DE2811362C3

DE2811362C3 - Verfahren und Vorrichtung zum automatischen Messen und Wiedergeben des systolischen und diastolischen Blutdrucks

Info

Publication number: DE2811362C3
Application number: DE2811362A
Authority: DE
Inventors: Donald Lee Huntington Beach Calif. Anderson
Original assignee: Del Mar Avionics Inc
Current assignee: Del Mar Avionics Inc
Priority date: 1977-05-16
Filing date: 1978-03-16
Publication date: 1981-10-29
Also published as: GB1564494A; DE2811362B2; DE2811362A1; US4216779A; JPS5910215B2; JPS53142078A

Description

Die US-PS 28 27 040 beschreibt einen automatischen Blutdruckmesser. Bei dieser bekannten Anordnung wird ein Thermistor-Druckimpuls-Detector zur Abtastung des Herzschlags verwendet. Der Ausgang dieses Detectors bestimmt ein Zeitintervall innerhalb dem die K-Töne auftreten müssen, um als echte K-Töne angesehen zu werden. Es sind zwei aufeinanderfolgende K-Ton-Feststellunger. erforderlich, bevor eine Aufzeichnung durchgeführt werden kann. Der Druck wird gemessen während der Manschettendruck erhöht wird, so daß zuerst die diastolische und dann die systolische Messung durchgeführt wird.

Die US-PS 32 02 148 und 33 19 623 zeigen eine Anordnung zur Blutdrucküberwachung, bei der eine Spalte von Anzeigelampen verwendet werden, die aufeinanderfolgenden Druckpegeln entsprechen. Beim Abfallen des Manschettendruckes wird jeweils ein Licht erregt, das dem jeweiligen Druck entspricht, wenn ein K-Ton vorhanden ist. Am Ende des Meßzyklus werden in der Spalte normalerweise einige Lichter am oberen, dem hohen Druck entsprechenden Ende nicht erleuchtet worden sein, während dann eine Reihe von Lichtern folgt, welche erregt wurden; darunter sind dann einige wenige Lichter, die nicht erleuchtet wurden. Das oberste und unterste erregte Licht geben die systolischen bzw. diastolischen Druckintervalle an. Bei einer Ausführung des bekannten Gerätes wird automatisch eine Kurvendarstellung auf einem Papierstreifen registriert, die die systolischen und diastolischen Drucke über der Zeit zeigt.

Die US-PS 36 54 915 befaßt sich mit einer Anordnung zum automatischen Messen und Anzeigen des Blutdrukkes. Diese Anordnung besitzt eine Reihe von vorteilhaften Sicherheitsmerkmalen. Die Signalverarbeitung zur Ausscheidung von Artefakten schließt auch die Unterdrückung von K- fönen ein, welchen weder ein anderer K-Ton vorausgeht noch nachfolgt. Der Druck wird über ein Quecksilbersäulenmanometer gemessen, das eine Reihe von Fühlerkontakten besitzt. Die Messungen werden durch eine Spalte von Lampen angezeigt und können von einem Schreibgerät aufgezeichnet werden. Während jedes Betriebszyklus wird die Manschette zuerst auf einen gewählten Druckpegel aufgeblasen und dann wird der Druck durch ein linear wirkendes Manschetten-Entleerungsventil reduziert, welches ein zusätzliches Element zu dem Ventil ist, welches zur Absenkung des Manschettendrucks am Ende jedes Meßzyklus dient.

Die DE-PS 6 75 238 befaßt sich mit einem Gerät zur oszillographischen Blutdruckmessung nach dem Kompensationsverfahren, bei dem eine Registriermembran zwischen zwei Druckkammern angeordnet ist, von denen die eine mit der um den Oberarm des Patienten gelegten elastischen Abschnürmanschette über eine Ventilanordnung in Verbindung steht, während die andere mit ihrer Druckkammer über einen Druckregler verbunden ist. Die Ventilanordnung wird in Abhängigkeit von dem Aufzeichnungsweg der Registriervorrichtung, jedoch unabhängig von der Höhe des Abschnür-

druckes, derart gesteuert, daß der Abschnürdruck während des Druckanstieges stufenweise geändert wird, wobei nach jeder Druckänderung eine Einstellung des Abschnürdruckes auf einen konstanten Wert erfolgt. Bei der bekannten Anordnung kann der systolische und ί diastolische Blutdruck nur aus der Art des Kurvenverlaufes entnommen werden. Dadurcl·, daß nach jeder Druckänderung eine Einstellung des Abschnürdruckes auf einen konstanten Wert erfolgt, ergibt sich eine erhebliche Dauer der Messung.

Die Eri'mdung hat sich die Aufgabe gestellt, ein Verfahren und eine automatische Vorrichtung zum Messen und Wiedergeben des systolischen und diastolischen Blutdrucks aufzuzeigen, mit dem genau und verhältnismäßig rasch die erwünschten Werte bestimmt ι ■> werden können.

Diese Aufgabe wird bei einem Verfahren nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 dadurch gelöst, daß das Absenken des Manschettendruckes stufenförmig unter Steuerung von Schrittsignalen erfolgt. jo

Da die Messung des Druckes immer dann erfolgen kann, wenn der Manschettendruck konstant ist, wird die Genauigkeit des Meßverfahrens erheblich gesteigert. In dieser Periode wird auch das Auftreten von K-Tönen überwacht. Da kein Auswerten von Kurven und kein r> Abhören von Herztönen erforderlich ist, kann das Verfahren für eine automatische Blutdrucküberprüfung, insbesondere bei ambulanter Behandlung und ständiger Überwachung, mittels eines tragbaren Magnetbandaufzeichnungsgerätes, Verwendung finden. in

Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen beschrieben.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird in folgenden anhand schematischer Zeichnungen näher erläutert. »

In den Zeichnungen zeigt

F i g. 1 die Verwendung des erfindungsgemäßen BPM Systems,

F i g. 2 ein Blockschaltbild eines bevorzugten Ausführungsbeispiels der Erfindung,

F i g. 3 ein Blockschaltbild eines bevorzugten Ausführungsbeispiels der Erfindung,

Fig.4 ein Blockschaltdiagramm mit bestimmten Teilen der Schaltung des bevorzugten Ausführungsbeispiels des erfindungsgemäßen BPM Systems. «

Fig. 5 ein Schaltbild von Teilen der Schaltung des bevorzugten Ausführungsbeispiels der Erfindung,

Fig. 6 bestehend aus den Fig. 6a, 6b, 6c und 6d ein Schaltdiagramm mit Teilen der Schaltung des bevorzugten Ausführungsbeispiels der Erfindung, so

Fig. 7 ein Schaltbild der Schaltung eines Bandaufzeichnungsgerätes, wie es bei dem erfindungsgemäßen BPM System verwendet werden kann,

Fig.8 ein Schaltdiagramm, das eine bevorzugte Ausführungsform eines Datendecoders zeigt, wie er bei v> dem erfindungsgemäßen BPM System verwendet werden kann,

F i g. 9 ein Schaltdiagramm einer bevorzugten Ausführungsform eines Herzschlagfrequenz-Trend-Rechners, wie er bei dem erfindungsgemäßen BPM System wi Verwendung finden kann,

F i g. 10 ein schematisches Schaltbild für die Schaltung einer digitalen Ablesung, wie sie bei dem erfindungsgemäßen BPM System Verwendung finden kann,

Fig. 11 ein logisches Flußdiagramm einer bevorzug- ti5 ten Ausführungsform der Erfindung,

Fig. 12 eine graphische Darstellung des Manschettendruckes über der Zeit innerhalb eines Betriebszyklus des bevorzugten Ausfünrungsbeispiels der Erfindung,

Fig. 13 ein Diagramm, das die Folge von Herzschlägen, K-Tönen und in dem BPM System der Erfindung durchgeführten Operationen veranschaulicht,

Fig. 14 eine Darstellung, die die Beziehung zwischen dem K-Ton-Gatterintervall und dem EKG Signal bei der bevorzugten Ausführungsform der Erfindung wiedergibt,

Fig. 15 eine Darstellung der graphisch gezeichneten Ausgangssignale, wie sie bei dem erfindungsgemäßen BPM System auftreten und

Fig. 16 eine perspektivische Ansicht mit entsprechenden Anschlußverbindungen und Steuerungen einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung.

Eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung wird nun an Hand der Zeichnungen beschrieben, in denen gleiche Elemente mit dem gleichen Bezugszeichen versehen sind. Die Verwendung des erfindungsgemäßen BPM Systems 10 ist in F i g. 1 gezeigt. Das BPM System 10 ist leicht tragbar und am Patienten 12 mittels eines Gürtels 14 befestigt, der um die Taille des Patienten geführt ist oder aber mittels eines Schultergürtels 15, der sich in einer Schleife über die Schulter des Patienten 12 erstreckt. Der Patient 12 trägt auch ein tragbares Bandaufzeichnungsgerät 16, welches praktischerweise an dem BPM System 10 befestigt sein kann. Eine Anzahl von EKG Elektroden 18 sind am Körper des Patienten 12 in üblicher Weise befestigt. Die Leitungsdrähte 20 von den EKG Elektroden werden zu einem Kabel 22 zusammengefaßt, welches zum Aufzeichnungsgerät 16 führt.

Ein Schlauch 24 erstreckt sich von dem BPM System 10 über die Schultern des Patienten 12 zu einer unter Druck setzbaren Manschette 26, welche am oberen Teil des Arms des Patienten angebracht ist. Der Schlauch 24 führt das Medium, welches zum Füllen der unter Druck setzbaren Manschette 26 dient. Bei einem bevorzugten Ausführungsbeispiel ist das Medium Luft, welche durch eine Pumpe in dem BPM System abgegeben wird. Bei anderen Ausführungsbeispielen könnte ein Gas verwendet werden, welches aus einem Behälter mit Druckgas kommt, oder es kann auch ein Flüssigkeitsdruck angewendet werden. Ein Mikrophon 28 ist zwischen der unter Druck setzbaren Manschette 26 und dem Arm des Patienten in der Nähe der distalen Kante der Manschette 26 angebracht, wie dies F i g. 1 zeigt. Das Mikrophon 28 wandelt die Korotkow Töne in elektrische Signale, welche über das Mikrophonkabel 30 zu dem BPM System 10 geleitet werden. Bei dem bevorzugten Ausführungsbeispiel isi das Mikrophonkabel an verschiedenen Punkten seiner Erstreckung mit dem Schlauch 24 verbunden. Das BPM System besitzt auch eine selbständige Stromversorgung, welche aus einer Anzahl von Batterie-Zellen besteht, welche genügend Spannung und Energie zum Betrieb der Pumpe, der elektronischen Schaltung und des tragbaren Bandaufzeichnungsgerätes für die Dauer von 26 Stunden liefern. Bei anderen Ausführungsbeispielen, bei denen die Tragbarkeit nicht so wichtig ist, kann die Stromversorgung zu dem BPM System und zum Aufzeichnungsgerät auch mittels eines Kabels aus einer festen Quelle erfolgen. Das tragbare Magnetbandgerät 16 zeichnet auf einem Magnetband, das kontinuierlich mit einer verhältnismäßig niedrigen Geschwindigkeit angetrieben wird, aie erwünschten Daten auf, so daß auf einem einzigen Band Daten für 26 Stunden gespeichert werden können. Wie nachstehend noch beschrieben wird, kann bei einem bevorzugten Ausführungsbeispiel

das Magnetbandgerät 16 in zwei getrennten Spuren des Magnetbandes gleichzeitig aufzeichnen. Immer wenn genügend Daten gesammelt wurden, wird das Magnetband aus dem Magnetbandgerät 16 entnommen und zwar für eine Wiedergabe, vie sie nachstehend noch beschrieben wid.

Fig. 2 ist cm Blockschaltbild des Systems zur Bestimmung Aufzeichnung und graphischen Darstellung der Herzschlagfrequenz und des Blutdrucks des Patienten gemäß einem bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung. Das Gesamtsystem besteht aus dem BPM System 10, dem tragbaren Magnetbandgerät 16 und einer abgewandelten Form des elektrokardiographischen Rechners 32. Die Pumpe 34 legt Druck an die Manschette 26 unter Steuerung des Ventils 36 und der Ventilsteuerschaltung 38. Das Ventil 36 besitzt bei einem bevorzugten Ausführungsbeispiel ein durch einen Elektromagneten betätigtes Element oder Kern, welches durch Federvorspannung in einer ersten Position gehalten wird, wenn der Elektromagnet nicht erregt ist, wobei die Manschette mit der Atmosphäre verbunden ist und die Manschette entleert ist. Wird der Ventil-Elektromagnet erregt, dann bewegt sich das Ventilelement in eine zweite Stellung, in der die Pumpe 34 mit der Manschette 26 verbunden ist, um diese über den Schlauch 27 unter Druck zu setzen. Fällt die Stromversorgung aus, dann wird das Ventil 36 aberregt, wodurch die Manschette 26 entleert wird und ihren Druck auf dem Arm des Patienten verliert.

Ein getrennter Schlauch 24 dient zur Verbindung eines Druckaufnehmers -»υ mit der Manschette 26, so daß der Druckaufnehmer 40 innerhalb des Gehäuses des BPM Systems 10 angeordnet sein kann, so daß es nicht erforderlich ist, stromführende Leiter zur Manschette 26 zu führen. Der getrennte Schlauch 24 ist direkt mit der Manschette 26 und nicht mit dem Schlauch 27 in der Nähe des Ventils 36 verbunden, um die Aufnahme der extremen Druckübergänge zu vermeiden, welche im Schlauch 27 durch die Abblaswirkung des Ventils 36 erzeugt werden. Der Druckaufnehmer 40 erzeugt ein elektrisches Signal, welches dem Manschettendruck entspricht und zur Steuerung des Manschettendrucks sowie für die Messung des systolischen und diastolischen Blutdrucks in noch zu beschreibender Weise dient.

Die Ventilsteuerschaltung 38 spricht auf ein vom Druckaufnehmer erzeugtes Signal sowie auf eine Anzahl anderer noch zu beschreibender Signale an. um die Arbeitsweise des Ventils 36 elektrisch zu steuern. Eines dieser Signale, auf das die Ventilsteuerschaltung anspricht, ist ein voreingestellter Druck, welcher durch einv Linslciiungsmögiichkeil 42 für den ÄnfangsaufDiasdruck bestimmt wird, welche ein Signal auf dem Leiter 44 erzeugt, welches einen konstanten voreingestellten Druck darstellt.

Die Ventilsteuerschaltung 38 spricht auf das Signal für den voreingestellten Anfangsaufblasdruck auf Leitung 44 und auf das vom Druckaufnehmer 40 erzeugte Drucksignal auf Leitung 46 an und erregt selektiv das Ventil 36, wodurch die Manschette 26 während einer Anfangsaufblasphase jedes Betriebszyklus aufgeblasen wird. Der Anfangsaufblasdruck für den ersten Betriebszyklus ist der Wert, der über die Einstellmöglichkeit 42 voreingestellt wird, während in darauffolgenden Betriebszyklen der Spitzenaufblaüdmck bestimmt wird, durch die die Ventilsteuerschaltung 38 und zwar vom systolischen Druck, welcher im ummittelbar vorhergehenden Betriebszyklus gemessen wurde.

Nach der Aufblasphase in jedem Betriebszyklus wird der Druck in der Manschette 26 von der Ventilsteuerschaltung 38 abhängig von den Schrittsignalen gesteuert, welche in dem K-Ton Intervall 48 abhängig von aufeinanderfolgenden Λ-Spitzen oder -Abschnitten des EKG Signals des Patienten erzeugt werden, wie dies nachstehend noch beschrieben wird. Jeder Schrittimpuls betätigt die Ventilsteuerschaltung 38, damit sie kurzzeitig das Ventil 36 aberregt und einen kleinen vorbestimmten Teil des Mediumdruckes in der Manschette 26 in die Atmosphäre abläßt. Hierdurch ergibt sich ein praktisch lineares Absinken des Manschettendruckes bezüglich der Zeit, wie dies in F i g. 12 zu sehen ist. Schlägt das Herz des Patienten mit einer hohen Frequenz, dann erfolgen die Druckabsenkungsschritte öfter als wenn das Herz des Patienten langsamer schlägt.

Bei den bekannten Systemen, die ein lineares Absenken des Manschettendruckes vorsehen, basierte die Geschwindigkeit der Druckreduktion notwendigerweise auf der niedrigsten zu erwartenden Herzschlagfrequenz, um zu große Druckabsenkungsschritte zwischen aufeinanderfolgenden Messungen zu vermeiden, was mit einem entsprechenden Genauigkeitsrückgang verbunden ist. Dies hat bei den bekannten Systemen zur Folge, daß die Meßzeit, welche durch die Zeit bestimmt wird, die der Druck benötigt, um vom systolischen zum diastolischen Druck abzufallen, für diejenigen Patienten unnötig verlängert wurde, deren Herzschlagfrequenz höher als die erwartete Minimalfrequenz ist. Die vorliegende Erfindung vermeidet diese unnötige Verlängerung des Manschettendruckes, wobei die gewünschte Genauigkeit erhalten bleibt, dadurch, daß die konstanten Reduzierungen des Druckes in Schritten durchgeführt werden, welche durch die aufeinanderfolgenden Herzschläge bestimmt werden. Schlägt somit bei der vorliegenden Erfindung das Herz des Patienten rasch, dann wird der Meßzyklus in einer kürzeren Zeit ohne Abfall der Genauigkeit beendet.

Die Ventilsteuerschaltung 38 sorgt auch bei der vorliegenden Erfindung dafür, daß der Druck in der Manschette sofort abgelassen wird, nachdem der diastolische Druck gemessen worden ist. Auch dieses Merkmal ist dafür geeignet, die Bequemlichkeit des Patienten dadurch zu erhöhen, daß der Manschettendruck so schnell wie möglich abgelassen wird. Dieses Merkmal wird mittels einem rückstellbaren Zeitgeber in der Ventilsteuerschaltung erzielt, welcher nach einem vorbestimmten Zeitintervall in der Größenordnung von 6 Sekunden oder 3 Herzschlägen das Ventil 36 abregt und die Manschette 26 abbläst, wenn der Zeitgeber nicht zurückgcMciii wurde. Während dem Zciiiniervali zwischen dem ersten /(-Ton und dem letzten K-Ton werden Rückstellsignale in noch zu beschreibender Weise von dem K-Ton Gatter 48 an den Zeitgeber angelegt. Nach Aufhören der /(-Töne werden auch die Rückstellsignale von dem K-Ton Gatter 48 beendet und der Zeitgeber in der Ventilsteuerschaltung 38 läuft durch, wobei er das Ventil 36 aberregt und die Manschette 26 abbläst, nachdem der diastolische Druck bestimmt worden ist

Erwähnenswert ist ein weiterer Gesichtspunkt des Manschettendrucksystems. Wenn nach der Anfangsaufblasphase in irgendeinem Betriebszyklus /(-Töne innerhalb einer Zeitspanne, die für die drei ersten Herzschläge nach der Unterdrucksetzung erforderlich ist festgestellt werden, dann ist dies ein Zeichen dafür, daß der Aufblasdruck niedriger als der systolische

Druck des Patienten war.

In diesem Falle ist die Bestimmung des systolischen Drucks nicht möglich. Deshalb erzeugt die Unterscheidungsschaltung 50 einen revidierten Aufblasdruck, welcher gegenüber dem im vorhergehenden Zyklus verwendeten Aufblasdruck um einen bestimmten Betrag erhöht ist; diese Schaltung erzeugt auch ein Signal zur Aktivierung der Pumpe 34, so daß sofort ein weiteres Aufblasen der Manschette erfolgt. Dieses Merkmal ist besonders wertvoll bei automatischen Blutdruckmeßsystemen der vorliegenden Erfindung, damit eine falsche Identifikation des systolischen Drucks vermieden wird.

Es sei nun die Beschreibung des Blockschaltdiagramms der Fig. 2 fortgesetzt. In dem gezeigten System erzeugt ein Taktgeber 52 sich in 15-Minuten-lntervallen wiederholende Signale, welche zur Einleitung von auteinanderfolgenden Meßzyklen verwendet werden. Der Taktgeber 52 erzeugt auch Taktsignale auf getrennten Leitungen, mit einer Frequenz von 8192 Hz für den Analog/Digital wandler 54, 1024 Hz für das K-Ton Gatter 48, 32 Hz für den Datenencoder 56 und den Druckspeicher 58 des bevorzugten Ausführungsbeispiels. Die einzelne Wirkungsweise dieser verschiedenen Schaltungen wird nachstehend beschrieben.

Neben den Manschettendrucksteuerungs- und Systemzeitgabefunktionen, werden die meisten Entscheidungsfunktionen des BPM Systems von der Unterscheidungsschaltung 50 bestimmt. Wie bereits erwähnt, sind die hauptsächlichen Dateneingangssignale zu der Unterscheidungsschaltung 50, das EKG Signal auf Leitung 60, das /(-Ton Signal auf Leitung 30 und das Druckdatensignal auf Leitung 46. Aus diesen Signalen bestimmt die Unterscheidungsschaltung 50 den systolischen und diastolischen Blutdruck des Patienten, wobei die Blutdruckdaten auf der Leitung 62 erscheinen, um mittels des tragbaren Magnetbandgerätes 16 aufgezeichnet zu werden.

Bei einem bevorzugten Ausführungsbeispiel werden die von den EKG Elektroden 18 kommenden Signale von dem Kabel 22 zu dem tragbaren Magnetband 16 geführt, um dort aufgezeichnet zu werden. Obgleich mehrere Kanäle der EKG Information abgenommen und aufgezeichnet werden können, werden beim bevorzugten Ausführungsbeispiel zwei Kanäle verwendet. Einer dieser Kanäle wird über Leitung 60 an die Unterscheidungsschaltung angelegt und dient zur Bestimmung der Zeit des Auftretens aufeinanderfolgender K-Spitzen oder Abschnitte. Beim bevorzugten Ausführungsbeispiel ist der /(-Ton-Aufnehmer 28 ein Mikrophon, welches die akustischen K-Töne in ein elektrisches Signa! umwandelt, weiches auf dem Mikrophonkabel 30 erscheint. Beim bevorzugten Ausführungsbeispiel ist das Ausgangssignal des Druckaufnehmers 40 ein auf Leitung 46 erscheinendes Analogsignal, welches mittels des Analog/Digitalumsetzers 54 in die digitale Form umgewandelt wird. Bei anderen Ausführungsbeispielen kann auch ein Druckaufnehmer verwendet werden, der ein digitales Ausgangssignal abgibt.

Wie bereits beschrieben, hört bei der Auskultationsmethode zum Bestimmen des Blutdrucks eine geübte Person die /(-Töne ab und stellt diese fest Bei der vorliegenden Erfindung wird diese komplizierte Feststellung mittels der Unterscheidungsschaltung 50 durchgeführt, wie sie nun kurz beschrieben werden soll. Eine wesentlich ausführlichere Erläuterung erfolgt dann in Verbindung mit den Diagrammen der F i g. 3 bis 6 und dem Flußdiagramm der F i g. 11.

Das EKG Signal auf Leitung 60 der F i g. 2 wird an ein /?-Filter 64 angelegt, welches höhere und niedrigere Frequenzen in dem Signal unterdrückt und die ansteigenden Flanken der /?-Spitze dazu verwendet, einen /Mmpuls bestimmter Breite auf der Leitung 66 zu erzeugen. Diese immer wieder erscheinenden /Mmpulse werden zur Markierung der Auftrittszeiten aufeinanderfolgender Herzschläge verwendet. In ähnlicher Weise wird das K-Ton Signal auf dem Kabel 30 durch ein /(-Filter 68 gefiltert, welches die höheren und tieferen Frequenzkomponenten des Signals entfernt und daraus eine Reihe von /(-Impulsen mit vorbestimmter Impulsbreite auf Leitung 70 erzeugt, welche die Zeiten des Auftretens aufeinanderfolgender /(-Töne markieren. Durch Unterdrücken der anderen Frequenzkomponenten bewirkt das /(-Filter 68 auch eine Unterdrückung der Artefaktgeräusche, welche bekanntlich durchwegs von höherer Frequenz als die /(-Impulse sind.

Nach der Anfangsaufblasphase jedes Betriebszyklus legt jeder der aufeinanderfolgenden /Mmpulse auf Leitung 66 eine Anfangszeit fest, welche von dem K-Ton Gatter 48 nach Ankunft des /Mmpulses zur Festlegung einer Zeitspanne verwendet wird, während der der /(-Impuls auf Leitung 70 erscheinen müßte, wenn er überhaupt auftritt. Bei dem bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung wird von der Tatsache Gebrauch gemacht, daß der K-Ton normalerweise nicht früher als 156 Millisekunden und nicht später als 350 Millisekunden nach der Λ-Spitze erscheint. Somit muß ein K-Ton innerhalb eines 200-Millisekunden Intervalls auftreten, das 156 Millisekunden nach Auftreten des /Mmpulses beginnt, wenn der K-Ton als gültig angesehen werden soll. Das K-Ton Gatter Intervall ist in F i g. 14 veranschaulicht.

Wird ein /(-Ton während des Intervalls festgestellt, dann wird ein getakteter /(-Impuls erzeugt, wird kein /(-Ton während des Zeitintervalls festgestellt, dann erzeugt_das K-Ton Gatter 48 einen /^-Impuls.

Die ^-Impulse und die durch das Gatter gelaufenen (gated) /(-Impulse werden an den Artefaktzurückweiser 72 angelegt, indem die Identifizierungsfunktion wahrgenommen wird. Wenn zum erstenmal ein getakteter /(-Impuls auftritt, dann wird der gegenwärtig vorhandene Druckwert in digitaler Form in den Druckspeicher 58 über den Analog/Digitalumwandler 54 eingespeichert und zwar als systolischer Meßwert. Nachdem das /(-Ton Gatter geschlossen wurde, wird der Manschettendruck um 3 mm Quecksilbersäule abgesenkt und dann wird ein weiterer /Mmpuls auf. Die Artefaktzurückweisung 72 verlangt, daß ein weiterer dem zweiten /«-impuls folgender K-Ton auftreten muß, wenn die Folge von getakteten K-lmpulsen als gültig und nicht als durch Artefaktgeräusch erzeugt betrachtet werden soll. Tritt kein weiterer K-Ton auf, dann wird daraus geschlossen, daß der erste K-Ton ein Artefaktgeräusch war. In diesem Falle werden die, dem Druckspeicher 58 zugeführten Druckdaten gelöscht und das System wartet auf den nächsten /Mmpuls. Folgt dem zweiten /Mmpuls ein zweiter getakteter /(-Impuls, dann bleibt der gespeicherte systolische Druck erhalten und der nun gegenwärtige Druck wird in den Druckspeicher 58 als ein möglicher diastolischer Druck eingelesen. Aufeinanderfolgende Druckwerte werden in den Druckspeicher 58 eingelesen, so daß sein Inhalt wiederholt auf den neuesten Stand gebracht wird. Der letzte Druckwert, der in dem Druckspeicher 58 zu dem Zeitpunkt

verbleibt, zu dem der diastolische Druck festgestellt wird, wird zum gemessenen diastolischen Druck.

Bei einem bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung spricht die Artefaktzurückweisung 72 mit der Feststellung an, daß der mit dem ersten /(-Signal in Beziehung stehende Druck als systolischer Druck festgestellt wird, wenn auf aufeinanderfolgenden Herzschläge drei K-Signale von zwei Ä.-Signalen gefolgt werden. In ähnlicher Weise spricht die Artefaktzurückweisung 72 für eine Feststellung, daß der mit dem ersten getakteten K-Signal in Beziehung stehende Druck der diastolische Druck ist, wenn bei aufeinanderfolgenden Herzschlägen zwei getaktete K-Signale gefolgt werden von drei /^-Signalen.

Nach der Feststellung des diastolischen Drucks betätigt die Artefaktzurückweisung 72 den Druckspeicher 58, um eine serielle Auslesung des systolischen und diastolischen Drucks zu bewirken und den Datenencoder 56 zu erregen, daß dieser die seriellen digitalen Ausgangssignale des Druckspeichers in einen seriellen FM-Datenfluß auf Leitung 62 umwandelt.

Das tragbare Magnetbandgerät 16 kann die das Gerät tragende Person von Hand dem in einer der Spuren des Magnetbandes aufgezeichneten EKG Signal ein Vorfallmarkiersignal überlagern. Bei der vorliegenden Erfindung wurde dieses Magnetbandgerät abgewandelt derart, daß das Auftreten serieller digitaler pulsbreiten-modülierter Daten (nachstehend als DPWM bezeichnet) auf Leitung 62 für das Aufzeichnen Priorität hat vor dem Vorfallmarkiersignal, welches wiederum Priorität vor dem EKG Signal besitzt. Dieses Prioritätssteuerungsschema gewährleistet, daß keine Blutdruckdaten verloren gehen. Da nur dreiviertel einer Sekunde erforderlich sind, um die seriellen DPWM Daten einzulesen, würde ein gleichzeitig auftretendes Vorfallmarkiersignal dennoch (wenn auch unterbrochen) erkennbar sein, da es eine längere Dauer besitzt (annähernd 1 Sekunde bei einem bevorzugten Ausführungsbeispiel).

Bei einem bevorzugten Ausführungsbeispiel kann mit dem tragbaren Handgerät 16 gleichzeitig in zwei Spuren des Magnetbandes 74 aufgezeichnet werden. Eine der Spuren 73 ist für einen Kanal von EKG Signalen vorgesehen, während die andere Spur 75 den Blutdruckdaten, einer Vorfallmarkierung und einem zweiten Kanal von EKG Signalen reserviert ist, welche wahlweise aufgezeichnet werden. Bei einem bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung besitzt das Magnetband 74 eine Länge, die ausreicht für eine 26stündige Aufzeichnung von aufeinanderfolgenden Daten bei der verwendeten Aufzeichnungsgeschwindigkeit (.0625 Millimeter pro Sekunde bei einem bevorzugten Ausführungsheispiel). Es ist natürlich nicht notwendig, daß während der ganzen 26 Stunden auf dem Band aufgezeichnet wird und das Magnetband 74 ist also ein sehr kompaktes und bequemes Mittel der Speicherung, was auch immer für Daten auf ihm gespeichert werden. Die folgende Wiedergabe-Abspielung des Bandes in dem elektrokardiographischen Rechner 32, die nachstehend beschrieben wird, zerstört nicht die auf dem Band aufgezeichnete Information. Ein schematisches Schaltbild der Schaltung des tragbaren Bandgerätes 16 ist in Fig. 7 gezeigt

Bei einer Ausführungsform der Erfindung ist das BPM-System mit einer digitalen Anzeigeschaltung 76 versehen, die es gestattet, daß die gemessenen systolischen und diastolischen Blutdrucke mittels einer LED-Anzeige oder einer Flüssigkristallanzeige in der Form zweier Zahlen mit drei Dezimalstellen angezeigt werden, und zwar solange, bis die Anzeige durch einen Rückstellschalter gelöscht oder bis eine neue Messung vollendet wurde. Die Digitalanzeige erlaubt die Ablesung der angezeigten Meßwerte, ohne daß der Aufzeichnungsprozeß unterbrochen wird. Ein schematisches Schaltbild der digitalen Anzeigeschaltung ist in Fig. 10 gezeigt.
Gemäß einem bevorzugten Ausführungsbeispiel der

ίο vorliegenden Erfindung wird das Magnetband 74 aus dem tragbaren Magnetbandaufzeichnun.gsgerät 16 entnommen und in einen elektrokardiographischen Rechner 32 zur Analyse und Aufzeichnung eingesetzt. Der elektrokardiographische Rechner 32 ist ähnlich demjenigen, der in der US-Patentanmeldung mit dem Aktenzeichen 717 651 beschrieben wurde. Wie dort ausgeführt, enthält der elektrokardiographische Rechner eine Bandwiedergabeeinheit 78 zum Umwandeln der aufgezeichneten Signale in elektrische Form, einen Herzschlagfrequenz-Trend-Rechner 80, der auf das EKG Signal anspricht und ein Herzschlagfrequenz-Signal erzeugt, welches die Frequenz anzeigt, mit der das Herz des Patienten geschlagen hat, sowie eine Aufzeichnungseinheit oder Schreiber 82, der eine

2Ί graphische Darstellung 84 der Herzschlagfrequenz über der Zeit erzeugt.

Gemäß einem bevorzugten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung wird der elektrokardiographische Rechner 32 durch das Hinzufügen eines Datendecoders 86 modifiziert, welcher die Blutdruckdaten erkennt und von den EKG Daten trennt und der ein Steuersignal erzeugt, wenn die Blutdruckdaten vorhanden sind. Der elektrokardiographische Rechner 32 der genannten Patentanmeldung wurde weiterhin durch das Hinzufügen eines Multiplexergatters 88 modifiziert, welches auf das vom Datendecoder 86 erzeugte Steuersignal anspricht und selektiv das Herzschlagfrequenz-Signal oder das Blutdrucksignal durchläßt, sofern dieses vorhanden ist. Der elektrokardiographische

to Rechner 32, wie er in der oben genannten Patentanmeldung offenbart wurde, ermöglicht es auch, in der graphischen Darstellung 84 Punkte anzuzeigen, bei welchen der Vorgangsmarkierer betätigt wurde.
Schematische Schaltbilder des Datendecoders 86 und des Herzschlagfrequenz-Trend-Rechners 80 sind in den F i g. 8 bzw. 9 dargestellt. Das Multiplexergatter 88 wird in F i g. 9 mit dem Bezugszeichen 380 angegeben.

Zusammengefaßt verkörpert das in den F i g. 1 und 2 gezeigte System ein Verfahren zum Erzeugen einer verbesserten Darstellung von Herz-relevanten Daten, wodurch die Diagnose von Herzfehlern und Unregelmäßigkeiten erleichtert wird und zwar durch ständiges Abtasten eines vom Patienten erzeugten EKG Signals, Messen des Blutdrucks des Patienten in Intervallen unter Verwendung eines am Patienten angebrachten tragbaren Gerätes und Aufzeichnung sowohl des EKG Signals als auch des Blutdrucksignals in einer einzigen SDur eines Magnetbandes. Das Magnetband wird später wiedergegeben und zwar bei einer höheren Geschwindigkeit als bei der Aufnahme, wobei ein kombiniertes elektrisches Signal erzeugt wird, welches sowohl das EKG Signal als auch das Blutdrucksignal darstellt Diese beiden letzteren Signale werden dann durch einen Datendecoder getrennt und ein Herzschlagfrequenz-Signal wird aus dem EKG Signal erzeugt Schließlich werden sowohl das Blutdrucksignal als auch das Herzschlagfrequenz-Signal über der Zeit in der gleichen graphischen Darstellung gezeichnet oder geschrieben.

um die Diagnose zu erleichtern.

Der Rest der Beschreibung soll sich nun mit einer eingehenderen Erläuterung derjenigen Teile des BPM Systems befassen, welche nicht ohne weiteres aus dem bekannten Stand der Technik zu entwickeln sind. Die Stromversorgung, die Systemzeitgabe, die Unterscheidungsschaltung 50 und die Ventilsteuerschaltung 38 werden im Zusammenhang mit den Fig. 3 bis 6 beschrieben, welche in schematischer Form diese Schaltungen darstellen.

Bei dem bevorzugten Ausführungsbeispiel wird die Energie für das BPM System von einigen Nickelkadmiumzellen erzeugt, welche zu einer 7,5-Volt-Batterie zusammengeschaltet sind. Der die Punkte 34 antreibende Motor und der das Ventil 36 betätigende Elektromagnet werden über Transistorschalter von dieser Stromquelle getrieben. Zur Verwendung in der elektronischen Schaltung des BPM Systems wird eine geregelte 5-Volt-Spannung durch den Regler U 24, 90 der F i g. 3 und die Widerstände R 11 und R 12 erzeugt. Der Transistor Q 3 ist ein Emitterfolger, um mehr Strom zur Verfügung zu stellen als (724 allein vermögen würde.

Zwei getrennte geschaltete Energiequellen sind vorgesehen um, wie in F i g. 5 gezeigt, den Druckaufnehmer 40 und den U36-Vergleicherteil der Ventilsteuerschaltung mit Strom zu versorgen. Diese Energiequellen werden an- und abgeschaltet, um den Energieverbrauch zwischen den Meßzyklen zu reduzieren. Die Transistoren Q4 und Q5 dienen dazu, Pegelverschiebungs- und Schaltfunktionen auszuführen. Werden diese Energiequellen angeschaltet, dann erzeugt die Bezugsdiode D 3, 92 der F i g. 5 eine stabile temperaturkompensierte Spannung von 1,220 Volt als Bezugsspannung für beide Energiequellen. U25a und Widerstände R 16 und R 17 stellen eine Quelle mit einer konstanten Spannung von 5 Volt dar. Der Transistor Q6 wird als ein Stromtreiber verwendet. Dieser versorgt den Vergleicher 94 der Fig. 5 und die Analog/Digitalumwandler-Zähler U28 und LJ29, mit Bezugszeichen 96 bzw. 98 in Fig. 5. Die von U 25 B und Transistor Q 7 erzeugte Spannung für den Aufnehmer ist einstellbar, um Differenzen in den Aufnehmern und Änderungen in der 5-Volt-Spannung, wie sie von U 25A empfangen wird, zu kompensieren.

Die gesamte Systemzeitgabe wird von einem kristallgesteuerten Oszillator 100 in F i g. 3 erzeugt, welcher gebildet wird aus U 22A und t/22ß, Widerständen R 1 und R 2, Kondensator Cl und Kristall X1. Das Ausgangssignal dieser Schaltung auf Leitung 102 ist eine Rechteck welle mit einer Frequenz 16.384Hz. Der Zähler LJ1 teilt die Grundoszillatorfrequenz, um Signale mit verschiedenen anderen Frequenzen zu erzeugen einschließlich folgender: 8.192 Hz (8 KHz) für Taktimpulse für den Analog/Digitalumsetzer, 1.C24 Hz für die /C-Ton-Gatterschaltungen, 32 Hz für den Ausgangsdatenencoder und ein 1 Hz-Taktsignal. Der Zähler LJ 2 teilt das vom Zähler Ui für andere Systemzwecke erzeugte 1-Sekundensignal. Der Ausgang des Zählers wird durch U4 abgetastet, um eine Grundzeitspanne von 15 Minuten zu bilden. U6A und LJ6B decodieren die 128-Sekunden-ZähIung, die dem Zyklusbeginn folgen, um abzuschalten, wenn ein Meßzyklus über diese Zeitspanne hinausläuft. Ein 16-Sekunden-Ausgangssignal wird als Pumpensicherheitsabschaltung verwendet Zusammengenommen stellen die Zähler und Gatter den Zeitgabesignalgenerator 104 der F ι g. 3 dar.

Während des Intervalls zwischen Meßzyklen befinden sich die (^-Ausgänge der beiden Flip-Flops UiA und UiBm\i Bezugszeichen 106 und 108 der F i g. 3 auf dem Verknüpfungswert 0 und die Q-Ausgänge auf dem Verknüpfungswert 1. Die //(-Eingänge von UiA sind auf dem Verknüpfungswert 1 festgelegt und das Flip-Flop ändert seinen Zustand bei einem positiven Taktübergang. Der /-Eingang von UZB ist mit dem (J-Ausgang von UiA verbunden und befindet sich auf 1, während der K-Ausgang von UiB auf 0 liegt ((^-Ausgang von UiB) und das Flip-Flop ändert seinen Zustand bei einem positiven Taktübergang.

Wenn die 512-, 256- und 128-Sekunden-Ausgänge des Zählers U2 alle den Verknüpfungswert 1 besitzen, dann nimmt der Ausgang des NUND-Gatters UAA den Verknüpfungswert 0 und Gatter USA den Wert 1 an, wodurch die Flip-Flops UiA und UiB getaktet werden. Der 1-Pegel stellt auch den Zähler U2 über Leitung 110 zurück, wodurch der Ausgang von U5A auf Ogeht. Die (^-Ausgänge von UiA und (73ßsindnun auf 1, was die Pumpe über Leitung 112 einschallet, das Ventil über Leitung 114 schließt und die Stromversorgung 116 der F i g. 5 für den Vergleicher 94 der F i g. 5 und für den Druckaufnehmer anschaltet.

Der Zähler U 2 erzeugt auf Leitung 118 ein Ausgangssignal nachdem 16 Sekunden vergangen sind, wobei das Ausgangssignal einen hohen Wert annimmt, um das Flip-Flop UiB (108) über das Oder-Galter UMA (120) rückzustellen. Die Pumpe wird ebenfalls durch ein Signal (vergleiche 94 der F i g. 5) abgeschaltet, welches über das Oder-Gatter 120 der Fig. 3 angelegt wird.

Nach 128 Sekunden nach Beginn eines Meßzyklus stellt das NLJND Gatter £750(122) den 128-Sekundenzustand fest und das 0 Signal von U5B bringt den Ausgang des UND Gatters LJWC (1%) auf den niedrigen Wert, w odurch die gesamte Entscheidungslogik einschließlich des Flip-Flops UiA zurückgestellt und der Meßzjklus beendet wird. Ein weiterer Zyklus wird dann nach 12,8 Minuten eingeleitet.

Mittels des Start/Stop-Schalters Sl (126) in h i g. 3 kann jederzeit ein neuer Meßzyklus begonnen oder ein laufender angehalten werden. Das NODER-Galter (715/4 dient als Inverter und sein Ausgangssignal befindet sich auf 0, wenn der Schalter S 1 offen ist. Der Eingang des Inverters U6E (128) ist über den Widerstand R 10 geerdet, so daß der Ausgang von UbE auf hohem Wert liegt. Wird der Schalter 51 geschlossen, dann schaltet der Ausgang von U \SA auf den 1-Zustand um. Diese Obergangsschaltung lädt den Kondensator C über die eingebauten Dioden des Inverters U6E auf, wodurch der Eingang von UbE kurzzeitig auf +5VoIt angehoben wird, bevor die Entladung über R 10 auf Erde erfolgt Nach annähernd einer Mikrosekunde erreicht der Eingang von Übt den Verknüpfungswert 0. Das Ausgangssignal von UbEm ein negativer Impuls von einer Mikrosekunde, welcher die Zähler Ui und U2 zurückstellt und die Flip-Flops t/3,4(106)und £/3ß(108) über das NUND Gatter U5A taktet und somit einen Meßzyklus einleitet Lief ein Meßzyklus bereits, wenn der Schalter 51 gedrückt wurde, dann war der /C-Eingang von t/3ßauf dem Wert 1 und LJiB wird über den Taktimpuls zurückgestellt. UiA ändert seinen Zustand dauernd mit dem Takt und wird auch zurückgestellt.

1st die Anfangsaufblas- oder Füllphase des Meßzyklus beendet und hat die Meßphase bereits begonnen, dann liegen die /- und K-Eingänge von UiB auf 0, so daß es seinen Zustand nicht mit dem Takt ändert Wurde die Messung bereits durchgeführt und wartet das System

auf den Beginn des neuen Zyklus, dann befinden sich verschiedene Zähler und Register in einem unbekannten Zustand aber nach 128 Sekunden treibt ein Ausgangssignal von USB (122) mit dem Wert 0 die Rückstelleitung 130 auf den Wert 0. wodurch die gesamte Schaltung zurückgestellt wird.

Es wird nun auf das Schaltbild des K-Tongatters, gemäß Fig.4 Bezug genommen, aus dem erkenntlich ist, daß die Erzeugung von K- und /(-Impulsen durch NUND Gatter U485(132) und 1722D(134) abgeschaltet wird. 1st das Unterdrucksetzen beendet, dann werden die K- und K-Ausgangsimpulse eingeschaltet.

Befindet sich das Flip-Flop U 18Cin seiner gesetzten Stellung (Q-Ausgang auf Wert 1), dann läuft ein «-Wellenimpuls vom «-Filter 64 zum UND Gatter U 19.4 und stellt das Flip-Flop U18C zurück, wodurch weitere «-Wellen Eingangsimpulse unwirksam werden. Das Ausgangssignal von U19Λ ist ein schmaler Impuls von annähernd einer Mikrosekunde Breite, der das Flip-Flop U 180(140) in Fig.4 zurückstellt und durch den Multiplexer U21 (142) von Klemme 2 zur Klemme 4 durchläuft, um den Zähler U17 (144) zurückzustellen. Hiernach zählt der Zähler U17 mit einer 1024 Hz-Frequenz und der Zählzustand 156 Millisekunden wird am Ausgang des UND-Gatters L/12C(146) festgestellt. Dies setzt das Flip-Flop U 18ß, welches wiederum die beiden K- und K-UND Gatter U\9D(i4S) und i7i9C (150) öffnet. Wie bereits zuvor beschrieben, werden diese Gatter dann während der nachfolgenden 200 Millisekunden geöffnet gehalten, bis die 350 Millisekunden-Zählung am Ausgang des UND-Gatters 1719S (152) festgestellt wird, was bewirkt, daß ein 1-Signal durch den Multiplexer t/21 (142) von Klemme 14 zur Klemme 12 läuft und einen ins Positive gehenden Übergang am ÄT-Gatter U19C (150) erzeugt, welches den ^-Impuls abgibt. Der 1-Pegel läuft auch durch das Oder-Gatter U13 (154), setzt das Flip-Flop U 18C(136) und stellt das Flip-Flop L/18S zurück, wodurch die Gatterdurchlaßperiode_beendet wird. Die Breite der Ausgangsimpulse des /f-Gatters 150 und des Oder-Gatters 154 ist annähernd 1,2 Mikrosekunden. Das /(-Tongatter muß nun auf eine weitere R-Welle warten, um das nächste /(-Gatter-Intervall zu erzeugen. Fig. 14 zeigt das /(-Tongatter-Intervall.

Wird ein /(-Ton während des Gatter-Intervalls festgestellt, dann wird durch das /(-Gatter £yi9D(148) ein durch das /(-Gatter getasteter /(-Impuls erzeugt, welcher die Flip-Flops UJSC (136) und UXSD (140) zurückstellt, wodurch der /(-Impuls unterdrückt wird.

Wenn die «-Wellen für mehr als zwei Sekunden unterbrochen werden, dann wird das Flip-Flop U ISD (140) gesetzt, wodurch das System in eine andere ungelastete oder ungetaktete Betriebsweise gebracht wird. In dieser Betriebsweise erzeugt das System intern einen Ersatz für die nicht anwesenden «-Wellen in Form einer Folge von zwei Sekunden Zeitintervallen, welche analog zu den Intervallen zwischen aufeinanderfolgenden Herzschlägen sind. Es sei hier darauf hingewiesen, daß die vorliegende Erfindung die Messung des systolischen und diastolischen Blutdruckes gestattet, auch wenn die EKG Elektroden nicht am Patienten angebracht sind.

Wird das Flip-Flop U 18D(140) gesetzt, dann schaltet der Multiplexer t/21 (142) von den Eingängen 2, 5 und 14 auf die Eingänge 3, 6 unil 13. Dies erlaubt dem 1-Pegcl. der das Flip-Flop UiSD gesetzt hat, nun den Durchlauf durch den Multiplexer (721 von der Klemme 13 zur Klemme 12, wodurch ein /(-Impuls durch das ^-Gatter U 19C(150) gebildet und ein Rückstellimpuls durch das Oder-Gatter 1713 (154) erzeugt wird. Der Rückstellimpuls von U13 bewirkt die Aberregung des Ventils 36 zur Druckabsenkung und während das Ventil

s aberregt wird, läuft ein Signal auf der Leitung 156 durch den Multiplexer 142, um den Zähler U17 (144) rückzusteilen. Am Ende der Aberregungsperiode beginnt der Zähler U17 zu zählen und nach 95 Millisekunden wird UiSB gesetzt und öffnet das

ίο /(-Gatter. Die Verzögerung von 95 Millisekunden ist erforderlich, um das Manschettengeräusch abklingen zu lassen, bevor die Wiedererregung des Ventils 36 erfolgt. Das /(-Gatter bleibt nun geöffnet, bis entweder ein /(-Ton erscheint oder zwei Sekunden vergangen sind,

ι' was in einem K-Signal resultiert. In beiden Zuständen wird der Druck in der Manschette 26 schrittweise erniedrigt und der Aberregungszeitgeber der Ventilsteuerschaltung wieder neu gestartet. Wird eine «-Welle festgestellt, dann wird das Flip-Flop UiSD

:o (140) rückgestellt und die Gatter-Wirkung wie normal wieder aufgenommen.

Wie aus dem Blockschaltbild der F i g. 2 hervorgeht, sind die Eingangssignal zu dem /(-Tongatter 48 die Signale auf Leitung 66 und 70 von dem /?-Filter 64 bzw.

.'ι dem /(-Filter 6t. Die Schaltungen dieser Filter sind sehr ähnlich und unterscheiden sich nur in der Zeitkonstante, die in dem Filter verwendet wird. Deswegen kann die in F i g. 6b gezeigte Filterschaltung sowohl für das /(-Filter als auch für das /?-Filter verwendet werden. Wie F i g. 6b

in zeigt, besitzt das Filter eine Isolierstufe 158, einen Tiefpaßverstärker 160, dessen Verstärkung bei 120Hz 3 db niedriger liegt, eine Filterstufe 162, der ein Hochpaßverstärker 164 folgt, dessen Ansprechen oder Verstärkung bei 40 Hz um 3 db niedriger liegt. Der

>> Ausgang des Hochpaßverstärkers ist mit dem Vergleicher 166 verbunden, der als eine Schwelle wirkt und nur diejenigen Teile des Signals durchläßt, welche negativer sind als ein voreingestellter Schwellwertpegel, nämlich die «-Spitzen des EKG Signals. Das NUND Gatter 168

υ' w^;rd als ein Inverter verwendet und bringt die K- oder «-Impulse auf positive Polarität. Fig.6c zeigt eine Spannungsteileanordnung, welche als Masse oder Erdung für die Filterschaltung dient.

Es wird nun die Beschreibung des Schaltbildes der

¹' Unterscheidungsschaltung 50 gemäß F i g. 3 fortgesetzt, in der beim ersten Anlegen von Strom die Flip-Flops USA (170) und f78ß_(172) zurückgestellt werden ^<?-Ausgang hoch). Der (^-Ausgang des Flip-Flops USA hält über das ODER Gatter U UBden Zähler {77(174)

'><> im rückgestellten Zustand. Nachdem der Pumpenmotor abgeschaltet wurde^werden wie zuvor beschrieben, von dem /(-Tongatter K- und getaktete /(-Impulse abgegeben.

Der (^Ausgang von USB (172) ist mit dem /- und

■'■} K-Eingang von USB verbunden. Ist Q hoch, dann ändert das Flip-Flop i78ß seinen Zustand bei einem ins Negative gehenden Impuls. Der ^-Ausgang von USB ist auch mit dem _A(-Eingang des Flip-Flops i784 verbunden und der (^-Ausgang von i78ß steht mit dem

''" /-Eingang des Flip-Flops USA in Verbindung. Nach der Rückstellung ist der Ö-Ausgang von USA hoch und Taktimpulse erzwingen den gleichen_Zustand. Bei USB ist der Q-Ausgang hoch und der (^-Ausgang niedrig, aber es wechselt seinen Zustand bei ins Negative

^h' gehenden Impulsen.

Das UND Gatter i711ßwird durch den Q-Ausgang von (77ß geöffnet und steuert das systolische Speicherregister. Der (^-Ausgang von U7B steuert das

UND Gatter UUA und das diastolische Speicherregister. Nach der Rückstellung wird UHB geöffnet und U11A geschlossen.

Der Manschettendruck wird normalerweise am Anfang über dem systolischen Blutdruck liegen und es werden keine K-Töne auftreten. ^-Impulse werden von dem Zähler Ul (174) nicht gezählt, da dieser Zähler über den (J-Ausgang des Flip-Flops USA anfangs, wie beschrieben, in dem rückgestellten Zustand gehalten wird. ^-Impulse laufen auch durch die UND Gatter Ui4A und t/14ßund stellen das Flip-Flop USB (172) zurück, welches anfangs bereits in dem zurückgestellten Zustand ist

Wenn der Manschettendruck absinkt, dann wird der systolische Druck erreicht und ein K-Ton festgestellt. Die positive Flanke dieses ΑΓ-Impulses taktet bei dessen Durchlauf durch das UND Gatter U UBden vorliegenden Zustand des Analog/Digitalumsetzers 54 gemäß F i g. 2 und bringt diesen in den systolischen Registerteil des Druckspeichers 58 der F i g. 2. Die abfallende Flanke des Impulses taktet dann das Flip-Flop USB. Sein (^-Ausgang nimmt nun den niedrigen Wert an und schaltet den Eingang zum systolischen Register ab, so daß der eingelesene Wert nicht verändert wird. Der (^Ausgang des Flip-Flop USB nimmt seinen hohen Wert an und öffnet das diastolische Gatter UWA. Der ^-Ausgang von USB wird an dessen J- und /(-Eingang zurückgeführt und hält beide Eingänge auf dem niedrigen Pegel, so daß weitere /(-Impulse seinen Zustand nicht ändern können. Die J- und /(-Eingänge Jo des Flip-Flops USA haben nun ihren Zustand geändert, so daß der /-Eingang hoch und der /(-Eingang niedrig sind. Nimmt man an, daß nun jedem Herzschlag ein K-Ton folgt, dann speichert der zweite /(-Impuls den dann augenblicklich vorhandenen Druckwert, wie er von dem Analog/Digitalumsetzer 54 der Fi g. 2 erzeugt wurde, in das diastolische Register beim Auftreten der positiven Flanke des /(-Impulses ein, wobei dieser /(-Impuls auch das Flip-Flop USA taktet, so daß sein (^-Ausgang auf dem gleichen Pegel wie sein /(-Eingang ίο ist, nämlich beide auf dem niedrigen Pegel. Ein niedriger Pegel am (^-Ausgang hebt nun den rückgestellten Zustand des Zählers U 7 auf, so daß dieser zählen kann, und schließt das UND-Gatter U14A, so daß das Flip-Flop USB (172) nicht rückgestellt werden kann. Nachfolgende /(-Impulse takten nun neue Daten in das diastolische Register und haben keine Wirkung auf die anderen Schaltungsteile.

Sobald der Manschettendruck unter den diastolischen Druck gefallen ist, hören die /(-Töne auf. Ein ^-Impuls folgt nun jedem Herzschlag und diese ^-Impulse werden von dem Zähler U 7 (174) gezählt. Sobald drei aufeinanderfolgende K- Impulse gezählt wurden, dann geht der 3-Ausgang auf den hohen Wert und verhindert ein weiteres Zählen. Der Inverter t/6C invertiert das -·5 vom Zähler t/7 kommende Signal und schaltet die UND-Gatter UUA und UUB ab, so daß verhindert wird, daß weitere Daten in den Druckspeicher 58 vom Analog/Digitalumsetzer 54 der Fig. 2 gelangen. Bis zu diesem Zeitpunkt hat der Inverter t/6Cden Zähler t/9 «> (176) in dem rückgestellten Zustand gehalten, ebenso wie die Multiplex-Steuerleitung 178 über das NODER-Gatter U 150(180) in dem Zustand »datenabgeschaltet« gehalten wurde. Das Flip-Flop UiOA (182) wurde ebenfalls in dem rückgestellten Zustand gehalten, indem ^b"> sein Q-Ausgang auf dem niedrigen Wert liegt.

Sobald der Ausgang des inverters U6C einen negativen Wert annimmt, wird die Datenausgangsschaltung eing.^schaltet und die Multiplex-Steuerleiiung 178 nimmt den hohen Wert an. Der Datenausgangsschalter t/16 (184) ist immer noch im abgeschalteten Zustand. Der Zähler U9 wird nun eingeschaltet und zählt das 32-Hz-Eingangstaktsignal. Nach vier Taktperioden nimmt die Klemme 6 des Zählers U9 (176) einen hohen Wert an und das Flip-Flop 171OA (182) ändert seinen Zustand, so daß Taktimpulse durch das UND-Gatter t/14C(186) gelangen, um den Datenausgangsschalter U16 (184) anzuschalten.

Taktimpulse werden nun am Eingang des NUND-Gatters U5C(iSS) zu ins Positive gehenden Impulsen und am Eingang des NUND-Gatters U5D (190) zu Negativ gehenden Impulsen konvertiert. Die am Eingang von U5C erscheinenden Impulse werden nur dann an seinen Ausgang durchgelassen, wenn sein anderer Eingang positiv ist, was einem 1-Bit in den Druckspeicherregistern entspricht. Impulse an dem Eingang von U5D schieben die in den Speicherregistern gehaltenen Daten, um einen Stellenwert nach rechts, wobei sie jeweils den Zustand des Flip-Flops UiOB (192) ändern. Die von U5C durchgelassenen Impulse laufen auch durch U5D, um den Ausgangszustand des Flip-Flops UiOB (192) zu ändern. Somit werden die in digitaler Form in den Druckspeicher 58 gespeicherten Druckdaten in einen FM-Datenstrom durch die Schaltung umgewandelt, welche in F i g. 2 als Datenencoder 56 gezeigt ist.

Nach sechzehn weiteren Taktimpulsen (insgesamt zwanzig) sind alle Daten des Druckspeichers aus den Registern ausgeschoben worden. Das Flip-Flop UiOA (182) wird dann zurückgestellt und der Datenausgangsschalter 184 abgeschaltet. Die Multiplex-Steuerleitung 178 bleibt für vier weitere Taktimpulse auf hohem Wert. Der Ausgang des NODER-Gatters UiSD(ISO) nimmt dann den Wert 0 an.

Die negative Flanke am Ausgang des NODER-Gatters 180 wird durch den Kondensator C3 (194) in einen Negativ gehenden Impuls umgewandelt, welcher an das UND-Gatter LM1C(196) angelegt wird. Der aus dem UND-Gatter U i 1C kommende negative Impuls stellt die Steuer-Flip-Flops USA (170) und t78ß(172) und die Zyklus-Steuer-Flip-Flops U3A (106) und U3B (108) zurück, wodurch der Meßzyklus beendet wird.

Die Zurückweisung von fälschlicherweise hohen systolischen Messungen, wie sie durch Artefaktstörungen bewirkt werden, erfolgt durch die Flip-Flops USA (170) und USB (172). Der erste /(-Ton speichert systolische Daten ein und schaltet das diastolische Register an. Wird nach dem nächsten Herzschlag (7?-Impuls) kein /(-Ton festgestellt, dann muß ein /(-Impuls auftreten. Dieser ^-Impuls wird durch die UND Gatter t/144 und UiAB hindurchgelassen und stellt das Flip-Flop USB (172) zurück, was eine neue Messung des systolischen Druckes gestattet. Der diastolischen Messung muß aufeinanderfolgend die Abwesenheit von drei /(-Tönen folgen. Dies gewährleistet, daß der K-Zähler t/7 (174) bei jedem /(-Impuls zurückgestellt wird.

Das schematische Blockschaltbild der Fig.5 zeigt den Analog/Digitalumsetzer und die Speicherregister, wie sie beim bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung verwendet werden. Die Zähler U28 (96) der F i g. 5 und t/29 (98) sind 4-Bit Binärzähler, die in Reihe geschaltet sind, um einen einzigen 8-Bitzählcr zu bilden. Dieser Zähler kann auf- und abzählen. Die Richtung der Zählung wird durch das Flip-Flop t/37ß(198) und dem Vergleicher U36 (94) durch F i g. 5 gesteuert.

Die Ausgänge der Zähler 96, 98 sind mit den zwei 8-Bit Speicherregistern i/30 (200) und t/31 (202) und mit einem /?-2Ä-Leiter-Netzwerk verbunden. Das Leiter-Netzwerk wandelt die 8-Bitzahlen der Zähler in Gleichspannungspegel um. Der jeweilige Pegel und das Druckaufnehmerausgangssignal werden für einen Vergleich dem Vergleicher U36(94) zugeführt

Wenn die Leiter- oder Stufenspannung über der Aufnehmerspannung liegt, dann ist der Ausgang des Vergleichers i/36 auf niedrigem Wert Bei der nächsten negativen Taktimpulsflanke ist der (^-Ausgang des Flip-Flops i/375(198) auf niedrigem Wert und setzt die Zähler in eine abwärts zählende Arbeitsweise. Bei der nächsten positiven Taktimpulsflanke zählt der Zähler um eine Zählung nach unten, wodurch der Spannungspegel am Vergleicher reduziert wird. Liegt die Stufenoder Leiterspannung immer noch über der Aufnehmerausgangsspannung, dann wird die Abwärtszählung bei jeder positiven Taktimpulsflanke fortgesetzt.

Wenn die Leiter- oder Stufenspannung niedriger als die Aufnehmerspannung ist, dann nimmt der Ausgang des Vergleichers L/36 (94) einen hohen Wert an. Bei der nächstfolgenden negativen Taktimpulsflanke wird der <?-Ausgang des Flip-Flops U37B (198) hoch, wodurch der Zähler in einen Aufwärtszählzustand gebracht wird. Nun wird der Zähler bei jedem positiven Taktimpuls höher geschaltet, bis die Stufenausgangsspannung wiederum die Aufnehmerspannung übertrifft.

Normalerweise wird der Pegel des Ausgangssignals des Aufnehmers zwischen zwei diskreten Leiterstufen liegen und das Ausgangssignal der Zähler 96-98 wird über und unter den Aufnehmerausgangspegel hin- und herwechseln (zittern).

Liegt der Aufnehmerpegel über dem Eingangsbereich des Analog/Digitalumsetzers, dann wird ein Überlaufsignal an der Klemme 7 des Zählers U29 (98) erzeugt, welches das Arbeiten der Zähler unterbindet, bis der Aufnehmerausgangspegel wieder innerhalb des Eingangsbereiches des Analog/Digitalumsetzers ist.

Nach Beendigung der Manschettenfüllung oder -Aufblasung in jedem Betriebszyklus wird die Druckabsenkung während der Meßphase gesteuert durch eine Schaltung für konstante Differenzdruckschritte, wie sie in F i g. 6a gezeigt ist. Diese Schaltung besteht aus einem Integrator 204 und einem Vergleicher 206. Impulse von dem ODER-Gatter i/13 (154) der Fig.4 tasten den Transistor Q 8 (208), wodurch der Integrator-Kondensator Centladen und der Ausgang von i/25Cauf Masse gebracht wird. Dies wiederum bewirkt, daß der Ausgang des Vergleichers U25D niedrig ist, so daß der Strom zum Ventilelektromagneten 210 abgeschaltet ist. Das aberregte Ventil läßt nun etwas Luft aus der Manschette in die Atmosphäre. Nachdem der Rückstellimpuls abgeklungen ist, beginnt der Integrator 204 in Richtung der positiven Versorgungsspannung zu integrieren. Sobald das Ausgangssignal des Integrators 204 annähernd 4,3 Volt erreicht, ändert der Vergleicher U 25D seinen Zustand und schließt wieder das Ventil.

Die Integrationsgeschwindigkeit ist annähernd gleich 4,3 RC/E, wobei Cdie Kapazität des Kondensators C, R der Widerstand gemäß F i g. 6a und fdie Eingangsspannung zum Integrator vom Druckaufnehmer ist. Bei geeigneter Wahl der ftC-Zeitkonstanten kann die Druckdifferenz zwischen aufeinanderfolgenden Schritten auf jeden gewünschten Wert eingestellt werden. Bei einem bevorzugten Ausführungsbeispiel wird der Druckschritt auf 3 mm Hg gesetzt. Bei einer konstanten Herzschlaggeschwindigkeit hat der Manschettendruck dann die Form einer absteigenden linearen Treppe, wie sie in F i g. 12 gezeigt ist

Es wird nun auf das schematische Schaltbild der Fig.5 Bezug genommen und die Schaltung zur Steuerung des Manschettendnickes beschrieben.

Zu Beginn des ersten Meßzyklus, wenn zum ersten Mal Strom angelegt wird, wird das Flip-Flop U37A (212) der Fig.5 über den Widerstand und den Kondensator gesetzt, welche mit seinem Setzeingang

ίο verbunden sind. Hierdurch wird eine vorbestimmte konstante Binärzahl mit dem Dezimalwert 180 an die Ausgänge der Multiplexgatter U26 (214) und i/27 (216) gebracht.

Ist die Pumpe angeschaltet, dann liegt die parallele Eingangseinschaltleitung 218 der Zähler i/28 (96) und U 29 (98) auf hohem Pegel, so daß die konstante Binärzahl an die Ausgänge der Zähler und an das /?-2/?-Leiter- oder Stufen-Netzwerk durchgelassen wird, wodurch sich eine Bezugsspannung für den Vergleicher i/36 (94) ergibt. Der Ausgang von i/36 bleibt niedrig, bis der Manschettendruck den Wert von i/28 und U29 entsprechend der konstanten Binärzahl übersteigt. Obersteigt der Manschettendruck 180 mmHg, dann ändert der Vergleicher i/36 seinen Zustand und hält die Pumpe über das ODER-Gatter U13Λ (120) der F i g. 3 und das Flip-Flop t/3ß(108) der F i g. 3 an. Das Ausgangssignal des Vergleichers 94 in Fig.5 stellt auch das Flip-Flop U37A (212) in Fig.5 zurück und verbindet die parallelen Eingänge der Binäraddierer i/34 (220) und i/35 (222), welche fest verdrahtet sind, um 20 mmHg zu dem Eingangswert zu addieren. Wird die Pumpe angehalten, dann liegt die parallele Eingangsschaltleitung 218 auf niedrigem Wert, wodurch bewirkt wird, daß der Analog/Digitalumsetzer, wie zuvor beschrieben, arbeitet. Tritt ein Impuls auf der systolischen Einschaltleitung 224 der Fig.5 auf, dann wird der augenblicklich am Ausgang des Analog/Digitalumsetzers vorhandene Wert in dem systolischen Speicherregister i/30 (200) und in den Halteschaltungen U32 (226) und t/23 (228) gespeichert. Der in den Halteschaltungen 226 und 228 gespeicherte Wert stellt eine Gruppe von Eingangssignalen zu den Addieren 220, 222 dar. Der festverdrahtete Wert von 20 mmHg wird zu dem Eingangswert über die Addierer hinzugezählt und das Ergebnis wird dann über die Multiplexgatter 214, 216 zu den parallelen Eingängen der Zähler 96, 98 geführt. Dies gewährleistet, daß in nachfolgenden Zyklen der Manschettendruck jeweils 20 mmHg über der vorhergehenden systolischen Messung liegt.

Tritt eine Änderung im systolischen Blutdruck um mehr als 200 mniHg auf, dann folgt dem ersten Herzschlag ein K-Ton. Der ^-Impuls läuft durch den NUND-Gatter-Inverter t/22C(230) der F i g. 3 und das NODER-Gatter i/20, um das Flip-Flop t/3ß(108) der F i g. 3 und die Pumpenversorgungssteuerung zu setzen, wodurch der Manschettendruck um 120 mmHg erhöht wird. Drei ^-Impulse müssen aufeinanderfolgend auftreten, bevor der Meßzyklus fortgesetzt werden kann. Nachdem drei /^-Impulse aufgetreten sind, wird das NODER-Gatter t/20 von dem Zähler i/23 (232) der F i g. 3 abgeschaltet und weitere folgende ^-Impulse können die Pumpe nicht mehr anwerfen.

Führt die Addition von 20 mmHg zum vorhergehenden systolischen Druck durch die Addierer 220, 222 der

F i g. 5 zu einem Überlauf, dann bringt das Überlaufsignal der höchsten Stelle von dem Addierer 34 (220) der F i g. 5 die Multiplex-Gatter i/26 (214) und i/27 (216) in einen Zustand hoher Impedanz. In diesem Zustand

werden nun die parallelen Eingangsleitungen der Zähler U28, t/29 (96 und 98) alle auf binären Einsen gehalten (wodurch ein maximaler Druck von 255 mmHg dargestellt wird) und zwar durch acht Widerstände 234, so daß die ManscheUenfüllung endet, wenn dieser Maximaldruck erreicht ist

Obwohl das BPM System der vorliegenden Erfindung dort vorzugsweise Verwendung finden soll, wo eine Aufzeichnung von mit dem Herz in Beziehung stehenden Daten über längere Zeitperioden gewünscht ist, besitrt es doch die Fähigkeit, einige Daten darzustellen, sobald sie vorhanden sind. Diese Fähigkeit ist vor allem nützlich, um die Genauigkeit und ordnungsgemäße Anwendung und Betriebsweise des BPM Systems zu prüfen und sie ist zweckmäßig für den Arzt oder einen unter Anweisungen des Arztes stehenden Patienten den Augenblickswert des Blutdrucks zu bestimmen.

Wie F i g. 6d zeigt, wird dies dadurch geboten, daß die K-Töne verstärkt und an einem Stecker Γ05 angeboten werden, so daß die K-Töne mittels eines Ohrhörers oder einer anderen Vorrichtung gehört werden können.

Um die zuletzt gemessenen systolischen und diastolischen Blutdruckwerte ohne Verzögerung auslesen zu können, ist die digitale Anzeigeschaltung 76 der F i g. 2 vorgesehen. Ein schematisches Schaltbild dieser Schaltung ist in F i g. 10 gezeigt, welche nun erläutert werden soll.

Wie zuvor beschrieben, werden in dem BPM System Digitaldaten in einer 8-Bit-Binärgewichteten Form jo behandelt. (Bit 0 = 2°; Bit 1 = 2'; Bit 2 = 2², etc.) Für Ärzte und Patienten wäre es schwierig, dieses Datenformat rasch und richtig zu interpretieren, es deshalb nicht für eine direkte Anzeige geeignet. Außerdem verändern sich im allgemeinen die vom Analog/Digitalumsetzer 54 jj der Fig. 2 kommenden Binärwerte dauernd mit einer 8-kHz-Frequenz, abhängig vom gegenwärtigen Blutdruck und dem Wechsel der niedrigsten Ziffer. Es wäre somit unmöglich, dem Wert mit dem Auge zu folgen. Wie nachstehend gezeigt wird, löst die Digitalablesung nach Fig. 10 diese Probleme dadurch, daß die binärgewichteten Werte in eine binärkodierte Dezimalform gebracht werden, wobei die Information in zwei dreistelligen DeJmalzahlen angeboten wird, welche numerisch gleich dem systolischen und diastolischen -ts Blutdruck in mmHg sind. Die zuletzt gemessenen Werte des Blutdruckes werden elektronisch festgehalten und den Anzeigen zugeführt, so daß die Information auf Wunsch in einer leicht ablesbaren und flackerfreien Form dargestellt wird. Die zuletzt gemessenen Werte sind somit zur Anzeige nach Betätigung eines Druckknopfschalters von Hand vorhanden und die Werte werden automatisch gelöscht, wenn eine neue Messung durchgeführt wurde. Führende Nullen, falls solche vorhanden sind, werden zur leichteren Ablesung von der Anzeige elektronisch unterdrückt.

Der 8-Bit-Binärgewichtete Druckwert, der sich in dem Analog/Digitalumsetzer 54 der F i g. 2 befindet, wird über Leitungen 236 der Fig. 10 in die digitale Anzeigeschaltung gebracht. Die integrierten Schaltungen t/l und t/2 sind Pufferverstärker, welche die Aufladung der elektronischen Analog/Digitalumsetzerschaltung verhindern. Die systolische Anschaltleitung 224 und die diastolische Anschaltleitung 225 der F i g. 3 bzw. 5 werden eingeführt und die Signale, wie in F i g. 10 b5 gezeigt, gepuffert. Die binären Datenleitungen werden dann mit den Datenübersetzern t/5, t/6 und t/7 (238, 240 bzw. 242) verbunden. Diese sind ROM-Speicher (die nur gelesen werden können), die so angeschlossen sind, daß sie die Umwandlung aus dem binärgewichteten Format in ein binärkodiertes Dezimalformat mit drei Ziffern durchführen. Die digitalen Ableseeinheiten t/8 bis t/13, die mit dem Bezugszeichen 503 versehen sind, besitzen eingebaute Halteschaltungen, die die eingegebenen Daten speichern und sind im Handel erhältlich. Ein Impuls auf der systolischen Einschaltleitung 224 bringt die durch die Dateniimsetzer 238, 240, 242 erzeugten binärkodierten Dezimaldaten zu den systolischen Druckanzeigen t/8, l/9 und t/10. Ein Impuls auf der diastolischen Einschaltleitung 225 bringt die binärkodierten Dezimaldaten in die diastolischen Anzeigen UU, t/12 und t/13. Aufgrund ihrer eingebauten Halteschaltungen bleiben die einmal eingebrachten Daten angezeigt, bis ein weiterer Einschaltimpuls ankommt

Die Datenumsetzer 238, ?40, 242 sind im Handel erhältlich und derart aufgebaut, daß ein hoher Pegel an der Klemme 15 dahingehend wirkt, daß alle Ausgänge auf den 1-Zustand getrieben werden. Jede der angezeigten Binärziffern wird durch Binärsignale auf vier parallelen Leitungen dargestellt, welche auch eine Darstellung für Ziffern so groß wie sechszehn liefern könnten. Da jede der digitalen Ableseeinheiten t/8 his t/13 nur zehn unterschiedliche Dezimalziffern darstellen kann, ist es möglich, die überschüssige Kapazität an Binärkombinationen auf den vier datenführenden Leitungen zu Steuerzwecken zu verwenden. Die digitalen Ableseeinheiten t/8 bis t/13, wie sie in der Schaltung verwendet werden, bleiben ohne Anzeige, wenn sie eine Binärziffer auf den vier Eingangsleitungen erhalten, die die Zahl fünfzehn darstellt.

Befindet sich weder auf der systolischen Einschaltleitung 224 noch auf der diastolischen Einschaltleitung 225 ein Impuls, dann fühlt das NODER-Gatter UAA (244) diesen Kein-Signalzustand ab und der Ausgang von UAA nimmt den hohen Pegel an, so daß er die Datenumsetzer t/5, t/6, Ul auf den Eins-Zustand bringt. Die Datenumsetzer liefern dann jeder der Anzeigen t/8 bis t/13 eine Binärziffer, welche äquivalent zu 15 ist. Wenn nicht einer der Einschaltimpulse auftritt, sind somit die Eingangssignale zu den Anzeigeeinheiten t/8 bis t/13 gleich 15. Dieser 15-Eingang wird dann in die Anzeigeeinheiten t/8 bis U13 gelesen und zwar durch Schließen des Rückstellungsschalters 256, welcher die Leitungen 248, 250 über die Inveiter t/3Cund t/3Dauf den niedrigen Zustand bringt, so daß den Anzeigeeinheiten ausschließlich Einsen als Eingangssignale angeboten werden, so daß die Anzeige unterdrückt wird.

Das NODER-Gatter t/4ß(252) füllt die Abwesenheit einer führenden Ziffer ab und wenn dies während eines Einschaltimpulses auftritt, dann erzeugt das NODER-Gatter 254 über den Inverter U3E em Signal, welches an die führenden Ziffern t/8 und t/11 der Anzeige angelegt wird, so daß nur diese Ziffern unterdrückt werden. (Unter führender Ziffer ist eine führende Null zu verstehen).

Wie zuvor in Verbindung mit dem Systemblockschaltbild der F i g. 2 beschrieben, werden die seriellen DPWM Daten auf Leitung 62 dem tragbaren Magnetbandaufzeichnungsgerät 16 zugeführt, welches bis zu 26 Stunden Daten aufnehmen kann. Fig. 7 zeigt ein SiJialtungsdiagrarr.m der elektronischen Datenverarbeitungsschaltung des Magnetbandaufzeichnungsgerätes 16.

Wie zuvor erwähnt, besitzt das Magnetbandaufzeich-

nungsgerät 16 die Fähigkeit, gleichzeitig Daten in zwei Spuren eines Magnetbandes aufzuzeichnen. Demgemäß zeigt das Schaltbild der Fig. 7 ganz allgemein zwei Kanäle, von denen der eine in dem oberen und der andere im untere T?i! der ^r:g. 7 dargestellt ist. Wie aus Fig. 7 zu rsehen, besitzen die beiden Kanäle mit gewissen Ausnahmen gleichen Aufbau. Bezüglich der Ausnahmen ist zu bemerken, daß der zweite Kanal eine Vorfall-Markiererschaltung 256 und die Multiplex-Schaltung 258 besitzt. Eine gemeinsame Stromversorgung 260 versorgt beide Kanäle.

Signale von den EKG Elektroden 18 der Fig. 2 werden dem Magnetbandaufzeichnungsgerät 16 über das Kabel 22 der F i g. 2 zugeführt. Die Leitungen des ersten Kanals der EKG Signale gelangen in die Elektronik des Aufzeichnungsgerätes in Fig. 7 an den Klemmen oder Stifen 1 und 2, die allgemein mit 262 in F i g. 7 bezeichnet sind, während die Signale von dem zweiten EKG Kanal an den Klemmen 4 und 5 angelegt werden, welche allgemein nit 264 in Fig. 7 bezeichnet sind. Die EKG Signale in dem ersten Kanal werden durch den Verstärker 266 verstärkt, welcher einen Verstärkungsfaktor 10 besitzt und der mit dem Verstärker 268 über ein Vorschaltnetzwerk 270 verbunden ist. Die Kondensatoren C2, C3, 272, stellen eine Gleichspannungsisolierung für die Verstärkerstufen dar. Der Verstärker 268 besitzt einen Verstärkungsfaktor 12. Der Sägezahngenerator 274 liefert ein lineares Sägezahnsignal mit einer vorbestimmten Wiederholungsfrequenz. Der Ausgang des Verstärkers 268 wird mit dem erzeugten Sägezahnsignal verglichen und zwar mittels des Vergleichers 276. Somit wird ein Eingangssignal vom NODER-Gatter U4 (278) nur dann empfangen, wenn das Ausgangssignal des Verstärkers 268 dasjenige des Sägezahngenerators 274 übertrifft. Somit ist das Ausgangssignal des NODER-Gatters 278 eine impulsbreiten-modulierte Darstellung des Ausgangssignals des Verstärkers 268. Die impulsbreitenmodulierte Darstellung wird dann an die Kopftreiberschaltung 280 angelegt, welche wiederum den Aufzeichnungskopf 282 erregt, der eine der Spuren auf dem Magnetband aufzeichnet.

Der zweite Kanal des Aufzeichnungsgerätes besitzt einen ersten Verstärker 284, der über ein Vorschaltnetzwerk 286 mit einer zweiten Verstärkerstufe 288 verbunden ist. Der Ausgang der zweiten Verstärkerstufe 288 ist an den Multiplexer 258 über Leitung 290 verbunden. Der Multiplexer 258 legt unter Steuerung eines Signals auf Leitung 292 wahlweise entweder das Ausgangs-EKG-Signal auf Leitung 290, das Blutdruck-Datensignal auf Leitung 296 oder das Vorfallmarkier-Signai. weiches durch die Vorfaiiuiarkiei ei-Schaltung 25« erzeugt wurde, an seine Ausgangsleitung 294.

Bei dem bevorzugten Ausführungsbeispiel des Magnetbandaufzeichnungsgerätes ist die höchste Aufzeichr.ungspriorität dem BPM System-Dateneingangssignal auf Leitung 2% zugeordnet. Die zweite Priorität hat das Vorfallmarkiersignal und, wenn weder Blutdruckdaten noch ein Vorfallmarkiersignal vorhanden sind, dann wird das EKG Signal auf Leitung 290 aufgezeichnet. Da die Dauer des Vorfallmarkiersignals größer ist als die zum Lesen der seriellen Druckdaten erforderliche Zeit, wird zumindest ein Bruchteil des normalen Vorfallmarkiersignals aufgezeichnet, auch wenn es durch Blutdruckdaten höherer Priorität un;erbrochen wird.

Das EKG-Signal ist ein kontinierliches und etwa sich wiederholendes Signal, während die Blutdruckdaten normalerweise nur während eines Intervalls ausgelesen werden, das kürzer als eine Sekunde ist und dann normalerweise nur in Intervallen von 15 Minuten. Somit stellt das bei dem bevorzugten Ausführungsbeispiel gewählte Prioritätsschema einen vernünftigen und praktischen Weg dar, der es gestattet, diese drei Arten von Signalen in einer einzigen Spur des Magnetbandes aufzuzeichnen.

Welches der drei Signale auch unter Steuerung der Steuersignale auf Leitung 294 durch die Multiplexer-

ιυ Schaltung 258 zur Ausgangsleitung 294 weitergeleitet werden, es wird dem Vergleicher 298 für einen Vergleich mit dem Ausgangssignal des Sägezahngenerators 300 zugeführt, der ein impulsbreiten-moduliertes Signal auf Leitung 302 erzeugt, welches an die

π Kopftreiber-Schaltung 304 angelegt wird, um dort zum Erregen des Magnetkopfes 306 zu dienen, welcher die zweite Datenspur auf dem Magnetband aufzeichnet.

Es sei auf F i g. 2 Bezug genommen, gemäß der das von dem tragbaren Magnetbandaufzeichnungsgerät 16

.'(i erzeugte Magnetband 74 aus dem Aufzeichnungsgerät entnommen wird, nachdem die gewünschte Datenmenge aufgezeichnet wurde, und welches in den elektrokardiographischen Rechner 32 der F i g. 2 zur Wiedergabe, Analyse und Darstellung der aufgezeichneten Daten

2> eingesetzt wird. Der elektrokardiographische Rechner 32 der vorliegenden Erfindung unterscheidet sich von dem bekannten dadurch, daß ein Datendecoder 86 und ein Multiplexer-Gatter 88 in F i g. 2 hinzugefügt wurden, die es gestatten, die drei wahlweise auf dem Band

ίο aufgezeichneten Arten von Signalen zu decodieren und selektiv der Darstellungs- und Registriereinheit 82 des elektrokardiographischen Rechners 32 zuzuführen.

F i g. 8 zeigt ein Schaltbild eines bevorzugten Ausführungsbeispiels des Datendecoders 86, wie er bei

3> dem erfindungsgemäßen BPM System verwendet wird Es ist zu erkennen, daß der Datendecoder 86 nur diejenigen Signale verarbeitet, die in dem zweiten Kanal oder der zweiten Spur des Magnetbandes gespeichert wurden. Wie zuvor beschrieben, kann das Signal in der zweiten Spur des Bandes augenblicklich entweder EKG Signale, ein Vorfallmarkiersignal oder durch das BPM System erzeugte Blutdruckdatensignale darstellen. Der Datendecoder 86 sortiert diese Signale aus wie nachstehend beschrieben wird.

■<i Die Sägezahngeneratoren 274, 300 der Fig. 7 arbeiten mit einer konstanten Wiederholung und Frequenzen im Bereich von 2,5 bis 5 KHz. Dies ist eine wesentlich höhere Frequenz als diejenige der EKG Signale der Vorfallmarkier-Signale oder des seriellen

"·" Druckdatensignals, wobei das letztere mit einer Frequenz von 32 Hz abgetastet wird. Die Aufzeichnungsköpfe 282, 306 der Fig. 7 sprechen nicht au! Frequenzen an, die so hoch sind wie die von den Sägezahngenereatoren verwendeten Frequenzen. So-

« mil sind die auf dem Magnetband aufgebrachten Signale praktisch analoge Darstellungen des EKG Signals des Vorfallmarkier-Signals und des Blutdruckdatensignals Dies bedeutet, daß beim Rückspielen bzw. Wiedergabe des Bandes Signale erzeugt werden, welche analoge

w> Darstellungen des EKG Signals des Vorfallmarkier-Signals und des Blutdrucksignals sind. Dies wiederum ermöglicht dem Datendecoder nach Fig.8 die Blutdruckdatensignale auszusortieren, wenn diese vorhanden sind, und zwar auf der Basis der analogen

^r '■ Eigenschaft dieser Signale.

Wie zuvor in Verbindung mit Fig.5 beschrieben erfolgt die Auslesung der systolischen und diastolischen Blutdruckdaten in Form von 16 seriellen binären Bits

Diese Binärbits sind auf dem Magnetband in einer halben Sekunde aufgezeichnet und der 16-Bit-Datengruppe geht eine Ruhepause von '/8 Sekunde mit Null-Pegel voraus bzw. folgt dieser nach, um sicherzustellen, daß EKG Signale oder Vorfallmarkier-Signale ^ mit dieser Digilalinformation nicht interferieren. Weiterhin wird bei einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung das dem Vergleicher 298 der F i g. 7 zugeführte digitale Datensignal eine Amplitude in der Größenordnung von Fünf Volt haben, während das Sägezahnsignal mit dem es verglichen wird, in der Größenordnung von 1,8 Volt liegt. Dies bewirkt, daß die Datcnsignale mit einer hohen Amplitude auf dem Magnetband aufgezeichnet sind.

Im wesentlichen erkennt der Datendecoder das i=· Blutdruckdaiensignal aus den von der Magnetbandwiedergabeeinheit 78 der Fig. 2 erzeugten Signalen dadurch, daß die Datensignale immer aus genau 16 Impulsen in einer Folge mit einer Frequenz von 32 Hz auftreten. Wie nachstehend beschrieben, wird dies 2t> erzielt durch einen Taktgeber und einen rückstellbaren Zähler, welcher nicht anspricht, bevor nicht genau 16 Impulse mit der genannten Frequenz erscheinen.

Gemäß der nachfolgenden Beschreibung werden nur die Daten des Kanals 2, d. h. das Signal aus der Spur des Magnetbandes, welche die überlagerten EKG Signale, Vorfallmarkier-Signale und Blutdruckdatensignale enthält, an den Datendecoder angelegt, da es nicht erforderlich, die EKG-Daten in der anderen Spur des Magnetbandes zu decodieren. «>

Der Datendecoder wird nur dann eingeschaltet, wenn die Magnetbandwiedergabeeinheit 78 der F i g. 2 entweder in der χ 60 oder der χ 120 Arbeitsweise ist (sechszigfachc bzw. hundcrtzwanzigfache Wiedergabegeschwindigkeit). Unter diesen Bedingungen ist ein !·"> F.ingang des NUND-Gatter USA (308) der Fig. 8 auf niedrigem Pegel. Dies ergibt ein niedriges Signal auf der Einschaltleitung 310 und das Multiplexer-Gatter £76 (332) läßt Gattersignale hindurch. Die Gatter- oder Tastfrequenz wird bestimmt durch das Eingangssignal -to an Klemme 1 des Multiplexer-Gatters £76 (332): ein niedriger Pegel für χ 60 und ein hoher Pegel für χ 120.

Das Signal aus der Multiplex-Spur des Magnetbandes, wie es sich aus der Magnetbandwiedergabeeinheit 78 der F i g. 2 ergibt, wird über den Kondensator C1 (314) der F i g. 8 an den Decoder angelegt, welcher Kondensator niedrige Frequenzen zurückweist und eine Gleichspannungsdrift verhindert. Das Signal wird dann an einen Doppelweggleichrichter 316 angelegt, welcher so eingestellt ist, daß das Eingangssignal 1 Volt v> überschreiten muß, bevor ein Signal an den Verstärker 318 angelegt wird, wodurch Signale mit niedrigerer Spannung und Störsignale eliminiert werden. Der Verstärker 318 besitzt einen Verstärkungsfaktor hundert und erzeugt eine Folge von positiven Impulsen an ^rn seinem Ausgang. Diese Impulse sind in der Größenordnung von 5 Volt bei einem bevorzugten Ausführungsbeispiel.

Die vom Verstärker 318 erzeugten Impulse werden dann an eine Schmitt-trigger-Schaltung 320 angelegt, oo welche die Impulse invertiert und normiert. Das Impulsformnetzwerk 322 wandelt die negativen Flanken in schmale positive Impulse auf Leitung 324 um, ebenso die postivien Flanken in schmale, positive Impulse auf Leitung 326. to

Die Impulse auf Leitung 324 triggern die monostabilen Multivibratoren £7 4 (328) und £75 (330) um Gattersignale auszulösen. In der χ 60 Arbeitsweise werden Signale von dem monostabilen Multhibrator 328 und in der χ 120-Arbeitsweise Signale von dem monostabilen Multivibrator 330 durch das Multiplexer-Gatter 332 durchgelassen. In der χ 60 Wiedergabearbeitsweise läuft das Signal am (^-Ausgang von £744 auf Leitung 334 durch das Multiplexgatter 332 zum NUND-Gatter £73D (336), während das Signal am (^-Ausgang von £744 auf Leitung 338 durch das Multiplexgatter 332 zum NUND-Gatter U3C (340) läuft, das Signal am (^-Ausgang von £74ß auf Leitung 342 wird zu dem NUND-Gatter £73D (336) geleitet, während das Signal am (^-Ausgang von £74ß auf Leitung 344 durch das NUND-Gatter £73ß(346) läuft. Wird die χ 120 Wiedergabearbeitsweise verwendet, dann werden die Ausgänge des Multivibrators 330 (U 5) in analoger Weise wie die des Multivibrators 328 verbunden.

Wird kein Eingangssignal festgestellt, dann bleiben die Ausgänge sowohl von £74/4 als auch von £74ß in dem hohen Eins-Zustand. Dies bewirkt, daß das Ausgangssignal des NUND-Gatters 336 niedrig ist und dieses Signal durch die NODER-Gatter £78ß(348) und £78D (350) sowie durch das NUND-Gatter £77C(352) läuft, um das Flip-Flop £710 (354) und den Zähler £79 (356) zurückzustellen.

Die vordere Flanke einer ankommenden Impulsfolge auf Zeile 324 löst einen Zeitgabezyklus in £744 aus. was bewirkt, daß das Signal an seinem (^-Ausgang auf Leitung 338 den hohen Wert annimmt, während das Signal an seinem Q-Ausgang auf Leitung 334 auf niedrigen Pegel geht. Letzterer bewirkt über das NUND-Gatter £73D(336) die Aufhebung der Rückstellzustände des Zählers £79 (356) und des Flip-Flops £710 (354). Tritt ein Impuls auf Leitung 326 während der Zeit auf, während der der (^-Ausgang von £74/4 auf Leitung 338 hoch ist, dann läuft ein Impuls durch das NUND-Gatter £73C (340) und den Inverter £72F, wodurch das Flip-Flop £710 (354) gesetzt wird. Dies stellt eine Eins dar. Tritt während der Zeit, während der der (^-Ausgang von £744 hoch ist, kein Impuls auf, dann bleibt das Flip-Flop £710 (354) in dem Nuli-Zustand. Impulse von dem Impulsformnetzwerk 322 beeinflussen die Zyklusdauer des monostabilen Multivibrators £744 nicht.

Wenn der (?-Ausgang von £744 auf den niedrigeren Pegel zurückkehrt, dann triggert dieser Übergang £74ß leitend. Der (^-Ausgang von £74ß ist dann niedrig und wird über £73D(336) geleitet, so daß er die Rückstellung des Zählers £79 (356) und des Flip-Flops £710 (354) verhindert. Der Widerstand Λ11 (358) und der Kondensator CS (360) absorbieren den schmalen Impuls, welcher zwischen den Zeitpunkten auftritt, wenn der Q-Ausgang von £744 in den hohen Zustand zurückkehrt und der (^Ausgang von £74ß in den niedrigen Zustand übergeht, wodurch eine Rückstellung während dieses Intervalls verhindert wird. Ein Impuls auf Leitung 326, der während derjenigen Zeit auftritt wenn der ζ)-Ausgang von £74ß hoch ist wird durch das NUND-Gatter £73ß(346) als eine Taktflanke decodiert. Der Impuls durch das NODER-Gatter £784 (362) schaltet den Zähler £79 (356) weiter, überträgt den Zustand des Rip-Flops £710 (354) in das Schieberegister £711 (364) und stellt das Flip-Flop £710 in den Null-Zustand zurück.

Der nächste Impuls von dem Impulsformnetzwerk 322 auf Leitung 324 startet einen weiteren Zyklus in ähnlicher Weise, bis acht Impulse von dem Zähler £79 (356) gezählt wurden. Der Anstieg des Signals am

Ausgang für die Zählung acht von U9 (Klemme 6) wird über den Kondensator C9 dem NUND-Gatter U7B (366) und über das NUND Gatter U15A (368), dem Schieberegister 364 zugeführt, wodurch der Inhalt dieses Schieberegisters in sein Speicherregister übertragen wird. Diese acht Bits repräsentieren die systolische Druckmessung. Nach weiteren acht Taktimpulsen erfolgt ein Anstieg des Signals am Ausgang für die Sechszehn-Zählung (Klemme 5) des Zählers 356. Wenn die (^-Ausgänge sowohl von UAA als auch von UAB hoch sind, dann wird der »Datenende-Zustand« decodiert und der Ausgang des NODER Gatters UBC (388) nimmt den Wert 1 an, wodurch der Zustand »gültige Daten« angezeigt wird. Außerdem werden Taktimpulse zum Zähler U9 und zu dem Schieberegister U 1 1 (364) unterdrückt.

Tritt ein weiterer Taktimpuls auf, bevor das Ausgangssignal von UAA und UAB den hohen Wert annehmen, dann wird der Zähler U9 (356) weiter erhöht, so daß er eine Zählung 17 angibt. Bei dieser Zählung fällt das Ausgangssignal des NUND-Gatters U7D (372) ab, was bewirkt, daß der Ausgang des NUND Gatters U7C(352) ansteigt und den Zähler U9 (356) und das Flip-Flop UlO (354) zurückstellt. In diesem Falle steigt das Signal auf Leitung 374 für »gültige Daten« gar nicht an.

Wenn das Signal auf Leitung 374 für »gültige Daten« ansteigt, dann triggert es die monostabilen Multivibratoren U13A (376) und UXAB (378). Das Signal am (^-Ausgang von (713/4 wird dazu verwendet, eine Rückstellung zu verhindern, während Daten an den Ausgang des Decoders übertragen werden. Der (^-Ausgang von U134 (376) steuert das Multiplexgatter U18 (380) der F i g. 9. Befindet sich der Q-Ausgang von U13/4 im hohen Zustand, dann wird der Herzschlagfrequenz-Messer abgetrennt und der Ausgang des Verstärkers UX7A (382) der Fig. 8 wird mit der Ausgangsklemme des Herzschlagfrequenz-Trend-Rechners verbunden. Für 0.5 Sekunden werden die in dem Speicherregister des Schieberegisters U11 (364) gespeicherten ersten acht Bits durch den Digital/Analog Umsetzer U12 (384) in eine Analog-Spannung umgewandelt und auf der Trend-Karte oder Darstellung aufgezeichnet. Nachdem 0.5 Sekunden vergangen sind, wird ein Impuls von dem monostabilen Multivibrator UlAB (378) durch das NUND-Gatter U15Λ (368) gesandt, welcher bewirkt, daß die in dem Speicherregisterteil des Schieberegisters iill gespeicherten zweiten acht Bits in seiner Ausgangshalteschaltung gespeichert werden. Diese Daten werden wiederum durch den Digital/Analog-Umsetzer U12, U17 in die Analogform umgewandelt und auf der Trend-Karte aufgezeichnet.

Nachdem 1.0 Sekunden vergangen sind, geht der (?-Ausgang des monostabilen Multivibrators U13A (376) auf den niedrigen Wert, wodurch der Trend-Ausgang wieder mit dem Herzschlagfrequenz-Messer verbunden wird. Der monostabile Multivibrator U13B (386) wird getriggert und legt einen Impuls an das NODER-Gatter £/8D(350) an, welche den Zähler t/9 (356) und das Flip-Flop 354 zurückstellt. Wenn das Signal an Klemme 5 des Zählers i/9 (356) auf Null fällt, dann fällt auch das Ausgangssignal des NODER Gatters i/8C(388) auf Null, wodurch der Datenzyklus beendet wird.

Das Ausgangssignal des Digital/Analog-Umsetzers t/12, U17, ist derart normiert, daß es der Null-bis-250-Skala auf der Herzschlagfrequenz-Trend-Karte entspricht Blutdruck kann nun direkt von der Karte

abgelesen werden, von der ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel in Faksimile-Form in Fig. 15 gezeigt ist. Die Blutdruckwerte erscheinen als zwei Sockel mit jeweils 1 mm Breite in der Trend-Aufzeichnung und sind sehr leicht von den Herzschlagsfrequenzdaten zu unterscheiden.

Bei einem anderen Ausführungsbeispiel werden die Blutdruckwerte in numerischer oder alpha-numerischer Form auf der Herzschlagfrequenz-Trend-Karte aufgedruckt.

F i g. 9 zeigt ein schematisches Schaltbild des Herzschlagfrequenz-Trend-Rechners 80 der F i g. 2. Das Multiplexgatter 88 der Fig.2 ist in Fig.9 als Multiplexgatter 380 gezeigt. Abhängig von der verwendeteten Rückspielgeschwindigkeit werden die ankommenden EKG-Daten auf Leitung 390 oder 392 an einen monostabilen Multivibrator 394 bzw. 396 angelegt, der einen normierten Impuls beim Auftreten jeder erkennbaren /?-Spitze des EKG-Signals, d. h. für jeden Herzschlag erzeugt. Die so erzeugten normierten Impulse werden an ein impulsmiuelwertbildendes Tiefpaßfilter 398 angelegt, welches die ankommende Impulsfolge in ein sich weich änderndes Analog-Signal auf Leitung 400 umwandelt, welches die Impulsfrequenz darstellt. Dieses Impulsfrequenzsignal wird über den Puffer-Verstärker 402 an das Multiplexgatter 380 gelegt, welches dieses Signal zur Ausgangsklemme auf der Leitung 404 hindurchläßt, sofern nicht Blutdruckdaten abgelesen werden. Die Blutdruckdaten auf der Leitung 406 der F i g. 9 sind die gleichen Daten, wie sie auf der Leitung 406 der F i g. 8 auftreten. Abhängig von einem Steuersignal auf der Leitung 408 der F i g. 9 (vergleiche auch F i g. 8) trennt das Muitiplexgatter 380 den Ausgang des Puffer-Verstärkers 402 von dem Gatterausgang 404 und verbindet statt dessen das Blutdrucksignal auf Leitung 406 mit dem Gatterausgang 404.

Die Arbeitsweise des BPM Systems der vorliegenden Erfindung kann in anschaulicher Weise zusammengefaßt weiden unter Bezugnahme auf das Flußdiagramm der F i g. 11. Dieses Diagramm beschreibt allgemein die Betriebsweise des BPM Systems 10 der F i g. 2. Normalerweise erfolgt der Eintritt in dieses Diagramm bei dem Symbol 412 für Handbetätigung entsprechend dem Start-Stop-Schalter 5 1 (126) der F i g. 3. Wird der Schalter in Start-Position gebracht, dann werden die Zähler erregt, das Ventil geschlossen und die Pumpe in Betrieb gesetzt, wie dies in dem Einleitungsblock 414 der Fig. 11 angezeigt ist. Gemäß dem Entscheidungssymbol 416 wird laufend ein Test durchgeführt, um zu bestimmen ob der Manschettendruck den voreingestellten Wert des Anfangsfülldruckes erreicht hat. Dies wird durch den Vergleicher U36 (94) der Fig. 5 bestimmt. Hat der Manschettendruck den voreingestellten Wert erreicht, dann Vird die Pumpe angehalten und die Anfangsfüllphase des Arbeitszyklus ist beendet, so daß wie durch das Operationssymbol 418 angedeutet, die Meßphase begonnen hat

Wenn der Manschettendruck den vorgegebenen Anfangsfülldruck nicht erreicht hat, dann wird ein Test durchgeführt, um zu bestimmen, ob 16 Sekunden seit dem Anschalten der Pumpe vergangen sind. Dies wird durch den Entscheidungsblock 420 angedeutet und durch das Signal auf Leitung 118 der F i g. 3 bestimmt

Nachdem der Anfarigsfülldruck erreicht worden ist beginnt die Meßphase mit dem Entscheidungssymbol 422, das mit der Frage verbunden ist ob eine R-Welle in diesem Zyklus bereits entdeckt worden ist War dies

nicht der Fall und sind mehr als zwei Sekunden verstrichen (Entscheidungssymbol 424)), dann wird das /?-Flip-Flop gesetzt und das System geht über in die im Zusammenhang mit Fig.4 beschriebene Arbeitsweise mit Hilfstaktung. bei dem das /(-Gatter-Intervall auf volle zwei Sekunden erstreckt wird. Wird bei dem Entscheidungssymbol 422 eine tf-Welle festgestellt, dann wird das K-Gatter U 19D(148) der F i g. 4 gesetzt, was durch das Operationssymbol 426 angedeutet ist. Somit wird vor dem Eintreten in den Entscheidungsblock 428 entweder ein gestrecktes Ä'-Gatter Intervall oder ein reguläres /(-Gatter Intervall erstellt. Ist während der Dauer des /(-Gatter Intervalls ein /(-Ton aufgetreten, dann v/ird der Manschet'endruck um annähernd drei mmHg reduziert, was durch das Operationssymbol 430 angezeigt wird. Ist ein /(-Ton während des /(-Gatter Intervalls aufgetreten, dann prüft die Schaltung als nächstes, ob die AnfangsX-Flagge, wie sie durch L/23 (232) der F i g. 3 verkörpert wird, gesetzt worden ist, welcher Test in F i g. 11 durch den Entscheidungsblock 432 angezeigt wird. Wurde diese Anfangs-K-Flagge nicht gesetzt, so bedeutet dies, daß der voreingestellte Anfangsfülldruck unabsichtlich unter dem systolischen Blutdruck gelegen ist, und somit wird, angezeigt durch das Betriebssymbol 434, der Anfangsfülldruck um 20 mmHg erhöht und ein vollständig neuer Betriebszyklus eingeleitet, was durch den Sprung im Flußdiagramm zum Punkt 436 angezeigt wird. Andererseits ergibt sich zurückgehend zu_ Entscheidungsblock 432, daß bei gesetzter Anfangs-/(-Flagge der diastolische K-Zähler Ul (174) der F i g. 3 zurückgestellt wird, was durch das Betriebssymbol 438 angezeigt wird. wonach eine Prüfung durchgeführt wird, ob das diastolische Gatter geöffnet ist, was bestimmt wird durch den (^-Ausgang von L/8ß(172) der Fig. 3. War das diastolische Gatter geöffnet, so bedeutet dies, daß ein systolischer Druck bereits identifiziert worden ist und das System speichert den augenblicklichen Druck als ein möglicher diastalischer Druck (Operationssymbol 440) und wartet dann auf die Ankunft der nächsten R-Welle. Andererseits, war das diastolische Gatter nicht geöffnet als das Entscheidungssymbol 442 erreicht wurde, dann speichert das System den dann vorhandenen Druck als systolischen Druck in dem systolischen Register 200 der Fig. 5. addiert 32 mmHg zu dem gespeicherten systolischen Druck mittels der Addierer 220, 222 der Fig. 5, so daß dieser als der Anfangsfülldruck im folgenden Betriebszyklus verwendet werden kann und schließlich öffnet das System das diastolische Gatter; alle diese Schritte sind in dem Operationssymbol 444 der Fig. 11 enthalten. Danach wartet das System auf die Ankunft der nächsten R- Welle.

E". wird nun zu dem Entscheidungssymbol 428 zurückgegangen und zwar für den Fall, daß während des K-Gatter-lniervalls kein Κ-^Ύοη aufgetreten ist, dann wird der Manschettendruck um 3 mmHg reduziert, was durch den Betriebsblock 446 angezeigt wird; der Vorgang setzt sich dann zum Entscheidungsblock 448 fort, bei dem geprüft wird, ob die Anfangs-/^-Flagge gesetzt wurde. Dies wird durchgeführt durch den oben erwähnten Zähler U 23 (232) der F i g. 3.

War die Anfangs-/(-Flagge zuvor nicht gesetzt, dann wird der Anfangs-^-Zähler t/23 der Fig.3 gemäß Operationssymbol 450 in seiner Zählung erhöht und gemäß Entscheidungssymbol 452 ein Test durchgeführt, mit dem bestimmt wird, ob die Anfangs-^-Zählung im Zähler U 23 gleich drei ist Wurde die Zählung drei noch nicht erreicht, dann wartet das System die nächste /?-Welle ab, wurde die Anfangs-Zählung drei erreicht, dann wird die Anfangs-/(-Flagge gesetzt, was durch Betriebsblock 454 angezeigt wird, und dann wartet das System auf die Ankunft der nächsten R- Welle.

Wurde die Anfangs-K-Flagge einmal gesetzt, dann zweigt sich das Flußdiagramm vom Entscheidungsbloek 448 ab zum Entscheidungsbloek 456. Wie durch diesen Block angezeigt wird, erfolgt eine Prüfung daraufhin, ob mehr als ein /(-Ton gehört wurde. Diese Prüfung stützt sich auf die Zustände der Flip-Flops U8A und LJ8B (170,172) der F i g. 3. Wurde nur ein /(-Ton wahrgenommen, dann ist das diastolische Gatter geschlossen und das systolsiche Gatter eingeschaltet, wie dies durch den Operationsblock 458 angezeigt wird. Diese Funktionen werden durch die Flip-Flops US und die UND-Gatter U HA und U llßgemäß Fi g. 3 durchgeführt. Nachdem diese Operationen beendet wurden, wartet das System auf die Ankunft der nächsten RWeIIe.

Zurück zu Entscheidungsbloek 456; wurden nach dem Setzen der Anfangs- K-Flagge mehr als ein /(-Ton hintereinander festgestellt, dann wird der diastolische K-Zähler U7, (!74) der Fig. 3 gemäß dem Operationsblock 460 erhöht und ein Test durchgeführt, inwieweit die diastolische Zählung im Zähler U 7 drei erreicht hat. Dieser Test ist im Entscheidungsbloek 462 gezeigt.

Wurde die Zählung drei noch nicht erreicht, dann wartet das System lediglich auf die Ankunft der nächsten /?-Welle. Wurde andererseits diese Zählung drei erreicht, dann wird der Datenausgang eingeschaltet, wie dies durch Operationsblock 464 angezeigt wird und der Manschettendruck wird abgesenkt, wodurch der Betriebszyklus gemäß Operationssymbol 466 endet, bevor der vollständige Betriebszyklus durch die 15-Minuten-Zeitgabe wiederum eingeleitet wird. Die im Block 466 angezeigten Operationen können auch durch Aktivierung des Stop-Schaltcrs 412 ausgelöst werden oder unabhängig davon durch den 2-Minuten-Zeitgeber. wie dies der Block 468 anzeigt, was durch den Zähler U 2 der F i g. 3 verwirklicht wird.

Die verschiedenen Vorgänge, welche irr. Laufe des Flußdiagramms der F i g. 11 bei einem normalen Meßzyklus auftreten können, bei dem der Anfangsfülldruck größer als der systolische Druck war und bei dem die Impulsfrequenz normal ist, gibt Fig. 13 wieder. In dieser Figur wird das zeitliche Auftreten aufeinanderfolgender R- Wellen angezeigt, durch aufeinanderfolgende senkrechte Linien. Beginn und Ende der K-Tönc ist ebenfalls angegeben.

Fig. 16 zeigt eine perspektivische Ansicht der Anschlüsse und Steuereinrichtungen bei einem bevorzugten Ausführungsbeispiel des BPM Systems. Die Pumpe, das Ventil, der Druckaufnehmer, die Batteriestromversorgung und die Anzeige sind zusammen mit der Schaltung in einem verhältnismäßig kleinen Gehäuse des BPM Systems 10der Fig. 1 untergebracht. Die Schläuche 24,27 (vergleiche auch F i g. 2) erstrecken sich von dem Schlauchanschluß 501 zur Manschette. In ähnlicher Weise verläuft das Mikrophonkabel 30 (vergleiche Fig. 1) von dem Stecker 504 zum Mikrophon, das in der Nähe der Manschette angebracht ist. Das Kabel 62 für das Magnetbandgerät führt die Verbindungen zwischen dem Gerät (16 der Fig. 1) und dem BPM System. Der Start-Stop-Schalter 126 gestattet den Eingriff von Hand in die normalerweise automatische Betriebsweise des BPM Systems, wodurch ein Betriebszyklus jederzeit eingeleitet oder beendet werden kann. Die Digitalanzeige 503 (vergleiche auch Fig. 10) wird durch den Anzeigeschalter 508 aktiviert.

um die letzten systolischen und diastolischen Blutdruckwerte anzuzeigen, welche in Jer Schaltung gespeichert bleiben. Ein Verbindungsstecker 505 (vergleiche auch Fig.6d) gestattet e;,, dem Arzt die vom Mikrophon 28 der F i g. 1 erzeugt^" Töne ?b""^ihören. Ein Verbindungsstecker 506 ermöglicht den Anschluß einer externen Quecksilbersäule für Eichzwecke. Somit läuft sämtliche Kommunikation zwischen dem BPM System und der Außenwelt durch die Steuertafel 500.

Es wurde somit ein Gerät zur langzeitigen ambulanten Überwachung des Blutdrucks durch die auskultatorische Methode beschrieben, welches eine unter Druck setzbare Manschette verwendet und keinen Eingriff durch den Patienten erfordert. Die Herzschläge des Patienten werden mittels EKG Elektroden abgefühlt, die an seinem Körper angebracht sind und ein Mikrophon wird dazu verwendet, die Korotkow-Töne abzufühlen, wenn der Druck in der Manschette automatisch unter dem Einfluß des Geräts variiert wird.

Das Vorhandensein oesr die Abwesenheit eines Korotkow-Tones innerhalb eines vorbestimmten Intervalls nach jedem Herzschlag wird dazu verwendet zu bestimmen, wenn der Manschettendruck zuerst dem systolischen und dann dem diastohschen Druck gleicht. Diese Drucke werden in jedem Betriebszyklus bestimmt und auf einem kontinuierlich laufenden tragbaren Magnetbandaufzeichnungsgerät aufgezeichnet und zwar zusammen mit den EKG-Signalen.

In jedem Betriebszyklus wird der Anfangsdruck auf ■ den dip Manschette gefühlt wird, gegründet auf den größten in dem unmittelbar vorhergehenden Zyklus gemessenen Druck. Der Druck in der gefüllten oder aufgeblasenen Manschette wird dann schrittweise in kleinen diskreten Verringerungsquanten verringert,

ίο welche durch aufeinanderfolgende Herzschläge während der Meßphase jedes Zyklus ausgelöst werden. Nachdem sowohl der systolische als auch der diastolische Druck bestimmt wurden, wird der noch vorhandene Manscheitendruck über das gleiche Ventil abgelas-

'■' sen. welches zur Erzeugung der schrittweisen Druckreduzicrung verwendet wird.

Nachdem eine Anzahl von Betriebszyklen auf dem Magnetband aufgezeichnet wurden, wird das Band dem tragbaren Magnetbandaufzeichnungsgerät entnommen

'" und kann später in ein Analysegerät für die Wiedergabe mit hoher Geschwindigkeit und automatischer Aufzeichnung der Herzschlagfrequenz des Patienten und entsprechender Blutdruckmeßwerte in einer gemeinsamen Karte eingesetzt werden.

Hierzu 13 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Verfahren zum automatischen Messen und Wiedergeben des systolischen und diastolischen Blutdruckes mittels einer am Patienten angebrachten unter Druck setzbaren Manschette, unter Absenken des Manschettendruckes von oberhalb des systolischen bis unterhalb des diastolischen Blutdruckes und Feststellen des Blutdruckes bei ι ο Beginn und Ende des Auftretens von K-Tönen, dadurch gekennzeichnet, daß das Absenken des Manschettendruckes stufenförmig unter Steuerung von Schrittsignalen erfolgt.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekenn- η zeichnet, daß die Schrittsignale von den Herzschlägen des Patienten abgeleitet werden.

3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Schrittsignale von den Herzaktionssignalen des Patienten abgeleitet werden.

4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die R-Welle der Herzaktionssignale zur Ableitung der Schrittsignale verwendet wird.

5. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Schrittsignale von einem Taktgeber erzeugt werden.

6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Schrittsignale von einem Taktgeber abgeleitet werden, wenn keine auswertbaren R-Wellen in den Herzaktionssignalen >o des Patienten auftreten.

7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß pro Herzschlag ein Schrittsignal erzeugt wird.

8. Verfahren nach einem der vorhergehenden i^r> Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Druckreduzierung in Stufen gleicher Größe erfolgt.

9. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Manschettenanfangsdruck einstellbar ist und automatisch erhöht wird, wenn /f-Töne unmittelbar bei diesem Druckwert auftreten, während er für folgende Meßzyklen, abhängig von im vorhergehenden Zyklus gemessenen systolischen Blutdruck automatisch korrigiert wird. Ί5

10. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß nach Erreichen des diastolischen Blutdruckes der Manschettendruck ungehindert abgesenkt wird.

11. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß ein Meßzyklus automatisch abgebrochen wird, wenn er eine gewisse Dauer überschreitet.

12. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der systolisehe und der diastolische Blutdruck digital angezeigt und/oder gemeinsam mit dem Herzaktionssignal auf Magnetband aufgezeichnet wird.

13. Verfahren nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß der Blutdruck und das Herzaktionssignal sowie evtl. Vorgangsmarkierungen in einer einzigen Spur des Magnetbandes aufgezeichnet werden.

14. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach einem der vorhergehenden Ansprüche, da- 6^r> durch gekennzeichnet, daß ein Mehrstellungsventil vorgesehen ist, welches die Manschette entweder mit einer Pumpe oder der Atmosphäre verbinden kann und daß eine Steuerschaltung auf die Stellung des Ventils einwirkt, weiche ein Startsignal zum Aufpumpen auf den Anfangsdruck, Schrittsignale und ein Endsignal zum vollständigen Entleeren der Manschette erzeugt.