DE69821371T2

DE69821371T2 - Verfahren und anordnung zur messung des venendruckes

Info

Publication number: DE69821371T2
Application number: DE69821371T
Authority: DE
Inventors: Seppo NISSILÄ; Eija Vieri-Gashi; Mika Sorvisto; Mika NIEMIMÄKI
Original assignee: Polar Electro Oy
Current assignee: Polar Electro Oy
Priority date: 1997-09-12
Filing date: 1998-09-14
Publication date: 2004-11-11
Anticipated expiration: 2018-09-15
Also published as: HK1029033A1; FI973679A; FI103759B1; EP1011435B1; EP1011435A1; WO1999013768A1; FI973679A0; DE69821371D1; FI103759B; US6432061B1; ES2214726T3

Description

Bereich der Erfindung
Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Messen des Venendrucks.
Die Erfindung bezieht sich auch auf eine Anordnung zum Messen des Venendrucks.
Das Herz pumpt und bringt das Blut zum Strömen in den Blutgefäßen, Arterien und Venen. Das Pumpen erzeugt einen Druck in dem Blut, d. h. den Blutdruck. Der Blutdruck wird insbesondere durch den Herzschlag und den Widerstand beeinflusst, der sich durch die Peripherzirkulation ergibt. Wesentlich sind auch psychische Faktoren, Medikamenteneinnahme, das Rauchen sowie andere Faktoren, beispielsweise der Zustand einer Person, d. h. ob eine Person schläft oder wach ist.
Hintergrund der Erfindung
Bei der Erörterung des Blutdrucks werden die Ausdrücke systolischer Druck, diastolischer Druck und Venendruck verwendet. Vom Gesichtspunkt des Messens bezieht sich technisch der systolische Druck auf den Druck, bei dem eine Arterie versperrt wird, d. h. der Herzschlag anhält. Physiologisch bezieht sich der systolische Druck auf den maximalen Druck, der bei einem Zyklus des Herzens erzeugt wird.
Vom Gesichtspunkt der Messung bezieht sich technisch der diastolische Druck auf den Druck, bei welchem der Herzschlag wieder anfängt, wenn der die Arterie abdrückende Druck reduziert wird. Physiologisch bezieht sich der diastolische Druck auf den minimalen arteriellen Druckwert zwischen zwei Pumpzyklen des Herzens.
Der Venendruck bezieht sich auf den mittleren Druck in einer Vene. In einem bestimmten Stadium der Venendruckmessung kann auch ein systolischer und ein diastolischer Punkt gemessen werden. Vom Gesichtspunkt der Messung bezieht sich technisch der Venendruck auf einen solchen kompressiven Wirkdruck, der, wenn er wirkt, durch den wirkenden Druck eine Vene zum Verschließen bringt. Verschlossene Venen führen zu einem Anstieg des Tonus des Arms, d. h. zu einem stärkeren Anschwellen des Arms, da, wenn die Arterien einmal verschlossen sind, Blut im Arm zurückbleibt, da es keinen Weg für die Rückkehr hat. Ein typischer Wert für den Venendruck gemessen am Arm liegt zwischen 20 und 30 mmHg. Die Größe des Venendrucks besteht für den Belastungszustand des Herzens, das Fluidgleichgewicht und für den Zustand der Zirkulation und der Blutgefäße der Person, an der die Messung vorgenommen wird.
Bis heute wurde der venöse Druck invasiv gemessen, d. h. intravenös von einer Arterie aus. Der Nachteil bei dem invasiven Verfahren besteht natürlich darin, dass die Messung von innerhalb des Körpers einer Person durch Verwendung beispielsweise eines Katheters durchgeführt wird, der in einer Vene angeordnet wird. Die invasive Methode und die zugehörigen Lösungen für Geräte sind für eine Person unangenehm, und die Messungen beanspruchen viel Arbeit und sind mühsam, da sie Operationssaalbedingungen benötigen. Ein besonderer Nachteil ist die Gefahr einer Infektion und des Blutens der Arterie. Bekannt ist auch die Verwendung von nichtinvasiven Verfahren, beispielsweise die Abhorchmethode, die oszillometrische Methode und die manuelle Abtastung zum Messen des diastolischen und systolischen Drucks. Die Schwierigkeit des vorliegenden Venendruck-Messverfahrens beschränkt die Verwendbarkeit der Messung des Venendrucks in der Diagnose. Der Venendruck wird hauptsächlich gemessen, wenn die Belastung des Atriums während des Füllstadiums beobachtet wird.
Ein Verfahren und eine Anordnung nach den Oberbegriffen der Ansprüche 1 und 21 sind aus der US-A-5 447 161 bekannt.
Kurze Beschreibung der Erfindung
Es ist ein Ziel der vorliegenden Erfindung, ein neuartiges Verfahren und eine neuartige Anordnung zum Messen des Venendrucks bereitzustellen, die die Probleme der bekannten Lösungen vermeiden.
Die Erfindung ist in den Ansprüchen definiert.
Das Verfahren und die Messanordnung der Erfindung basieren auf der Idee, einen Sensor zu verwenden, der einen arteriellen Druckpuls misst und seine Messdaten zu der Auswerteinheit überträgt, um aus dem gemessenen Wirkdrucksignal den Punkt anzuzeigen, der dem Venendruck entspricht.
Die Lösung nach der Erfindung hat eine Vielzahl von Vorteilen. Die Erfindung sorgt für eine extrem gute Messgenauigkeit und erlaubt eine äußerste genaue Bestimmung des Werts für den Venendruck, da diese Ermittlung auf einer gesonderten Messung des Druckpulses basiert, die dazu verwendet wird, den Wert des Venendrucks anzuzeigen. Das Ergebnis der Druckpulsmessung hängt von der Änderung im Tonus der Messstelle, d. h. dem Anschwellen, ab, da bei Zunahme des Tonus sich der Hautkontakt des Druckpuls-Messsensors verbessert, wodurch ein Anstieg in der gemessenen Amplitude des Druckpulses zu beobachten ist.
Kurzbeschreibung der Zeichnungen
Im Folgenden wird die Erfindung ins Einzelne gehend unter Bezug auf die beiliegenden Zeichnungen beschrieben, in denen
1 eine erste Ausführungsform der Messanordnung zeigt,
2 eine zweite Ausführungsform der Messanordnung zeigt,
3 eine dritte Ausführungsform der Messanordnung zeigt,
4 das Messen des Venendrucks während des ansteigenden Drucks zeigt,
5 eine Ausführungsform zum Übertragen von Messdaten für den Wirkdruck und den Druckpuls zu der Auswerteinheit zeigt, und
6 den Innenaufbau des Auswertelements zeigt, den die Auswerteinheit aufweist.
Ins Einzelne gehende Beschreibung der Erfindung
Unter Bezugnahme auf 1 bis 5 bezieht sich die Erfindung auf ein Verfahren und eine Anordnung für die Blutdruckmessung. Zunächst wird die Messanordnung beschrieben. Die Messanordnung hat einen manschettenartigen oder anders gebauten Druckerzeuger 1 zum Anlegen eines Drucks an einer Messstelle 3, beispielsweise einer Extremität 3 oder dergleichen von einer Person an einer Kompressionsstelle A. Der manschettenartige Druckerzeuger 1 erhält seinen Druck aus einer Druckquelle 1a der Anordnung über eine Druckleitung 1b. Die Druckquelle 1a kann beispielsweise eine Pumpe sein.
Der Druck dient zum Verschließen des Blutgefäßes durch Hervorrufen von Druck an der Extremität 3. Die Anordnung hat weiterhin ein Element 5 zum Messen der Größe des Drucks, der von dem Druckerzeuger 1 für das Aufbringen des Drucks an der Kompressionsstelle A erzeugt wird. Das Messelement 5 kann beispielsweise ein Si-Drucksensor oder ein anderer DC-Drucksensor sein. Das den Wirkdruck messende Element 5 steht in Verbindung mit dem Druckerzeuger 1, beispielsweise der Manschette 1.
Die Anordnung hat weiterhin einen Sensor 7 zum gleichzeitigen Messen der Wirkung des variablen Wirkdrucks auf eine Arterie an der zweiten Stelle B. Der Sensor 7 kann beispielsweise ein PVDF-Sensor (Polyvinyldifluorid) oder ein EMF-Sensor (elektromechanischer Film) sein. Die zweite Stelle B ist eine Stelle, die vom Herzen weiter weg ist, d. h. näher an der Endstelle der Peripherzirkulation als die Kompressionsstelle A liegt, an der der Druck angelegt ist. Die Messstelle B befindet sich somit auf der distalen, d. h. peripheren, Seite der Zirkulation. Die Messanordnung hat weiterhin eine Auswerteinrichtung 9 zum Bestimmen des systolischen und/oder diastolischen Drucks. Mit anderen Worten, die Messstelle B befindet sich für den Druckpuls, d. h. den Herzschlag, also der Sensor 7, auf der distalen, d. h. peripheren Seite der Zirkulation.
Der Sensor 7 misst an der zweiten Stelle B den vom Herzschlag verursachten Druckpuls und ist vorzugsweise vom Druckerzeuger getrennt. Der Sensor 7 steht mit der Auswerteinheit 9 in Verbindung, mit der auch ein Messsignal gekoppelt ist, welches von dem Messelement 5 erhalten wird und den Messwert des Wirkdrucks angibt. Der Druckpuls wird vorzugsweise von einem Sensor 7 gemessen, der, wenigstens vom Gesichtspunkt des technischen Ablaufs der Messung, von dem Druckerzeuger getrennt ist, d. h. der Sensor 7 misst den Druckpuls, also die Wirkung des Wirkdrucks, unabhängig, nicht von der gleichen Signalquelle wie das den Wirkdruck messende Messelement 5.
Bei einigen Ausführungen kann der Sensor 7 in Verbindung mit dem Druckerzeuger stehen oder es können Teile in Verbindung damit stehen, durch beispielsweise einen Stab oder einen Leiter oder auf andere Weise, im vorliegenden Fall muss jedoch der Druckerzeuger so gebaut sein, dass er die Arbeitsweise des Sensors nicht beeinträchtigt.
Nach den 1 und 3 ist bei der Messanordnung die Auswerteinheit 9 ebenfalls vorzugsweise Teil der Armbandeinheit, oder die Auswerteinheit bildet eine Armbandeinheit 9, die in 1 einen Druckpulssensor 7 zum Messen des Druckpulses von der Stelle B aufweist. Dies gibt der Messanordnung eine gute Integrität und macht sie kompakt. Bei dieser bevorzugten Ausgestaltung besteht das Verfahren darin, dass das gemessene Signal, das den gemessenen Wert des Wirkdrucks aufweist, vom Sensor 7 zur Armband-Auswerteinheit 9 übertragen wird, wobei die Auswerteinheit 9 auch so angeordnet ist, dass sie den Druckpuls mittels des Druckpuls-Messsensors 7 misst, den die Auswerteinheit 9 aufweist oder der in anderer Verbindung (3) damit steht.
Bei einer alternativen Lösung gemäß 2 kann eine gesonderte Auswerteinheit vorgesehen werden, die beispielsweise aus einer Mikrocomputer-/Messvorrichtung oder dergleichen besteht, bei der der das Venendruck-Pulssignal messende Sensor 7 in einer Drahtverbindung 21 oder in einer drahtlosen Verbindung 22 mit der Auswerteinheit 9 steht. Die Drahtverbindung 21 kann beispielsweise ein Kabel 21 zwischen dem Sensor 7 und der Auswerteinheit 9, beispielsweise eine Computer-/Messvorrichtung, sein, die beispielsweise mit einer Messkarte versehen ist. In 2 bezeichnet eine gestrichelte Linie 22 eine drahtlose Verbindung zwischen dem arteriellen Druckpulssensor 7 der Auswerteinheit 9. Die drahtlose Verbindung 22 wird vorzugsweise von einer magnetischen induktiven Kopplung 22a, 22b gebildet, die ein von dem Sensor 7 gesteuertes Senderelement 22a mit einer Spule und ein in der Auswerteinheit 9 angeordnetes Empfängerelement 22b mit einer zweiten Spule aufweist. In einen PCMCIA-Kartenschlitz des Mikrorechners wird eine geeignete Messkarte eingeführt, beispielsweise eine DAQ-Card-700 von National Instruments.
Möglich ist auch eine Kombination der vorherigen Versionen, d. h. eine dritte Ausgestaltung gemäß 3, wobei die Auswerteinheit 9 eine Armbandeinheit ist, jedoch gemäß 3 der Druckpulssensor 7 für das Messen an der Arterie nicht in die Auswerteinheit 9 integriert ist, sondern in einer Drahtverbindung 31 oder einer drahtlosen Verbindung 32 mit der Auswerteinheit 9 steht. Die Verbindungen 31, 32 können genauso wie bei der Version von 2 ausgeführt sein, beispielsweise von einem Kabel 31 oder einer magnetischen induktiven Kopplung 32 gebildet werden. Die Bezugszeichen 32a, 32b bezeichnen das Senderelement 32a und das Empfängerelement 32b der drahtlosen telemetrischen, magnetischen induktiven Kopplung.
Bei einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung ist der Druckpulssensor 7 ein Mehrkanalsensor, besonders bevorzugt ein Reihensensor. Der den intravenösen Druckpuls messende Sensor 7 kann beispielsweise acht unterschiedliche Sensorelemente aufweisen, von denen beispielsweise vier bei der Messung aktiv wirken. In diesem Fall wird der Druckpuls als Mehrkanalmessung gemessen. Dies ergibt ein zuverlässigeres Messergebnis als ein Einzelkanalsensor. Bei einer bevorzugten Ausgestaltung wird der das beste Resultat ergebende Kanal von diesen beispielsweise vier tatsächlichen Messkanälen ausgewählt.
Bei einer bevorzugten Ausgestaltung wird der Druckpuls in dem Bereich der Speichenarterie gemessen, wo der arterielle Druckpuls leicht erfassbar ist und bei der es sich um eine zweckmäßige Stelle vom Gesichtspunkt des Messgegenstands aus handelt.
Eine Messanordnung der oben beschriebenen Art stellt ein Verfahren zum Messen des Venendrucks bereit, wobei bei dem Verfahren die Messung nichtinvasiv dadurch ausgeführt wird, dass ein variabler, vorzugsweise steigender, kompressiver Wirkdruck an einer Messstelle angelegt wird, beispielsweise der Extremität oder dergleichen einer Person, an einer Kompressionsstelle A durch einen Druckerzeuger 1, und gleichzeitig die Wirkung des variablen Wirkdrucks auf die Zirkulation an einer zweiten Stelle B gemessen wird. Die Änderungsrate des Wirkdrucks kann beispielsweise 2 bis 3 mmHg/s sein. Diese zweite Stelle B befindet sich weiter weg vom Herzen, d. h. näher zu der Endstelle der Peripherzirkulation als die Kompressionsstelle A, an der der Druck angelegt wird. Bei dem Verfahren wird der gemessene Wert des variablen, auf die Messstelle an dem Presspunkt A wirkenden variablen Drucks auf eine Auswerteinheit 9 übertragen, zu der die Größe, vorzugsweise die Amplitude, des Druckpulses übertragen wird, der durch das Herz verursacht und an der zweiten Stelle B durch einen Sensor 7 gemessen wird, der vorzugsweise von dem Druckerzeuger 1 getrennt ist. Darüber hinaus wird bei dem Verfahren der Venendruck in der Auswerteinheit 9 auf der Basis eines Wirkdrucks bestimmt, der durch das Messelement 5 gemessen wird und der der Druck ist, der wirkt, wenn die Auswerteinheit 9 eine Änderung des Druckpulses in der Größe, vorzugsweise der Amplitude, des Druckpulssignals feststellt, das von dem Sensor 7 gemessen wird, wobei diese Änderung für den Venendruck charakteristisch ist. Der Druckpuls repräsentiert den Herzschlag.
Bei den in der vorliegenden Anmeldung offenbarten Ausgestaltungen wird der Druckpuls besonders bevorzugt als eine Amplitudenmessung durchgeführt, und natürlich basiert das Überwachen der Größe des Druckpulses auch auf der Überwachung der Amplitudenwerte. Anstelle der Amplitude kann der Sensor 7 jedoch auch die Frequenz oder die Phase des Druckpulses messen, die ebenfalls als Anzeige der Größe des Druckpulses und somit der Amplitude dienen. Die Messung kann auch eine Amplitudenmessung einschließen, wobei die Amplitudendaten in Frequenz- oder Phasendaten umgewandelt werden. Die vorliegende Erfindung ist somit nicht nur auf die direkte Amplitudenmessung und den Vergleich mittels Amplitude beschränkt.
Wie vorstehend erwähnt, ist der Sensor 7 vorzugsweise von dem Druckerzeuger 1, d. h. der Manschette 1, getrennt, während bei der bevorzugten Ausführungsform der Druckpuls mit dem Sensor 7 von einer Stelle aus gemessen wird, die wenigstens so weit von dem Druckerzeuger 1 wie die Stelle entfernt ist, zu der sich der Bereich der Druckoszillation des Druckerzeugers erstreckt. In diesem Fall beeinträchtigt die Druckänderung in der Manschette 1 die Messung des Druckpulses nicht.
Bei dem Verfahren werden die Messung des variablen Wirkdrucks mit dem Messelement 5 und die Messung des Druckpulses, beispielsweise seine Amplitude, mit dem Sensor 7 verwendet, um die Größe des Druckpulses, beispielsweise als Amplitudendaten, als Funktion des Wirkdrucks zu bilden. Der Venendruck wird bei der Auswerteinheit 9 auf der Basis dieser Funktion bestimmt. Der Sensor 7, der vorzugsweise körperlich vollständig von dem Druckerzeuger 1, d. h. der Manschette 1 getrennt ist, arbeitet folglich als Indikator der Auswerteinheit 9 und zeigt der Auswerteinheit 9 den Augenblick an, zu dem die Größe des Wirkdrucks der Manschette die Größe des Venendrucks anzeigt.
Bei einer bevorzugten Ausgestaltung nach 4 ist der variable Wirkdruck der steigende Wirkdruck. In diesem Fall wird der Venendruck gemessen, wenn der Wirkdruck durch den Druckerzeuger 1, d. h. beispielsweise die Manschette 1, angehoben ist. Die Messung während des steigenden Drucks ist für den Gegenstand zweckmäßiger, da der Wirkdruck nicht zu hoch angehoben werden darf. Ein weiterer Vorteil der Nutzung des steigenden Wirkdrucks besteht darin, dass der Tonus im Arm linear zunimmt, wobei diese Ergebnisse leicht von dem Sensor 7 erfasst werden können.
In diesem Fall wird der Venendruck in besonders vorteilhafter Weise durch eine Messung während des ansteigenden Wirkdrucks auf der Basis eines Wirkdrucks bestimmt, der dem Druck gleich ist, der wirkt, wenn die Auswerteinheit 9 erfasst, dass die Amplitude des Druckpulssignals beginnt zuzunehmen, wenn der Sensor 7 den Druckpuls, beispielsweise seine Amplitude, misst.
Insbesondere besteht unter Bezug auf 4 das Verfahren vorzugsweise darin, dass bei einer Messung, die während eines steigenden Wirkdrucks ausgeführt wird, der Venendruck auf der Basis eines Wirkdrucks bestimmt wird, der gleich dem Druck ist, der wirkt, wenn er während der Messung des Druckpulses, beispielsweise seiner Amplitude, erfasst wird, so dass ein im Wesentlichen konstanter Wert des Druckpulses beginnt, im Wesentlichen linear zuzunehmen. In 1 ist der konstante Amplitudenbereich mit SA bezeichnet, der lineare Bereich mit L. Es ist einfacher, solche Stellen durch den Sensor 7 und die Auswerteinheit 9 festzustellen, und man erhält auch eine genauere Messung. 4 zeigt auch die Stellen für den diastolischen und systolischen Druck, die durch die gleichen Verfahren und Messanordnungen wie der Venendruck bestimmt werden können.
5 zeigt eine Ausführungsform der Überführung von Messdaten des Wirkdrucks auf die Auswerteinheit 9, wobei der Wirkdruck durch ein Wirkdruck-Messelement 5 gemessen wird, das in Verbindung mit dem Druckerzeuger 1, d. h. der Manschette 1, steht. 5 zeigt auch eine weitere Ausgestaltung für die Verarbeitung eines von dem Sensor 7 gemessenen Signals und für die Überführung des Signals zur Auswerteinheit.
Gemäß 5 hat eine bevorzugte Ausgestaltung der Erfindung eine Messanordnung mit einer drahtlosen, telemetrischen, magnetischen induktiven Kopplung 101, 102 zum Überführen des gemessenen Wirkdruck-Messsignals von dem Messelement 5 zur Auswerteinheit 9. Die Kopplung hat ein Senderelement 101, welches Eingangsdaten von dem Wirkdruck-Messelement 5 enthält, und ein Empfängerelement 102 in der Auswerteinheit 9. Das Senderelement 101 hat eine Spule 101a, an die das von dem Messelement 5 gemessene Signal angelegt wird. Das Empfängerelement 2 hat eine zweite Spule 102a. Bei dem Verfahren wird der Wirkdruck-Messwert auf die Auswerteinheit 9 durch drahtlose telemetrische Übertragung mit Hilfe der magnetischen induktiven Kopplung 101, 102 zwischen den Spulen 101a, 102a übertragen. Die Verbindung 105 zum Übertragen des von dem Wirkdruck-Messelement 5 gemessenen Signals auf die Auswerteinheit 9 kann, wie in 1 und 3 auf vereinfachte Weise durch einen Pfeil 105 gezeigt ist, eine Drahtverbindung oder drahtlos wie die Überführung durch die induktive Kopplung durch die Bauteile 101, 102 in 2 und 5 sein.
Bei einer bevorzugten Ausgestaltung nach 5 hat die Messanordnung einen Verstärker 110 und einen Filter 111 zum Verstärken und Filtern des Druckpulssignals, das von dem Sensor 7 gemessen wird, sowie einen A/D-Wandler 112 zur Durchführung einer A/D-Umwandlung nach dem Filtern. Das Verfahren besteht vorzugsweise darin, dass das von dem Sensor 7 gemessene Druckpulssignal durch den Verstärker 110 verstärkt und durch den Filter 111 gefiltert wird und anschließend durch den Wandler 112 A/D-umgewandelt wird. Die Verstärkung und Filterung dienen zur Beseitigung von Interferenz und Störung, so dass man ein ausreichend starkes Signal erhält. Die A/D-Umwandlung wandelt ihrerseits das Messsignal in eine Form um, die die Auswerteinheit 9 interpretieren und verarbeiten kann. 2, 5 und 7 zeigen das Auswertelement 9a, beispielsweise einen Mikroprozessor, den die Auswerteinheit 9 aufweist. Die in anderen Figuren gezeigten Versionen haben ein ähnliches Bauteil.
6 zeigt den Innenaufbau des Auswertelements 9a der Auswerteinheit 9. In 6 hat das Auswertelement 9a ein Teil 9a ein Teil 901 zum Identifizieren des Wirkdruck-Messsignals, ein Teil 902 zum Identifizieren des Druckpulssignals, ein Signalprüfteil 903, das mit den Teilen 901 und 902 verbunden ist, ein gerades Reihenanpassteil 904, das mit dem Teil 903 verbunden ist und ein SYS/DIAS-Bestimmungsteil 905, das mit dem Teil 904 verbunden ist. Das SYS/DIAS-bestimmende Teil 905 bestimmt den Wert des systolischen und/oder diastolischen Drucks entsprechend danach, was der Geradreihungs-Anpassalgorithmus (Prinzip der kleinsten Quadrate) in dem Geradreihen-Passteil 903 auf der Basis des empfangenen Druckmesssignals des Druckpulssignals anzeigt. Bei einer bevorzugten Ausgestaltung hat die Auswerteinheit 9 wenigstens eine Verbindung mit einem Speicher 906 und einem Bildschirm 907. Der Speicher 906 und der Bildschirm 907 können bezogen auf die Auswerteinheit 9a externe Teile sein, die jedoch zur Auswerteinheit 9 gehören oder damit verbindbar sind.
Bei einer bevorzugten Ausgestaltung gemäß 5 hat die Anordnung einen Wandler 210 und einen Filter 211 zum Filtern des gemessenen Wirkdrucksignals, das von dem Messelement 5 erhalten wird, um den Oszillations-AC-Anteil auszufiltern und um das gemessene filtrierte Wirkdrucksignal zu belassen. Wenn eine induktive Kopplung 101, 102 oder irgendeine Sendereinheit/Empfängereinheit 101, 102 zum Übertragen des durch das Wirkdruck-Messelement 5 gemessenen Signals auf die Auswerteinheit 9 verwendet wird, hat die Anordnung weiterhin einen Modulator 213 oder eine andere Signalmodulatoreinheit 213 zum Modulieren des A/D-umgewandelten Signals, beispielsweise in ein frequenzmoduliertes Signal oder in eine anderes Signal, das an die Sendereinheit 101 angelegt werden kann, die von der induktiven Kopplung oder beispielsweise einer optischen Kopplung 101, 102 gebildet wird. Die Blöcke 212 und 213 bilden zusammen einen Signalmodulator 215, der dazu dient, das Signal in eine sendbare Form für die Sendereinheit 101 zu modulieren. Die Einheiten 210 bis 213 und 101 sind besonders bevorzugt Teile der gleichen Einheit, wie dies beispielsweise die Messeinheit 5 und der Druckerzeuger 1 sind. Zu dem Verfahren gehört somit der Schritt des Filterns des gemessenen Wirkdrucksignals durch den Filter 211, um den Oszillations-AC-Anteil auszufiltern, der durch den Herzschlag verursacht wird, wodurch das gefilterte gemessene Wirkdrucksignal verbleibt. Bei der gezeigten bevorzugten Ausgestaltung verwendet die Bestimmung des Innendrucks den gefilterten Abschnitt des gefilterten Wirkdrucks des Messsignals, das durch Filtration erhalten wird, wobei die darin enthaltene Information auf die Auswerteinheit 9 übertragen wird. Das gemessene Wirkdrucksignal wird vorzugsweise durch den Verstärker 210 verstärkt, bevor das gemessene Wirkdrucksignal gefiltert wird. Nach der Filtration wird die A/D-Umwandlung durch den A/D-Wandler 212 ausgeführt. Mit anderen Worten, die Lösung der bevorzugten Ausgestaltung verwendet zur Bestimmung des Venendrucks ein Wirkdrucksignal, das einer A/D-Wandlung unterworfen worden ist und von dem die Auswerteinheit 9 die Blutdruckwerte von dem gemessenen Signal berechnet, das von dem Messelement 5 ausgeht durch Verwendung des Signals des die Arterie messenden Sensors 7 als Indikator. Deshalb ist das gefilterte, gemessene Wirkdrucksignal, das von dem Messelement 5 in Verbindung mit dem Druckerzeuger 1, d. h. der Manschette 1, gemessen worden ist, der Wirkdruck, von dem der Sensor 7 zum Messen des arteriellen Druckpulses den Wert des Venendrucks "angibt". Ein Ausfiltern des AC-Anteils des Signals des Messelements 5, d. h. die Verwendung eines gefilterten Wirkdrucks, führt zu einem Wirkdruck-Messergebnis, das weniger Störung aufweist, da die Wirkung des Herzschlages, die eine AC-Oszillation in dem Wirkdruck verursachen kann, an der Manschette durch Filtrierung beseitigt werden kann.
Die oben in verschiedenen Zusammenhängen beschriebene magnetische induktive Kopplung basiert auf dem Anlegen eines Stromes mit sich ändernder Größe an die Spule des Senderelements, wobei die Spule ein Magnetfeld mit sich ändernder Größe erzeugt und das Feld durch eine zweite Spule, beispielsweise durch die Spule des Empfängerelements empfangen wird. Eine magnetische induktive Kopplung ist bei kleinen tragbaren Vorrichtungen aufgrund ihres geringen Energieverbrauchs zweckmäßig. Eine induktive Kopplung ist besonders zweckmäßig bei den in 1 und 3 gezeigten Armbandversionen.
Die oben beschriebenen bevorzugten Ausgestaltungen der Erfindung und der stärker im Einzelnen dargestellten Messanordnung bilden die Höhepunkte der Vorteile der Erfindung.
Die oben beschriebenen unterschiedlichen Einrichtungen können in optimal angesehener Weise vorgesehen werden, beispielsweise durch gesonderte Bauelemente, durch Prozessoren, die von der Software oder anderen Komponenten gebildet werden, die aus Software oder aus einer Kombination dieser Techniken besteht, als eine Mischtechnik, oder durch andere Arten, die in jedem Stadium eines Technologiefortschritts verfügbar sind.
Obwohl die Erfindung hier unter Bezug auf die Beispiele entsprechend der beiliegenden Zeichnungen beschrieben wurde, ist selbstverständlich, dass die Erfindung nicht so beschränkt, sondern in einer Vielfalt von Arten innerhalb des Rahmens der Erfindungsidee modifiziert werden soll, die in den beiliegenden Ansprüchen offenbart ist.

Claims

Verfahren zum Messen des Venendrucks, bei welchem die Messung nichtinvasiv durch Anlegen eines variablen kompressiven Wirkdrucks an einer Messstelle, beispielsweise der Extremität oder dergleichen einer Person, an einer Kompressionsstelle (A) durch einen Druckerzeuger (1) zur gleichen Zeit ausgeführt wird, zu der die Wirkung des variablen Wirkdrucks auf die Zirkulation an einer zweiten Stelle (B) durch einen Druckpulssensor gemessen wird, wobei sich die zweite Stelle (B) weiter entfernt vom Herzen, d. h. näher am Endpunkt der peripheren Zirkulation, als die Kompressionsstelle (A) befindet, und der gemessene Wert des variablen Drucks, der auf die Messstelle an der Kompressionsstelle (A) wirkt, zu einer Auswerteinheit (9) überführt wird, an der auch der Druckpuls angelegt wird, der von dem Herzschlag in einer Arterie verursacht und an der zweiten Stelle (B) durch den Druckpulssensor (7) gemessen wird, um die Wirkung des variablen Wirkdrucks zu messen, dadurch gekennzeichnet, dass in der Auswerteinheit (9) der Venendruck auf der Basis eines Wirkdrucks bestimmt wird, der durch ein Messelement (5) gemessen wird und der der Wirkdruck ist, wenn die Auswerteinheit (9) eine Venendruck-Änderungscharakteristik in dem Druckpulssignal der Arterie feststellt, das von dem Druckpulssensor (7) gemessen wird.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Druckpulsmessungsdaten als eine Funktion des Wirkdrucks auf der Basis der Messung des bei dem Verfahren verwendeten variablen Wirkdrucks und der Messung des Druckpulses erzeugt werden, wobei der Venendruck in der Auswerteinheit auf der Basis dieser Funktion bestimmt wird.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der variable Wirkdruck ein ansteigender Wirkdruck ist und dass der Venendruck gemessen wird, wenn der Wirkdruck erhöht wird.
Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass bei der Messung, die während des ansteigenden Wirkdrucks ausgeführt wird, der diastolische Druck auf der Basis eines Wirkdrucks bestimmt wird, der gleich dem Druck ist, der wirkt, wenn bei der Druckpulsmessung festgestellt wird, dass die Größe des Druckpulses beginnt zuzunehmen.
Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass bei der während des ansteigenden Wirkdrucks ausgeführten Messung der Venendruck auf der Basis eines Wirkdrucks bestimmt wird, der gleich dem Druck ist, der wirkt, wenn bei der Druckpulsmessung festgestellt wird, dass der im wesentlichen konstante Wert des Druckpulses im wesentlichen linear zu steigen beginnt.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Druckpuls in dem Bereich der Arteria radialis gemessen wird.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Druckpuls als Mehrkanalmessung gemessen wird.
Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Druckpuls durch einen Liniensensor gemessen wird.
Verfahren nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch Übertragen des den Messwert des Wirkdrucks enthaltenden Messsignals auf eine Auswerteinheit in Armbandbauweise, die ebenfalls so angeordnet ist, dass der Druckpuls mittels des Druckpulssensors gemessen wird, der zu ihr gehört oder auf andere Weise in Verbindung mit ihr steht.
Verfahren nach Anspruch 1 oder 9, gekennzeichnet durch Übertragen des Messwerts des Wirkdrucks auf die Auswerteinheit als drahtlose telemetrische Übertragung mittels einer magnetischen induktiven Koppelung.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das von dem Druckpulssensor (7) gemessene Druckpulssignal verstärkt und gefiltert und dann einer A/D-Umwandlung unterworfen wird.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das gemessene Wirkdrucksignal gefiltert wird, um den oszillierenden Wechselstromanteil auszufiltern und ein gemessenes gefiltertes Wirkdrucksignal zu erzeugen.
Verfahren nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass das gemessene gefilterte Wirkdrucksignal, das durch Filtern des gemessenen Wirkdrucksignals erhalten wird, zur Bestimmung des Venendrucks verwendet wird.
Verfahren nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass das gemessene Wirkdrucksignal, bevor es gefiltert wird, verstärkt und nach der Filtrierung einer Umwandlung unterworfen wird, um es zu einer übertragbaren Form zu modifizieren.
Verfahren nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Signalumwandlung vorzugsweise eine A/D-Umwandlung aufweist, auf die eine Modulation oder ein entsprechendes Modifizierungsverfahren folgen.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Druckpuls mit dem Druckpulssensor (7) von einer Stelle aus gemessen wird, die wenigstens so weit weg von dem Druckerzeuger (1) wie die Stelle ist, zu der sich der Reichweitenbereich der Druckoszillation des Druckerzeugers erstreckt.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Druckpuls mit dem Druckpulssensor gemessen wird, der von dem Druckerzeuger wenigstens unter dem Gesichtspunkt des technischen Ablaufs der Messung getrennt ist.
Verfahren nach Anspruch 1, 16 oder 17, dadurch gekennzeichnet, dass der Druckpuls mit einem Druckpulssensor gemessen wird, der körperlich von dem Druckerzeuger losgelöst ist.
Verfahren nach Anspruch 1, 16 oder 17, dadurch gekennzeichnet, dass eine aufblasbare Manschette als Druckerzeuger verwendet wird.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Druckpulssensor die Amplitude, die Frequenz oder die Phase des Druckpulses misst.
Anordnung zum Messen des Venendrucks, welche einen Druckerzeuger (1) zum Anlegen eines variablen kompressiven Wirkdrucks an einer Messstelle, beispielsweise an einer Extremität (3) oder dergleichen einer Person, an einer Kompressionsstelle (A) aufweist, wobei die Anordnung eine Auswerteinrichtung (9, 9a) zum Bestimmen des Venendrucks, ein mit der Auswerteinrichtung gekoppeltes Messelement (5) für eine nichtinvasive Messung des Wirkdrucks und einen mit der Auswerteinrichtung ge koppelten Druckpulssensor (7) zum gleichzeitigen nichtinvasiven Messen des Effekts des variablen Wirkdrucks auf die Zirkulation an einer zweiten Stelle (B) aufweist, wobei sich die zweite Stelle (B) weit weg vom Herzen, d. h. näher an dem Endpunkt der peripheren Zirkulation, als die Kompressionsstelle (A) befindet, und wobei der Druckpulssensor (7), der den Effekt des variablen Wirkdrucks misst, ein Sensor (7) ist, der den Druckpuls misst, der von dem Herzschlag in einer Arterie erzeugt wird, dadurch gekennzeichnet, dass die Auswerteinrichtung so angeordnet ist, dass sie den Venendruck nichtinvasiv auf der Basis eines Wirkdrucks bestimmt, der der Druck ist, der wirkt, wenn die Auswerteinheit (9) eine Änderungscharakteristik des Venendrucks bei einem Druckpulssignal der Arterie feststellt, das von dem Druckpulssensor (7) gemessen wird, der die Arterie misst.
Anordnung nach Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet, dass die Auswerteinheit (9) ein Armband oder eine andere Art einer Einheit ist, die den Druckpulssensor (7) aufweist.
Anordnung nach Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet, dass die Auswerteinheit (9) ein Armband oder eine andere Art einer Einheit ist, die in einer drahtlosen Verbindung (22, 32) oder einer Kabelverbindung (21, 31) mit dem Druckpulssensor (7) steht.
Anordnung nach Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet, dass der Druckpulssensor (7) ein Mehrkanalsensor ist.
Anordnung nach Anspruch 24, dadurch gekennzeichnet, dass der Druckpulssensor (7) ein Mehrkanalliniensensor ist.
Anordnung nach Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet, dass zur Übertragung des gemessenen Wirkdruckwerts auf die Auswerteinheit (9) die Anordnung einen drahtlosen Sender (101), der Eingangsdaten von dem Wirkdruckmesselement (5) empfängt, und ein drahtloses Empfängerelement (102) in der Auswerteinheit (9) aufweist.
Anordnung nach Anspruch 21 oder 26, dadurch gekennzeichnet, dass zum Übertragen des gemessenen Wirkdruckwerts auf die Auswerteinheit (9) die Anordnung eine drahtlose telemetrische magnetische induktive Koppelung (101, 102, 105) mit einem drahtlosen Sender (101), der Eingangsdaten von dem Wirkdruckmesselement (5) empfängt, und mit einem drahtlosen Empfängerelement (102) in der Auswerteinheit (9) aufweist.
Anordnung nach Anspruch 21, gekennzeichnet durch einen Verstärker (110) und einen Filter (111) zum Verstärken und Filtern des Druckpulssignals, das von dem Druckpulssensor (7) gemessen wird, und durch einen A/D-Wandler (112) zur Durchführung einer A/D-Umwandlung nach dem Filtern.
Anordnung nach Anspruch 21, gekennzeichnet durch einen Filter (211) zum Filtern des gemessenen Wirkdrucksignals, um den oszillierenden Wechselstromanteil auszufiltern und ein gemessenes gefiltertes Wirkdrucksignal zu erzeugen.
Anordnung nach Anspruch 29, dadurch gekennzeichnet, dass vor dem Filter (211) die Anordnung einen Verstärker (210) zum Verstärken des gemessenen Wirkdrucksignals aufweist.
Anordnung nach Anspruch 29, dadurch gekennzeichnet, dass der Filter (211), der den Wechselstromanteil ausfiltert, ein Tiefpassfilter ist.
Anordnung nach Anspruch 31, dadurch gekennzeichnet, dass die obere Grenzfrequenz des Tiefpassfilters (211) zwischen 1 und 5 Hz liegt.
Anordnung nach Anspruch 26 und 29, gekennzeichnet durch einen Signalmodulator (215) zum Modulieren des gefilterten Wirkdrucksignals zu einer Form, die für das Senderelement geeignet ist, bevor das Signal in das Senderelement (101) eingekoppelt wird.
Anordnung nach Anspruch 33, dadurch gekennzeichnet, dass der Signalmodulator (215) eine Signalmodulatoreinheit (213) aufweist.
Anordnung nach Anspruch 34, dadurch gekennzeichnet, dass die Signalmodulatoreinheit (213) ein Modulator, wie beispielsweise ein Pulsbreitenmodulator, ein Frequenzmodulator oder ein anderer Modulator ist.
Anordnung nach Anspruch 34, dadurch gekennzeichnet, dass der Signalmodulator (215) einen A/D-Wandler (212) aufweist, der der Signalmodulatoreinheit (213) vorgesetzt ist und für die A/D-Umwandlung des gemessenen gefilterten Wirkdrucksignals verwendet wird.
Anordnung nach Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet, dass als Druckerzeuger eine aufblasbare Manschette verwendet wird.
Anordnung nach Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet, dass der Druckpuls von dem Sensor (7) an einer Stelle gemessen wird, die wenigstens so weit weg von dem Druckerzeuger wie die Stelle ist, zu der sich der Reichweitenbereich der Druckoszillation des Druckerzeugers erstreckt.
Anordnung nach Anspruch 21 oder 38, dadurch gekennzeichnet, dass der Druckpuls von dem Druckpulssensor gemessen wird, der von dem Druckerzeuger wenigstens unter dem Gesichtspunkt des technischen Ablaufs der Messung getrennt ist.
Anordnung nach Anspruch 21, 38 oder 39, dadurch gekennzeichnet, dass der Druckpuls von einem Druckpulssensor gemessen wird, der von dem Druckerzeuger physikalisch getrennt ist.