1、摘要：基于脈搏波的24小時無創(chuàng)連續(xù)血壓監(jiān)測，文清明心廖，陳偉霆，一級生物醫(yī)學(xué)工程，介紹，總結(jié)和展望，建立原則和方法，介紹，血壓是反映心血管功能的重要生理參數(shù)，是診斷疾病、觀察治療效果和判斷預(yù)后的重要依據(jù)。此外，由于血壓受多種因素的影響，如身體狀況、情緒環(huán)境和生理節(jié)律等，因此血壓的單一測量存在很大差異。同時，當(dāng)心率不規(guī)則時，很難通過間歇測量來測量血壓。然而，連續(xù)測量可以測量每個心動周期的血壓，這在臨床和醫(yī)學(xué)研究中具有更重要的意義。引言以往的無創(chuàng)連續(xù)血壓測量方法動脈張力法，對傳感器的定位有很高的要求。對于長期測量，很難始終保持傳感器的測量位置和角度。容積補償法的缺點是：長期測量時受靜脈充血的影響較

2、大，當(dāng)血管收縮率較大時，會影響脈搏計的輸出波形，使設(shè)定參考壓力變得困難，影響測量精度；此外，由于需要在被測部位保持高壓，舒適性差。此外，由于需要壓力伺服系統(tǒng)來補償參考壓力，測量裝置很復(fù)雜，這在使用過程中給對象帶來不便。體積體積描記術(shù)通過分析體積和血壓之間的關(guān)系來檢測血壓?，F(xiàn)有的研究對容積脈搏血流信號的機理和信息特征還不夠深入。因此，檢測精度不能得到保證。超聲法利用超聲對血流和血管壁運動的多普勒效應(yīng)來檢測收縮壓和舒張壓。收縮壓和舒張壓的缺點是測量設(shè)備復(fù)雜，受試者的活動會導(dǎo)致傳感器和血管之間的聲學(xué)路徑發(fā)生變化。綜上所述，以往的無創(chuàng)連續(xù)血壓測量方法不能滿足連續(xù)性、穩(wěn)定性、準(zhǔn)確性以及對人體無不適的技術(shù)

3、要求。多年來，許多人對脈搏波的形成機制做了大量的研究和探討。一般認(rèn)為，脈搏是由心臟的射血活動引起的一種血管和血管壁的振蕩。這種振蕩波最初形成于主動脈根部，然后沿著動脈樹迅速擴散到外周血管，成為脈搏各部分的表現(xiàn)波。隨著心臟的間歇性收縮和舒張，血壓、血流速度和血流量的脈動以及血管壁的變形和振動在血管系統(tǒng)中傳播。脈搏波從心臟傳播到動脈系統(tǒng)時，不僅受到心臟本身的影響，還受到血管阻力、血管壁彈性、血液粘度等多種生理因素的影響，使脈搏波包含了豐富的心血管系統(tǒng)生理和病理信息。原則上，心肌收縮力、外周阻力和動脈壁彈性是影響血壓的最基本因素。這些因素的任何變化都會對血壓產(chǎn)生影響。心輸出量對血壓的影響主要表現(xiàn)在平

4、均動脈壓上，而心搏主要影響收縮壓。當(dāng)其他因素不變時，心搏與收縮壓成正比；心率主要影響舒張壓，心率快時舒張壓低，心率慢時舒張壓高。外周阻力對血壓有很大影響。當(dāng)外周阻力高時，收縮壓和舒張壓都高。動脈彈性，尤其是動脈彈性，對血壓也有明顯的影響。動脈擴張的程度可以表示為心搏量/脈壓。動脈彈性差時，舒張壓高，而收縮壓低，平均壓力基本不變。脈搏波速度測量是根據(jù)脈搏波沿動脈傳播速度與動脈血壓的正相關(guān)關(guān)系提出的，動脈血壓值是通過測量脈搏波速度間接計算出來的。在這個戒指之后為了使脈搏波傳導(dǎo)速度不僅能反映血壓的變化，還能給出血壓的絕對值，有人利用統(tǒng)計分析建立回歸方程，并通過脈搏波傳導(dǎo)時間計算收縮壓和舒張壓(與脈搏

5、波傳導(dǎo)速度相比，脈搏波傳導(dǎo)時間更便于測量)。但是，焦通過使用等。我們發(fā)現(xiàn)，根據(jù)原理進行測量的準(zhǔn)確度需要提高，特別是對于舒張壓的測量偏差。然而，由于脈搏波傳播速度與收縮壓有很大的相關(guān)性，而與舒張壓的相關(guān)性很小，現(xiàn)有的直接通過脈搏波傳播速度測量血壓的方法不能很好地反映舒張壓的變化。為了更好地研究脈搏波與血壓的相關(guān)性，許多學(xué)者在分析脈搏波傳播速度的基礎(chǔ)上引入脈搏波特征參數(shù)進行分析。引入脈搏波特征參數(shù)可以更好地反映血壓變化與脈搏波之間的關(guān)系，但現(xiàn)有的測量方法通常采用脈搏波特征參數(shù)與血壓變化的回歸分析來建立血壓與脈搏波特征參數(shù)之間的方程，從而測量血壓的絕對值。該方法沒有研究血壓的生理機制以及血壓與心血管

6、系統(tǒng)參數(shù)之間的生理關(guān)系，也沒有完整的數(shù)學(xué)模型來反映血壓-心血管系統(tǒng)參數(shù)-脈搏波之間的相關(guān)性，因此建立的回歸方程不能從本質(zhì)上反映脈搏波與血壓變化之間的相關(guān)性。通過引入脈搏波特征參數(shù)，采用回歸分析方法，不能準(zhǔn)確反映舒張壓的變化。方法選取12名1830歲健康男性志愿者，利用自行研制的張力計和基于PC機的多通道生理信號測量系統(tǒng)，采集并存儲5分鐘的心電圖、脈搏波和壓力波信號，建立血壓與這些變量之間的回歸方程。數(shù)據(jù)采集和存儲后，通過數(shù)據(jù)回放，首先用數(shù)字信號處理對數(shù)據(jù)進行預(yù)處理，如濾除脈搏波的基線漂移、脈搏波的50 Hx陷波、心電和壓力波信號、低通濾波等。從中選擇120個穩(wěn)定的心動周期，并且逐個計算每個中風(fēng)

7、的特征參數(shù)，并且通過張力計測量每個中風(fēng)的相應(yīng)收縮壓、舒張壓和平均壓力。利用上述數(shù)據(jù)，通過逐步回歸分析可以確定回歸方程參數(shù)和相應(yīng)的系數(shù)，進而建立血壓與上述特征參數(shù)之間的回歸方程。方法建立、方法建立、方法建立，從表1和表2可以看出，對于大多數(shù)受試者來說，與收縮壓相關(guān)性好的脈搏波特征參數(shù)主要是脈搏波傳導(dǎo)時間和k值；脈搏波的主要特征參數(shù)與平均壓力有很好的相關(guān)性，它們是K值、H (1 t，/tr)和脈搏波傳導(dǎo)時間。展望未來，利用脈搏波特征參數(shù)無創(chuàng)連續(xù)測量血壓的方法為血壓的連續(xù)測量提供了一種良好的途徑。該方法設(shè)計的測量設(shè)備結(jié)構(gòu)簡單，完全擺脫了氣囊對人體的約束，提高了被測者的舒適度，并能實現(xiàn)長時間無創(chuàng)連續(xù)血

8、壓測量，便于形成便攜式設(shè)備。如果信號采集和數(shù)據(jù)處理方法進一步改進，將會有廣闊的發(fā)展前景。因此，通過實驗研究該方法的可行性、準(zhǔn)確性、信號采集和數(shù)據(jù)處理方法具有重要的現(xiàn)實意義。根據(jù)中國航天員科研訓(xùn)練中心的任務(wù)書，浙江大學(xué)生物醫(yī)學(xué)工程與儀器科學(xué)學(xué)院成立了一個專門的研究小組。在段會龍院長的領(lǐng)導(dǎo)下，集成了心電采集、分析、脈搏波采集、血氧檢測與分析算法、無創(chuàng)血壓檢測算法、無創(chuàng)中風(fēng)心輸出量計算算法、CAN總線通信和DSP高速挖掘等先進技術(shù)無創(chuàng)心功能監(jiān)護儀的物理對象如圖1所示，圖N為無創(chuàng)心功能監(jiān)護儀：上位機單個檢查軟件的運行狀態(tài)圖。項目成果，參考文獻，1焦，方興業(yè)。利用脈搏波特征參數(shù)連續(xù)測量血壓方法的研究。生物醫(yī)學(xué)工程雜志。2002.19(2):217220，2徐克，周琦，魏云龍。無創(chuàng)血壓測量。重慶理工大學(xué)學(xué)報。李定利2008(1):165-166，3?；诿}搏波的無創(chuàng)連續(xù)血壓測量方法研究。生物醫(yī)學(xué)工程，浙江大學(xué)，浙江3360，唐馳，2008年4月。脈搏波無創(chuàng)連續(xù)血壓測量的實驗研究。Xi安：第四軍醫(yī)大學(xué)生物醫(yī)學(xué)工程系，2000。有創(chuàng)血壓監(jiān)測在手術(shù)中的應(yīng)用及護理體會。中國航天醫(yī)學(xué)雜志。2002.4 (4) :68。參考文獻6，范海濤，葉，段慧龍，無創(chuàng)血壓監(jiān)測技術(shù)，中國醫(yī)療器械信息，20