1、血壓 2014/03/03張艷芳,1、血壓測量的背景及意義,2、血壓的概念,3、血壓測量的發(fā)展進(jìn)程,4、無創(chuàng)血壓的測量方法,5、血壓測量的實(shí)現(xiàn)方式,6、血壓測量中的算法實(shí)現(xiàn),7、影響血壓測量時(shí)的有關(guān)因素,8、血壓測量中值得注意的問題,目錄,1、血壓測量的背景及意義,高血壓是心血管疾病最重要的危險(xiǎn)因素,收縮壓和舒張壓都可以獨(dú)立預(yù)測心腦血管事件。血壓測量是高血壓診斷和治療的基礎(chǔ)。 衛(wèi)生部門的統(tǒng)計(jì)資料顯示，我國高血壓病患者已超過 1.3 億人，患病率在 13%左右，并以每年 300 萬的速度增加，其中老年人的高血壓患病率更是高達(dá) 25%35%。 對(duì)血壓進(jìn)行精確測量，有利于早期發(fā)現(xiàn)和鑒別高血壓類型，提

2、出合理的治療建議，對(duì)于防治高血壓，具有非常重要的意義。,血壓就是人體內(nèi)循環(huán)的血液在血管流動(dòng)過程中對(duì)單位面積血管壁的側(cè)壓力（壓強(qiáng)）。在不同的血管內(nèi)分別稱為動(dòng)脈血壓、靜脈血壓和毛細(xì)血管血壓。 血壓的計(jì)量單位是千帕（kPa）（1mmHg=0.133kPa）。 根據(jù)世界衛(wèi)生組織（WHO）建議使用的血壓標(biāo)準(zhǔn)： 正常成人血壓標(biāo)準(zhǔn)： 收縮壓（高壓）：90140mmHg（12.018.7kpa） 舒張壓（低壓）：6090mmHg（8.012.0kpa） 1）低于這個(gè)范圍就可能是低血壓。 2）成人收縮壓大于 160mmHg，舒張壓大于95mmHg，可判定為高血壓。 3）血壓值在上述兩者之間，即收縮壓在 1411

3、59mmHg之間，舒張壓在 9194mmHg之間，為臨界高血壓。,2、血壓的概念,3、血壓測量的發(fā)展進(jìn)程,血壓的測量可以通過直接(direct)和間接(indirect)兩種方法實(shí)現(xiàn)，直接法是有創(chuàng)測量方法，通過將導(dǎo)管插入血管內(nèi)由壓力傳感器獲得血壓值；間接法是無創(chuàng)測量方法，通過對(duì)相關(guān)的特征信號(hào)進(jìn)行分析處理而獲得血壓值。 直接測量方法： 自從 1628 年生理學(xué)家 WHarrey 創(chuàng)立了血液循環(huán)理論以來，人們就一直在探索行之有效的血壓測量技術(shù)。 1733 年英國牧師 Reverend Stephen Hales 將一玻璃導(dǎo)管插入馬背的動(dòng)脈切口處，從導(dǎo)管內(nèi)液柱的動(dòng)態(tài)變化中直接觀測到了血壓的波動(dòng)，標(biāo)志

4、著直接血壓測量技術(shù)導(dǎo)管術(shù)的開始。 而人體動(dòng)脈血壓的直接測量則是從 1856 年 IFarivce 開始研究的，但直到 1950 年才被臨床所接受。,人體血壓的無創(chuàng)測量的研究始于 1875 年 1876 年Marey提出了恒定容積法的技術(shù)原形 1896 年Yon Recklinghausen首先發(fā)現(xiàn)了在現(xiàn)今無創(chuàng)血壓測量中廣泛 使用的技術(shù)示波法血壓測量技術(shù) 1905 年蘇聯(lián)醫(yī)生Korotkoff發(fā)現(xiàn)了柯氏音，奠定了柯氏音聽診法血壓測量技術(shù)，使其成為臨床上血壓測量事實(shí)上的金標(biāo)準(zhǔn)，無創(chuàng)血壓測量從此才在臨床上得到廣泛的接受和應(yīng)用。,間接測量方法：,直接測量技術(shù)發(fā)展到今天已經(jīng)成為成熟而可靠的技術(shù)，該方法不

5、僅用來測量動(dòng)脈壓，還用來測量和監(jiān)護(hù)中心靜脈壓、肺動(dòng)脈和肺毛細(xì)血管楔入壓和左心房、左心室的壓力。但由于其測量過程是有創(chuàng)的，這種檢測方法只是適合于危重病人或手術(shù)中的病人，對(duì)于普通人來說，采用無創(chuàng)檢測的方法才是比較適合的。,間接法測量血壓原理示意圖,4、無創(chuàng)血壓的測量方法,在眾多無創(chuàng)血壓測量技術(shù)中，主流、有代表性的有柯氏音法、示波法、恒定容積法及多普勒超聲法。 柯氏音法： 人工聽診柯氏音法是臨床 醫(yī)護(hù)人員廣泛使用的血壓測量方法。 該方法由血壓計(jì)袖帶和聽診器組成， 現(xiàn)今在臨床上得到廣泛的認(rèn)可和應(yīng) 用，被臨床工作人員視為血壓測量 的“金標(biāo)準(zhǔn)”，作為其他測量準(zhǔn)確與 否的參考。 柯氏音聽診示意圖,示波法：

6、示波法是目前臨床上各類監(jiān)護(hù)儀、電子血壓計(jì)廣泛采用的血壓測量技術(shù)。人們很早就發(fā)現(xiàn)血壓測量時(shí)氣袖中的壓力除隨放氣而下降外還存在一個(gè)震蕩，我們現(xiàn)在稱其為脈搏波，這個(gè)震蕩波的幅度有一定的規(guī)律性。,示波法分離出來的脈搏波波形,圖中波形幅度最大處對(duì)應(yīng)的袖帶壓力是平均壓，而收縮壓(SP)和舒張壓不能直接測得，必須由各種血壓算法得到。工作過程是先充氣到一定壓力，使得袖帶阻斷動(dòng)脈血流，然后放氣，并在放氣過程中檢測袖帶內(nèi)的氣體壓力振蕩波。,恒定容積法： 其理論基礎(chǔ)是當(dāng)動(dòng)脈血管由于外力作用而處于去負(fù)荷狀態(tài)，即施加于血管臂的壓力在某一時(shí)刻等于血管內(nèi)的壓力時(shí)，血管直徑不會(huì)隨血壓波動(dòng)而變化，血管處于恒定容積狀態(tài)。在這種恒

7、定狀態(tài)下相應(yīng)的外加壓力就等于血管內(nèi)壓力，就可以實(shí)現(xiàn)血壓的無創(chuàng)測量。 恒定容積法不適于選取上臂作為測量部位，其測量部位在手指端。血管容積的測定是通過光電描記法來實(shí)現(xiàn)的，LED 作為發(fā)光源，光電探測器檢測光線通過組織后透光率的變化來發(fā)現(xiàn)血管容積的變化。手指血壓計(jì)就是采用這種方法設(shè)計(jì)而成，問世于上世紀(jì) 80 年代早期。,手指血壓計(jì),5、血壓測量的實(shí)現(xiàn)方式,方法一： 原理：柯氏音 核心控制器：單片機(jī)AT89C52,方法二： 原理：示波法 核心控制器：ARM7LPC2131,方法三： 原理：示波法 核心控制器：ARM9S3C244OA,方法四： 原理：示波法 核心控制器：LabJack U12,方法五：

8、 原理：柯氏音與示波法結(jié)合 核心控制器：ARMLPC2136,方法六： 原理：示波法 核心控制器： 單片機(jī)MSP43OF149 和DSP芯片TMS320VC5416,其它血壓測量的實(shí)現(xiàn)方式,腕式電子血壓計(jì) 基于掌上電腦的便攜式動(dòng)態(tài)血壓監(jiān)測系統(tǒng) 具有藍(lán)牙通信功能的上臂一體式血壓測量系統(tǒng),6、血壓測量中的算法實(shí)現(xiàn),示波法：,振蕩波幅與袖帶壓的關(guān)系,上圖是振蕩波幅與袖帶壓在一個(gè)心動(dòng)周期的圖示關(guān)系。 在圖中可以看出： 當(dāng)袖帶壓(靜壓)大于收縮壓(SP)時(shí)，動(dòng)脈被壓閉，此時(shí)因近端脈搏的沖擊而呈現(xiàn)細(xì)小的振蕩波； 當(dāng)靜壓接近SP時(shí)，波幅增大； 靜壓等于平均壓(MP)時(shí)，動(dòng)脈壁處于去負(fù)荷狀態(tài)，波幅達(dá)到最大值，

9、靜壓小于MP時(shí)，波幅逐漸減小，靜壓小于舒張壓(DP)后，動(dòng)脈管腔在舒張期已充分?jǐn)U張，管腔剛性增加，這時(shí)波幅維持在較低水平。 放氣過程中記錄的振蕩波呈現(xiàn)近似拋物線的包跡。顯然,該包跡線所對(duì)應(yīng)的靜壓值間接反映了動(dòng)脈血壓。,用示波法判定收縮壓和舒張壓的方法基本有兩種：一種是波形特征法，一種是幅度系數(shù)法。 波形特征法：通過識(shí)別血壓波形在收縮壓和舒張壓處的波形變化特征來判別血壓值。 幅度系數(shù)法：另一種是幅度系數(shù)法,通過識(shí)別與確定收縮壓、舒張壓與平均壓之間 的內(nèi)在關(guān)系來判定血壓值。 幅度系數(shù)法又分為比例系數(shù)法和S判別法。 比例系數(shù)法：用壓力波幅的最大值與收縮壓和舒張壓的比例關(guān)系來判定，即 A(SP)/A(

10、MP)=K1,A(DP)/A(MP)=K2,K1取值在0.3-0.75之間,K2取值 在0.45-0.90之間。 S判別法：首先確定血壓波幅的最大值A(chǔ)(MP),然后對(duì)最大值所在的脈搏波進(jìn)行積分 并除以波動(dòng)周期得到A(SP),波動(dòng)幅度A(SP)時(shí)的袖套壓力值被判定為收縮 壓。而舒張壓對(duì)應(yīng)波動(dòng)幅度A(DP)是由最大值A(chǔ)(MP)與A(SP)的差值得到。,幅度系數(shù)法測量的一般步驟：基線切割、脈沖提取、收縮壓和舒張壓的位置確定及曲線擬合。 基線切割：將采集的一個(gè)血壓周期的所有數(shù)據(jù),減去基線對(duì)應(yīng)的幅度,保留振蕩波形基線上方的部分,將基線下方的部分全部置零,并記下切割的基線閾值。 脈沖提?。簩?duì)經(jīng)過基線切割處

11、理的振蕩波局部極值化,即沿振蕩波曲線進(jìn)行前后搜索,對(duì)于每一個(gè)搜索到的局部極大值在其位置置極大值,并置前后位置為零值。 定位：確定振蕩波形上升沿某時(shí)刻波幅與Amax的比值A(chǔ)s，該時(shí)刻對(duì)應(yīng)袖帶內(nèi)人體的收縮壓，以及波形下降沿某時(shí)刻波幅與Amax的比值A(chǔ)s，該時(shí)刻對(duì)應(yīng)袖帶內(nèi)人體的舒張壓。 曲線擬合：最小二乘法曲線擬合逼近方法。,最小二乘法原理：,由已知的離散數(shù)據(jù)點(diǎn)選擇與實(shí)驗(yàn)點(diǎn)誤差最小的曲線,稱為曲線擬合的最小二乘法，若記：,上式可改寫為：,這個(gè)方程成為法方程，可寫成距陣形式： Ga=d,其中：,于是得：,它的平方誤差為：,7、影響血壓測量時(shí)的有關(guān)因素 1）血壓的測量部位： 雙上肢間血壓值的差異：一般推

12、薦選擇右上肢，右上肢的血壓值較左上肢高20mmHg左右。 上臂測壓的位置：上臂應(yīng)與右心房水平一致。 不同的測壓部位：臂、腕、指 2）診室測壓、家庭自測血壓（偏低）、動(dòng)態(tài)血壓監(jiān)測 3）與受測者相關(guān)的因素：測壓前休息時(shí)間的長短（至少休息五分鐘）、 24小時(shí)血壓的波動(dòng)性（夜間比白天下降15%左右，最低出現(xiàn)在24:00） 4）心理因素：憤怒、痛苦、恐懼等會(huì)升高 5）季節(jié)的變化：夏季輕微降低，冬天明顯升高 6）環(huán)境因素,7）警覺反映所致血壓的變化：白大衣效應(yīng) 8）體位改變引起的血壓變化： 坐位和臥位血壓值的差別 仰臥位和左、右側(cè)臥位血壓的差別 身體姿勢 （ 坐位測時(shí)舒張壓比臥位時(shí)高5mmHg，舒張壓無一致意見。） 9）與測量者相關(guān)的因素： 測量者的經(jīng)驗(yàn) 醫(yī)生和護(hù)士血壓測量值的差別 10）其它因素： 充放氣