PDF User Manual

  1. Home
  2. Manuals
  3. CMA Dishmachines BLOOD PRESSURE SENSOR BT17i User Manual

CMA Dishmachines BLOOD PRESSURE SENSOR BT17i User Manual

Made by: CMA Dishmachines
Type: User Guide
Category: Accessories
Pages: 11
Size: 5.57 MB

 

Download PDF User Manual



Full Text Searchable PDF User Manual



background image

 

 

 

B

LOOD 

P

RESSURE 

S

ENSOR 

BT17

i

 

U

SER

S

 

G

UIDE

 

 
 
 
 
 

 

 
 
 

 
 

 

 

CENTRE FOR MICROCOMPUTER APPLICATIONS 

http://www.cma-science.nl

 

 


background image

2

 | BT17i

 Blood Pressure Sensor User’s Guide  

 
Short description 

The Blood Pressure sensor BT17i allows measuring arterial blood pressure. The sensor 
measures the pressure in the connected cuff caused by the interaction between the cuff 
and the blood flow through the brachial artery. The systolic and diastolic blood pressure 
can be calculated using the oscillometric method (non-invasive method).  
The Blood Pressure sensor consists of:  

 

a pressure sensor with measurement range between 0 .. 375 mmHg,  

 

a standard adjustable blood pressure cuff (size: 24 cm to 35 cm),  

 

a bulb pump with a control valve.  

The  blood  pressure  cuff  consists  of  an  inflatable  bladder  connected  by  one  hose  to  a 
hand pump bulb and by a second hose to the pressure sensor box. The user can set the 
rate of cuff deflation manually with the control valve.  
The sensor produces an output voltage, which varies linear with the measured pressure. 
The special circuitry in the sensor minimizes errors due to temperature changes. 

 

The Blood Pressure sensor can be directly connected to the analog BT inputs of the CMA 
interfaces. The sensor cable BT - IEEE1394 needed to connect the sensor to an interface 
is  not  supplied  with  the  sensor  and  has  to  be  purchased  separately  (CMA  Article 
BTsc_1). 

 

 

Important:

  

The Blood Pressure sensor is not appropriate for medical applications. This sensor is to 
be used only for educational purposes. Read this manual before you start measurements 
with the sensor. Notice that over inflation of the cuff may cause pain and/or injury.

  

 

Sensor recognition 

The  Blood  Pressure  BT17i  has  a  memory  chip  (EEPROM)  with  information  about  the 
sensor:  its  name,  measured  quantity,  unit  and  calibration.  Through  a  simple  protocol 
this  information  is  read  by  the  CMA  interfaces  and  the  sensor  is  automatically 
recognized when it is connected to these interfaces. If your Blood Pressure sensor is not 
automatically  detected  by  an  interface,  you  have  to  manually  set  up  your  sensor  by 
selecting it from the Coach Sensor Library.  

Calibration  

The  Blood  Pressure  sensor  is  supplied  calibrated.  The  output  of  the  Blood  Pressure 
sensor is linear with respect to pressure. The calibration function is:  

p (mm Hg) = 83.34 * V

out

(V) – 16.67 

The  Coach  software  allows  selecting  the  calibration  supplied  by  the  sensor  memory 
(EEPROM) or the calibration stored in the Coach Sensor Library. For better accuracy the 
pre-defined calibration can be shifted.  

 


background image

BT17i

 Blood Pressure User’s Guide 

How the Blood Pressure Sensor works  

1. About blood pressure  

During  each  heart  beat  the  arterial  blood 
pressure varies between two utmost values: 
the  systolic  and  the  diastolic  pressure.  The 
peak  pressure  in  the  arteries  is  the  systolic 
pressure  and  the  lowest  pressure  is  the 
diastolic  pressure.  In  between  these  is  the 
Mean  Arterial  Pressure  (MAP),  which  is 
used  to  describe  the  average  blood 
pressure.  

2. Oscillometric method 

The  blood  pressure  sensor  allows  determining  blood  pressure  via  the  so-called 
oscillometric method. With this non-invasive method, a cuff is placed around the arm 
and inflated by means of a pump, after which the cuff deflates via a control valve. The 
sensor measures the pressure of the air in the cuff.  
With  inflation  of  the  cuff,  the  external  pressure  on  the  artery  rises.  At  pressures 
exceeding the systolic blood pressure, the artery will be occluded, no blood flow occurs 
through the artery. When the cuff is slowly deflated, the cuff pressure, and hence the 
external pressure on the artery will be lowered to that of the systolic blood pressure. 
Now,  the  artery  is  no  longer  continuously  occluded.  At  systolic  blood  pressure,  small 
amounts of blood flow through the compressed artery and cause changes in the artery 
volume, conducted to the cuff. This leads to detectable pressure oscillations in the cuff. 
These  oscillations  increase  with  lower  cuff  pressure  values,  as  more  blood  passes 
through the compressed artery. The maximum oscillation amplitude is reached around 
the  mean  arterial  blood  pressure.  Then,  as  the  pressure  decreases  until  the  cuff 
becomes fully deflated, the blood flow returns to normal and the oscillation amplitude 
decreases and small pulses remain at a low level below diastolic pressure.  
A  similar  method  is  used  during  the  regular  blood  pressure  measurement,  a  clinician, 
using  the  stethoscope,  listens  at  the  brachial  artery  for  characteristics  sounds  of  the 
pressure pulses (so-called Korotkoff sounds).  

Measurements with the Blood Pressure sensor

 

Safety instructions  

The cuff is put around the upper arm and produces pressure on the brachial artery. To 
reduce  the  risk  on  injuries  and  pain  it  is  important  to  read  and  follow  the  following 
safety instructions: 

 

Put on the cuff as described in the next section of the manual.  

 

Do not inflate the cuff to a pressure above 180 mmHg. 

Over  inflation  of  the  cuff 

may cause pain and/or injury

.

 

 

Deflate the cuff immediately using the control valve when the pressure in the cuff 
exceeds 200 mmHg. 

 

Measurements with the cuff around the upper arm should 

not take longer than 3 

minutes

. In any case deflate the cuff immediately using the control valve when the 

Figure 1

. Pressure course of the heart beat in 

the brachial artery.  

 


background image

4

 | BT17i

 Blood Pressure Sensor User’s Guide  

cuff is inflated around the upper arm for more than 5 minutes.  

 

There should be at least 10 minutes break between two measurements on the same 
individual. 

 

Placing the cuff around the upper arm 

When performing blood pressure measurements, it is best to work with a partner. 

 

1.

 

Connect the Blood Pressure sensor to 
your interface.  

2.

 

Attach the rubber hose from the cuff 
to the connector on the sensor.  

3.

 

Uncover  the  upper  arm  of  the  test 
person and let the person sit with his 
arm at chest height.  

4.

 

Wrap  the  cuff  firmly  around  the 
upper  arm,  approximately  2-3  cm 
above  the  elbow.  The  two  rubber 
hoses  from  the  cuff  should  be 
positioned  over  the  bicep  muscle 
(brachial  artery)  and  hanging  down.  The  labels  on  the  cuff  indicate  the  correct 
placement.  

Adjusting the control valve 

The release rate of the pressure in the cuff is adjusted with 
the control valve. The valve is controlled by a simple finger 
wheel,  with  an  intuitive  click  feature.  As  the  wheel  is 
rotated each click adjusts the deflation rate, and that rate 
is maintained automatically by the inner mechanism of the 
valve.  
The  actual  blood  pressure  measurement  should  take 
between 60 and 120 seconds, so the pressure valve should be set to an approximate 
deflation rate between 2 and 3 mmHg/s. This slow rate of cuff deflation is necessary for 
accurate measurement. 

 

5.

 

Make  a  test  measurement  to  adjust  the  control  valve  and  find  out  the  optimal 
deflection rate. 

 

 

Start your measurement.  

 

Inflate  the  cuff  up  to  a  pressure  between  150  mmHg  and  170  mmHg  by 
squeezing the rubber air bulb several times. 

 

During the deflation of the cuff adjust the deflection rate by turning the wheel. 
Turn  the  wheel  clockwise  to  let  the  cuff  deflate  more  quickly  and  shorten  the 
measurement  time.  Turn  the  wheel  counter  clockwise  to  let  the  cuff  deflate 
slower and extend the measurement time.  

 

When the pressure wheel is set you are ready to collect data.  

 

Collecting data 

After the cuff is placed correctly on the arm and the control release valve is adjusted 
you can start your measurement. 

Accuracy starts in the name

Page 9

ambi

dex

Innovative blood pressure cuffs

The cuff has a unique soft edge which replaces the weld found on other cuffs, allowing the 

ambi

dex

cuff to be

applied to either the left or right arm with equal comfort for the patient.

The  air  inlet  tube  is  positioned  in  the  centre  of  the  cuff  face  so  that  it  is  always  out  of  the  way  of  the

patient's arm, whether the left or right arm is chosen. This means that there are no tubes to interfere with the 

stethoscope during manual measurement, and the tubes are tidy when a patient monitor is used.

Constructed in soft yet robust fabric, which has antimicrobial treatment, these one-piece cuffs come in a full range

of sizes which are based on the recommendations of the British Hypertension Society 

(www.bhs.org)

Each cuff carries a RANGE marker and ARTERY position indicator, both printed so that they can be read when 

using the cuff on either arm.

The  Accoson 

ambi

dex

bladderless  blood  pressure  cuff  can  be  used  as  a  regular  cuff,  or  for  single  patient 

use, and carries a white panel on which a patient's name or the cuff location details can be recorded.

unique soft edge -  tube exit on cuff face  -  latex-free  -  antimicrobial  -  easily cleaned  -  full range of sizes

The  Accoson 

ambi

dex

one-piece  cuff  has  been  developed  to  provide  a  blood  pressure  cuff  which  is  easy  to  use, 

clean, multi-purpose and cost-effective.

 


background image

BT17i

 Blood Pressure User’s Guide 

 

6.

 

Lay down the arm of the test person on the table with an open hand.  

Important: 

The test person must remain still during data collection—no movement of 

the arm or hand during measurements.

 

7.

 

Start your measurement.  

8.

 

Quickly and repeatedly squeeze the bulb to inflate the cuff on the test person’s arm. 
Continue inflating the cuff to a pressure between 150 and 170 mm Hg.  When this 
pressure is reached, set the bulb pump down onto the table. The built-in pressure 
release valve will slowly deflate the cuff.  

9.

 

After the measurement is finished, release the remaining air in the cuff by turning 
the valve. You should be able to hear air coming out of the cuff. 

Extra tips 

Blood  pressure  readings  will  differ  from  person  to  person  and  even  between 
measurements  on  the  same  individual.  Do  not  expect  to  receive  the  same 
measurements  each  trial  since  there  are  many  factors  that  cause  a  person’s  blood 
pressure to increase or decrease. Use the following tips to take accurate measurements:  

 

The test person’s arm and hand must remain still during measurements; hand open 
– no fist! 

 

The arm should be at heart level and is best supported. 

 

Proper placement of the pressure cuff will increase the accuracy of your blood 
pressure measurements.  

 

Remove any clothing that may cover or constrict the portion of the arm being 
measured. 

 

The blood pressure increases with the age. The rule of thumb for the normal systolic 
pressure is the formula 100 + age. 

 

Blood pressure values are rounded to 5 mmHg. 

Determining the heart rate  

The heart rate (beats per minute) can be calculated using the following formula: 

 

 

𝑒𝑎𝑟𝑡

 

𝑟𝑎𝑡𝑒

=

𝑛𝑢𝑚𝑏𝑒𝑟

 

𝑜𝑓

 

𝑚𝑎𝑥𝑖𝑚𝑎

1

𝑡𝑖𝑚𝑒

 

𝑜𝑓

 

𝑡

𝑒

 

𝑙𝑎𝑠𝑡

 

𝑚𝑎𝑥𝑖𝑚𝑢𝑚

[

𝑡𝑖𝑚𝑒

 

𝑜𝑓

 

𝑡

𝑒

 

𝑙𝑎𝑠𝑡

 

𝑚𝑎𝑥𝑖𝑚𝑢𝑚

 

]

60

 

 

 

Count the number of local maxima in the descending part of the graph.  

 

In addition, use the scan option to read out the time of the first and the last maxima.  

 

Calculate the heart rate.  

Determining the blood pressure  

The result of the measurement with the Blood Pressure sensor is a pressure versus time 
graph, in which the pressure pulses of the blood are superposed on the decaying trend 
pressure of the cuff. 

1. Determining the blood pressure manually from the graph  

The  simple  method  of  determining  the  blood  pressure  is  manually,  directly  from  the 
pressure  graph.  The  point  at  which  the  largest  pressure  pulses  are  occurring 
corresponds to the Mean Arterial Pressure (MAP). The point above the mean pressure 
at which the pressure difference grows rapidly correlates to the systolic pressure. The 

 


background image

6

 | BT17i

 Blood Pressure Sensor User’s Guide  

point below the mean pressure where the differences start to get small corresponds to 
the diastolic pressure. 

 

Figure 2

. A typical measurement with the Blood Pressure sensor. 

 

1.

 

Identify the largest pressure “pulse”. This is an estimation of the MAP.  

2.

 

Identify  when  the  data  begins  forming  rapid  “pulses”.  This  is  an  estimation  of  the 
systolic pressure.  

3.

 

Identify when the data stops forming smaller “pulses”. This is an estimation of the 
diastolic pressure. 

2. Determining the blood pressure using oscillometric method  

A  more  precise  but  laborious  method  to  determine  the  blood  pressure  is  the 
oscillometric method. The pressure pulses, when extracted from the cuff pressure, form 
an  oscillating  waveform.  The  peak-to-peak  amplitudes  of  this  waveform  vs.  pressure 
create a bell shaped “envelope curve” (see figure 5). Within the envelope, the pressure 
pulse amplitudes increase until maximum amplitude is reached (this point corresponds 
to the MAP). After that the pulse amplitudes decrease further until hardly noticeable. 
Generally, the systolic blood pressure is found by determining the point along this bell-
shaped  envelope  for  pressure  above  MAP  and  for  which  the  value  of  the  pressure 
amplitude  is  50%  of  the  maximum  amplitude  value.  The  diastolic  blood  pressure  is 
found using the same method for pressure below MAP and having an amplitude value 
of 75% of the maximum amplitude value. These percentage values are obtained from 
empirical research.

1

 

When  this  method  is  applied  to  the  measured  pressure  graph,  the  bell  shaped 
“envelope curve” is extracted from the measurement graph as the difference graph of 
the  pulse  pressure  graph  (the  maximal  values  of  the  pressure  pulses)  and  the  cuff 
deflection  trend  pressure  graph.  This  procedure  is  described  below  in  details  for  the 
Coach program starting from version 7.3

2

, in 4 steps:  

I.

 

Determining the cuff (trend) pressure  

II.

 

Determining the pulse pressure  

III.

 

Determining the envelope curve  

IV.

 

Determining the blood pressure  

                                                   

1

 Mehlsen J et al (1999). Vejledende retnigslinier for hjemmeblodtryksmåling. Ugesk Læ Klaringsrapport nr. 8, 1999.  

2

 If you use an older version of the Coach program consult the CMA Blood Pressure Sensor 0377i User’s Guide. 

 

Systolic pressure around 115 mmHg 
Diastolic pressure around 65 mmHg 
 

 


background image

BT17i

 Blood Pressure User’s Guide 

I. Determining the cuff (trend) pressure 

1.

 

From  the  data  table  determine  the  number  of  the  measured  points.  In  this 
description we assume that the measured data are stored in Run 1.  

2.

 

Right-click the graph and select 

Analyze/Process > Select/Remove Data

.

 

3.

 

Select  under  Run  the  option 

Run 

1

  and  select  under  Selection 

method

 

Point-by-point

4.

 

Mark the very first point, very last 
point  and  points  where  the 
pressure  values  are  locally 
minimal.  These  points  indicate 
the  deflating  pressure  trend  of 
the cuff (i.e. without the pulses). 
You  may  take  every  second 
minimum. 

Tip: 

In  Coach  you  can  maximize 

the  Select/Remove  Data  dialog. 
Find the point where the pressure value (displayed in the pressure coordinate field) 
is locally minimal. 

 

5.

 

Mark 

Keep selected

 and click 

OK

. As the result you get Run 2 with only the selected 

data points. These points determine the graph of the trend pressure. 

6.

 

To extend the number of points in the graph you can smooth the graph. 

 

Right-click the graph and select 

Analyze/Process > Smooth

 

 

Select under Run the option 

Run 2

 (with the selected lower points).  

 

Select the method 

Spline

.  

 

Click 

Plot

 

to draw the smooth graph.  

 

Click 

OK 

to accept

.

 

 

Type the number of points of the original pressure graph (determined in step 1) 
in the 

Number of Points

 field and confirm.  

 

As  a  result  you  get  a  new  Run  3  with  many  more  points.  These  are  the  trend 
pressure data. You can rename this run into 

p_trend

 

II. Determining the pulse pressure 

7.

 

Repeat  the  steps  2  to  5.  Mark  the 
very  first  point,  very  last  point  and 
this  time  mark  the  maximal 
pressure  values,  the  tops  of  the 
pulses.  Take  the  upper  points  just 
after  the  lower  points,  so  you  will 
get  exactly  the  same  number  of 
selected data (see figure 3 and 4).  

8.

 

As the result you get Run 4 with the 
selected  upper  data  points.    These 
are the pressure pulses. 

9.

 

Repeat step 6 to smooth the data. 
As the result you get Run 5 with 

Figure  4

Select  the  points  at  which  the  pressure 

value is maximal, just when pressure signal rises. 

 

Figure 3

. Select the points at which the pressure value 

is minimal, just before the pressure signal rises again. 

 


background image

8

 | BT17i

 Blood Pressure Sensor User’s Guide  

more points. These are the pulse pressure data, you can rename this run into 

p_pulse

III. Determining the envelope curve  

10.

 

To be able to calculate the pressure difference first copy the pressure data from Run 

p_trend

 into Run 5 

p_pulse

.  

 

Select a data series (at the right side of the table) or select a cell in a column of 
the data series of Run 3.  

 

When you start to drag a variable heading 

p

 the cursor changes into a graph icon. 

Continue dragging until you place the cursor over run number 5, at the left side 
of the table (to this run you are copying the data). 

 

When the run number is selected (a blue frame appears) release the icon. A new 
variable column with the heading 

Copied of p(mmHg)

 will be added to Run 5.  

 

The data points from the column 

p (mmHg)

 of Run 3 are now copied into a new 

column 

Copy of p (mmHg)

 of Run 5. You can see it by opening Run 5. You can 

rename  the  variables  to  reflect  the  above: 

to 

p_pulse

  and 

Copy  of  p 

into 

p_trend

.   

11.

 

Calculate a new variable 

p_difference

.  

 

Right-click  the  Data  Table  and  select 

Add  a  new  variable  >  Into  Data  Series  > 

Formula

.   

 

Give this variable the name 

p_difference 

and unit

 mmHg

 and enter the formula: 

p_pulse – p_trend

. This calculates the pressure difference.  

12.

 

Create a new graph 

Envelope curve

, which displays 

p-difference

 against 

p-trend

. The 

resulting graph has a bell-shape form.  

13.

 

Use the function fit option to approximate the graph with a function.  

 

Right-click  the 

p-difference

  vs. 

p-trend 

  graph  and  select 

Analyze/Process  > 

Function fit. 

 

 

Select under Run the option 

Run 5

 (where the calculations were made).  

 

Select the function 

f(x)=a*exp(-(bx+c)

2

)+d

 

 

Press 

Estimate

If necessary manually adjust the individual parameter values and 

press 

Refine

Press 

OK

  when  you  are  satisfied  with  the  result.  The  fit  will  be 

added as a new variable 

Fit of p_difference5

 in the graph. 

 

IV. Determining the blood pressure 

The blood pressure values can be determined directly from the envelope curve or via its 
derivative graph.  

Method 1 - directly from the Envelope curve (see figure 5):  

14.

 

Use  the  Scan  option  to  read  the  highest  point  in  the  envelope  curve.  This  point 
corresponds to the Mean Arterial Pressure (MAP).  

15.

 

Determine the systolic and diastolic pressures.  

-

 

The systolic blood pressure is found as the pressure value at the point along this 
bell-shaped envelope for pressure above MAP, for which the pressure difference 
value is 50% of the pressure difference corresponding to MAP. 

-

 

The diastolic blood pressure is found as the pressure value at the point along this 
bell-shaped envelope for pressure below MAP, for which the pressure difference 
value is 75% of the pressure difference corresponding to MAP. 

 


background image

BT17i

 Blood Pressure User’s Guide 

 

Method 2 – via derivative graph  

14.

 

Right-click the 

p-difference

 vs. 

p-trend 

graph and select 

Analyze/Process > Derivative. 

 

15.

 

Select under Run the option 

Run 5

.  

16.

 

Select under Variable the variable 

Fit of p_difference5

 

17. 

Select under Order 

First derivative 

and under Method 

Differences

 

18.

 

Click 

Plot

.  

19.

 

Accept with OK.  

20.

 

Click a pane to place the Derivative graph.  

21.

 

Use the 

Scan

 

function to read out the blood pressure values.  

-

 

The pressure value of the intersection of the derivative with the horizontal axis 
corresponds to the MAP value.  

-

 

The pressure value of the minimum of the derivative graph corresponds to the 
systolic pressure.  

-

 

The pressure value of the maximum of the derivative graph corresponds to the 
diastolic pressure.  

Figure  5:

  A  bell  shaped  “envelope  curve”  vs.  the  trend  pressure.  As  blood  pressure  values  are 

usually rounded to 5 mmHg we find a blood pressure of 120/80. A best-fit bell-shape envelope is 
drawn in the graph to find the maximum (MAP). 

 


background image

10

 | BT17i

 Blood Pressure Sensor User’s Guide  

Reference values 

The table below indicates normal heart frequency and blood pressure values for boys 
and girls for ages between 10-19 years old.  

 

 

Age 

Heart frequency per 

minute 

Systolic  pressure  average  ± 
SD 

Diastolic  pressure  average  ± 
SD 

 

boys 

girls 

boys 

girls 

boys 

girls 

10 jr 

132 

129 

108±12 

109±13 

67± 9 

64±11 

11 jr 

160 

131 

109±11 

110±12 

65±11 

66±10 

12 jr 

150 

147 

111±13 

114±14 

65±10 

68±10 

13 jr 

144 

141 

116±14 

116±14 

66±11 

68±10 

14 jr 

127 

143 

118±14 

116±12 

66±10 

69± 8 

15 jr 

128 

127 

123±14 

116±11 

66±11 

68±11 

16 jr 

106 

135 

125±14 

118±12 

68±11 

69± 9 

17 jr 

107 

115 

126±13 

121±13 

70±11 

70±10 

18 jr 

85 

85 

129±15 

122±14 

71± 9 

71±11 

19 jr 

94 

77 

131±15 

120±12 

71±10 

70±10 

 

 

Table 1: 

From: van den Brande, Heymans & Monnens, 

Kindergeneeskunde

, Elsevier 

 
 

Suggested experiments   

The following experiments can be performed with the Blood Pressure sensor:  

 

Using the oscillometric method to calculate blood pressure.  

 

Measure blood pressure before and after exercise and while sitting or standing; 

 

Compare blood pressure after voluntary isometric contractions (weight lifting) and a 
rhythmic activity such as running or biking; 

 

Study the effect of caffeine on blood pressure. 

 


background image

BT17i

 Blood Pressure User’s Guide 

11 

Technical Specifications 

 

Sensor kind 

Analog, generates an output voltage between 0 and 5 V  

Measurement range

 

0 .. 375 mmHg 

Resolution  

0.1 mmHg 

Calibration function 

p (mm Hg) = 83.34 * V

out

(V) – 16.67 

Max. pressure 

1500 mm Hg  

Temperature compensated 

-0°C to 85°C 

Response time  

1 ms 

Warming time  

20 ms 

Connection

 

IEEE1394 connector for BT-IEEE1394 sensor cable.  
Sensor cable not delivered with the sensor. 

 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

Warranty:  

The Blood Pressure sensor BT17i is warranted to be free from defects in materials and 
workmanship for a period of 12 months from the date of purchase provided that it has 
been  used  under  normal  laboratory  conditions.  This  warranty  does  not  apply  if  the 
sensor has been damaged by accident or misuse.  

 

Note: 

This product is to be used for educational purposes only. It is not appropriate for 

industrial, medical, research, or commercial applications.  

   

 

 

 

Rev. 02

/11/2017