DE2436692B2

DE2436692B2 - Verfahren und vorrichtung zur messung des drucks und anderer eigenschaften des blutes in einem menschlichen koerperteil

Info

Publication number: DE2436692B2
Application number: DE19742436692
Authority: DE
Inventors: Anmelder Gleich
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1973-07-30
Filing date: 1974-07-30
Publication date: 1976-11-11
Also published as: GB1457303A; JPS5033676A; DE2436692A1; US3920004A

Description

Seit der Veröffentlichung von K ο r t k ο f f im Jahre über die unblutige Methode zur Messung des Blutdrucks durch Verwendung eines Quecksilbermanometers, welches durch S. R i ν a - R ο c c i erfunden wurde, wurde diese Methode weltweit angewendet. Diese Methode kann als sehr beliebt betrachtet werden, oo da sie weder Schmerzen noch Mühe sowohl für den Patienten als auch für den Arzt verursacht, und sie liefert uns die klinisch wichtigen Informationen, und das Meßgerät ist darüber hinaus handlich und bequem. Die alleinige Messung des Blutdrucks wäre jedoch nicht ausreichend, um den dynamischen Zustand des Blut kreislaufsystems in den Griff zu bekommen. Dies kann zum BeisDiel leicht verstanden werden, wenn man einen elektrischen Schaltkreis als Beispiel nimmt Wenn nämlich die Spannungsdifferenz in einem spezifischen Teil des elektrischen Schaltkreises gemessen werden kann heißt das noch nicht, daß der elektrische Zustand dieses elektrischen Schaltkreises vollständig bekannt ist Die Informationen wie elektrischer Strom, Widerstand, Induktivität, Kapazität und Frequenz des Wechsel stroms würden mit Sicherheit benötigt In ähnlicher Weise wurden zur Analyse des blutdynamischen Zustandes des peripheren Blutkreislaufsystems Infor mationen betreffend die Blutdurchflußrate den Gefäßwiderstand, die Gefäßnachgiebigkeit, die Inertanz anstelle der Induktivität eines Stromkreises und die Impedanz benötigt Darüber hinaus ist eine weitere wichtige Voraussetzung der konventionellen Methode, daß zur Erlangung dieser Informationen Operationen notwendig sind, wie zum Beispiel das Einstechen in Haut und Blutgefäße, das Freilegen der Blutgefäße durch das öffnen der Haut oder das Einführen eines Katheters in ein Gefäß. Dies sind keine leichten Eingriffe sowohl für den Untersuchenden wie auch für den Untersuchten. Sie sind außerdem nicht in solchen Fällen geeignet, wo wiederholte Untersuchungen nötig sind, oder die Untersuchung unter Bewegungsbelastung durchgeführt

wird. ,jj

Ls ist dementsprechend Aufgabe der in den Ansprüchen 1 und 5 angegebenen Erfindungen, cm Verfahren und ein Gerät zur Durchführung des Verfahrens zu schaffen, das uns die notwendigen Informationen zur Analyse des dynamischen Zustandes des Blutkreislaufs genau und wiederholt liefert, wobei der Untersuchte weder Schmerzen noch einen Einsüch zu erleiden hat.

Das Gerät nach der Erfindung umfaßt zwei Teile mit verschiedenen Funktionen. Einer der Teile ist das Volumenmeßgerät, das an einem leicht zugänglichen Körperteil Volumenänderungen messen kann, und da> andere ist ein Blutdruckmeßgerät, das in der Nähe des obigen Voiumenmeßgeräts angebracht wird, um Druck auf die Arterie an der dem Herzen zugewandten Seite auszuüben und die Druckänderungen der Arterie zu messen.

In diesem Zusammenhang umfaßt der Begriff Arterie das gesamte arterielle System von den wahren Kapillaren, wie sie zweifach definiert, bis zur arteriellen Seite. Das Voiumenmeßgerät ist vorzugsweise ein solches, das die Volumenänderung an einem spezifischen Teil des Systems messen kann. Es kann aber auch ein solches sein, das die Volumenänderung der Arterie indirekt mißt, wobei die Wirkung dieser Änderung darin bestehen kann, daß das Volumen des durchfließenden Blutes geändert wird, oder daß sich der Hämoglobingehalt in der Arterie ändert oder daß sich die elektrische Impedanz verändert. Es kann irgendein Parameter verwendet werden, der die Volumenänderung der Arterie korrekt anzeigt.

Wenn die Volumenänderung durch Δν_τ ausgedrückt wird, gibt die folgende Gleichung das fundamentale Prinzip der Erfindung wieder:

Ir₁ = xVUjc

wobei κ eine Proportionalkonstante, V das Ruheyolumen des Blutgefäßes in dem untersuchten Teil, U_T die durchschnittliche Strömungsgeschwindigkeit zur Zeit r, c die Pulswellengeschwindigkeit sind. Mit anderen Worten, die Volumenänderung kann als Funktion, der mittleren Strömungsgeschwindigkeit des Blutes in

liesem Teil ausgedrückt werdea Wenn die Blutströnung unterbrochen wird, wird Δ ν_τ natürlich Null. Wenn sine Blutströmung vorhanden ist, ist D_T nicht Null und lementsprechend wird auch Δ v_r imgleich Null. Das ibenerwähnte Volumenmeßgerä t hat eine herausragenie Bedeutung, wenn die fundamentale Gleichung gegeben ist

Das Blutdruckmeßgerät, das die Arterie zusammendrückt und dadurch den Blutdruck mißt, besitzt die Fähigkeit, daß das Gefäß von außen bei dem ι ο gewünschten Druck zusammengedrückt werden kann, und daß gleichzeitig die Druckreaktion des Gefäßes genau aufgezeichnet werden kann. Mit anderen Worten: Das Blutdruckmeßgerät ist erstens in der Lage, den gewünschten statischen Druck auszuüben, und zweitens die dynamische Druckänderung zu messen und die Druckwellenform genau aufzuzeichnen. Darüber hinaus kann zusätzliche neue Iformation dadurch erhalten werden, daß man die obenerwähnten Volumenmeßgeräte und Blutdruckmeßgeräte in geeigneter Form kombiniert. Eine geeignete Kombination bedeutet nicht notwendig auch die einfachste Kombination, bestehend aus einem Volumenmeßgerät und einem Blutdruckmeßgerät, sondern bedeutet die geeignete Kombination aus einem und/oder mehreren Volumenmeßgeräten und einem oder mehreren Blutdruckmeßgeräten, welche in irgendeiner Anordnung untereinander zusammengestellt werden, je nach dem gewünschten Zweck.

Die Vorrichtung wird im folgenden anhand der Zeichnung beschrieben, wobei die Bezugsziffern und Buchstaben die entsprechenden Teile und Komponenten bezeichnen:

Fig. 1 stellt ein schematisches Diagramm einer Ausfdhrungsform der Vorrichtung dar;

Fig.2 stellt eine aktuelle Aufzeichnung des Manscheuendrucks und der Volumenänderungen an einem spezifischen menschlichen Körperteil (Fingerspitze) dar;

Fig. 3 zeigt die Charakteristik der Wellenform des Volumenpulses und deren Änderung mit der Änderung des Manschettendrucks;

F i g. 4 stellt dar, wie man die Volumenpulswelle mißt und wie man von dieser Welle die Informationen für die Berechnungen ableitet;

Fig.!; stellt ein Blockdiagramm eines Beispiels der 4s Ausführungsform des Druckmeßgeräts der F i g. 1 dar;

F i g. 6 zeigt ein Diagramm, das die Konstruktion eines Beispiels einer Manschette beschreibt;

Fig. 7 stellt ein Diagramm dar zur Bestimmung der Zeitdifferenz zwischen dem Einsetzen der ansteigenden so Flanke der Druckwelle und derjenigen der Volumenwelle, um daraus die Pulsgeschwindigkeit zu berechnen.

In den Zeichnungen bezeichnen die Bezugsziffer 10 das gesamte System der Erfindung, 12 das Volumenmeßgerät, 14 das Blutdruckmeßgerät, 18 eine Kapsel ss oder Gefäß, 20 einen piezoelektrischen Kristall, 22 ein Aufzeichnungsgerät, 24 eine Manschette, 26 einen zusammendrückbaren Ball, 28 ein Quecksilbermanometer, 30 ein piezoelektrisches Element, 32 einen Verstärker, 34 einen Voltmeter, 36 einen Dreiwegehahn, (10 38 eine Luftleitung, 40 den zylindrischen Metallmantel für die Manschette und 42 die Gummimembran für die Manschette.

Fig. 1 zeigt das Gerät 10, das Volumenmeßgerät 12 und das Blutdruckmeßgerät 14. Das Volumenmeßgerät <\s 12 ist an einem spezifischen Teil des Systems angebracht, wo die Volumenänderung leicht gemessen werden kann, zum Beispiel an einer Fingerspitze 16, deren Mittelpunkt mit a bezeichnet ist, und ein Blutdruckmeßgerät 14 ist an einem Teil b angebracht, welches sich in der Mitte eines Teils befindet, der von a durch den Abstand Z getrennt ist Das Volumenmeßgerät 12 umfaßt eine Kapsei 18, welche die Fingerspitze 16 abdichtet, um deren Volumenänderung zu messen, sowie einen piezoelektrischen Kristall 20, der die Volumenänderung, welche durch die Kapsel 18 aufgenommen wird, umwandelt Das Ausgangssignal des piezoelektrischen Kristalls 20 ist mit dem Aufzeichnungsgerät 22 und/oder einem Compuier verbunden. Das Blutdruckmeßgerät 14 besteht aus einer Manschet te 24, um den Teil b zusammenzudrücken und die Druckänderung darin zu messen, weiterhin aus einem zusammendrückbaren Ball 26, mit dem Druck an die Manschette 24 gegeben wird, einem Quecksilbermano meter, das mit dem Ball 26 verbunden ist, um den Druck innerhalb der Manschette zu messen, und einem piezoelektrischen Element 30, das zum Beispiel aus einem Halbleiter hergestellt sein kann, um den inneren Druck in ein elektrisches Signal zu wandeln. Im Falle einer Fingerspitze ist der Abstand Z zwischen a und b etwa mehr als 22 mm.

Das Ausgangssignal des piezoelektrischen Elemen's 30 ist mit einem Aufzeichnungsgerät 22 über einen Verstärker 32 verbunden und es wird gleichzeitig mit dem Signal der Volumenänderung der Fingerspitze, das durch die Kapsel 18 aufgenommen wird, aufgezeichnet und/oder mit einem Computer verbunden. Im Verlauf der weiteren Verarbeitung wäre es bequem, das Ausgangssignal zum Beispiel durch Anschluß des Voltmeters 34 an den Verstärker 32 zu überwachen.

Man geht im allgemeinen davon aus, daß die Amplitude der Pulswelle proportional dem Produkt aus dem Ruhevolumen des örtlichen Gefäßbetts und der mittleren Strömungsgeschwindigkeit in den Gefäßen ist, und daß sie umgekehrt proportional zur Geschwindigkeit der Pulswelle ist. Wenn ein Gefäß stark von außen zusammengedrückt wird, kommt der Blutstrom zum Stillstand und die Strömungsgeschwindigkeit wird Null. Daher tritt die Volumenpulswelle natürlich nicht auf. wie man in F i g. 2 sieht. Dies ist der Zustand, in dem der Manschettendruck den systolischen Druckpegel übersteigt. Der Druck in der Manschette wird mit Hilfe des piezoelektrischen Elements 30 und auch des Quecksilbermanometers 28 kontinuierlich gemessen. Wenn der Manschettendruck allmählich abgesenkt wird, wird die Pulswelle plötzlich an einem Punkt des Manscheltendrucks, der als S.P. in F i g. 2 bezeichnet ist, auftreten. Das heißt, daß der Druck in dem Gefäß den Außendruck geringfügig übersteigt und daß der Blutstrom zu fließen beginnt. In diesem Moment kann der Manschettendruck gleich dem Außendruck, der das Gefäß in dem Finger zusammendrückt, betrachtet werden. Deshalb kann also der Manschettendruck in diesem Moment gleich dem systolischen Druck gesetzt werden, das heißt gleich dem höchsten Druckwert des Druckzyklus in dem Gefäß.

Wenn der Manschettendruck noch weiter abgesenkt wird, wird die Pulswellenform des Fingers in unterschiedlicher Weise geändert, wie in F i g. 2 dargestellt ist, sie erreicht jedoch nach kurzer Zeit einen stabilen Zustand. In diesem Zustand wird die Amplitude der Pulswelle, welche die Höhe der dikrotischen Einkerbung enthält, allmählich größer und die Kontur der Welle ändert sich auch allmählich und strebt gegen die Steuerimpulsform. In diesem besonderen Zustand ist die Amplitude der Pulswelle Av proportional der radialen Druckdifferenz Δρ, das heißt dem S.P-Manschetten-

druck in diesem Moment. Das bedeutet, daß das Verhältnis von Δ ν zu Δρ, was man als »vorkapillare Nachgiebigkeit (Q_re)« bezeichnen könnte, mit Hilfe dieses Verfahrens bestimmt werden kann.

Wenn der Manschettendruck den diastolischen Druck übersteigt, wird das Gefäß an einem bestimmten Punkt während der diastolischen Periode verschlossen. Wenn das Gefäß verschlossen ist, muß die Strömungsgeschwindigkeit des Blutes in dem Gefäß sehr verlangsamt sein und die Amplitude der Impulswelle wird deshalb nach dem Moment des Verschlusses verloren sein. Folglich wird der letzte Teil der Pulswelle während der diastolischen Periode ein Teil der Grundlinie werden. Wenn der Manschettendruck verringert wird, geht die Charakteristik der erwähnten Pulswellenform allmählich verloren, wie in Fig.3 dargestellt ist. Wenn der Manschettendruck ein bestimmtes Niveau erreicht, geht die Charakteristik der Wellenform vollständig verloren. Das heißt, daß der niedrigste Druck in dem Gefäß in diesem Moment den äußeren Druck übersteigt. Der Manschettendruck könnte in diesem Moment als diastolischer Druck (D.P.) betrachtet werden. Durch das obenerwähnte Verfahren können der systolische Druck (S.P.)und der diastolische Druck (D.P.)'in dem Gefäß des Fingers bestimmt werden, aber dieses Verfahren muß in kurzer Zeit abgeschlossen sein, um den Einfluß einer venösen Blutstauung zu minimieren. Unter Verwendung von Cp_n, des Intervalls SD, des Intervalls DS', des systolischen Drucks (S.P), des diastolischen Drucks (D.P.), des Verhältnisses vorkapillarer Widerstand/nachkappillarer Widerstand (KIK'), der Größen KJL K¹IL und PIP', können eine Reihe wichtiger Informationen die Blutdynamik betreffend wie folgt gewonnen werden:

1. Vorkapillarer Widerstand (R*/)
Der vorkapillare Widerstand ist gegeben durch

R_si = SDC _pre (1)

wobei SD das Zeitintervall zwischen dem Startpunkt der Pulswelle (S) und der dikrotischen Einkerbung (D) bedeutet und C_pn die vorkapillare Nachgiebigkeit bedeutet, die schon gewonnen wurde.

2. Nachkapillarer Widerstand (Kd₅)

Der nachkapillare Widerstand ist durch eine Kombination der Gleichung 1 und des Verhältnisses vorkapillarer Widerstand/nachkapillarer Widerstand (KJK")wie folgt gegeben:

^dS'

(2)

3. Vorkapillare Inertanz

L₅₄=R₅

(3)

5. Nachkapillare Nachgiebig<-.eit (C_poi(.)

Die nachkapillare Nachgiebigkeit ist durch Kombination der Gleichung 2 und des DS'-lntervalls wie folgt gegeben:

C_posl. = DS7R_ds,. (S)

6. Mittlerer arterieller Druck (P,)

ίο Der mittlere arterielle Druck kann aus dem systolischen Druck (S.P.) und dem diastolischen Druck ) erechnet werden. Also ist:

P₀ = (S.P. + 2D.P.)/3.

7. Kapillarer Druck (P_tV)p.)

Der kapillare Druck kann mit Hilfe der von Pappenheimer und Soto-Rivera wie folgt berechnet werden:

* cap

I +

K'

8. Venöser Druck (P₁)

Der venöse Druck kann mit Hilfe der Gleichung 6 und des Verhältnisses vorkapillarer Druck/nachkapillarer Druck (PIP')berechnet werden, also ist:

9. Durchflußrate während des SD-Intervalls (= Durchflußrate während DS)

tO. Vorkapillare Impedanz (Z)

Die vorkapillare Impedanz kann aus C_prc, R.«* L_Sd und (Pulsfrequenz) berechnet werden. Der absolute Wert der Impedanz ist wie folgt:

(10)

11. Nachkapillare Impedanz (Z')

Die nachkapillare Impedanz kann aus Cpost, Rds; L^ und (Pulsfrequenz) berechnet werden. Der Absolutwert der Impedanz ist wie folgt:

Die vorkapillare Inertanz ist durch Kombination der Gleichung 1 mit dem vorkapiUaren Widerstandsindex (KIL)-VK folgt gegeben:

Ri, (-—- -

³I₂. (11)

12. Vorkapillare kinetische Energie [K-Ep_n)

Die vorkapiHare kinetische Energie ist durch di Durchflußrate und die Inertanz gegeben, das heißt:

4. Nachkapillare Inertanz (Ld₅)

Die nachkapillare Inertanz ist durch Kombination der Gleichung 2 mit dem nachkapillaren Widerstandsindex (K7L9wie folgt gegeben:

L_d„ = R*, LIK-. (4)

KF — —

13. Nachkapillare kinetische Energie {fCEpon)

Die nachkapillare kinetische Energie ist durch d nachkapillare Durchflußrate und nachkapillare inertai

lie
nz

gegeben, das heißt:

K.E.

post.

= — Fl L

(13)

wobei die Durchflußrate während SD als gleich der Durchflußrate während DS'betrachtet wird.

Im folgenden wird ein Verfahren, die Volumenpulswelle in mehrere Komponenten zu zerlegen, erläutert. Außerdem werden die Abkürzungen, die Fachwortver- ι ο zeichnissen entnommen sind, erklärt.

ARsd ist die Fläche unter der Pulswelle über dem SD-Intervall. Es kann eine zur Grundlinie parallele, im Abstand ARdSD befindliche Linie gezogen werden. Der Schnittpunkt dieser Linie mit der ansteigenden Flanke wird mit q bezeichnet. AR*· ist die Fläche unter der Pulswelle über dem DS'-lntervall. Es kann eine zur Grundlinie parallele, im Abstand ARd₅WS' befindliche Linie gezogen werden. Der Schnittpunkt dieser Linie mit der abfallenden Flanke wird mit q' bezeichnet. Die Steigung der Pulswelle im Punkt q ist gegeben durch

(d ir/dr).

(14)

d lf/dr

(15)

Das negative Vorzeichen des Werts (dAv/dt)_q- deutet nur eine Volumenverringerung an. Durch Kombination dieser Werte kann eine Reihe von Indizes und Verhältnissen berechnet werden.

A. Vorkapillarer Widerstandsindex (K/L) Χ! ₌ (d !r/dt),

L ARJSD B. Nachkapillarer Widerstandsindex (K¹IL')

Id Itvd f

(16)

40

K'

(17)

/DS

C. Verhältnis

vorkapillarer Widerstand/nachkapillarer

Widerstand (KJK')

Aus dem vorkapillaren Widerstandsindex (KJL) und dem nachkapillaren Widerstandsindex (K'IL¹) ergibt sich

45

KL

LK' ~ \dAtfdt\_q.{ARjSD) '

(18)

Da das Verhältnis vorkapillare lnertanz/nachkapillare Inertanz gegeben ist durch

55

(ARJSDf

(19)

kann das Verhältnis vorkapiliarer Widerstand/nachkapillarer Widerstand durch diese beiden Werte berechnet werden, also:

_K__ (dlv/dt),(ARJSD) Κ' ~ Id lc/dl i,(AR₄₁JDS')

(20)

D. Verhältnis
vorkapillarer Druck/nachkapillarer Druck (PIP')

Das Verhältnis vorkapillarer Druck/nachkapillarer Druck kann gleich dem Verhältnis vorkapillarer Widerstand/nachkapillarer Widerstand wie folgt eingegeben werden:

JP_ (d \ v/dt) (ARJSb)

P¹ ~ IdliVdf

(21)

E. Kapillarer Druck (P_C,_P)

Der kapillare DrucK kann durch die von Pappenheimer und Soto-Rivera abgeleitete Gleichung angegeben werden, und zwar unter Verwendung des Verhältnisses vorkapillarer Widerstand/nachkapillarer Widerstand und des Verhältnisses vorkapillarer Druck/nachkapillarer Druck, also

Id Itydr I, (AR_is/DS')
_ " ' (div/dt)_q(ARJSD)

P - 13

2P„
1

(22)

und die Steigung der Pulswelle im Punkt «7'ist gegeben durch

(d.lv/dt)_q(ARjSD)

F. Pulswellengeschwindigkeit (c)

Es soll die Pulswellengeschwindigkeit unter Verwendung, der Kapsel 18 und der Manschette 24 gemessen werden, welche so wie in F i g. 1 gezeigt angeordnet sind. Die Änderung des Manschettendrucks kann durch das piezoelektrische Element 30 durch das Aufzeichnungsgerät 22 aufgezeichnet werden. Die Druckwelle in der Manschette und die Volumenpulswelle in der Kapsel 18 werden gleichzeitig aufgezeichnet, und man erhält die Zeitdifferenz Δ t zwischen dem Einsetzen der beiden Weilen. Die Aufzeichnungsgeschwindigkeit beträgt in diesem Fall 1000 mm/sec. Der Abstand Z(cm) zwischen »a« und »Zx< in F i g. 5 ist bereits bekannt

Die Pulswellengeschwindigkeit (c) kann aus den Größen At und Zberechnet werden.

= Z/ 1t(cm/sec).

(23)

G. Durchschnittliche Strömungsgeschwindigkeit ( U)

Gegeben sind bereits der arterielle Druck (P,), der Kapillardruck (Pc*p) und die Pulswellengeschwindigkeit (c). Damit läßt sich die durchschnittliche Strömungsgeschwindigkeit (O) durch die Gleichung von Allievi berechnen, also

U =

P —P

cap

(24)

wo ρ die Dichte des Blutes bedeutet

H. Ruhevolumen des Gefäßes (V)

Wir kommen jetzt auf die fundamentale Gleichung zurück. Wir kennen jetzt bereits die Volumenänderung (Δν% die Pulswellengeschwindigkeit /ς? und die durchschnittliche Strömungsgeschwindigkeit (Lf), können jedoch nicht die Konstante (x) erhalten, weiche durch die Eigenschaften der Gefäßwand und des umgebender Gewebes bestimmt sein kann. Der Wert von ßcjwird je nach betrachtetem Fall zwischen 2 und 3 angenommen.

(25)

In F i g. 5 ist ein Beispiel des Druckmeßgeräts im Detail dargestellt, das in F i g. 1 nur grob eingezeichnet ist. Das Gerät umfaßt das piezoelektrische Element 30, den Verstärker 32 und das Voltmeter 34.

Die Druckmanschette 24 ist in F i g. 6 dargestellt. Sie zeigt eine senkrechte Schnittfläche der Manschette in zerlegtem Zustand, welche aus drei Teilen besteht, und außerdem einen horizontalen Querschnitt der Manschette. Die Manschette umfaßt einen luftdichten Metallmantel 40 und einen ringförmigen aufblasbaren ι ο Gummibeutel 42, der dessen gesamte zylindrische Innenwand bedeckt. Der Gummibeutel ist nicht immer notwendig, da er nur dazu verwendet wird, den Luftdruck ohne Leckrate aufrechtzuerhalten. Wenn dafür gesorgt wird, daß durch irgendein geschicktes Verfahren die Verbindungsstellen vor Lecks geschützt werden, wird kein Gummibeutel benötigt.

Um eine sichere Abdichtung zwischen dem Metallmantel 40 und dem Gummibeutel 42 herzustellen, werden Stützrahmen 44 und 44' durch Anschrauben an beide Seiten des Metallmantels befestigt. Der Finger, der durch das Loch eingeführt wird, kann durch Anwendung von Druck durch das Führungsröhrchen 46 zusammengedrückt werden.

Die Erfindung sollte durch Verwendung eines A-D-Wandlers und eines digitalen Computers systematisiert werden, um Informationen von beiden Arten von Geräten zu gewinnen und daraus alle anderen Werte zu berechnen.

Der erste Schritt zu einem solchen System liegt in der Erkennung des Steuermusters der Volumenpulswelle, ob es zum Beispiel glatt und stabil ist oder nicht. Wenn der Manschettendruck über den systolischen Druckpegel ansteigt, kann keine Volumenpulswelle mehr erkannt werden. Der Druckpegel in der Manschette und der Ausgangspegel des Volumenmeßgeräts, welcher konstant ist und kein Signal von hoher Frequenz trägt, sollten gleichzeitig erkannt werden. Dies ist der zweite Schritt.

Wenn der Manschettendruck auf einen bestimmten Pegel absinkt sollte der Computer das plötzliche Ansteigen des Volumenausgangs und des Druckpegels in der Manschette zu einer bestimmten Zeit feststellen können. Dieser Druckpegel sollte in den Speicher des Computers als systoüscher Druck (S.P.) eingegeben werden. Dies ist der dritte Schritt.

Während nur weniger Sekunden danach fluktuieren der Grundpegel, das ist der S-S'-Pegel, und die Kontur der Pulswelle beträchtlich und danach werden sie stabil. Der Computer sollte erkennen, ob der Grundpegel und die Kontur der Pulswelle noch fluktuieren oder nicht. Dies ist die vierte Stufe.

Wenn die Druckdifferenz zwischen dem Manschettendruck und dem systolischen Druck (Δρ) größer wird, wird die Amplitude der Volumenpulswelle (Δ v) ebenfalls größer. Der Computer sollte die Druckdifferenz und die entsprechende Amplitude der Volumenpulswelle erkennen und sofort daraus die Nachgiebigkeit (C_pre.) berechnen. Dies ist der fünfte Schritt.

Wenn der Druckpegel in der Manschette absinkt, wird die Kontur der Pulswelle allmählich geändert. Der Computer sollte erkennen, wann die abfallende Flanke der Pulswelle gerade wird, und er sollte auch den Druckpegel in diesem besonderen Zeitpunkt feststellen, um ihn als den diastolischen Druck (D.P.) abzuspeichern. Dies ist der sechste Schritt.

Unmittelbar nach dem Zeitpunkt, in dem der diastolische Druck erkannt wurde, sollte die Zeitdifferenz zwischer dem Einsetzen des Druckpulses und dem Einsetzen de: Volumenpulswelle gemessen werden, und der Computer sollte die Pulsgeschwindigkeit aus der Zeitdifferenz und dem Abstand Z berechnen. Dies ist der siebte Schritt.

Wenn der Manschettendruck Null wird, kann die Kontrollpulswelle wiedergewonnen werden. Der A-D-Wandler und der Computer sollten Δν, den Punkt S, den Punkt d, den Punkt S', das Intervall SD, das Intervall DS' erkennen und die Größen AR₅A AR_d5; ARJSD, AR*·/DS', (cLlv/dr), und ddv/dv berechnen. Dies ist der achte Schritt.

Dies sind alle Daten, die man mit Hilfe des Druckgeräts, des Volumengeräts und einem Computersystem erhalten kann. Der nächste Schritt sollte sein, die charakteristischen Werte des peripheren Blutstroms, welche oben bereits zusammengestellt wurden, aus diesen Daten mit Hilfe des Computers zu berechnen. Dies ist der neunte Schritt

Die berechneten Werte werden digital entweder auf einem Bildschirm oder auf einem Fernschreiber, der mit dem Computer verbunden ist, ausgegeben. Dies ist der zehnte Schritt

Zusammenfassend sollte das System folgende Geräte umfassen: Ein Druckgerät ein Volumengerät einer A-D-Wandler mit zwei Kanälen, welcher mit beiden Kanälen mit einem Computer verbunden ist, sowie einem Bildschirm oder Fernschreiber.

Hierzu 4 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Verfahren :zur unblutigen Messung des Blutdrucks, der Nachgiebigkeit (compliance), des Wider- Standes, der Inertanz, der Impedanz, der Durchflußrate des Blutes, der Strömungsgeschwindigkeit des Bluts, der kinetischen Energie des Blutstromes und der Pulswellengeschwindigkeit eines spezifischen Teils des menschlischen Körpers, dadurch ge- ίο kennzeichnet, daß man Druckänderung und Volumenänderung gleichzeitig feststellt

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man den arteriellen Dnick, insbesondere eines Fingers, anhand der Änderung der Velumenpuls-Wellenform bei einer vorgegebenen Druckänderung feststellt

3. Verfahren nach Anspruch I, dadurch gekennzeichnet, daß man die vorkapillare Nachgiebigkeit anhand der Änderung der Volumenpulswellenamplitude bei einer Änderung der Druckdifferenz über die Arterienwandung feststellt

4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man die Zeitdifferenz zwischen dem Anstieg der Druckwelle und dem Anstieg der Volumenpulswelle mißt, und die Pulsgeschwindigkeit aus dieser Zeitdifferenz und dem Abstand zwischen der Volumenmeßstelle und der Druckmeßstelle errechnet.

5. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 4, gekennzeichnet durch ein Volumenmeßgerät (12) und ein Druckmeßgerät (14).

6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Volumenmeßgerät (12) eine dem Druckmeßgerät (14) benachbart angeordnete, den Körperteil luftdicht umgebende Kapsel (18) aufweist, sowie einen volumenelektrischen Wandler (20), der auf die Innenvolumenänderung der Kapsel (18) anspricht.

7. Vorrichtung nach den Ansprüchen 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Druckmeßgerät (14) eine ein Körperteil luftdicht umgebende Kompressionsmanschette (24) umfaßt, sowie einen auf den Druck im Manschetteninneren ansprechenden druckelektrischen Wandler (30).

8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 5 bis 7, gekennzeichnet durch ein Aufzeichnungsgerät, insbesondere einen Schreiber und/oder einen A/D-Wandler und/oder Digitalrechner.