DE2757368A1

DE2757368A1 - Vorrichtung und verfahren, bei denen die zweite ableitung der oszillometrischen wellenform fuer die bildung sphygmometrischer informationen angewandt wird

Info

Publication number: DE2757368A1
Application number: DE19772757368
Authority: DE
Inventors: William Trevor Link
Original assignee: American Optical Corp
Current assignee: American Hospital Supply Corp
Priority date: 1976-12-27
Filing date: 1977-12-20
Publication date: 1978-07-20
Also published as: JPS5383374A; FR2374879A1; IL53602A; IL53602A0; SE427722B; FR2374879B1; NL7714246A; US4154238A; GB1594238A; DE2757368C2; SE7714653L; CA1081995A

Description

Es wird ein verbessertes Verfahren und Vorrichtung für das Bestimmen des Blutdrucks in einem System geschaffen, bei dem eine mit veränderlichem Druck arbeitende Manschette angewandt wird, sowie Anordnungen für das Feststellen einer Menge vorliegen, die aus der Summe des beaufschlagten Manschettendrucks und einer Komponente besteht, die kennzeichnend für den pulsierenden Druck in einem Blutgefäß ist, und es wird eine spezielle Zeitableitung wenigstens der fluktuierenden Komponente der Menge erhalten und für das Bestimmen des Blutdrucks angewandt. Spezieller weist die besondere Zeitableitung die zweite (oder höhere) Ableitung auf und wird analysiert zwecks Feststellen bei welchem beaufschlagten Druck dieselbe zuerst und zum Schluß einen negativen Bezugswert kreuzt und diese Drücke werden sodann als dlastolischer und systolischer Druck angegeben in Abhängigkeit davon, ob der beaufschlagte Druck erhöht oder verringert wird.

Die Erfindung betrifft allgemein eine Vorrichtung und ein Verfahren vermittels derer aufgrund der Analyse einer oszillometrischen Wellenform, ohne Gefäßeinführung sphygmometrische Informationen ausgebildet werden.

Nach dem Stand der Technik sind zahlreiche Vorrichtungen für das Hessen des Blutdrucks eines Lebewesens bekannt geworden. Die einfachste und älteste Vorrichtung ist eine unter Druck setzbare Manschette, die im Kombination mit einem Quecksüberthermometer angewandt wird, das den Druck in der Manschette abliest, wobei ein Stetoskop angewandt wirdk mit dem die Korotkoff Geräusche abgehört werden. Verwickeitere Verfahren und Vorrichtungen auf der Grundlage des gleichen Prinzips des Abhörens der Korotkoff Geräusche haben das Quecksilbermanometer durch eine mechanische oder elektromechanisch^ Druckmeußvorichtung ersetzt und die Korotkoff Geräusche, die elektrisch verstärkt werden, werden über ein Mikrophon abgehört. Bei einem weiteren fortgeschrittenen Verfahren zum Messen des Blutdrucks wird die Entfernung einer Blutdruckmanschette gegenüber der Wand einer Arterie durch Messen der Doppler-Verschiebungen von Geräuschwellen bestimmt, die durch die Arterie reflektiert werden. Die Entfernung gegenüber der Arterie verändert eich als eine Funktion des Drucks innerhalb der schmiegsamen Arterienwände.

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Es sind ebenfalls bestimmte Arbeitsweisen unter Heranziehen von einer Mehrfachmanschette angewandt worden, und natürlich sind auch Vorrichtungen bekannt, die direkt in die Blutgefäße eingeführt werden, um so direkte Blutdruckmessungen auszuführen.

Die auf dem Abhören der Korotkoff Geräusche beruhenden Verfahren sind arteigen etwas ungenau für das Messen des diastolischen Drucks, da das menschliche oder elektromechanisch ausgeführte Abhören unterscheiden muß, ..enn das Geräusch abklingt. Weiterhin arbeitet das Korotkoff Verfahren nicht gut bei neugeborenen Patienten, fettleibigen Patienten und denjenigen Patienten, die an einem Schock oder Bluthochdruck leiden. Das Verfahren auf der Grundlage der Doppler-Verschiebungen ist zusätzlich zu dem Erfordernis einer kostspieligen Vorrichtung empfindlich gegenüber der Lageanordnung der Meßvorrichtung relativ zu der Arterie und erfordert ein Ankopplungsgel. Die über eine Einführung in das Blutgefäß arbeitende Verfahren sind etwas schmerzhaft und erfordern die Aufmerksamkeit eines ausgebildeten Medizintechnikers. Die mit Mehrfachmanschette arbeitenden Verfahrensweisen leiden an dem Erfordernis nicht standardisierter Mehrfachmanschetten und neigen zur Fehlerbildung.

Zusätzlich zu den oben angegebenen Arbeitsweisen sind oszillometrische Verfahren entwickelt worden, bei denen ein Druckwandler einer aufblasbaren Druckamschette zugeordnet zu einem oszillatorischen Signal führt, das kennzeichnend für die pulsierenden Druckfluktuationen ist, die durch die Druckmanschette als eine Funktion dervolumetrischen Veränderung des eingeschlossenen Blutgefäßes festgestellt werden. Bei einer oszillometrischen Arbeitsweise nach der US-PS (US-Patentanmeldung Serial Ho. 578 047) wird die Amplitude der oszillatorischen Pulsierangen für das Ausbilden eines Hinweises auf den systolischen und/oder diastolischen Druck angewandt, jedoch können diese Arbeitsweisen durch die vorliegende Erfindung verbessert werden, insbesondere bei Vorliegen verschiedener Störsignale .

Kürzlich ist eine Arbeitsweise der Wellenformanalyse für das oszillatorische Signal entwickelt worden, die zu überlegenen Ergebnissen bezüglich der Identifizierung des diastolischen Blutdrucks eines Patienten führt. Diese Arbeitsweise ist im einzelnen in der

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US-PS 3 903 872 beschrieben. Bei dieser Arbeitsweise wird ein pulsierendes Signal, das kennzeichnend für die Summe des beaufschlagten Druck- der Manschette und dem festgestellten pulsierenden Druck des umschlossenen Blutgefäßes ist, differenziert. Das sich ergebende, zeita-bgeleitete Signal wird zu einem spezifischen Zeitpunkt in einen Impuls (auf der Blutdruckwellenform) ausgewertet und die Zeitableitung läuft durch einen (negativen) Maximalwert, wenn der beaufschlagte Manschettendruck angenähert gleich dem unverzerrten arteriellen Druck zu diesem spezifischen Zeitpunkt in der Blutdruck- \ eilenform des zeitabgeleiteten Maximums benachbart zu einer Diastole bei jedem Herzschlag dem diastolischen Druck des Blutgefäßes entspricht.

Wenn auch die in der genannten Patentschrift offenbarte Arbeitsweise einen sehr wesentlichen Fortschritt auf dem Gebiet der Sphygmomanometrie ergibt, ist doch eine relativ kostspielige Vorrichtung für das Interpretieren der Wellenform erforderlich und ist etwas anfällig gegenüber gewissen Störsignalen, wenn auch in einem weniger ausgeprägten Maß als die früheren einschlkägigen Arbeitsweisen.

Eine der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe besteht somit darin, eine Vorrichtung und ein Verfahren für eine relativ preiswerte und genaue Analyse von oszillometrischen Wellenformen zu schaffen unter Ausbilden eines Hinwesies auf den physischen Zustand, und zwar insbesondere den diastolischen und/oder systolischen Blutdruck eines Lebewesens.

Der Erfindungsgegenstand beruht auf der Feststellung, daß bei Auftragen des durch eine Manschette benachbart zu einem Blutgefäß beaufschlagten Drucks gegen eine zweite Zeitableitung des beobachteten Manschettendrucks einschließlich der pulsierenden Wirkungen des geschlossenen Blutgefäßes und sich der beaufschlagte Manschettendruck angenähert zwischen dem diastolischen und dem systolischen Druck des Blutgefäßes befindet, sich in der zweiten Ableitung ein negativer Zacken befindet, der im wesentlichen angenähert bei dem beaufschlagten Manschettendruck verschwindet, der dem diastolischen bzw. dem systolischen Druck entspricht. Weiterhin führt das Anwenden der zweiten Ableitung zu einem Hintenanhalten von Störsignalproblernen, insbesondere niederfrequenten Störsignalen wie sie von bestimmten Muskelaktivitäten und dgl. herrühren.

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Erfindungsgemäß wird eine Vorrichtung für das Bilden von Informationen geschaffen, die einen Hinweis auf den physischen Zustand eines Lebewesens geben und v/eist eine Anordnung für das Umwandeln einer Menge proportional zu einer Summe auf, die eine zeitabhängige fluktuierende Komponente aufweist, die kennzeichnend für den pulsierenden Druck in einem Blutgefäß ist plus einem differierbaren (selektiv veränderbarem) Druck, der extern benachbart zu dem Blutgefäß beaufschlagt wird, und wird in eine Wiedergabe einer zweiten Zeitableitung der Ilenge umgewandelt und es liegt weiterhin eine Anordnung für das Analysieren von Veränderungen in der "Wiedergabe der zweiten Ableitung vor, die durch Differieren (selektives Verändern) des beaufschlagten Drucksinduziert wird, wodurch ein Ausgangssignal gebildet wird, das einen Hinweis auf den physischen Zustand des Lebewesens ergibt. Bevorzugte Mittel für das Durchführen der Analyse weisen eine Anordnung für das Feststellen ob oder ob nicht ein negativer Anteil der zweiten Zeitableitung über einem Schwellenwert liegt und weiterhin eine Anordnung für das Identifizieren, wenn die festgestellte, negative, zweite Zeitableitung zum ersten Mal und/oder zum letzten rial über den negativen Schwellenwert hinausgeht dergestalt auf, daß der hierzu praktisch entsprechende beaufschlagte Druck ein Ausgangssignal liefern kann, das einen Hinweis auf den diastolischen oder systolischen Druck des Blutgefäßes als eine Funktion davon ergibt, ob der beaufschlagte Druck zunahm oder abnahm, sobald die Veränderung in dem Hinweis auftrat. Bei einer bevorzugten erfindungsgemäßen Ausführungsform treten die dem diastolischen und systolischen Druck des Blutgefäßes entsprechenden Drücke praktisch zu dem ersten und letzten Zeitpunkten der zweiten Seitableitung auf, die negativ eine negative Schwelle einer vorherbestimmten Spannungsgröße für aufeinanderfolgende Impulse überschreitet, die über einen beaufschlagten Druckbereich gemessen werden, der den diastolischen und systolischen Druck einschließt. Ob eine erste negative, zweite Zeitableitung über den Schwellenwert hinausgeht und dies einen Hinweis auf einen diastolischen oder einen Hinweis auf einen systolischen Druck bedeutet, ist eine Funktion der Richtung, in der der beaufschlagte Druck verändert wird. Für einen zunehmenden beaufschlagten Druck wird z.B. die erste negative zweite Zeitableitung über den Schwellenwert hinaus-

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gehend Im wesentlichen einen Hinweis auf den diastolischen Druck geben und die letzte ergibt praktisch einen Hinweis auf den systolischen Druck. Der Schwellenwert kann in dynamischer Heise bestimmt v/erden und dies erfordert ein Speichern der Echtzeitdaten. Die Richtung im zeitlichen Sinne, in der die nachfolgende Analyse durchgeführt wird, ist wahlweise und die hier benutzten Ausdrücke "Erster" und "letzter" beziehen sich auf die Echtzeit der Druckdaten .

Die Erfindung betrifft weiterhin ein Verfahren zum Bilden von Informationen, die einen Hinweis auf den physischen Zustand eines Lebewesens ergeben. Das Verfahren besteht darin, daß eine Menge proportional zu einer Summe bestehend aus einer zeitabhängigen, fluktuierenden Komponente, die kennzeichnend für den pulsierenden Druck in einem Blutgefäß ist plus einem differierbaren (selektiv veränderbaren) Druck, der extern benachbart zu dem Blutgefäß beaufschlagt wird in eine Wiedergabe der zweiten Zeitableitung der iienge umgewandelt und (vorzugsweise elektronisch) Veränderungen in der Wiedergabe der zweiten Zeitableitung analysiert werden, die durch selektives Verändern des beaufschlagten Drucks induziert wird unter Ausbilden eines Ausgangssignals, das einen Hinweis auf den physischen Zustand eines Lebewesens ergibt. Speziell besteht das Analysieren darin, daß eine Identifizierung erfolgt, v.-enn der negative Zacken der zweiten Ableitung zuerst oder zuletzt negativ einen Schwellenwert überschreitet, v/obei der einer derartigen Feststellung entsprechende beaufschlagte Druck einen Hinweis auf den diastolischen oder systolischen Druck als eine Funktion der Richtung ergibt, in der der beaufschlagte Druck verändert wird.

3ei einer bevorzugten erfindungsgemäßen Ausführungsform wird die zweite Ableitung mit einem Schwellenwert einer kleinen oder minimalen negativen Größe verglichen, um so sicherzustellen, daß ein über dem Schwellenwert liegender negativer Zacken vorliegt oder nicht vorliegt.

Wach einer weiteren erfindungsgemäßen Ausführungsform wird bei dem Verfahren die zweite Ableitung mit einem Schwellenwert einer kleinen oder minimalen negativen Größe verglichen.

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Ein Ausführungsbeispiel derErfindung ist in den Zeichnungen dargestellt und wird im folgenden näher beschrieben. Es zeigen:

F ig. 1 ein Blockdiagramm und erläutert die erfindungsgemäße Vorrichtung und das erfindungsgemäße Verfahren in Kombination mit einer Ausrüstung zum Messen des Blutdrucks;

F ig. 2 ein Wellenformdiagramm und erläutert P , P und P

ac ac ac

Wellenformen als eine Funktion des Manschettendrucks;

Fig. 3 eine vergrößerte Ansicht eines Teils der verschiedenen Wellenformen nach der Figur 2 und erläutert den übergang von einem beaufschlagten Druck jenseits des diastolischen-systolischen Druckl^ereiches bis zu einem Druck innerhalb dieses Bereiches;

Fig. 4 eine Darstellung der Größe des negativen Anteils der zweiten Ableitung als eine Funktion des beaufschlagten Manschettendrucks;

Fig. 5 einen Teil des Blockdiagramms nach Figur 1 mit weiteren Einzelheiten.

Die Figur 1 zeigt eine bevorzugte erfindungsgemäße Ausführungsform. Es liegt eine Anordnung für das Beaufschlagen eines differierbaren Drucks benachbart zu einem Blutgefäß vor und diese Anordnung weist eine solche zum Messen des Blutdrucks auf. Insbesondere ist hier eine Manschette 3 um einen Arm 5 herum angeordnet gezeigt, der eine Arterie 9 enthält. Die Manschette 3 kann eine typische Blutdruckmanschette sein, so kann es sich um eine Manschette handeln, die üblicherweise angewandt wird, wenn man vermittels eines Stethoskops die Korotkoff Geräusche abhört. Zusammen mit der Manschette liegt als Teil der den Druck beaufschlagenden Anordnung die Pumpe 13 vor, die ein einfacher Gummiballon sein kann, oder es kann sich um eine notorisch angetriebene Pumpe handeln, die über den Schlauch 17 einwirkt. VJie gezeigt, .,'eist die Vorrichtung 13 eine angetriebene Pumpe auf, und das Unterdrucksetzen wird dadurch inganggesetzt, daß ein Startschalter 12 betätigt wird. Das Unterdrucksetzen wird beendigt vermittels manueller oder automatischer Betätigung eines Stoppschalters 14. Das automatische Betätigen des Stoppschalters 14 kann durch ein auf der Leitung auftretendes Signal erfolgen, das entweder bei einem vorherbestimmten Druckwert auftritt oder, wie in der hier gezeigten Aus-

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führungsform sobald ausreichende Daten für das Bestimmen des diastolischen und systolischen Drucks eines Patienten gesammelt worden sind.

Der sich in der Manschette ergebende Druck ist die Summe des durch die Vorrichtung 13 zugeführten differierbaren Drucks und eines pulsierenden Drucks, der auf die zeitabhängigen, pulsierenden Druckveränderungen in der Arterie zurückzuführen ist. Diese Summe wird in der Figur 1 durch S wiedergegeben. Der Manschettendruck wird durch den Druckwandler 21 oder in einer anderen entsprechenden Anordnung gemessen. Wenn auch das von dem Wandler 21 kommende Signal S eine Summe aus dem beaufschlagten Druck und dem pulsierenden Druck ist, ist zu beachten, daß der beaufschlagte Druck (wiedergegeben als P_d_) um ein Vielfaches größer als der pulsierende Druck (wiedergegeben als P ) ist und demgemäß ist

ac

der Uert S praktisch gleich dem durch die Manschette 13 beaufschlagten Druck.

Das Ausgangssignal S des Druckwandlers 21 wird durch den Vorverstärker 25 vorverstärkt und sodann in die ersten und zweiten Zeitableitungen umgewandelt vermittels Hindurchführen durch den Differentiator 31 bzw. Differentiator 18. In praktischer Hinsicht dient der Differentiator 31 dem Kerausfiltern des beaufschlagten Druckteils des durch den Wandler 21 gemessenen Drucks, v.odurch die sich ergebende erste Zeitableitung praktisch die erste Zeitableitung des pulsierenden Drucks und kennzeichnend für die zeitabhängigen pulsierenden Druckschwankungen in der Arterie ist und wird somit als P (oder einfach P) wiedergegeben. In ähnlicher Ueise wird die Differenzierung des P Signals durch den zweiten Differentiator 13 zu der zweiten Zeitableitung der pulsierenden

Komponente (P ) des festgestellten Drucks und wird somit als P

ac . ac

wiedergegeben. Man sieht, daß das erste abgeleitete Signal P_ac kennzeichnend für die Neigung des pulsierenden Drucks P„_ ist.

• · ac

Weiterhin ist die zweite Zeitableitung P kennzeichnend für die Veränderungsrate der Neigung des pulsierenden Drucks P„_.

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- 14 Unter Bezugnahme auf die Figuren 2 und 3 sind dort die entsprechen-

den P„, ?__ und P Uellenforraen als eine Funktion der Drucksunune S oder im v/esentlichen des differierbaren beaufschlagten Drucks der Manschette 3 wiedergegeben. Es ist allgemein bekannt, daß die diastolischen und systolischen Druckmessungen durchgeführt v/erden können entweder durch Erhöhen des auf die Manschette 3 beaufschlagten Drucks oder durch Verringern dieses Drucks ausgehend von einem vorhergehenden erhöhten Wert. Wenn somit die Wellenformen nach der Figur 2 von links nach rechts gelesen werden, treffen dieselben auf eine abnehmende beaufschl,agte Druckneigung zu und wenn von rechts nach links gelesen, treffen dieselben auf eine zuenehmende beaufchlagte Druckneigung zu. In jedem Fall wird der systolische Druck des Patienten bei einem höheren beaufschlagten Druck als für den diastolischen Druck auftreten. Vermittels der erfindungsgemäßen Arbeitsweise wird festgestellt, daß der in der Figur 2 wiedergegeoene systolische Druck des Patinenten sich auf etwa 115 mm Hg (Torr) und der diastolische Druck sich auf etwa 75 ram Hg (Torr) beläuft.
Bei Verringern des durch die Manschette 3 beaufschlagten Drucks nimmt das P Signal bezüglich seiner Amplitude bis zu einem

a^c
Punkt zwischen dem systolischen und diastolischen Druck zu und zeigt sodann eine Abnahme der Amplitude. Als noch wichtiger wurde gefunden, daß die P Wellenform eine relativ scharfe oder spitz-

aC

winklige linke Schulter bei dem systolischen Druck entwickelt oder annimmt und die Schärfe oder der Winkel dieser Schulter wird spitzer bei Erreichen des Mittelbereiches des systolisch-diastolischen Drucks und wird weniger spitz bei Annähern an den diastolischen Druck bis bei oder nachfolgend zu dem diastolischen Druck die linke Schulter der Wellenform nicht mehr spitz ist und in die allgemein abgerundete Form zurückkehrt, die sie vor dem diastolischen Druck aufweist.

Wenn man auch nicht genau weiß, wodurch die scharfe oder spitze linke Ecke der pulsierenden Wellenform bei diesem Herzschlag in dem diastolisch-äystolischen Bereich ausgebildet wird, ermöglicht dieselbe doch eine Analyse der zweiten Zeitableitung derselben (P ), die in der Lage ist relativ genau den systolischen und diastolischen des Patienten zu identifizieren. Die erfindungsgemäße Verfahrensweise führt dazu, daß der festgestellte sjstoli-

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sehe Druck praktisch genau demjenigen entspricht, der durch das erste Korotkoff Geräusch bestimmt wird und der diastolische Druck wird so bestimmt, daß derselbe etwas niedriger als derjenige ist, der durch die vierten Phasenkorotkoff-Geräusche gemessen wird und ist praktisch gleich demjenigen, der durch die fünften Phasen-Korotkoff Geräusche gemessen wird.

Eine genaue Beobachtung der P__ Wellenform zeigt, daß bei Verringern des beaufschlagten Drucks und Annähern an den systolischen Druck des Patienten eine kleine negative Zacke beginnt, die bei dem systolischen Druck meßbar wird und setzt sich fort unter Zunahme der negativen Größe bei weiterem Druckabfall über den systolisch-diastolischen Bereich bis zu einem Maximum in dem liittelbereich und nimmt sodann in ihrer Größe bis zu dem Punkt ab, wo dieselbe nicht mehr meßbar ist, und zwar praktisch bei dem Druck, der dem diastolischen Druck entspricht. Das Merkmal der P Wellenform tritt auf aufgrund der relativ scharfen Ecke oder

spitzen Winkels, der über dem diastolisch-systolischen Bereich vorliegt und im wesentlichen mit demselben beginnt und endet. Die Figur 3, die vergrößert einen Teil der Darstellung nach der Figur 2 zu dem Zeitpunkt des systolischen Drucks wiedergibt, verdeutlicht die obigen Darlegungen. Die negativen Zacken oder Imoulse 20 in der zweiten Zeit-abgeleiteten Wellenform P ergeben sich aufgrund der nach unten gerichteten Neigung der hinteren Kante der P Wellenform, die sich ihrerseits aufgrund einer

aC

negativen Veränderung der Neigung der P Wellenform ergibt. Eine ausgeprägte Veränderung in der Neigung der P Wellenform tritt

clC

zu Ende des sjstolischen Anstiegs ein, und zu diesem Zeitpunkt wird die Neigung entweder negativ oder wenigstens weniger positiv. Wenn diese Veränderung in der Neigung der P _ Wellenform plötzlich eintritt oder zu einer scharfen Schulter führt, sieht man diese Plötzlichkeit in einer steilen negativen Neigung der hinte-

ren Kante der P„„ Wellenform, die demgemäß die negative Größe • · ac

der P Wellenform erhöht.

Um die Punkte des systolischen und diastolischen Drucks zu identifizieren, liegt ein negativer Schwellenwert vor, der in den Figuren 2, 3 und 4 durch die Linie 22 wiedergegeben ist. Der

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Schwellenwert 22 ist ein Signalspannungswert oder Größe, die nur geringfügig unter oder negativ relativ zu der Nullbasisspannung der P Wellenform liegt. Insbesondere kann der Schwellenwert so ausgewählt werden, daß derselbe ein vorherbestimmter Bruchteil der negativen Spannung des am weitesten in das Negative gehenden Zackens 20 in der Serie ist, ..odurch sich ein dynamischer Schwellenwert 22 ergibt. So kann der Schwellenwert 22 z.J. so ausgewählt werden, daß derselbe einen negativen Spannungswert besitzt, der sich auf etwa 1 bis 1/7 oder 1/10 der negativen Spannung beläuft bis zu der sich der Impuls 20 am weitesten in das Negative erstreckt. Wenn auch ein vorherbestimmter Schwellenwert angewandt werden kann, vermeidet der dynamische Schwellenwert das Problem eines festgelegten Schwellenwertes bei Vorliegen von P Signalen,

ac

die sich von Patient zu Patient in ihrer Amplitude unterscheiden oder eine Funktion der momentanen Situation sind.

Unter Bezugnahme auf die Figur 4 ist dort die Größe der negativen

P Maxima in willkürlichen Einheiten als eine Funktion des Manac

schettendrucks aufgezeichnet. Anhand dieser Aufzeichnung sieht man, daß die negative Größe des P Wellensignals für die Blutdruckimpulse jenseits des diastolisch-sy stolischen Bereiches einen Wert aufweisen, der praktisch gleich null ist und daß die negativen Maximagrößen des mittleren Bereiches dem Wert von 50 entsprechen. Man sieht weiterhin, daß das negative P Maximum der kleinsten

ac

Größe, die nicht null ist, benachbart zu dem systolischen Druck eintritt und eine Größe von fewa 5 Einheiten besitzt. Durch Anwenden eines dynamischen Schwellenwertes 22, dessen Größe sich auf etwa 1/10 desjenigen des maximalen negativen P Maximums beläuft, werden somit die Punkte des diastolischen und systolischen Drucks mit einem guten Ausmaß an Genauigkeit identifiziert.

Indem die beaufschlagten Manschettendrücke praktisch zu dem Zeitpunkt identifiziert werden, bei dem die P Zacken negativ zum ersten und letzten Mal über dem Schwellenwert 22 liegen, können diese Drücke sodann als diastolische und systolische Drücke in Form von Ausgangssignalen geliefert werden in Abhängigkeit von der Richtung, in der der Manschettendruck geändert wird. Die negativen P Zacken 20 und 20" entsprechen im wesentlichen dem diastoac

lischen bzw. dem systolischen Druck.

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Unter Bezugnahme auf die Figuren 1 und 5 sieht man, daß die Vorrichtung vollständig in analoger Form oder wahlweise vollständig oder teilweise in digitaler Form arbeiten kann. Bei einer bevorzugten Anordnung sind der Vorverstärker 25, der Differentiator 31 und Differentiator 18 vorzugsweise analoge Kreise, wobei die verbleibende Schaltkreisanordnung ausschließlich des abschließenden Ausgangs digital ist und ein entsprechend programmierter Mikroprozessor angewandt wird. Die nachfolgende Erläuterung der Signalverarbeitungsschaltung ist allgemein funktionell, das Erstellen derselben ergibt sich jedoch ohne weiteres für den Fachmann. In ähnlicher Weise sind Schaltungen für das Umwandlen zwischen den analogen und digitalen Formen nur angedeutet und nicht speziell erläutert. Die P Wellenform, die an dem Ausgang des Differentiators 18 auftritt, wird über die Leitung 35 zu der Wellenform analysierschal tung geführt, die allgemein aus dem Schwellenwertdetektor 36 für das Feststellen ob oder ob nicht die negativen P Impulse über dem Schwellenwert 22 liegen, und einen Zustandsveränderungs- oder Übergangsfeststellkreis 52 aufweist, der auf das Ausgangssignal des Schwellenwertfeststellkreises 52 anspricht unter Anzeigen, ..elches einer Reihe von P__ Impulsen zuerst und/oder zuletzt negativ über den Schwellenwert hinausgeht als eien Funktion des Differierens des über einen Bereich beaufschlagten Drucks. Der beaufschlagte Druck (S^P^) » äer einer festgestellten Zustandsveränderung entspricht, \.ird sodann durch eine geeignete Vorrichtung 54 herausgelesen oder wiedergegeben.

Zur weiteren Erläuterung der nachfolgenden Erklärungen kann auf die bereits erwähnte US--S 3 903 872 und die US--S (US-.atentanmeldung SlT 578 047) bezug genommen werden. Das P Signal an dem Ausgang des Differentiators 31 wird zweckmäßigerweise für Taktzwecke angewandt und vermittels des Leiters 37 dem Eingang des Komperators 38 zugeführt. Der andere Eingang des Komperators 38 ist über den Leiter 39 mit einer Nullbezugsspannung, wie der Erdung verbunden. In dieser Weise bleibt der Ausgang des Komperators 38 bei null solange wie die erste abgeleitete P„„ Wellenform

ClC

sich unter einer Nullbezugslinie befindet und schaltet auf den Einheitswert oder eine, sobald P__ positiv wird während des systo-

clC

lischen Anstieges jedes Blutdruckimpulses. Der Ausgang des Kompe-

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rators 38 ist über die Leitung 40 mit dem Eingang eines Taktgebers 41 verbunden, und die Null-zu-Einheit übergänge dienen dazu den Taktgeber 41 wieder in Funktion zu setzen.

Ein Ausgang des Taktgebers 41 ist über die Leitung 42 mit dem Schwellenwertfeststellkreis 36 und den Übergangsfeststellkreis 52 für das Steuern der Intra- und Inter-Impulsanalysetaktgebung verbunden. In typischer Weise wird die auf der Leitung 35 auftretende P Wellenform von einer analogen in eine digitale Form mit einer Rake umgewandelt, die in typischer Weise zwischen aufeinanderfolgenden Herzschlägen etwa 50 bis 150 Abtastungen ergibt. Um die Wirkung von Störsignalen zu verringern, .:önnen verschiedene aufeinanderfolgende Intraimpulsabtastungen in einen Durchschnittswert überführt werden, und der kontinuierlich auf den letzten Stand gebrachte Durchschnittswert wird sodann als das auf der Leitung 35 auftretende P Signal dem wahlweisen Kreis 60 zugeführt werden, der in bekannter Weise dergestalt arbeitet, daß der durch jede Blutdruckpulsierung erreichte maximal negative Wert in bekannter Weise abgetastet und gehalten wird. Dieses pro Impuls negative Maximum kann sodann einmal für jeden Impuls festgestellt und als der kennzeichnende negative Wert für diesen Impuls angewandt werden bis ein Austausch durch einen neuen Wert bei dem nächsten Impuls erfolgt. Vermittels Durchführen dieser Funktion an dieser Stelle v/ird das Erfordernis vermieden dies bei mehreren nachfolgenden Stellen zu tun.

Unter Bezugnahme auf die Figur 5 werden die durch den Kreis 60 bestimmten, pro Impuls maximalen, negativen Werte vermittels der Leitung 61 den geeigneten Eingängen einer zuletzt-herein/zuerst heraus Speichereinheit 62, Komparator 63, Komparator 64 und Tor 65 zugeführt. Das Tor 65 und der Komparator 64 werden dazu angewandt, um dynamisch den Schwellenwert festzustellen, der in den Figuren 2 bis 4 durch die Linie 22 wiedergegeben ist. Die auf der Leitung 61 auftretenden Signale v/erden durch die Wellenform wiedergegeben, die darunter gezeigt ist und besitzen lediglich negative Werte, und diese Vierte sind minimal oder kleiner als der Schwellenwert 22 jenseits jedes Endes des diastolischen-systolischen Druck-Jereiches und sind signifikant und gleich oder größer als der Schwellenwert in dem diastolisch-systolischen Druckbereich. Der durch die Linie 22 wiedergegebene Schwellenwert kann eine Größe

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aufweisen, die sich auf efca 1/10 der naxiraalen negativen Größe

• ·

beläuft, die die -P„ Signale in dem Mittelbereich zwischen dem

clC

diastolischen und dem systolischen Druck erfahren. Bei der Bestimmung dieses Schwellenwertes steuert der Komparator 64 über die Leitung 66 das Tor 65. Das Tor 65 führt über die Leitung 67 einen ausgewählten Wert der -P.,_ Impulse in die Speichereihheit 68 ein. Der Wert der in der Speichereinheit 68 gespeicherten ilenge wird dem Komparator 64 über die Leitung 69 zugeführt. In dem Komparator 64 werden gespeicherte, vorläufige, frühere Wiedergaben des durch die verschiedenen vorangegangenen P Impulse erreichten maximalen negativen Viertes mit den derzeitigen Vierten der eingeführten Menge verglichen und über die Leitung 61 in den Komparator 64 eingeführt. Wenn ein Wert der dem Komparator 64 über die Leitung 61 zugeführten -Ρ__ Menge größer als die vorläufige gespeicherte Menge in der Speichereinheit 68 ist, wird das Tor 65 durch den Komparator 64 über die Leitung 66 in Funktion gesetzt und der größere negative Wert der Menge ersetzt den vorläufigen maximalen Wert in der Speichereinheit 68.

Der vorläufige maximale Wert der Menge in der Speichereinheit wird über die Leitung 69 in eine um 10 teilende Einheit 70 eingeführt, in der derselben um einen Faktor von 10 geteilt wird. Das Ausgangssignal der um 10 teilenden Einheit 70, siehe die Leitung 71, stellt einen Wert dar, der 1/10 des vorläufigen maximalen viertes ist, der in der Einheit 68 gespeichert ist. Der Vorläufige maximale und in der Einheit 68 gespeicherte Wert wird normalerweise weiterhin zunehmen bis ein abschließendes oder sich im Gleichgewichtszustand befindendes Maximum irgendwo in der Mitte des diastolischen-systolischen Bereiches erreicht worden ist. In ähnlicher Weise wird der durch die Leitung 71 wiedergegebene 1/10 Maximalwert ebenfalls ein beständiges Maximum erreichen und aufrechterhalten, sobald die Mitte des diastolisch-systolifcschen Bereiches erreicht worden ist.

Das durch die Leitung 71 wiedrgegebene Schwellensignal wird dem

• ·

Eingang des Komparators 63 für einen Vergleich mit dem-P__ Signalen zugeführt, die auf der Leitung 61 an dem anderen Eingang des Comparators auftreten. Der Komparator 63 arbeitet dergestalt, daß dessen durch die Leitung 51 wiedergegebenes Ausgangssignal

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sich bei einem logischen Ilullwert solange befindet wie das Signal auf der Leitung 61 negativ die Größe des Schwellensignals auf der Leitung 71 überschreitet. Bei der hier gezeigten Ausführungsform ist ein zunehmender beaufschlagter Druck angenommen worden und somit wird das Ausgangssignal des Komparators 72 sich bei einem logischen IJullzustand über das untere Teil der Druckneigung einschließlich des diastolischen Drucks befinden und wird sich nur in den logischen Einszustand verändern, wenn die auf der Leitung 51 auftretende negative Menge eine geringere Größe als der Schwellenwert auf der Leitung 51 besitzt, wie dies bei dem systolischen Druck eintritt.Bei dem systolischen Druck werden die relativen Größen der Eingangssignale des Komparators 63 umgekehrt, und das auf der Leitung 72 auftretende Ausgangssignal wird in einen logischen Einszustand überführt, wie durch den Pfeil auf der Wellenform benachbart hierzu wiedergegeben und der in das Positive gehende Schritt wird sodann dazu angewandt einen Hinweis auf das Auftreten des systolischen Drucks zu ergeben, wie weiter unten erläutert.

Man sieht, daß das Bestimmen eines Schwellenwertes auf der Leitung 71 bei dem dem diastolischen Druck entsprechenden, niedrigen beaufschlagten Druck zu diesem Zeitpunkt nicht die geeignete "Gleichgewichtszustands"-Größe ist, die als 1/10 des maximalen negativen Viertes v/iedergegeben wird, der über dem gesamten Druck- ~ereich erreicht worden ist. Daher sollte die Suche nach dem beaufschlagten Druck, :.-ei dem das -P__ Signal zunächst negativ

aC

den "Gleichgewichtszustandds-Schwellenwert überschreitet, nicht durchgeführt werden bis nach den Auftreten der Echtzeit des diastolischen Drucks und der abschließenden Bestimmung des Schwellenwertes. Aus diesem Grund ist es erforderlich, sowohl

TT

die -P Signale, die auf der Leitung 61 auftreten, als auch ac

die beaufschlagten Druckwerte, die auf der Leitung 56 auftreten, über den gesamten diastolischen-systolischen Druckbereich zu speichern, um anschließend "zurückzuschauen" zwecks Feststellen des diastolischen Drucks. Die Speichereinheit 62 ist zuletzherein, zuerst-heraus Art und kann einen sogenannten "push-down stack" aufweisen. Die auf der Leitung 61 auftretenden Echtzeitdaten werden sodann nacheinander in die Speichereinheit 62 einge-

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geführt vermitels der auf der Leitung 42 auftretenden Taktimpulse. Die Datenlänge der Speichereinheit 62 ist wenigstens ausreichend, um den gesamten diastolisch-systolischen Bereich aufzunehmen. Bei der hiergezeigten Ausführungsform dient das Feststellen des systolischen Drucks durch den Komparator 63, vie durch die Leitung 61 wiedergegeben, dazu ein Signal auf der Leitung 15 auszubilden, das der Schaltung 14 zugeführt wird zwecks Beenden einer weiteren Zunahme des Manschettendrucke und Ingangsetzen eines schnellen Druckablasses. Somit wird das letzte oder vorletzte in die Speichereinheit 62 eingeführte Signal das negative P Signal aufweisen, das mit einem Hinweis auf den systolischen Druck kommensurat ist und ein Signal in Richtung auf das andere Ende der Speichereinheit 62 wird einen Hinweis auf den diastolischen Druck darstellen. Zu diesem Zeitpunkt ist natürlich das "Gleichgewichtszustands" -Schwellensignal auf der Leitung 71 bestimmt worden, und die Daten in der Speichereinheit 62 werden umgekehrt herausgelesen, siehe die Leitung 72 dergestalt, daß sodann der Punkt des diastolischen Drucks bestimmt werden kann. Dieses umgekehrte Herauslesen der Daten in der Speichereinheit 62 wird durch Aussteuersignale gesteuert, wie durch die Leitung 63 wiedergegeben, die durch die Aussteuerkreisschaltung 74 geliefert werden, die durch den auf der Leitung 51 des Komparators 63 auftretenden positiven Schritt in Funktion gesetzt wird.

Die über die Leitung 72 aus der Speichereinheit 62 herausgelese-

• ·

nen -P Daten werden einem Eingang des Komparators 75 zügeführt und der andere Eingang dieses Komparators empfängt das auf der Leitung 71 vorliegende Schwellensignal. Da die Daten aus der Speichereinheit 62 in umgekehrter Richtung herausgelesen werden, und dieses Herauslesen kurz nach dem Auftreten der Echtzeit des systolischen Drucks, wie durch den Komparator 63 erkannt, beginnt, werden die dem Komparator 75 zugeführten Daten im wesentliehen sofort das -P,_ Signal sein, das mit dem systolischen Druck kommensurat ist, und diese Daten werden zeitlich gesehen rückwärts durch den diastolisch-systolischen Druckbereich zu wenigstens dem Signal geführt, das dem diastolischen Druck entspricht. Der Komparator 75 weist eine Bauart ähnlich derjenigen des Kmparators 63 auf und verbleibt im logischen Nullzustand solange wie

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die auf der Leitung 72 auftretenden Daten negativ die Größe des auf der Leitung 71 auftretenden Schweliensignals überschreiten. Das Ausgangssignal des Kmparators, vie durch die Leitung 50 wiedergegbben, v/ird in den logischen Einszustand überführt, wie in der Wellenform benachbart hierzu gezeigt, und zwar dann, wenn bei dem diastolischen Druck das -P__ Signal eine kleinere Größe

aC

als das Schwellenwertsignal aufweist, ilan sieht weiterhin, daß sich der Ausgang 5 0 des Komparators 75 zunächst in einem logischen Einswert befinden kann und sofort in den logischen Nullwert bei dem systolischen Druck übergeht, und zwar insbesondere wenn die abschließend in der Einheit 62 gespeicherten Daten geringfügig über dem systolischen Druck liegen. Bei der hier gezeigten Ausführungsform ist dies jedoch ohne Konsequenz, da die in das positive gehenden Kanten der Ausgangssignale der Kmparatoren 75 und 63 zur Taktgebung und nicht für spezielle logische Werte angewandt werden.

Unter Bezugnahme auf die Schaltung 52 für das Feststellen des Übergangs oder der Zustandsveränderung werden die Ausgangssignale 50 und 51 der Eomparatoren 75 und 63 den Triggereingängen der monostabilen Multivibratoren 76 und 77 zugeführt. Der monostabile Multivibrator 76 spricht auf den positiven Schritt in dem Ausgangssignal des Eomparators 75 an, der bei dem diastolischen Druck auftritt unter Erzeugen eines Ausgangsimpulses, wie durch die Leitung 78 wiedergegeben zwecks Steuern der Dateneinführung in das Register 79. In ähnlicher Weise spricht der monostabile Multivibrator 77 auf den in das Positive gehenden Schritt in dem Ausgangssignal des Komparators 63 bei dem systolischen Druck an unter Erzeugen eines Ausgangsimpulses, wie durch die Leitung 15 wiedergegeben, /odurch nicht nur die Druckveränderung der Manschette 3 beendet wird, sondern hierdurch wird ebenfalls die Einführung der Daten in das Register 80 gesteuert. Man sieht, daß die von den monostabilen Multivibratoren 77 und 76 kommenden Impulsausgangssignale dem Echtzeit-Auftreten des systolischen Drucks und dem zeitlich verzögerten Auftreten des diastolischen Drucks entsprechen. Man sieht weiterhin, daß die ins Positive gehenden Ausgangssignale der Komparatoren 75 und 63 dazu angewandt

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werden können, um direkt die Einführung der Daten 79 und 80 zu steuern und können sodann dazu angewandt werden die oben erwähnte Zustandsänderung festzustellen.

Wenn auch der diastolische Druck der Echtzeit vor dem systolischen Druck auftritt, erfolgt doch die Datenverarbeitung dergestalt, daß der systolische Druck zuerst erkannt und der diastolische Druck sodann erkannt wird, .-omit wird das auf der Leitung 56 auftretende Signal, das im wesentlichen kennzeichnend für den beaufschlagten Druck ist, direkt dem Dateneingang des Registers 80 und zusätzlich dem Dateneingang der zuletzt-herein-zuerst heraus Speichereinheit 81 zugeführt. Nach Abschluß der Echtzeit-Zunahme in dem beaufschlagten Druck wird ein Impuls, wie durch die Leitung 15 wiedergegeben, erzeugt für die Einführung des entsprechenden beaufschlagten Druckwertes in das Register 80 und dieser Wert gibt einen Hinweis auf den systolsichen Druck.

Die LIFO-Speichereinheit 81 arbeitet praktisch identisch wie die Speichereinheit 62 und empfängt somit über die Leitung 42 Taktjignale und über die Leitung 42 umgekehrte LIFO-Steuersignale. Die in der Einheit 81 gespeicherten Daten werden in LIFO-Art herausgelesen, und wie durch die Leitung 82 wiedergegeben, auf den Dateneingang des Registers 79 gegeben. Somit wird der in das Register 79 eingeführte Wert des beaufschlagten Drucks dem -P Viert entsprechen, der zu der Erzeugung des Steuerimpulses

führte, der wiederum dem diastolischen Druck entspricht.

Die Ausgangssignale der Register 79 und 80, siehe die Leitungen 83 und 84, werden den entsprechenden Eingängen der Vorrichtung zugeführt zwecks Herauslesen und/oder optischer Wiedergabe. Obgleich bei der hier gezeigten Ausführungsform der systolische Druckwert vor dem diastolischen Druckwert zur Verfügung steht, kann die Vorrichtung 74 so gesteuert werden, daß dieselbe wartet bis der diastolische Druckwert zur Verfügung steht bevor beide Vierte wiedergegeben werden. Man sieht weiterhin, daß ein nach unten richten des beaufschlagten Manschettendrucks hätte ange-

andt werden können, vodurch sich eine entsprechende Zeitinversion der gesammelten Daten und der Verarbeitung derselben ergibt. Weiterhin sieht man, daß die Speichereinheiten 62 und 81 in Fortfall kommen können und die diastolischen und systolischen Druck-

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bestimmungen in dem Echtzeitbereich gemacht werden, wenn ein vorherbestimmter, festgelegter Schwellenwert angeandt wird, und dies anstelle einer dynamischen Bestimmung dieses Wertes, obgleich eine derartige Anordnung natürlich mit Nachteilen behaftet wäre, .ie weiter oben dargelegt.

Zur weiteren Verbesserung der Leistungsfähigkeit des Blutdruckmonitors können auch zusätzliche logische und Steuermerkmale angewandt werden, die hier nicht beschrieben sind. Wenn die P__

αν

Signale ein Störsignal aufweisen sollten, das in der negativen Größe auf die "falsche" Seite des Schwellenwertes 22 fällt, Jönnte sich eine nicht richtige Bestimmung des Übergangspunktes ergeben bei dem der Schwellenwert gekreuzt wird, odurch sich eine fehlerhafte Bestimmung des diastolischen oder systolischen Drucks ergibt. Größtenteils wird dieses Problem dadurch hintenangehalten, daß ein Durchschnittswert der analysierten Daten gebildet wird, jedoch kann es sich weiterhin als zweckmäßig erweisen, verschiedene aufeinanderfolaende Datenpunkte zu analysieren, um so festzustellen, ob der übergang tatsächlich ein gültiger war. Somit kann ein die Gültigkeit oder Ungültigkeit angebendes Steuersignal erzeugt und dazu angewandt v/erden, entweder bestimmte Entscheidungen für gültig oder für ungültig zu erklären und die Analyse fortzusetzen bis gültige Daten erhalten werden.

In dem Fall, wo die Neigungsrate des beaufschlagten Drucks langsam ist (d.h. etwa 2 nua Kg/sec.) ergeben die ersten und letzten

-P Maxima 20' und 20", die über dem Schwellenwert 22 liegen, ac

einen guten Hinweis auf die diastolischen und systolischen Drücke. Wenn jedoch die Druckneigungsrate wesentlich schneller dergestalt ist, daß der beaufschlagte Druck um 5 bis 10 mm Kg oder mehr pro Impuls schwankt, kann es sich als zweckmäßig erweisen, zwecks verbesserter Genauigkeit zwischen den beaufschlagten Druckwerten

• ·

zu interpolieren, die den benachbarten P__ entsprechen, vobei ein .. ac

P_„ Wert über dem Schwellenwert 22 liegt und der andere nicht. Wahlweise können die verschiedenen -P_o„ Werte, die gerade über

ac

dem Schwellenwert 22 benachbart zu einem übergang liegen, auf den Schwellenwert extrapoliert werden, und das gleiche trifft auf die kommensuraten Werte des beaufschlagten Drucks zu.

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Claims

PATENTANWALT D-I BERLIN 33 14.12.77

MANFREDMIEHE falkenr.ed 4

TeMm: (030) (MWSS Diplom-Chemiker Λ ¹I C TJ C Q Tetefranrnw: ΙΝΓΛ/SmOP BERLIN

ÜS/02/2370 AO-2993

AMERICAN OPTICAL CORPORATION Southbridge, Mass. Ο155Ο, USA

Vorrichtung und Verfahren, bei denen die zweite Ableitung der oszillometrischen Wellenform für die Bildung sphygmometrischer Informationen angewandt wird

Patentansprüche

( 1J Vorrichtung für das Bilden von Informationen, die einen Hinweis auf den physischen Zustand eines Lebewesens geben, gekennzeichnet durch die Kombination dernachfolgenden Merkmale:

a) eine Anordnung für das Beaufschlagen eines selektiv veränderbaren Drucks auf das Lebewesen benachbart zu einem BlButgefäß;

b) eine Anordnung für das Messen einer fluktuierenden Menge proportional zu einer Summe, .obei die Summe aus einer zeitabhängigen fluktuierenden Komponente kennzeichnend für den pulsierenden Druck in dem Blutgefäß plus dem selektiv veränderbaren Druck besteht, der extern benachbart zu dem Blutgefäß beaufschlagt wird;

c) eine Anordnung für das Umwandeln der Menge in eine Wiedergabe einer Zeitableitung wenigstens der fluktuierenden Komponente derselben, obei die Zeitableitung wenigstens die zweite Zeitableitung der fluktuierenden Komponente ist;

d) eine Anordnung für das Analysieren von Veränderungen in der Wiedergabe der wenigstens zweiten Zeitableitung, die durch Verändern des beaufschlagten Drucks induziert wird, die Analysieranordnung eine Anordnung für das Bestimmen und die Wiedergabe ob oder ob nicht die wenigstens zweite Zeitableitung wenigstens einen speziellen negativen Schwellenwert erreicht und eine Anordnung aufweist, die auf eine Veränderung in dem Zustand der Wiedergabe des Erreichens des Schwellenwertes als eine Funktion des beaufschlagten Drucks anspricht, unter

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Ausbilden eines Ausgangssignals, das einen Hinweis auf den physischen Zustand des Lebewesens gibt.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Ausgangssignal im wesentlichen dem beaufschlagten Druck entspricht, der zu einer entsprechenden Sustandsveränderung führt und eng angenähert gleich wenigstens dem diastolischen oder systolischen Druck des Blutgefäßes ist, wie es durch die Richtung der Zustanüsveränderung als eine Funktion der Richtung der beaufschlagten Druckveränderung bestimmt wird.
3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daßdie Zustandsveränderung der Wiedergabe des Srreichens des Schwellenwertes gegenüber einer Wiedergabe des Vorliegens des negativen Viertes der zweiten Ableitung dazu führt, daß das Ausgangssignal ein diastolischer Druck ist, wenn der beaufschlagte Druck verringert wird und ein systolischer Druck ist, wenn der beaufschlagte Druck erhöht wird, sowie das Umgekehrte gilt, «o die Zustandsveränderung der Wiedergabe des Erreichens des Schwellenwertes eine Wiedergabe des Hichtvorliegens des negativen Wertes der zv/eiten Ableitung darstellt.
4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der beaufschlagte Druck über einen ausreichenden Bereich veränderbar ist, um den diastolischen und den systolischen Druck des Blutgefäßes einzuschließen, sowie das Ausgangssignal sowohl den diastolischen als auch den systolischen Druck einschließt.
5. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der spezielle Schwellenwert ein relativ negativer Wert kleinster Größe der zweiten Zeitableitung ist.
6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Wiedergabeanordnung für das Erreichen des Schwellenwertes eine Anordnung für das dynamische Bestimmen des speziellen Schwellenwertes als eine Funktion der größten negativen Größe, die durch die Wiedergabe der zweiten Zeitableitung über einen kontinuierlichen Bereich des beaufschlagten Drucks erreicht worden ist, ..obei der Bereich den diastolischen und systolischen Druck des Blutgefäßes einschließt, aufweist.

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7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß sich der dynamisch' TestgesHifeillte ^ScHvrarlleriWfert-«uf praktisch 1/10 der Größe der größten negativen Groiie "fce'liaüfty³die" durch die : Wiedergabe deri zweiten ^rZeitableituntg^;e;rr₍eriqht ^ird-, _{r r} . , . _r
S. Vorrichtung "für "das Äüsbildidn ^!vön"^'nfeÖrraä^ioheriV'die öinen Hinweis auf den physiscnenT zustand eih^s^Lelje^^eriV'erg^ben⁰;·—^^ «Vörrichtung eine ÄiibVdhung' £ür "däö Ööaüf schla^eif -eühesrseiIe'H%iv-Veränderbar ren Drucks auf "Has '"Leljewesen benachbaft' zu einfam aiAitgef äß lind-eine Anordnung fur da's "lessen 'einer¹¹ fluktuieTendön Menge propöftiönal zu einer Summe aufweist, wobei die Summe aus einer~zeitabhängigen .fluktuier eiMen^::Komgonei¥te kennzeichnend fvjf ^tSen;opulsierenden_vprupk _rin dera plussöeM'-" seleEtivi veränderbare».,^rviqk besteht^, ,d.er ,extern

2\i-^«i Biuitgefäßibeaiaf schlagt ^wtrd^,; g_ca k en η ,ze ich η e't' ^; durdn^die iKoßbination öer nachfolgenden Herlqaa Ie:

a) eine Anordnung für das Umwandeln der Menge in eine Wiedergabe einer Seitableitung wenigstens der fluktuierenden Komponente derselben, wobei die Zeitableitung wenigstens die zweite Zeitableitung der fluktuierenden Komponente ist;

b) eine Anordnung für das Analysieren von Veränderungen in der Wiedergabe der wenigstens zweiten Zeitableitung, die durch Veränderungen des beaufschlagten Drucks induziert werden, wobei die Analysiervorrichtung eine Anordnung für das Bestimmen und die Wiedergabe ob oder ob nicht wenigstens die zweite Zeitableitung wenigstens einen speziellen Schwellenwert erreicht und eine Anordnung aufweist, die aufeine Veränderung in dem Zustand der Wiedergabe des Erreichen des Schwellenwertes als eine Funktion des beaufschlagten Drucks anspricht unter Ausbilden eines Ausgangssignals, das einen Hinweis auf den physischen Zustand des Lebewesens ergibt.
9. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß der spezielle Schwellenwert ein Minimum relativ negativer Größe der wenigstens zweiten Zeitableitung aufweist.
10. Verfahren zum Bilden von Informationen, die einen Hinweis auf den physischen Zustand eines Lebewesens ergeben, gekennzeichnet durch die Kombination dernachfolgenden Merkmale:

a) Beaufschlagen eines selektiv veränderbaren Drucks auf das Lebeesen extern benachbart zu dem Blutgefäß;

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b) Hessen einer Menge proportional zu einer Summe, wobei die Summe aus einer zeitabhängigen fluktuierenden Komponente kennzeichnend für den pulsierenden Druck in dem Blutgefäß plus dem veränderlichen Druck besteht, der extern benachbart zu dem Blutgefäß beaufschlagt wird;

c) Umwandeln der Menge in eine Wiedergabe derzweiten Zeitableitung wenigstens der fluktuierenden Komponente derselben;

d) Analysieren der Veränderungen in der Wiedergabe in der zweiten Zeitableitung, wie sie durch Verändern des beaufschlagten Drucks induziert wird, bei dem Analysieren festgestellt und wiedergegeben wird, ob oder ob nicht die zweite Zeitableitung wenigstens einen speziellen negativen Schwellenwert erreicht und die ZustandsverHnderung der Wiedergabe des Erreichen des Schwellenwertes in aufeinanderfolgenden Impulsen als eine Funktion des beaufschlagten Drucks identifiziert wird, und

ά)ausgehend von der Identifizierung ein Ausgangssignal ausgebildet wird, das einen Hinweis auf den physischen Zustand eines Lebewesens ergibt.
11. Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß das Ausgangssignal praktisch den beaufschlagten Druck entspricht, wodurch eine entsprechende Zustandsveränderung ergibt und ist stark angenähert gleich wenigstens dem diastolischen oder dem systolischen Druck des Blutgefäßes, ..ie es durch die Richtung der Zustandsveränderung als einer Funktion der Richtung der beaufschlagten Druckveränderung bestimmt wird.
12. Verfahren nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Zustandsveränderung der Wiedergabe des Erreichens des Schwellenwertes gegenüber einer Wiedergabe des Vorliegens des negativen Wertes der zweiten Zeitableitung dazu führt, daß das Ausgangssignal der diastolische Druck ist, wenn der beaufschlagte Druck verringert wird und der systolische ist, wenn der beaufschlagte Druck erhöht wird, das Umgekehrte zutrifft, dort wo die Zustandsveränderung der Wiedergabe des Erreichens des Schwellenwertes eine Wiedergabe des Nichtvorliegens des negativen Wertes der zweiten Ableitung ist.
13. Verfahren nach Ansrpuch 12, dadurch gekennzeichnet/ daß der beaufschlagtge Druck über einen ausreichenden Bereich verändert wird unter Einschließen des diastolischen und des

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systolischen Drucksdes Blutgefäßes, so daß das Ausgangssignal sowohl den diastolischen als auch den systolischen Blutdruck umschließt.
14. Verfahren nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß der spezielle Schwellenwert ein Viert relativ negativer kleinster Größe der zweiten Zeitableitung ist.
15. Verfahren nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß das Feststellen und die Wiedergabe des Erreichens des Schwellenwertes einschließt die dynamische Bestimmung des speziellen Schwellenwertes als eine Funktion der größten negativen Größe, die durch die Wiedergabe der zweiten Zeitableitung über einen kontinuierlichen Bereich des beaufschlagten Drucks erreicht wird und schließt die diastolischen-systolischen Drücke des Blutgefäßes ein, und es wird die Wiedergabe der zweiten Zeitableitung mit dem dynamisch bestimmten Schwellenwert verglichen.
16. Verfahren zum Bilden von Informationen, dieeinen Hinweis auf den physischen Zustand eines Lebewesens ergeben, einschließlich des Beaufschlagen eines selektiv veränderbaren Drucks auf das Lebewesen extern benachbart zu einem Blutgefäß und Messen einer Menge, die proportional einer Summe ist, wobei die Summe aus einer zeitabhängigen, fluktuierenden Komponente kennzeichnend für den pulsierenden Druck in dem Blutgefäß plus dem veränderbaren Druck besteht, der extern benachbart zu dem Blutgefäß beaufschlagt wird, gekennzeichnet durch die Kombination der nachfolgenden Merkmale:

a) Umwandeln der Menge in eine Wiedergabe der zweiten Zeitableitung wenigstens der fluktuierenden Komponente derselben;

b) Analysieren der Veränderungen in der Wiedergabe der zweiten Zeitableitung, die durch Verändern des beaufschlagten Drucks induziert werden, wobei das Analysieren die Arbeitsschritte des Bestimmens und der Wiedergabe ob oder ob nicht die zweite Zeitableitung wenigstens einen speziellen Schwellenwert erreicht, sowie Identifizieren einer Veränderung in dem Zustand der Wiedergabe des Erreichens des Schwellenwertes in aufeinanderfolgenden Impulsen als eine Funktion des beaufschlagten Drucks einschließt und

c) anhand der Identifizierung ein Ausgangssignal ausgebildet wird, das einen Hinweis auf den physischen Zustand des Lebewesens ergibt.

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17. Verfahren nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß derspezielle Schwellenwert eine Minimale relativ negative Größe der zweiten Zeitableitung aufweist.

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