt, um die Drucksensoren 31, 32 und 33 auf die Arterie auf den drei Flecken, beispielsweise des "shun", "khan" und "shaku" des "sunko" mit einem bestimmten Druck vorzuspannen.
Um die Pulse zu ermitteln, wird das Handgelenk zwischen die Befestigungsplatte 34 und den Luftbehälter 36 eingeführt und es wird Luft in den Luftbehälter 36 gepumpt, wobei die Positionen der Drucksensoren 31, 32 und 33 in bezug auf die Arterie, die über der Speiche positioniert sind, optisch über die Befestigungsplatte beobachtet werden. Die Drucksensoren 31, 32 und 33 sind über der Arterie, die über der Speiche positioniert sind, so vorgespannt, daß sie darauf exakt positioniert sind. Somit werden Ausgangssignale von Drucksensoren 31, 32 und 33 erhalten.
Es wird nun die Betriebsweise des Pulsmeßgerätes, das die in Fig. 1 gezeigte Schaltung besitzt, beschrieben.
Zunächst wird Luft in den Luftbehälter 17 über eine Luftpumpe 21 gepumpt, bis der Vorspanndruck über dem Drucksensor 11 einen bestimmten Wert annimmt, beispielsweise einen Druck zum Blockieren des Flusses des Blutes (danach als Blutflußblockierdruck bezeichnet). Danach wird die Luft allmählich aus dem Luftbehälter 17 über ein Auslaßventil 22 abgelassen, um den Vorspanndruck zu vermindern.
Dabei ermittelt der Drucksensor 11 die Pulse, deren Amplitude ansteigt, wenn der Druck wie in Fig. 3 gezeigt vermindert wird. Die Pulse erreichen eine negativen maximalen Spitzenwert und danach einen positiven Spitzenwert, wenn der Druck abnimmt. Die Pulse werden nicht ermittelt, wenn der Druck weiter vermindert wird.
Wenn folglich der Vorspanndruck allmählich vom Blutflußblockierdruck aus vermindert wird, legt eine Minimalwertermittlungsschaltung 13 einen Takt an die Latchschaltung 20a jedesmal dann an, wenn ein neuer Minimalwert ermittelt wird. Eine Maximalwertermittlungsschaltung 14 legt einen Takt an die Latchschaltung 20a jedesmal dann an, wenn ein Maximalwert neu ermittelt wird. Als Folge davon werden jeweils zwei statische Daten (anschließend als Daten eines hohen und eines niedrigen gemessenen Drucks bezeichnet) vom statischen Sensor 18 entsprechend den Maximalwerten der negativen und positiven Spitzenwerte durch die Latchschaltung 20a gespeichert. Die gemessenen Druckdaten werden in der Speicherschaltung 20b gespeichert. Das heißt, daß die gemessenen Druckdaten, die dem oben erwähnten "chin" und "fu" entsprechen, in der Speicherschaltung 20b gespeichert werden.
Der Druck wird dann allmählich vermindert, wenn der Druck, der den Drucksensor 11 vorspannt, auf den Blutflußblockierdruck angestiegen ist. Daten über den laufenden statischen Druck, die durch den statischen Drucksensor 18 ermittelt werden, werden mit den Daten für den gemessenen hohen und niedrigen Druck, die in der Speicherschaltung 20b gespeichert sind, durch die Komparatorschaltung 20c verglichen. Die Komparatorschaltung 20c liefert einen Takt zur Latchschaltung und zur Ansteuerschaltung 23, wenn der laufende statische Druck gleich den hohen oder niedrigen gemessenen Druckdatenwerten ist.
Pulsdaten von beispielsweise von einem Schlag, die durch den Drucksensor 11 ermittelt werden, werden durch die Latchschaltung 15 in Abhängigkeit von den Takten gespeichert. Als Folge davon werden entsprechendepulsdaten eines Pulses entsprechend den hohen und niedrigen gemessenen Druckdaten gespeichert. Die gespeicherten Daten werden in der Speicherschaltung 16 gespeichert. Die Ansteuerschaltung 23 kann den Druck des Luftbehälters 17 in der Nähe der hohen und niedrigen gemessenen Druckdaten ändern, wobei die Luftpumpe 21 und das Ablaßventil 22 in Abhängigkeit von den Takten von der Komparatorschaltung 20cgesteuert werden. Die Pulsdaten eines Schlags entsprechend den hohen und niedrigen gemessenen Druckdaten können so wirksam durch die Speicherschaltung 15 gespeichert werden.
Die beiden gemessenen Druckdaten, die in der Speicherschaltung 20b gespeichert sind, werden am Anschluß 2 als gemessene Drücke ("chin und "fu") ausgegeben. Die in der Speicherschaltung 16 gespeicherten Pulsdaten werden am Anschluß 1 als Pulsdaten des "shaku" des "sunko", die für die Pulsdiagnose notwendig sind, ausgegeben.
In ähnlicher Weise werden die Pulsdaten des "shun" und des "khan", die für die Pulsdiagnose notwendig sind, durch die Drucksensoren (nicht gezeigt) für den "shun" und "khan" des "sunko" ermittelt und ausgegeben.
Gemäß der vorliegenden Erfindung können die gemessenen Drücke, aus denen Pulse, die für die Pulsdiagnose notwendig sind, erhalten werden können, d.h., die Werte von "chin" und "fu", genau durch Ermitteln auf der Basis der Ausgangssignale des statischen Drucksensors 18 der Vorspanndrücke des Luftbehälters 17 entsprechend den maximalen und minimalen Werten bestimmt werden, die durch die Maximalwert- und Minimalwertermittlungsschaltungen 14 bzw. 13 ermittelt werden, wenn der Vorspanndruck des Drucksensors 11 des Luftbehälters 17 über der Arterie vom Blutflußblockierdruck vermindert wird.
Es wird nun eine zweite Ausführungsform der vorliegenden Erfindung beschrieben.
Das Plusmeßgerät nach der zweiten Ausführungsform ist so ausgelegt, daß es Druckänderungen arterieller Pulse auf drei Flecken ermitteln kann, beispielsweise auf dem "shun", "khan" und "shaku" des "sunko", die durch die fernöstliche Medizin diffiniert sind, um eine aterielle Pulsinformation ähnlich wie bei der obigen ersten Ausführungsform zu erhalten. Fig. 4 ist ein Blockdiagramm, das einen Teil eines Pulsmeßgerätes zum Messen der arteriellen Pulse auf dem "shaku" des "sunko" zeigt, d.h., der arteriellen Pulse auf der Herzseite, und zum Ermitteln der gemessenen Drücke, aus denen Pulse, die für die Pulsdiagnose notwendig sind, bestimmt werden können. Das heißt, das Pulsmeßgerät besitzt Schaltungen (nicht gezeigt) zum Ermitteln der anderen arteriellen Pulse auf dem "shun" und "khan" des "sunko", die den gleichen Aufbau wie die Schaltung zum Ermitteln der Pulse auf dem "shaku" des "sunko" besitzen.
Der Unterschied zwischen der ersten und zweiten Ausführungsform besteht darin, daß bei der ersten Ausführungsform, nachdem Meßdruckdaten durch Abnahme des Drucks vom Blutflußblockierdruck erhalten wurden, der Druck des Luftbehälters auf den Blutflußblockierdruck erhöht wurde und Pulsdaten im Laufe eines zweiten Druckabnahmeprozesses erhalten werden, während bei der zweiten Ausführungsform sowohl Meßdruckdaten als auch Pulsdaten in einem Druckabnahmeprozeß erhalten werden.
Insbesondere besitzt, wie in Fig. 4 gezeigt ist, das Pulsmeßgerät einen der oben erwähnten drei Drucksensoren, beispielsweise den Drucksensor 41 zur Ermittlung der arteriellen Pulse auf dem "shaku" des "sunko", eine Herzschlagermittlungsschaltung 43 zum Ermitteln des Herzschlags vom dem Ausgangssignal des Drucksensors 41 zum Erzeugen von Takten synchron mit dem Herzschlag, eine Speicherschaltung 44 zum Speichern von Pulsdaten eines Herzschlags auf der Basis der Takte von der Herzschlagermittlungsschaltung 43, eine Minimalwertermittlungsschaltung 45 zum Ermitteln eines Minimalwerts eines Ausgangssignals vom Drucksensor 41 auf der Basis der Pulsdaten von der Speicherschaltung 44, eine Maximalwertermittlungsschaltung 46 zum Ermitteln eines Maximalwertes eines Ausgangssignals vom Drucksensor 41 auf der Basis der Pulsdaten von der Speicherschaltung 44, einen Luftbehälter 47 zum Pressen des Drucksensors 41 auf die Arterie, einen statischen Drucksensor 48 zur Ermittlung des Drucks des Luftbehälters 47, eine Meßdruckermittlungsschaltung 50 zur Ermittlung der Werte des statischen Drucksensors 48 entsprechend den oben erwähnten "fu" und "chin", um diese als gemessene Drücke auszugeben.
Der Drucksensor 41 besitzt ein druck-mechanisches Übertragungselement, beispielsweise ein piezoelektrisches Mikrophon, und ermittelt Druckänderungen der arteriellen Pulse im "shaku" des "sunko", wie oben erwähnt. Das Ausgangssignal des Drucksensors 41 wird in digitale Daten (anschließend als Pulsdaten bezeichnet) durch eine A/D-Umsetzungsschaltung 42 umgesetzt und zu einer Minimalwertermittlungsschaltung 45 und zur Maximalwertermittlungsschaltung 46 geliefert.
Die Minimalwertermittlungsschaltung 45 umfaßt eine Speicherschaltung 45a zum Speichern von Pulsdaten eines Herzschlags und eine Komparatorschaltung 45b. Die Pulsdaten von der Speicherschaltung 44 werden zur Speicherschaltung 45b und zur Komparatorschaltung 45a geliefert und in der Speicherschaltung 45a in Abhängigkeit von den Takten von der Komparatorschaltung 45b gespeichert. Die Komparatorschaltung 45b vergleicht die Pulsdaten der Speicherschaltung 44 mit den Pulsdaten, die in der Speicherschaltung 45a gespeichert sind, und liefert einen Takt zur Speicherschaltung 45a und zur Meßdruckermittlungsschaltung 50, wenn die Pulsdaten von der Speicherschaltung 44 niedriger sind. Die in der Speicherschaltung 45a gespeicherten Pulsdaten werden am Anschluß 5 als Pulsdaten des "shaku" des "sunko" ausgegeben, die für die Pulsdiagnose notwendig sind.
Die Maximalwertermittlungsschaltung 46 umfaßt eine Speicherschaltung 46a zum Speichern von Pulsdaten eines Herzschlags sowie eine Komparatorschaltung 46. Die Pulsdaten von der Speicherschaltung 44 werden zur Speicherschaltung 46a und zur Komparatorschaltung 46b geliefert und in der Speicherschaltung 46a in Abhängigkeit von den Takten von der Komparatorschaltung 46b gespeichert. Die Komparatorschaltung 46b vergleicht die Pulsdaten von der Speicherschaltung 44 mit den Pulsdaten, die in der Speicherschaltung 46a gespeichert sind, und liefert einen Takt zur Speicherschaltung 46a und zur Meß druckermittlungsschaltung 50, wenn die Pulsdaten der Speicherschaltung 44 höher sind. Die Pulsdaten, die in der Speicherschaltung 46a gespeichert sind, werden am Anschluß 6 als Pulsdaten des "shaku" des "sunko" ausgegeben, die für die Pulsdiagnose notwendig sind.
Der Luftbehälter 47 ist mit dem statischen Drucksensor 48, einer Luftpumpe 51 und einem Auslaßventil 52 über eine Leitung oder dergleichen verbunden. Durch Steuern der Luftpumpe 51 und des Auslaßventils 52, um die Luft in den Luftbehälter 47 von der Luftpumpe 51 einzuführen, wird der Drucksensor 51 über der Arterie vorgespannt. Der Vorspanndruck des Drucksensors 41, der über der Arterie angelegt ist, wird allmählich durch allmähliches Ablassen der Luft aus dem Auslaßventil 52 vermindert.
Der statische Drucksensor 48 besitzt beispielsweise ein piezoelektrisches Mikrophon und ist so ausgelegt, den Innendruck des Luftbehälters 47 zu ermitteln, d.h., den Vorspanndruck des Drucksensors 41, der an die Arterie angelegt ist. Das Ausgangssignal des statischen Drucksensors 18 wird in digitale Daten (anschließend als statische Druckdaten bezeichnet) durch die A/D-Umsetzungsschaltung 49 umgesetzt und zur Meßdruckermittlungsschaltung 50 geliefert.
Die Meßdruckermittlungsschaltung 50 besitzt eine - Latch-Schaltung 50a und eine Speicherschaltung 50b. Die statischen Druckdaten von A/D-Umsetzungsschaltung 49 werden zur Latch-Schaltung 50a geliefert. Nachdem die statischen Druckdaten durch die Latch-Schaltung 50a in Abhängigkeit von jedem Takt von der Minimalwertermittlungsschaltung 45 und der Maximalwertermittlungsschaltung 46 gespeichert sind, werden diese in der Speicherschaltung 50b gespeichert. Die statischen Druckdaten, die in der Speicherschaltung 50b gespeichert sind, werden am Anschluß 7 als Meßdruckdaten ausgegeben.
Es wird nun die Wirkungsweise des Pulsmeßgerätes, welches die in Fig. 4 gezeigte Schaltung besitzt, beschrieben.
Zunächst wird durch die Luftpumpe 41 Luft in den Luftbehälter 41 gepumpt, bis der Vorspanndruck am Drucksensor 41 einen vorgegebenen Wert annimmt, beispielsweise einen Druck zur Blockierung des Blutflusses (anschließend als Blutflußblockierdruck bezeichnet). Dann wird Luft allmählich aus dem Luftbehälter 47 über das Auslaßventil 52 abgelassen, um den Vorspanndruck zu vermindern.
In diesem Zeitpunkt ermittelt der Drucksensor 41 die Pulse, deren Amplitude ansteigt, wenn-der Druck abnimmt, wie in Fig. 3 gezeigt ist. Die Pulse erreichen einen negativen maximalen Spitzenwert und danach erreichen sie mit der Abnahme des Druckes einen positiven Spitzenwert. Die Pulse werden nicht ermittelt, wenn der Druck weiter vermindert wird.
Wenn folglich der Vorspanndruck vom Blutflußblockierdruck aus allmählich abnimmt, legt die Komparatorschaltung 45b einen Takt an die Speicherschaltug 45a und die Latch- Schaltung 50a jedesmal dann an, wenn ein Minimalwert neu ermittelt wird. Die Komparatorschaltung 46b legt einen Takt an die Speicherschaltung 45a und die Latch-Schaltung 50a an, jedesmal, wenn ein Maximalwert neu ermittelt wird. Als Folge davon werden zwei statische Daten (anschließend als hohe und niedrige Meßdruckdaten bezeichnet) vom statischen Sensor 48 entsprechend den Maximalwerten der negativen und positiven Spitzenwerte jeweils durch die Latch-Schaltung 50a gespeichert. Die gemessenen Druckdaten werden in einer Speicherschaltung 50b gespeichert. Die Pulsdaten eines Herzschlags entsprechend den hohen gemessenen Druckdaten werden in Speicherschaltung 45a gespeichert. Die Druckdaten eines Herzschlags entsprechend den niedrigen gemessenen Druckdaten werden in der Speicherschaltung 46a gespeichert. Das heißt, daß die gemessenen Daten entsprechend den oben erwähnten "chin" und "fu" in der Speicherschaltung 50a gespeichert werden. Die Pulsdaten entsprechend dem hohen und niedrigen gemessenen Druck werden in der Speicherschaltung 45a bzw. 46a gespeichert.
Die gemessenen Druckdaten, die in der Speicherschaltung 50b gespeichert sind, werden am Anschluß 7 als Meßdruck ausgegeben, und die Pulsdaten, die in der Speicherschaltung 45a und 46a gespeichert sind, werden am Anschluß 5 bzw. 6 als Pulsdaten des "shaku" des "sunko" ausgegeben, die für die Pulsdiagnose notwendig sind.
In ähnlicher Weise werden Pulsdaten des "shun" und "khan", die für die Pulsdiagnose notwendig sind, durch die Drucksensoren (nicht gezeigt) für den "shun" und den "khan" des "sunko" ermittelt und ausgegeben.
Gemäß der vorliegenden Ausführungsform können Meßdrücke, aus denen Pulse, die für die Pulsdiagnose notwendig sind, ermittelt werden können, d.h., die Werte von "chin" und "fu" können genau durch Ermittlung auf der Basis der Ausgangssignale des statischen Drucksensors 48 der Vorspanndrücke des Luftbehälters 47 entsprechend den maximalen und minimalen Werten ermittelt werden, die durch die Maximal- und Minimalwertermittlungsschaltungen 46 bzw. 45 ermittelt werden, wenn der Vorspanndruck des Drucksensors 41 des Luftbehälters 47 über der Arterie vom Blutflußblockierdruck vermindert wird.
Aus der obigen Beschreibung wird deutlich, daß bei der vorliegenden Erfindung die Drucksensoren zur Ermittlung der arteriellen Pulse auf dem "sunko" über der Arterie durch eine Druckanlageeinrichtung, beispielsweise einen Luftbehälter vorgespannt werden und der Vorspannungsdruck durch den statischen Sensor ermittelt wird. Durch Ermittlung der Vorspannkräfte der Druckanlageeinrichtung entsprechend den Minimal- und Maximalwerten des Ausgangssignals der Drucksensoren auf der Basis des Ausgangssignals des statischen Drucksensors, wenn der Vorspanndruck der Druckanlageeinrichtung beispielsweise von einem Blutflußblockierdruck vermindert wird, ist es möglich, genau Meßdrücke zu ermitteln, aus denen Pulse, die für die Druckdiagnose notwendig sind, d.h., die Werte von "chin" und "fu" ermittelt werden können.

Claims

1. Blutdruckmeßgerät, mit:

einem Drucksensor (11/41) zum Ermitteln von arteriellen Pulsen und zur Ausgabe von Pulsdaten, die für jeden ermittelten arteriellen Puls positive und negative Spitzenwerte umfassen;

einer Minimalwertermittlungsschaltung (13/45) zur Ermittlung eines Minimalwertes des Ausgangssignals des Drucksensors (11/41);

einer Maximalwertermittlungsschaltung (14/46) zur Ermittlung eines Maximalwertes des Ausgangssignals des Drucksensors (11/41);

einer Druckanlageeinrichtung (17,21-23/47,51,52) zum Vorspannen des Drucksensors (11/41) über einer Arterie;

einem statischen Drucksensor (18/48) zur Ermittlung des Vorspanndrucks, um den Drucksensor der Druckanlageeinrichtung über der Arterie vorzuspannen; gekennzeichnet durch

eine Meßdruckermittlungseinrichtung (20a, 20b/50) zur Ermittlung - auf der Basis des Ausgangssignals des statischen Drucksensors (18/48) - der Vorspanndrücke der Druckanlageeinrichtung, die einem Minimalwert entsprechen, der aus dem maximalen negativen Spitzenwert resultiert, und einem Maximalwert, der aus dem maximalen positiven Spitzenwert resultiert, die durch die Minimal- bzw. Maximalwertermittlungseinrichtung während einer Zeitdauer ermittelt werden, wenn der Vorspanndruck von einem ersten Wert, der größer als ein erwarteter maximaler Blutdruck ist, auf einen zweiten Wert, der niedriger als ein erwarteter minimaler Blutdruck ist, vermindert wird, und zur Ausgabe als Indikation von entsprechenden systolischen und diastolischen Blutdrücken der ermittelten Vorspanndrücke, die den Minimal- und Maximalwerten entsprechen.

2. Blutdruckmeßgerät nach Anspruch 1, wobei die Meßdruckermittlungseinrichtung (20a,20b/50) eine Einrichtung (20b/50b) zum Speichern von Ausgabewerten des statischen Drucksensors (18/48) aufweist, die für Vorspanndrücke der Druckanlageeinrichtung (17,21-23/47,51152) repräsentativ sind, entsprechend den Minimal- und Maximalwerten, die durch die Minimal- (13/45) bzw. Maximal- (14/46) Wertermittlungseinrichtung ermittelt werden.

3. Pulsdatensammelgerät, das ein Blutdruckmeßgerät nach Anspruch 2 enthält, und weiter eine Einrichtung (20c) zum Vergleichen von Werten, die in der Speichereinrichtung (20b) während einer früheren Zeitperiode gespeichert sind, wenn der Druck, der durch die Druckanlageeinrichtung (17,21- 23) angelegt wurde, vom ersten Wert auf den zweiten Wert vermindert wird, mit Ausgangssignalen vom statischen Drucksensor (18), die während einer nachfolgenden Zeitperiode auftreten, während der der Druck, der durch die Druckanlageeinrichtung (17,21-23) angelegt wird, wieder von einem hohen vorgegebenen Wert vermindert wird, und eine Einrichtung (16) zum Speichern eines Ein-Puls-Schlagbereichs des Ausgangssignals vom Drucksensor (11), wenn die Vergleichseinrichtung (20c) ermittelt, daß das Ausgangssignal des statischen Drucksensors (18) während der nachfolgenden Zeitperiode gleich einem gespeicherten Vorspanndruck entsprechend einem umfassenden Minimal- und Maximalwert ist, der während einer früheren Zeitperiode ermittelt wurde.

4. Blutdruckmeßgerät nach Anspruch 1, das außerdem eine Herzschlagermittlungseinrichtung aufweist, um Herzschläge aus den ermittelten Ausgangssignalen des Drucksensors (41) zu ermitteln.

5. Blutdruckmeßgerät nach Anspruch 4, das außerdem eine erste Speichereinrichtung (44) zum Speichern von Pulsdaten entsprechend den ermittelten Ausgangssignalen des Drucksensors (41) synchron mit ermittelten Ausgangssignalen von der Herzschlagermittlungseinrichtung (43) aufweist, wobei die Maximalwertermittlungseinrichtung (46) eine zweite Speichereinrichtung (46a) aufweist, um Anfangspulsdaten zu speichern, die von der ersten Speichereinrichtung (44) empfangen wurden, und eine erste Vergleichseinrichtung (46b), um die Ausgangssignale der ersten (44) und der zweiten (46a) Speichereinrichtung zu vergleichen und selektiv den Inhalt der zweiten Speichereinrichtung (46a) zu aktualisieren, wenn das Ausgangssignal von der ersten Speichereinrichtung einen größeren Wert hat als das Ausgangssignal von der zweiten Speichereinrichtung (46a), wobei die Minimalwertermittlungseinrichtung (45) eine dritte Speichereinrichtung (45a) zum Speichern von Anfangspulsdaten besitzt, die von der ersten Speichereinrichtung (44) und der zweiten Vergleichseinrichtung (45b) erhalten wurden, um die Ausgangssignale der ersten (44) und der dritten (45a) Speichereinrichtung zu vergleichen und selektiv den Inhalt der dritten Speichereinrichtung (45a) zu aktualisieren, wenn das Ausgangssignal der ersten Speichereinrichtung (44) einen niedrigeren Wert hat als das Ausgangssignal der dritten Speichereinrichtung (45a).

6. Pulsdatensammelgerät, in welchem das Blutdruckmeßgerät, wie es im Anspruch 5 definiert ist, angeordnet ist, das geeignet ist, den Inhalt der zweiten (46a) und dritten (45a) Speichereinrichtung nach einer Zeitperiode auszugeben, wenn der Vorspanndruck von einem ersten Wert, der größer als ein erwarteter maximaler Blutdruck ist, auf einen zweiten Wert abgenommen hat, der niedriger als ein erwarteter minimaler Blutdruck ist, als eine Indikation der Puls-Schlagdaten bei entsprechenden diastolischen und systolischen Blutdrükken.