Gebiet der Erfindung

Die Erfindung betrifft das Gebiet der Überwachung der Kreislaufstabilität von Patienten, insbesondere von solchen Patienten, die regelmäßig auf eine extrakorporale Blutbehandlung angewiesen sind. Erfindungsgemäß werden ein neues Verfahren und eine neue Vorrichtung zur Ermittlung mindestens einer Kenngröße für die arterielle Gefäßsteifigkeit und Gefäßkalzifikation während einer Mehrzahl von Blutbehandlungssitzungen und das Abspeichern jeweils mindestens eines Werts der Kenngröße pro Blutbehandlungssitzung zur Erstellung eines langfristigen Trends der mindestens einen Kenngröße vorgeschlagen. Das neue Verfahren und die neue Vorrichtung ermöglichen auch die kontinuierliche Messung des Blutdrucks.

Stand der Technik

Es sind verschiedene Arten von Blutbehandlungsvorrichtungen bekannt. Zu den bekannten Blutbehandlungsvorrichtungen zählen beispielsweise die Vorrichtungen zur Hämodialyse, Hämofiltration und Hämodiafiltration. Während der extrakorporalen Blutbehandlung strömt das Blut in einem extrakorporalen Blutkreislauf durch eine Blutbehandlungseinheit, z.B. einen Dialysator. Die Überwachung der Kreislaufstabilität des Blutkreislaufs der Patienten während einer extrakorporalen Blutbehandlung ist eine ständige Herausforderung für das Personal einer Dialyseklinik. Ein wichtiger Aspekt ist dabei die möglichst frühzeitige Erkennung kurzfristiger hypotensiver Episoden während einer extrakorporalen Blutbehandlungssitzung. Aus dem Stand der Technik sind verschiedene Verfahren und Vorrichtungen zur Überwachung des Blutdrucks und der Pulsfrequenz des Patienten während einer Blutbehandlungssitzung bekannt.

Die Anmelderin Fresenius Medical Deutschland GmbH vertreibt unter der Handelsbezeichnung„Blood Pressure Monitor" (BPM) ein Modul mit dem die nicht-invasive

BESTÄTIGUNGSKOPIE oszillometrische Messung des systolischen Blutdrucks, des diastolischen Blutdrucks, des mittleren arteriellen Blutdrucks (MAP) und die Messung der Herzrate möglich ist. Mit dem Modul BPM sind neben manuell veranlassten Messungen auch automatische Messungen in vorbestimmten Zeitintervallen während einer Blutbehandlungssitzung möglich. Das Modul BPM wird beispielsweise als Komponente der Hämodialysemaschinen der Anmelderin Fresenius Medical Care Deutschland GmbH aus den Modellreihen 4008 und 5008 eingesetzt, wobei die Messergebnisse auf den mit der Hämodialysemaschine in Verbindung stehenden elektronischen Datenträgern aufgezeichnet werden können. Eine solches Verfahren und eine solche Vorrichtung werden beispielsweise in der Schrift DE 10 2006 010 813 AI der Anmelderin beschrieben. Allerdings sieht das Modul BPM das Anlegen einer herkömmlichen Druckmessmanschette am Oberarm des Patienten vor, so dass in der Praxis Messungen diskontinuierlich im zeitlichen Abstand von rund einer Stunde durchgeführt werden. Für eine lückenlose Überwachung zur möglichst frühzeitigen Erkennung kurzfristiger hypotensiver Episoden während einer extrakorporalen Blutbehandlungssitzung ist das Modul BPM in der bekannten Ausführungsform mit herkömmlicher Druckmessmanschette daher weniger geeignet.

Eine weiteres bekanntes Verfahren der vorgenannten Gattung zur kontinuierlichen Überwachung des Blutdrucks beruht auf dem Zusammenhang zwischen der Pulswellengeschwindigkeit (Pulse Wave Velocity (PWV)) beziehungsweise der Pulswellenlaufzeit (Pulse Transit Time (PTT)) und dem Blutdruck. In diesen bekannten Verfahren werden Annahmen bezüglich des Zusammenhangs zwischen der Pulswellengeschwindigkeit in den Arterien und der arteriellen Gefäßsteifigkeit gemacht. Insbesondere wird den Berechnungen des Blutdrucks die Annahme zugrunde gelegt, dass die arterielle Gefäßsteifigkeit während des Messzeitraums als konstant betrachtet werden kann. Dabei werden die Messgrößen PWV beziehungsweise PTT kontinuierlich und gleichzeitig mittels Photoplethysmogramm (PPG) und Elektrokardiogramm (EKG) ermittelt. Bei solchen Verfahren ist die Anbringung von zusätzlichen PPG-Sonden und EKG-Sonden mit entsprechenden Messkabeln am Patienten erforderlich.

Die Akzeptanz eines Patienten für eine Überwachungsvorrichtung sinkt bekanntlich mit zunehmender Anzahl am Patienten angebrachter Kabel und Sensoren. Für die Akzeptanz von Überwachungsvorrichtungen bei Dialysepatienten ist es wünschenswert, dass die Dialysepatienten während der Hämodialysebehandlung zusätzlich zu den ohnehin erheblichen Einschränkungen aufgrund des extrakorporalen Blutkreislaufs keine weiteren Einschränkungen, etwa der ohnehin begrenzten Bewegungsfreiheit, in Kauf nehmen müssen. Deshalb sind Verfahren, die auf dem Einsatz einer Vielzahl zusätzlicher Sensorik am Patienten beruhen, wie z.B. EKG Sonden und Kabel und PPG Sonden und Kabel, in der Praxis nachteilig. Außerdem steigt der Aufwand für das Personal der Dialyseklinik mit zunehmender Anzahl am Patienten angebrachter Kabel und Sensoren und nicht zuletzt stellen die Geräte selbst einen Kostenfaktor dar.

Messungen der eingangs genannten Art beziehen sich auf den Betrachtungszeitraum einer Blutbehandlungssitzung, beispielsweise rund vier bis fünf Stunden, und dienen vorrangig der Patientensicherheit während der einzelnen Dialysebehandlung. Die Messdaten werden danach nicht weiter ausgewertet und gelöscht, weil die Uberwachungsaufgabe am Ende der Behandlung abgeschlossen ist.

Im langfristigen Betrachtungszeitraum über mehrere oder viele Blutbehandlungssitzungen hinweg hat der behandelnde Arzt etliche weitere gesundheitsrelevante Parameter zu beachten. So kann beispielsweise die Risikoeinschätzung möglicher krankhafter Gefäßveränderungen, beispielsweise einer arteriellen Gefäßkalzifikation beziehungsweise einer Arteriosklerose, Einfluss auf die laufende Medikation eines Dialysepatienten haben. Ausgewählte Kenngrößen des momentanen Zustands der Steifigkeit beziehungsweise Elastizität des arteriellen Gefäßsystems können vom behandelnden Arzt beispielsweise mit dem in der Schrift WO 2005/077265 AI der Anmelder Illyes und Beres beschriebenen Verfahren ermittelt werden. Als Kenngrößen für die Steifigkeit beziehungsweise Elastizität des arteriellen Gefäßsystems werden mittels dieses Verfahrens beispielsweise der sogenannte„Augmentation Index (AIx)" und der sogenannte „Ejection Duration Index (ED)" ermittelt. Eine entsprechende medizinische Mess- und Recheneinheit wird unter der Handelsbezeichnung Arteriograph von der Arteriomed GmbH, Deutschland vertrieben. In der Schrift WO 2005/077265 AI wird außerdem eine Methode zur oszillometrischen Blutdruckmessung auf der Basis einer konventionellen Blutdruckmessmanschette am Oberarm des Patienten beschrieben. Die vorliegende Erfindung

Aufgaben der vorliegenden Erfindung Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein weiteres Verfahren und eine weitere Mess- und Recheneinheit zur Überwachung der Kreislaufstabilität eines Patienten, insbesondere zur kontinuierlichen automatischen Überwachung des Blutdrucks und zur Ermittlung mindestens einer Kenngröße zur Charakterisierung der arteriellen Gefäßsteifigkeit eines bestimmten Patienten anzugeben. Unter einer Kenngröße wird in der vorliegenden Erfindung eine die Gefäßsteifigkeit eines bestimmten Patienten oder deren Veränderung beschreibende Größe verstanden. Die Kenngröße kann ein dimensionsbehafteter oder auch dimensionsloser Betrag sein. Die Gefäßsteifigkeit eines Patienten kann sich durch Gefäßkalzifikation verändern. Eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein Verfahren und eine Mess- und Recheneinheit zur langfristigen Überwachung der arteriellen Gefäßsteifigkeit eines bestimmten Patienten anzugeben.

Eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine extrakorporale Blutbehandlungsvorrichtung anzugeben, mit einer integrierten Mess- und Recheneinheit, die so konfiguriert ist, dass damit eine langfristigen Überwachung der arteriellen Gefäßsteifigkeit eines bestimmten Patienten ermöglicht ist.

Eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Mess- und Recheneinheit zur langfristigen Überwachung der arteriellen Gefäßsteifigkeit eines Patienten anzugeben, die außer einer herkömmlichen nicht-invasiven Blutdruckmessung am Patienten keine weitere Sensorik benötigt.

Eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein Verfahren und eine Mess- und Recheneinheit zur Überwachung der Kreislaufstabilität eines Patienten anzugeben, die zusätzlich zur kurzfristigen kontinuierlichen automatischen Überwachung des Blutdrucks während einer Blutbehandlungssitzung auch eine langfristige Überwachung der arteriellen Gefäßsteifigkeit des bestimmten Patienten ermöglicht, ohne dass dafür Zusatzgeräte erforderlich sind.

Eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein Verfahren und eine Mess- und Recheneinheit zur langfristigen Überwachung der arteriellen Gefäßsteifigkeit eines bestimmten Patienten anzugeben, die besonders kostengünstig ist.

Eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein Verfahren und eine Mess- und Recheneinheit zur langfristigen Überwachung der arteriellen Gefäßsteifigkeit eines bestimmten Patienten anzugeben, die besonders benutzerfreundlich ist.

Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein Verfahren und eine Mess- und Recheneinheit zur langfristigen Überwachung der arteriellen Gefäßsteifigkeit eines bestimmten Patienten anzugeben, die durch eine zusätzliche Hardwarekomponente, z.B. eine zusätzliche Elektronikplatine, und ein Software-Update in dem bekannten Modul zur Blutdrucküberwachung (BPM) der Anmelderin Fresenius Medical Care Deutschland GmbH implementierbar ist.

Die Lösung dieser Aufgaben erfolgt erfindungsgemäß mit den Merkmalen der unabhängigen Patentansprüche 1, 13, 18 und 20. Vorteilhafte Ausführungsformen sind Gegenstände der Unteransprüche. Die Vorteile des erfindungsgemäßen Verfahrens nach Anspruch 1 können mit der Vorrichtung nach Anspruch 13 und der Vorrichtung zur extrakorporalen Blutbehandlung nach Anspruch 18 ungeschmälert erreicht werden. In bestimmten Ausführungsformen können die Vorteile des erfindungsgemäßen Verfahrens mit dem Computer-Programm-Produkt nach Anspruch 20 ungeschmälert erreicht werden.

Nach der Lehre der Erfindung werden diese Aufgaben gelöst durch eine oszillometrische Auswertung mindestens einer durch Herzkontraktion verursachten Druckpulswelle in Abhängigkeit von der Zeit. Dabei wird die gesuchte Kenngröße für die arterielle Gefäßsteifigkeit eines bestimmten Patienten aus der Form beziehungsweise dem Verlauf mindestens einer durch Herzkontraktion verursachten Druckpulswelle des bestimmten Patienten in Abhängigkeit von der Zeit unter Voraussetzung einer konstanten Länge der absteigenden Aorta des bestimmten Patienten ermittelt.

Die Messung der mindestens einen durch Herzkontraktion verursachten Druckpulswelle erfolgt besonders bevorzugt mittels eines Drucksensors am Patienten. Es ist auch möglich, mittels eines optischen Sensors den sogenannten Herzvolumenpuls oder mittels einer Ultraschallmessung den sogenannten Blutflusspuls zu messen und erfindungsgemäß auszuwerten. Insbesondere kann erfindungsgemäß die Auswertung der Form beziehungsweise des Verlaufs mindestens einer durch Herzkontraktion verursachten Druckpulswelle des bestimmten Patienten in Abhängigkeit von der Zeit das Ermitteln des Zeitpunkts des systolischen Maximums und das Ermitteln des Zeitpunkts eines im zeitlichen Verlauf nach dem systolischen Maximum auftretenden weiteren lokalen Pulsereignisses beinhalten, das aufgrund der an der Aortenbifurkation des Patienten reflektierten Druckpulswelle des ausgewählten Herzschlags auftritt. Das im zeitlichen Verlauf nach dem systolischen Maximum auftretende lokale Pulsereignis kann ein lokales Maximum oder ein lokaler Wendepunkt sein. Aus der Differenz des Zeitpunkts des lokalen Pulsereignisses aufgrund der an der Aortenbifurkation des Patienten reflektierten Druckpulswelle des ausgewählten Herzschlags und des Zeitpunkts des systolischen Maximums des ausgewählten Herzschlags kann die Pulswellenlaufzeit in der absteigenden Aorta des Patienten als Maß für die arterielle Gefäßsteifigkeit berechnet werden. Bei Kenntnis der Länge der absteigenden Aorta des bestimmten Patienten kann die Pulswellengeschwindigkeit als weiteres Maß für die arterielle Gefäßsteifigkeit berechnet werden.

Im Rahmen der Weiterentwicklung des oben genannten Blutdruckmonitors BPM durch die Anmelderin Fresenius Medical Care Deutschland GmbH mit einer piezoelektrischen Messung des Blutdrucks am Handgelenk des Patienten und entsprechenden Studien der Anmelderin an einem Probandenkollektiv hat sich gezeigt, dass alleine durch Auswertung des Verlaufs mindestens einer durch Herzkontraktion verursachten Druckpulswelle in Abhängigkeit von der Zeit, also mit vergleichsweise einfachen Mitteln, nicht nur eine verlässliche kontinuierliche Überwachung des Blutdrucks während einer einzelnen Blutbehandlungssitzung möglich ist, sondern zusätzlich auch verlässlich auf die mögliche langfristige Veränderung der arteriellen Gefäßsteifigkeit geschlossen werden kann, wenn der Betrachtungszeitraum auf eine Mehrzahl oder ein Vielzahl von Blutbehandlungssitzungen ausgedehnt wird. Aus der Kenngröße für die arterielle Gefäßsteifigkeit kann auf die arterielle Gefaßkalzifikation geschlossen werden.

Zum Erkennen einer Veränderung der arteriellen Gefäßsteifigkeit eines bestimmten Patienten kann der Trend der Pulswellenlaufzeit ausgewertet werden. Dabei wird erfindungsgemäß die Länge der absteigenden Aorta des bestimmten Patienten als konstant vorausgesetzt, ohne dass deren Betrag bekannt sein muss. Alleine der Trend der Pulswellenlaufzeit des bestimmten Patienten kann einen Hinweis geben, ob der Trend der arteriellen Gefäßsteifigkeit gleichbleibend, steigend oder sinkend ist. Wenn darüber hinaus ein Hinweis erhalten werden soll, ob die arterielle Gefäßsteifigkeit des bestimmten Patienten dem Alter des bestimmten Patienten entspricht oder erhöht ist oder sogar kritisch erhöht ist, so ist dies nur unter Kenntnis der Länge der absteigenden Aorta des bestimmten Patienten möglich, so dass ein Vergleich mit Erfahrungswerten möglich ist.

Für denselben Patienten ist die ermittelte Pulswellengeschwindigkeit umgekehrt proportional zur Pulswellenlaufzeit wenn die Länge der absteigenden Aorta desselben Patienten als konstant vorausgesetzt wird.

Als Kenngröße zur Charakterisierung der arteriellen Gefäßsteifigkeit ist besonders bevorzugt die Pulswellengeschwindigkeit in der absteigenden Aorta des bestimmten Patienten geeignet, die erfindungsgemäß aus der Form beziehungsweise dem Verlauf mindestens einer durch Herzkontraktion verursachten Druckpulswelle in Abhängigkeit von der Zeit und der für den bestimmten Patienten betragsmäßig ermittelten Länge der absteigenden Aorta des Patienten ermittelt werden kann. Der Vergleich der gemessenen Pulswellengeschwindigkeit mit Erfahrungswerten kann einen Hinweis darauf geben, ob die arterielle Gefäßsteifigkeit des bestimmten Patienten dem Alter des bestimmten Patienten entspricht oder erhöht ist oder sogar kritisch erhöht ist. Die Länge der absteigenden Aorta ist für jeden Patienten individuell zu ermitteln, das heißt die Länge der absteigenden Aorta kann bei unterschiedlichen Patienten unterschiedlich lang sein. Die Länge der absteigenden Aorta eines Patienten kann erfindungsgemäß auf einfache Weise nicht-invasiv mit ausreichender Genauigkeit ermittelt werden.

Die vorliegende Erfindung kehrt die herkömmliche Betrachtungsweise, die von einer konstanten Gefäßsteifigkeit während des Betrachtungszeitraums ausgeht um und macht die neue Annahme, dass in dem auf eine Mehrzahl oder eine Vielzahl von Blutbehandlungssitzungen ausgedehnten Betrachtungszeitraum nur die Länge der absteigenden Aorta für einen gegebene Patienten als konstant betrachtet werden darf und die arteriellen Gefäßsteifigkeit hingegen variabel sein kann. Dies eröffnet den Ansatz, über einen langen Zeitraum in aufeinander folgenden Zeitintervallen erfasste, untereinander vergleichbare Kennwerte für die arteriellen Gefäßsteifigkeit eines Patienten zu berechnen und Trends zu ermitteln, wobei stets derselbe Wert für die Länge der absteigenden Aorta den wiederkehrenden Berechnungen der Kenngröße der arteriellen Gefäßsteifigkeit zugrunde gelegt wird.

Der Verlauf mindestens einer durch Herzkontraktion verursachten Druckpulswelle in Abhängigkeit von der Zeit kann gemäß der vorliegenden Erfindung besonders vorteilhaft durch piezoelektrische Messung des Blutdrucks am Handgelenk des Patienten oder aber mittels einer herkömmlichen Blutdruckmanschette am Oberarm des Patienten erfolgen.

Das erfindungsgemäße Verfahren und die erfindungsgemäße Vorrichtung ermöglichen dem behandelnden Arzt besonders vorteilhaft eine langfristige Überwachung der arteriellen Gefäßsteifigkeit zur Risikobewertung von Patienten, die auf eine extrakorporale Blutbehandlung angewiesen sind, weil bei solchen Patienten während der regelmäßigen Blutbehandlungssitzungen der Blutdruck kontinuierlich gemessen werden kann und dabei Messdaten anfallen, die zusätzlich erfindungsgemäß ausgewertet werden können. Aus der Kenngröße der arteriellen Gefäßsteifigkeit kann auf das Ausmaß der Gefäßkalzifikation geschlossen werden.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung und das erfindungsgemäße Verfahren können dem behandelnden Arzt wichtige Hinweise für die patientenspezifische Optimierung der extrakorporalen Blutbehandlungstherapie liefern, beispielsweise für eine gezielte Anpassung der Ca-Konzentration der eingesetzten Dialysierflüssigkeiten. Somit kann durch die vorliegende Erfindung die Qualität der extrakorporalen Blutbehandlungstherapie weiter verbessert werden.

Des Weiteren liefern die vorliegende Erfindung und das vorliegende Verfahren dem behandelnden Arzt wichtige Hinweise zur Überwachung und Optimierung einer die Blutbehandlung begleitenden Medikations-Therapie, z.B. gegen Hypokalzämie, insbesondere bei der Gabe von Vitamin-D-Präparaten gegen Calcitriol-Mangel.

Insgesamt kann durch den Einsatz der vorliegenden Erfindung die Patientensicherheit weiter nachhaltig verbessert werden.

In der Regel wird ein Hämodialysepatient mit ESRD (End Stage Renal Disease) während einiger oder vieler Jahre durchschnittlich dreimal wöchentlich für mehrere Stunden einer Hämodialysebehandlung unterzogen. Unter einem langfristigen Zeitraum wird in der vorliegenden Erfindung beispielsweise ein Zeitraum von einigen, mehreren oder vielen Wochen, Monaten oder Jahren verstanden. Im Hinblick auf die Anwendung der vorliegenden Erfindung bei Hämodialysepatienten schließt ein langfristiger Zeitraum im Wesentlichen eine Mehrzahl oder eine Vielzahl von Blutbehandlungssitzungen ein.

In manchen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung kann die mindestens eine Kenngröße für die Charakterisierung der arteriellen Gefäßsteifigkeit während einer Mehrzahl oder einer Vielzahl von Blutbehandlungssitzungen ermittelt werden und der Wert der mindestens einen Kenngröße zur Charakterisierung der arteriellen Gefäßsteifigkeit auf einem elektronischen Datenträger abgespeichert werden.

In manchen anderen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung können jeweils nach den Blutbehandlungssitzungen zusätzlich zu der mindestens einen Kenngröße für die Charakterisierung der arteriellen Gefäßsteifigkeit weitere Daten, wie beispielsweise der systolische Blutdruck und/oder der diastolische Blutdruck und/oder die Herzrate auf einem elektronischen Datenträger abgespeichert werden. In bestimmten Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung können die bereits abgespeicherten historischen Werte der mindestens einen Kenngröße aus der Vergangenheit eine Zeitreihe bilden, die mit jedem neuen Wert der Kenngröße fortgeschrieben wird.

Darüber hinaus können in manchen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung die erfindungsgemäße Vorrichtung und das erfindungsgemäße Verfahren eine statistische Auswertung der historischen Werte der mindestens einen Kenngröße beinhalten. Bei der statistischen Auswertung handelt es sich in besonders bevorzugten Ausführungsformen um einen Trend. Der Trend kann in besonders bevorzugten Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung grafisch aufbereitet werden, beispielsweise in Form eines Kurvenverlaufs in einem Diagramm und/oder als Warnhinweis auf dem Bildschirm beziehungsweise Touchscreen der extrakorporalen Blutbehandlungsvorrichtung oder als Messschrieb eines angeschlossenen Druckers. Der Trend kann dem behandelnden Arzt als Grundlage zur Erstellung einer Diagnose bezüglich der Entwicklung der arteriellen Gefäßsteifigkeit und der Gefäßkalzifikation dienen.

In einer besonders bevorzugten Ausführungsform handelt es sich bei dem elektronischen Datenträger, auf dem der mindestens eine Wert einer Kenngröße zur Charakterisierung der arteriellen Gefäßsteifigkeit abgespeichert werden kann, um eine individuelle elektronische Patientenkarte des bestimmten Patienten. Die elektronische Patientenkarte weist einen elektronischen Datenspeicher auf, der für den Schreib- und Lesezugriff geeignet und konfiguriert ist. Der besondere Vorteil der Patientenkarte ist, dass die Daten unabhängig von der eingesetzten Blutbehandlungsvorrichtung und der aufgesuchten Klinik zentral vom Patienten mitgeführt werden können. Auf der Patientenkarte können außerdem patientenspezifische, in die Berechnung der mindestens einen Kenngröße zur Charakterisierung der arteriellen Gefäßsteifigkeit einfließende Angaben zentral abgespeichert werden. Somit kann auf diese Daten zurückgegriffen werden, wenn die mindestens eine Kenngröße zur Charakterisierung der arteriellen Gefäßsteifigkeit berechnet wird. Dadurch ist stets sichergestellt, dass für die Berechnungen der mindestens einen Kenngröße zur Charakterisierung der arteriellen Gefäßsteifigkeit die Berechnungsgrundlagen- und Annahmen langfristig einheitlich sind, so dass die Berechnungsergebnisse für die mindestens eine Kenngröße zur Charakterisierung der arteriellen Gefäßsteifigkeit über einen langfristigen Zeitraum miteinander vergleichbar sind. Der Begriff der elektronischen Patientenkarte umfasst gemäß der vorliegenden Erfindung jeden geeigneten mobilen elektronischen Datenträger, der eindeutig einem bestimmten Patienten zugeordnet oder zuordenbar ist, auf dem die aufgezeichneten historischen Werte der mindestens einen Kenngröße unabhängig von der extrakorporalen Blutbehandlungsvorrichtung gespeichert werden können. Darunter fallen beispielsweise auch SD-Karte, Memory-Card, Memory-Stick, USB-Device und andere dem Fachmann bekannte elektronische Datenträger. In besonders bevorzugten Ausführungsformen ist der elektronischen Datenträger eine elektronische Patientenkarte mit Datenspeicher im Scheckkartenformat, auf der auch die personenbezogenen Daten des Patienten abgespeichert werden können und die der Patient aufgrund des praktischen Formats zusammen mit anderen Dokumenten gleichen Formats (Personalausweis, ID-Karte, Fahrerlaubnis etc.) ohne zusätzlichen Aufwand stets mit sich führen kann.

In einer besonders bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung weist eine extrakorporale Blutbehandlungsvorrichtung, beispielsweise eine Hämodialysevorrichtung, eine erfindungsgemäße Mess- und Recheneinheit auf, die derart konfiguriert ist, dass die während der extrakorporalen Blutbehandlung ermittelte mindestens eine Kenngröße auf der Patientenkarte des bestimmten Patienten abgespeichert wird. In einer weiteren besonders bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung weist eine extrakorporale Blutbehandlungsvorrichtung, beispielsweise eine Hämodialysevorrichtung, eine erfindungsgemäße Mess- und Recheneinheit auf, die derart konfiguriert ist, dass die während der extrakorporalen Blutbehandlung ermittelte statistische Auswertung der mindestens einen Kenngröße der arteriellen Gefäßsteifigkeit als Trend und/oder als Warnhinweis auf dem Bildschirm der extrakorporale Blutbehandlungsvorrichtung dargestellt wird.

Ein weiterer Aspekt der Erfindung sieht vor, dass die mindestens eine Kenngröße zur Charakterisierung der arteriellen Gefäßsteifigkeit im Speicher der Steuer- und Recheneinheit der Blutbehandlungsmaschine abgespeichert und eindeutig dem Patienten zugeordnet wird. Dadurch ist es möglich, auch ohne die Verwendung der Patientenkarte die Kenngröße zur Charakterisierung der arteriellen Gefäßsteifigkeit abzuspeichern, so dass diese auch im Falle von Verlust oder Beschädigung der Patientenkarte weiter zur Verfügung steht.

Ein weiterer Aspekt der vorliegenden Erfindung sieht vor, dass die Steuer- und Recheneinheit der Blutbehandlungsmaschine so konfiguriert ist, dass die im Speicher der Steuer- und Recheneinheit der Blutbehandlungsmaschine abgespeicherten patientenspezifischen Daten im Falle des Verlusts oder der Beschädigung der Patientenkarte auf eine neue Patientenkarte abgespeichert werden können. Ein weiterer Aspekt der vorliegenden Erfindung sieht vor, dass die Steuer- und Recheneinheit der Blutbehandlungsmaschine so konfiguriert ist, dass die im Speicher der Steuer- und Recheneinheit der Blutbehandlungsmaschine abgespeicherten patientenspezifischen Daten bei Vernetzung der Dialysemaschine in einem Computernetzwerk auf mindestens einem Computer abgespeichert werden können.

Natürlich sind das Verfahren und die Mess- und Rechenvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung auch ohne den Zusammenhang mit einer Hämodialysebehandlung zur langfristigen Überwachung der arteriellen Gefäßsteifigkeit und der Gefäßkalzifikation eines Patienten geeignet. Die Anwendung des erfindungsgemäßen Verfahrens und der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist deshalb nicht auf Dialysepatienten beschränkt und bietet sich auch bei Gesunden im Rahmen der Prävention an. In manchen Ausführungsformen wird von der Lehre der vorliegenden Erfindung auch der Fall erfasst, dass das erfindungsgemäße Verfahren und die erfindungsgemäße Vorrichtung unabhängig von extrakorporalen Blutbehandlungssitzungen eingesetzt werden können.

Im Zusammenhang mit der Hämodialysebehandlung ergibt sich allerdings der praktische Vorteil, dass der Patient ohnehin sehr regelmäßig in einer Dialyseklinik anwesend ist und die erforderlichen Messdaten ohne zusätzlichen Aufwand, wie etwa zusätzliche Arztbesuche erhoben werden können. Ausführungsbeispiel

Im Folgenden wird ein Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Verfahrens und der erfindungsgemäßen Vorrichtung unter Bezugnahme auf die Figuren näher erläutert. Anhand des in den Figuren dargestellten Ausführungsbeispiels werden weitere Einzelheiten und Vorteile der Erfindung näher beschrieben. Die Bezugszeichen in den Figuren haben jeweils durchgängig in allen Figuren die gleiche Bedeutung.

Es zeigen:

Figur 1 eine schematische Darstellung der absteigenden Aorta eines Menschen mit den abzweigenden Arterien und einer Druckmessstelle am Handgelenk des Menschen und einer Druckmessmanschette am Oberarm des Menschen.

Figur 2 ein beispielhaftes Diagramm des zeitlichen Verlaufs einer durch

Herzkontraktion verursachten Druckpulswelle eines Menschen mit überlagernden reflektierten Druckpulswellen gemessen an der Druckmessstelle 12 am Handgelenk des Menschen gemäß Figur 1.

Figur 3 eine schematische Darstellung der erfindungsgemäßen Mess- und

Recheneinheit mit einem Drucksensor zur Verwendung an der Messstelle 12 aus Figur 1.

Figur 4 eine schematische Darstellung der erfindungsgemäßen Mess- und

Recheneinheit aus Figur 3 in Verbindung mit einer extrakorporalen Blutbehandlungsmaschine (der extrakorporale Blutkreislauf ist nicht dargestellt).

Figur 5 eine schematische Darstellung eines beispielhaften Trends einer Kenngröße der arteriellen Gefäßsteifigkeit auf der Bildschirmanzeige der erfindungsgemäßen Mess- und Recheneinheit aus Figur 3 oder Figur 4.

Figur 1 zeigt in vereinfachter schematischer Darstellung die absteigende Aorta 5 eines menschlichen Patienten mit den größten abzweigenden Arterien, nämlich der brachialen Arterie 3, den Nieren- und Leberarterien und den lliac Arterien. Die gesamte absteigende Aorta 5 weist in der schematischen Darstellung die Länge L ₂ auf, die als Abstand zwischen der Aortabogenspitze des Aortabogens 2 und der Aortenbifurkation 7 definiert ist. An der dem Herz des Menschen (nicht dargestellt) zugewandten Mündung 1 der absteigenden Aorta ist schematisch der Aortabogen 2 mit der Länge Lo dargestellt. Unmittelbar vom Aortabogen

2 zweigt die brachiale Arterie 3 ab, die in die radiale Arterie 4 im Arm des Patienten übergeht. Die brachiale Arterie 3 und radiale Arterie 4 weisen in der schematischen Darstellung zusammen die Länge Li auf. An dem der absteigenden Aorta abgewandten Ende der radialen Arterie 4 ist eine Druckmessstelle 12 dargestellt, an der ein nicht-invasiver Drucksensor, beispielsweise am Handgelenk des Patienten, angebracht werden kann. An dem der absteigende Aorta zugewandten Ende der brachialen Arterie 3 ist eine optionale Druckmessstelle 12a für eine herkömmliche Druckmessmanschette dargestellt. Des Weiteren sind im Verlauf der absteigenden Aorta 5 eine erste Verzweigungsstelle 6 zu den Nieren- und Leberarterien und eine zweite Verzweigungsstelle, die Aortenbifurkation 7 dargestellt. Die erste Verzweigungsstelle 6 wirkt als erste Reflexionssteile und die Aortenbifurkation 7 wirkt als zweite Reflexionsstelle für die vom Herz 1 des Patienten kommende Herzdruckpulswelle. Dementsprechend durchlaufen reflektierte Druckpulswellen die absteigende Aorta 5 in entgegengesetzter Fortschrittsrichtung zu den Herzdruckpulswellen. Die reflektierten Druckpulswellen überlagern sich im Aortabogen 2 an der Verzweigung zur brachialen Arterie

3 mit den Herzdruckpulswellen und laufen mit gleicher Fortschrittsrichtung in die brachiale Arterie 3 und die radiale Arterie 4 hinein. An der Druckmessstelle 12 am Handgelenk des Patienten und an der Druckmessstelle 12a am Oberarm des Patienten sind Druckpulswellen messbar, die aufgrund der Überlagerung aus Herzdruckpulswellen und reflektierter Druckpulswellen eine charakteristische Form zeigen. In der Figur 1 sind die Fortschrittsrichtungen der Druckpulswellen anhand von Pfeilen angedeutet. Die Figur 2 zeigt eine schematische Darstellung eines an der Druckmessstelle 12 aus Figur 1 beispielhaft gemessenen Druckpulsverlaufs in Abhängigkeit von der Zeit. Die charakteristische Form des Druckpulsverlaufs in Abhängigkeit von der Zeit weist bei ungefähr ti = 85 ms ein absolutes Maximum auf, das durch eine vorwärts gerichtete Herzdruckpulswelle entstanden ist und als systolisches Maximum bezeichnet wird. In der Abklingphase überlagert sich die an der Aortenbifurkation 7 reflektierte Druckpulswelle dem zeitlichen Verlauf der abklingenden Herzdruckpulswelle, so dass der zeitliche Druckverlauf bei ungefähr t ₂ = 215 ms ein lokales Pulsereignis, beispielsweise wie in Figur 2 gezeigt, einen Wendepunkt aufweist. Es ist auch möglich, dass als lokales Pulsereignisses aufgrund der reflektierte Druckpulswelle bei t ₂ anstelle eines Wendepunktes ein lokales Maximum auftritt. Des Weiteren ist ein weiteres lokales Maximum bei ungefähr t ₃ = 410 ms zu erkennen, das aufgrund der diastolischen Druckpulswelle auftritt. In der Praxis hat sich gezeigt, dass in rund 90 % der Messungen als lokales Pulsereignis aufgrund der reflektierten Druckpulswelle bei t ₂ ein lokales Maximum auftritt und in rund 10 % der Messungen als lokales Pulsereignis aufgrund der reflektierten Druckpulswelle bei t ₂ ein Wendepunkt auftritt.

Die Pulswellenlaufzeit PTT](Lo + Li) ist definiert als Laufzeit der durch Herzkontraktion verursachten Druckpulswelle aufgrund der zurückgelegten Strecke im Aortabogen sowie in der brachialen Arterie und der radialen Arterie bis zur Druckmessstelle 12 in Figur 1.

Die Pulswellenlaufzeit PTT ₂ (Lo + 2 L ₂ + L ) ist definiert als Laufzeit der an der Aortenbifurkation reflektierten Druckpulswelle aufgrund der zurückgelegten Strecke im Aortabogen, in der zweifachen Länge der absteigenden Aorta und in der brachialen Arterie und in der radialen Arterie bis zur Druckmessstelle 12 in Figur 1.

Die Pulswellenlaufzeit in der absteigenden Aorta PTT(2 L ₂ ) ist definiert als Laufzeitunterschied zwischen der durch Herzkontraktion verursachten Druckpulswelle und der an der Aortenbifurkation der absteigenden Aorta reflektierten Druckpulswelle aufgrund der zurückgelegten zweifachen Länge der absteigenden Aorta. Die Länge der absteigenden Aorta ergibt sich aus der Figur 1 als Maß L ₂ . Die Pulswellenlaufzeit in der absteigenden Aorta PTT kann als Differenz aus der Pulswellenlaufzeit PTT ₂ und der Pulswellenlaufzeit PTTj berechnet werden, wie in der Gleichung 1 gezeigt.

PTT(2 L ₂ ) = PTT ₂ (Lo + 2 L ₂ + Li) - PTT^Lo + L (Gleichung 1)

Aus dem zeitlichen Verlauf der Druckpulswellen in Figur 2 kann aufgrund der vorstehend beschriebenen Grundlagen die Pulswellenlaufzeit PTT ermittelt werden, indem die Laufzeit der vorwärts gerichteten Herzdruckpulswelle von der Laufzeit der an der zweiten Verzweigungsstelle reflektierten Druckpulswelle abgezogen wird (PTT = t ₂ - = 130 ms). Die praktische Berechnung der Pulswellenlaufzeit erfolgt unter Verwendung bekannter mathematischer Methoden mit einem Berechnungsalgorithmus zur Auswertung des zeitlichen Verlaufs von gemessenen Druckpulswellen, der insbesondere Maxima und Wendepunkte bestimmt und die Messzeitpunkte von Maxima und Wendepunkten berechnet.

Der Berechnungsalgorithmus kann konfiguriert sein, eine Glättung der gemessenen Druckpulswellen durchzuführen. Der Berechnungsalgorithmus kann konfiguriert sein, die ersten Ableitungen und die zweiten Ableitungen der geglätteten Druckpulswellen zu berechnen.

Des Weiteren kann der Berechnungsalgorithmus konfiguriert sein, mindestens eine einzelne Pulsdruckkurve aus einer Mehrzahl oder einer Vielzahl von Pulsdruckkurven zu extrahieren und zu analysieren. Die Analyse der mindestens einen Pulsdruckkurve kann einige, mehrere oder alle der nachfolgend genannten Schritte beinhalten.

Der Berechnungsalgorithmus kann konfiguriert sein, den systolischen Peak zum Zeitpunkt und den Peak der Reflexionswelle zum Zeitpunkt t ₂ aus dem Kurvenverlauf einer extrahierten Pulsdruckkurve zu erkennen. Darüber hinaus kann der Berechnungsalgorithmus konfiguriert sein, beispielsweise zur Plausibilitätskontrolle, zusätzlich auch den diastolischen Peak zum Zeitpunkt t ₃ aus dem Kurvenverlauf einer extrahierten Pulsdruckkurve zu erkennen.

Der Berechnungsalgorithmus kann konfiguriert sein, einen Ersatzpunkt für den Peak der Reflexionswelle zum Zeitpunkt t ₂ festzulegen, falls die Analyse des Kurvenverlaufs keinen eindeutigen Peak liefert. Der Berechnungsalgorithmus kann als Ersatzpunkt für den Peak der Reflexionswelle zum Zeitpunkt t ₂ einen Wendepunkt aus dem Kurvenverlauf zuordnen.

Der Berechnungsalgorithmus kann konfiguriert sein, die Pulswellenlaufzeit in der absteigenden Aorta PTT als Differenz der Zeitpunkte t ₂ und t _\ zu berechnen (PTT = t ₂ - ti). Der Berechnungsalgorithmus kann konfiguriert sein, die Pulswellengeschwindigkeit PWV der absteigenden Aorta aus der Pulswellenlaufzeit PTT der absteigenden Aorta und der Länge der absteigenden Aorta des bestimmten Patienten zu berechnen. Der Berechnungsalgorithmus kann außerdem konfiguriert sein, statistische Größen wie den Mittelwert und die Standardabweichung der Pulswellengeschwindigkeit PWV der absteigenden Aorta und/oder der Pulswellenlaufzeit PTT der absteigenden Aorta zu berechnen. Der Berechnungsalgorithmus zur Auswertung des zeitlichen Verlaufs von Messkurven ist Bestandteil eines Computer-Programms mit Programmcode, der in der Mess- und Recheneinheit abgespeichert ist und die maschinellen Schritte des erfindungsgemäßen Verfahrens veranlasst, wenn der Programmcode in der Auswerteeinheit der Mess- und Recheneinheit abläuft.

Unter Verwendung der Pulswellenlaufzeit der absteigenden Aorta PTT(2 L ₂ ) kann die Pulswellengeschwindigkeit berechnet werden, die sich aus Gleichung 2 ergibt.

2 -

^PTT (Gleichung 2)

Die Länge L ₂ der absteigenden Aorta eines bestimmten Patienten wird im vorliegende Ausführungsbeispiel mit dem Berechnungsansatz aus Gleichung 3 ermittelt.

L ₂ = k _JS - L _JS mit O,6 < k _JS < 1 (Gleichung 3)

In der Gleichung 3 bedeutet LJS den Abstand zwischen dem Jugulum und der Schambeinfuge (Symphysis pubica) des bestimmten liegenden Patienten und kjs einen Korrekturfaktor, dessen Betrag bevorzugt im Bereich zwischen 0,6 und 1,0 liegt. Besonders bevorzugt liegt der Betrag des Korrekturfaktors bei 0,8. Der vermindernde Korrekturfaktor kjs berücksichtigt den Umstand, dass der theoretische Abstand LJS zwischen dem Jugulum und der Symphysis pubica eines liegenden Patienten etwas länger ist als die tatsächliche Länge der absteigenden Aorta. Der Korrekturfaktor kjs ist patientenspezifisch, jedoch ist es möglich, den Korrekturfaktor zur Vereinfachung der Auswertung als Mittelwert aus empirischen Untersuchungen an einem repräsentativen Patientenkollektiv zu ermitteln. Ein Mittelwert des Korrekturfaktors kann beispielsweise anhand von angiografischen MRT-Bilddateien ermittelt und als Kontante in allen Berechnungen verwendet werden. Die Ermittlung der Länge L ₂ der absteigenden Aorta erfolgt nicht-invasiv.

Alternativ kann die Länge L ₂ der absteigenden Aorta eines bestimmten Patienten auch mit dem in Gleichung 4 gezeigten Berechnungsansatz berechnet werden.

1-2 = kjßs · LJBS mit 0,8 < k _JBS < 1,2 (Gleichung 4)

In der Gleichung 4 bedeutet LJBS den Abstand zwischen dem Jugulum und dem Bauchnabel (Umbilicus) des bestimmten liegenden Patienten und kj _ß s einen empirisch ermittelten Korrekturfaktor, dessen Betrag bevorzugt im Bereich zwischen 0,8 und 1 ,2 liegt. Besonders bevorzugt liegt der Betrag des Korrekturfaktors bei ungefähr 1 ,0. Der Vorteil dieses alternativen Ansatzes ist, dass der behandelnde Arzt den Korrekturfaktor kj _B s jederzeit durch einfache äußerliche Längenmessung am liegenden Patienten ermitteln kann. Auch diese alternative Ermittlung der Länge L ₂ der absteigenden Aorta erfolgt nicht-invasiv.

Wiederum alternativ kann die Länge L ₂ der absteigenden Aorta eines bestimmten Patienten auch mit der in Gleichung 5 gezeigten Zahlenwertgleichung bestimmt werden, die anhand von Untersuchungen an einem Probandenkollektiv von der Anmelderin der vorliegenden Patentanmeldung ermittelt wurde. In den Untersuchungen wurden die Konstanten der Gleichung 5 zu α = 3,10 und ß = 7,00 ermittelt.

Ι_ ₂ = α · Η - β (Gleichung 5)

In der Zahlenwertgleichung (Gleichung 5) bedeutet H die Körpergröße des bestimmten stehenden Patienten, die in der Einheit Zentimeter in die Zahlenwertgleichung einzusetzen ist. Die Länge L ₂ der absteigenden Aorta erhält man mit dieser Zahlenwertgleichung in der Einheit Millimeter. Auch diese weitere alternative Ermittlung der Länge L ₂ der absteigenden Aorta erfolgt nicht-invasiv.

Es ist auch möglich, die Länge der absteigenden Aorta eines bestimmten Patienten mittels mindestens zwei der Gleichungen 3 bis 5 zu berechnen und dadurch eine Plausibilitätskontrolle für die Berechnungsergebnisse zu erleichtern.

Die Berechnung der Länge L ₂ der absteigenden Aorta des bestimmten Patienten wird im vorliegenden Ausführungsbeispiel einmalig nicht-invasiv vom behandelnden Arzt durchgeführt. Das Berechnungsergebnis wird auf der elektronischen Patientenkarte des bestimmten Patienten abgespeichert zur Durchführung künftiger Berechnungen von der elektronischen Patientenkarte ausgelesen und steht dann für die Berechnung zur Verfügung. Durch das Abspeichern der Länge L ₂ der absteigenden Aorta des bestimmten Patienten auf seiner individuellen Patientenkarte wird sichergestellt, dass bei allen Berechnungen unabhängig von der Klinik und der Bluthandlungsmaschine stets derselbe Betrag der Länge L ₂ der absteigenden Aorta des bestimmten Patienten verwendet wird und die Ergebnisse der Kenngröße der arteriellem Gefäßsteifigkeit des bestimmten Patienten vergleichbar sind.

Die Mess- und Recheneinheit des vorliegenden Ausführungsbeispiels verbindet optional die Ausführung des erfindungsgemäße Verfahrens mit einem bekannten Verfahren zum kontinuierlichen Berechnen und Überwachen der absoluten und/oder der relativen Blutdruckänderung des Patienten gemäß der Gleichung 6 für die absolute Blutdruckänderung und/oder gemäß der Gleichung 7 für die relative Blutdruckänderung und/oder gemäß der Gleichung 8 zur Berechnung des Blutdrucks jeweils alleine auf der Basis der Auswertung einer piezoelektrischen Druckmessung des radialen Pulses am Handgelenk des Patienten unter Verwendung der Gleichung 2 zur Berechnung der Pulswellengeschwindigkeit in Verbindung mit einer der Gleichungen 3 bis 5.

ABP(t) = m · [PWV(t) - PWV(t ₀ )]+ n in mmHg

Gleichung (6) m - [PWV(t)-PWV(t ₀ )]+ n

in %

m - PWV(t ₀ ) + n

Gleichung (7) BP(t) = m - PWV(t) + n in mmHg Gleichung (8)

In den Gleichungen 6, 7 und 8 bedeuten BP den Blutdruck in mmHg, m eine Konstante mit der Einheit mmHg/[m/s], n eine Kontante mit der Einheit mmHg, t die Zeit und t ₀ einen Bezugszeitpunkt. Die zwei Konstanten m und n können durch Kalibrationsmessungen für mindestens zwei unterschiedliche Druckzustände ermittelt werden.

Durch vorgenannte optionale Kombination der gemeinsamen Ermittlung einer Kenngröße für die arterielle Gefäßsteifigkeit und der kontinuierlichen Messung des Blutdrucks alleine durch Analyse des Verlaufs mindestens einer durch Herzkontraktion verursachten Druckpulswelle in Abhängigkeit von der Zeit, die nur eine einzige Messstelle am Handgelenk des Patienten benötigt, wird die Akzeptanz beim Anwender weiter erhöht. Mit der vorliegenden Erfindung können ausschließlich durch Analyse des Verlaufs mindestens einer durch Herzkontraktion verursachten Druckpulswelle die Pulswellenlaufzeit PTT der absteigenden Aorta und die Pulswellengeschwindigkeit PWV der absteigenden Aorta berechnet werden und eine kontinuierliche Blutdruckmessung ohne den Einsatz zusätzlicher Messmethoden wie Photople hysmogramm (PPG) und Elektrokardiogramm (EKG) realisiert werden, wodurch die eingangs genannten praktischen Nachteile und Akzeptanzprobleme des Einsatzes solcher zusätzlicher Messmethoden wie PPG und EKG im Rahmen der kontinuierlichen Blutdruckmessung vermieden werden. Die Akzeptanz beim Anwender und beim Patienten für die Überwachungseinrichtung wird dadurch erhöht. Die Handhabung der Überwachungseinrichtung wird vereinfacht und die Kosten können gesenkt werden. Gleichzeitig wird der als ein Ergebnis der Pulswellenanalyse erhaltene Betrag der Pulswellengeschwindigkeit (PWV) der absteigenden Aorta als Kenngröße für die arterielle Gefäßsteifigkeit verwendet und erfindungsgemäß auf der elektronischen Patientenkarte gespeichert, so dass ein mittelfristiger oder langfristiger Trend der Kenngröße für die arterielle Gefäßsteifigkeit erstellt werden kann, der dem behandelnden Arzt als Basis für diagnostische Zwecke dienen kann. Aus dem Trend der arteriellen Gefäßsteifigkeit kann auf den Trend der arteriellen Gefäßkalzifikation geschlossen werden. Figur 3 zeigt eine schematische Darstellung der erfindungsgemäßen Mess- und Recheneinheit 100 in einer Anordnung zur Messung des Druckpulses am Handgelenk eines Patienten. Die Mess- und Recheneinheit 100 enthält eine Druckmesseinheit 10, eine Auswerteeinheit 20 und ein Schreib-/Lesegerät 30 zum Abspeichern von Daten auf einer Patientenkarte 31. Die elektronische Patientenkarte weist einen elektronischen Datenspeicher 32 auf. Die Druckmesseinheit 10 ist über ein Messkabel 11 mit einem piezoelektrischen Drucksensor 12 verbunden, der in der dargestellten Anordnung am Handgelenk eines Patienten befestigt ist. Es ist alternativ auch eine drahtlose Übertragung des Drucksignals des Sensors 12 an die Druckmesseinheit 10, z.B. eine Übertragung per Funk möglich. Die Auswerteeinheit 20 enthält eine Dateneingabeeinheit 21, eine Rechen- und Speichereinheit 22 und eine Anzeigeeinheit 23. Die Dateneingabeeinheit 21 ist über eine Datenleitung 24 mit der Rechen- und Speichereinheit 22 verbunden. Die Anzeigeeinheit 23 ist über eine Datenleitung 25 mit der Rechen- und Speichereinheit 22 verbunden. Die Rechen- und Speichereinheit 22 ist über eine Datenleitung 26 mit dem Schreib-/Lesegerät 30 für eine Patientenkarte 31 verbunden. Die Rechen- und Speichereinheit 22 beinhaltet in ihrem Speicher ein Computer- Programm mit Programmcode zur Veranlassung der maschinellen Schritte des erfindungsgemäßen Verfahrens wenn der Programmcode in der Rechen- und Speichereinheit 22 der Mess- und Recheneinheit 100 abläuft. Figur 4 zeigt eine schematische Darstellung der erfindungsgemäßen Mess- und Recheneinheit 100 aus Figur 3 in Verbindung mit einer Blutbehandlungsmaschine 1000. Die Mess- und Recheneinheit 100 ist Teil der Steuer- und Recheneinheit der Blutbehandlungsmaschine. Das Schreib- und Lesegerät für die elektronische Patientenkarte ist Teil der Blutbehandlungsmaschine und steht in Verbindung mit der Steuer- und Recheneinheit der Blutbehandlungsmaschine. Mit der Steuer- und Recheneinheit steht ein Touchscreen 1100 in Verbindung. Die Dateneingabeeinheit 21 und das Anzeigeeinheit 23 sind Teil des Touchscreens der Blutbehandlungsmaschine. Die Steuer- und Recheneinheit ist konfiguriert zum Eingeben von Benutzereingaben über den Touchscreen und zur Darstellung der Rechenergebnissen auf dem Touchscreen und zum Abspeichern von patientenbezogenen Daten eines bestimmten Patienten, insbesondere der berechneten Werte der jeweils mindestens einen Kenngröße für die arterielle Gefäßsteifigkeit des bestimmten Patienten für die Mehrzahl der aufeinander folgenden Messintervalle als Zeitreihe, auf der Patientenkarte 31 des bestimmten Patienten.

Der behandelnde Arzt verwendet im vorliegenden Ausführungsbespiel eine Mess- und Recheneinheit 100 gemäß einer der Anordnungen in Figur 3 oder in Figur 4 und gibt vor Beginn eines ersten Zeitintervalls den Betrag der Länge der absteigenden Aorta für den bestimmten Patienten mittels der Dateneingabeeinheit 21 in die Mess- und Recheneinheit 100 ein. Es können weitere Daten des bestimmten Patienten, beispielsweise sein Alter, eingegeben werden. Zu Beginn des ersten Zeitintervalls und zu Beginn jedes weiteren Zeitintervalls legt der behandelnde Arzt den Drucksensor an der Druckmessstelle 12 am Handgelenk des bestimmten Patienten an und startet die Messung mindestens einer Druckpulswelle. Das elektrische Messsignal des Drucksensors für den zeitlichen Verlauf mindestens einer Druckpulswelle je Zeitintervall wird von der Druckmesseinheit 10 in einen Druckverlauf umgewandelt und an die Rechen- und Speichereinheit 22 weitergeleitet. In der Rechen- und Speichereinheit 22 läuft ein erfindungsgemäßes Computer-Programm mit Programmcode ab und berechnet die Pulswellengeschwindigkeit der absteigenden Aorta als charakteristische Kenngröße für die arterielle Gefäßsteifigkeit des bestimmten Patienten, speichert die Beträge der Pulswellengeschwindigkeit für alle Zeitintervalle aufeinander folgend ab und stellt die Zeitreihe in der Anzeigeeinheit 23 grafisch als Trend für den bestimmten Patienten dar. Alternativ könnte auch die Pulswellenlaufzeit der absteigenden Aorta als charakteristische Kenngröße für die arterielle Gefäßsteifigkeit verwendet werden, weil die Pulswellengeschwindigkeit und die Pulswellenlaufzeit umgekehrt proportional zueinander sind, wobei die Länge der absteigenden Aorta erfindungsgemäß als konstant vorausgesetzt wird (siehe Gleichung 2).

Figur 5 zeigt für eine Anzeigeeinheit 23 gemäß Figur 3 oder Figur 4 schematisch die grafische Darstellung des Trends der charakteristische Kenngröße für die arterielle Gefäßsteifigkeit in Abhängigkeit von der Zeit mit vorgegebenen Wertebereichen Ii, I ₂ und I ₃ für die charakteristische Kenngröße der Gefäßsteifigkeit, wobei Ii, einen dem Alter des bestimmten Patienten entsprechenden Wertebereich normaler arterieller Gefäßsteifigkeit, I ₂ einen Wertebereich erhöhter arterieller Gefäßsteifigkeit und I ₃ den Wertebereich kritisch erhöhter arterieller Gefäßsteifigkeit kennzeichnet. Die Wertebereiche können in ergonomischer Weise unterschiedlich farblich ausgestaltet sein, beispielsweise grün für 1 _\ (Werte unauffällig), gelb für I ₂ (Warnbereich) und rot für I ₃ (Gefahrenbereich). Wenn der Trend den Warnbereich oder sogar den Gefahrenbereich erreicht, so gibt dies dem behandelnden Arzt den Hinweis auf die Notwendigkeit einer Kontrollmessung und/oder das Einleiten von medizinischen Gegenmaßnahmen.

Kontrollmessungen, die nicht Gegenstand der vorliegenden Erfindung sind, können beispielsweise mittels Angiographie und/oder Computertomographie und/oder Magnetresonanztomographie durchgeführt werden.

Die Unterteilung der Zeitachse der grafischen Darstellung des Trends der charakteristischen Kenngrößen für die arterielle Gefäßsteifigkeit kann wahlweise eine Mehrzahl oder eine Vielzahl von Wochen, Monaten oder Jahren darstellen. Die Zeitreihe wird nach jedem Zeitintervall für den bestimmten Patienten ergänzt und aktualisiert. Die aktualisierte Zeitreihe wird von der Rechen- und Speichereinheit 22 an das Schreib-/Lesegerät 30 weitergeleitet und auf der Patientenkarte 31 des bestimmten Patienten abgespeichert. Die Mess- und Recheneinheit 100 kann beispielsweise eine der beiden nachfolgend beschriebenen Hardware-Anordnungen enthalten, die beispielhaft anhand der Messung mit einer Druckmessmanschette am Oberarm eines Patienten beschrieben werden, jedoch darauf nicht beschränkt sind. Bei einer Messung mit einer Druckmessmanschette am Oberarm eines Patienten wird die Druckmessmanschette auf einen übersystolischen Druck aufgepumpt, beispielsweise auf einen Druck, der 40 mmHg oberhalb des systolischen arteriellen Blutdrucks liegt. Dieser sogenannte Manschettendruck wird während der Messdauer aufrecht gehalten. Während der Messdauer werden Druckoszillationen gemessen. Die gesamte Amplitude des Druckmesssignals setzt sich daher aus einem Anteil aufgrund des Manschettendrucks (sogenannter DC-Anteil) und einem additiven Anteil aufgrund der Druckoszillationen (sogenannter AC-Anteil) zusammen. Dabei ist der Betrag des Anteils aufgrund des Manschettendrucks wesentlich größer als der Betrag des Anteils aufgrund der Druckoszillationen, beispielsweise beträgt der Anteil aufgrund der Druckoszillationen weniger als 5 % des Anteils aufgrund des Manschettendrucks. Der Anteil aufgrund der Druckoszillationen enthält die gesuchten Informationen über die arterielle Gefäßsteifigkeit und ist aus der gesamte Amplitude des Druckmesssignals zu extrahieren.

In einer ersten Hardware-Anordnung wird das Druckmesssignal einem analogen Hochpassfilter, beispielsweise mit einer Grenzfrequenz von 0,10 Hz zugeführt. Dabei wird der DC-Anteil unterdrückt. Das gefilterte Signal entspricht dem AC-Anteil aufgrund der Druckoszillationen und wird einem analogen Tiefpassfilter, beispielsweise mit einer Grenzfrequenz von 20 Hz zugeführt. Das gefilterte Signal aus dem Tiefpassfilter wird verstärkt und einem Analog-Digital-Umsetzer (englisch: Analog-to-Digital-Converter, abgekürzt„ADC") mit einer Auflösung von 12 Bit zugeführt und digitalisiert. Das digitale Signal aus dem 12 Bit ADC wird erfindungsgemäß ausgewertet. Bei dieser Hardware- Anordnung wird daher das Druckmesssignal zuerst gefiltert und danach verstärkt und digitalisiert. Bei dieser ersten Hardware-Anordnung treten Signaleinschwingzeiten von ungefähr 20 Sekunden auf, die eine entsprechend lange Dauer des Messvorgangs am Patienten erfordern. Durch die Verwendung eines analogen Hochpassfilters und eines analogen Tiefpassfilters unterliegen die Grenzfrequenzen jeweils den bauteilspezifischen Toleranzen der analogen Filter, die beispielweise bei üblichen Kondensatoren zwischen 10 % und 20 % der Grenzfrequenz liegen können.

In einer zweiten Hardware-Anordnung wird das Druckmesssignal zuerst verstärkt und dann mittels eines hochauflösenden Analog-Digital-Umsetzers mit einer Auflösung von beispielsweise 24 Bit digitalisiert. Das digitalisierte Druckmesssignal wird danach mittels eines digitalen Hochpassfilters, beispielsweise mit einer Grenzfrequenz von 0,10 Hz und eines digitalen Tiefpassfilters, beispielsweise mit einer Grenzfrequenz von 20 Hz gefiltert, so dass der AC-Anteil extrahiert wird. Erst danach wird das digitalisierte und gefilterte Druckmesssignal (AC-Anteil) erfindungsgemäß ausgewertet. Die zweite Hardware- Anordnung weist gegen über der ersten Hardwareanordnung den Vorteil auf, dass die bei der ersten Hardware-Anordnung auftretenden Signaleinschwingzeiten bei der zweite Hardware- Anordnung entfallen. Dadurch kann mittels der zweiten Hardware-Anordnung die Akzeptanz des Patienten für den Messvorgang zur Ermittlung der Gefäßsteifigkeit weiter erhöht werden, weil die Dauer der Belastung des Oberarmgewebes aufgrund des Manschettendrucks durch den Wegfall der Signaleinschwingzeiten verringert werden kann. Außerdem sind die Grenzfrequenzen des digitalen Hochpassfilters und des digitalen Tiefpassfilters mittels geeigneter Software einstellbar. Deshalb tritt das Problem der bauteilspezifischen Toleranzen der Grenzfrequenz der analogen Filter wie zur ersten Hardware-Anordnung beschrieben bei der zweiten Hardware-Anordnung nicht auf. Die Zuverlässigkeit der erfindungsgemäßen Vorrichtung kann daher unter Verwendung zweiten Hardware-Anordnung weiter verbessert werden.

Erfindungsgemäß gelingt die Lösung der Aufgabenstellungen der vorliegenden Erfindung mit dem gezeigten Ausführungsbeispiel. Die vorliegende Erfindung ist jedoch nicht auf das Ausführungsbeispiel beschränkt.

Bezugszeichenliste

Bezugszeichen Bezeichnung

1 Herz des Patienten

2 Aortabogen des Patienten

3 brachiale Arterie des Patienten

4 radiale Arterie des Patienten

5 absteigende Aorta des Patienten

6 erste Verzweigungsstelle der absteigenden

Aorta

7 zweite Verzweigungsstelle der absteigenden

Aorta (Aortenbifurkation)

10 Druckmesseinheit

11 Messleitung

12 Druckmessstelle am Handgelenk

12a Druckmessstelle am Oberarm

20 Auswerteeinheit

21 Dateneingabeeinheit

22 Rechen- und Speichereinheit

23 Anzeigeeinheit

30 Schreib-/Lesegerät

31 Patientenkarte eines bestimmten Patienten

100 Mess- und Recheneinheit

1000 Blutbehandlungsmaschine

1100 Touchscreen