血容积变化无创血压测量方法的研究

6 ⋯ 一 生物物理评分能有效地降低单项指标造成 的假 阳性或假阴性，敏感地发现胎儿缺氧情况。 2．正常胎儿即使在活跃睡眠期，上述所有 急性指标都应该正常。 3．在 B 超检查中，探头在腹壁上滑动， 或者胎监检查的声刺激，摇动胎头，一般能够 保持胎儿处在活跃状态，使 30-~50min的胎监 检查能排除睡眠对胎心音的影响；在无应激试 验 (NsT)检查中进食、喝牛奶 能有效避免孕 妇低血糖所引起的假阳性；AFV (羊水量)的 多少直接影响宫内环境，易引起胎儿缺氧的发 生，因此也作为一项指标进行测评。 4．B超 l0分钟生物物理评分具有可行性、 安全性、适用性等特点，值得在临床中推广使 用；综合测评较单项检查更准确地预测了胎儿 富内缺氧情况。 参 考 文 献 i 李小毛．李大慈．B超 【0分钟的胎儿生物物理评分 实用妇产科杂志，1996，l2(6)：308~309 2 Mannig FA Fetal biopbysical profile SCOI'~and the I1011 stress test：a~mparative'tria1．obstct Gyn~ol，1984。 64(1)：326--328． (收稿日期：1999．10．27 修回日期：2000-04-20) 』～ 血容积变化无创血压测量方法的研究 、 王奎健0 杜志民0 林 天0 郑振声0 摘 要 介绍一种血容积变化无创血压测量方法，给出了原理框图并进行了原理分析，研究了利用 手指血容积变化进行无创测量血压的机制。理论分析和实验结果明气囊压力的改变所引起的手指血容 积变化 ，具有明显的可用于判别收缩压和舒张压的特征点，且易于计算机识别与处理。随着进一步的研 卿 该 肭 (inv asive 骈 bloo 穰 dpre ssure 舭 m ea 创 su 蝇 rem e 测 nt 方 弗 也 嚏 关键词无创血压测量 )鹫 ’( ， 如《 DL 概 述 从哈维发现人体血液循环开始，血压测量 已被生理学家和医师们高度重视，百余年来各 种疾病引起的低血压和高血压的处理和研究离 不开血压 的测量，2O世纪 60年代开始的重病 监测和心肺复苏的实践使血压的连续监测成为 现代医学中一项突出的课，测量血压的方法 取得了～定进展 。经利用听诊法和的水银 血压计、弹簧血压计、市场上销售的各种形式 的电子血压计，到病人监护中使用的无创血压 监测仪，以至公认为金标准的通过压力换能器． 血压组件组成的心腔血管内压力测量 (或监 测)设备不一而足，使人感到琳琅满目，以为 作者单位：①5IO呻0中山医科大学生物医学工程教研室 ②510080中山医科大学第一附属医院．0内科 ③510080中山医科大学生物医学工程开发中心 ④510080中山医科大学辅助循环实验室 这一领域里先进的科学技术已经得到了充分的 发挥与应用。 实际的 睛况并非如此．前述的人体血压测 量金标准无疑是可以信赖的，但它是创伤性 的，要通过穿刺动脉来获得．除此之外各种无 创血压测量法测量出的结果与真实的血压有相 当大的差距，并不确切符合科学的要求。 以医师最常用的听诊法为例，一般医师应用 这一方法对着水银柱找出它的读数，用之于诊断 治疗甚至临床科学研究．视之为经典的方法。但 实际上这种方法测出的结果与真正的血管内血压 相差可达平均 8mmHg(1mm}Ig ．133kPa)It]。 医师们不难发现在听得柯氏音出现 (代表收缩压 开始)前，比听出来的收缩压高 5,~15mmHg的 地方，水银柱已经产生波动．说明动脉血压早就 到达气囊所在的前臂，引起气囊的压力发生振 荡。至于舒张压的判断更为玄妙．迄今为止到底 柯氏音转为沉闷时为准．抑或以柯氏音消失为 维普资讯 http://www.cqvip.com 2000年第 12卷第 2期 7 准还未有统一的见解，这两个不同的判断标准带 来的结果相差经常达 5---12mmHg。国际上公认诊 断高血压最主要的依据是舒张压大于90mmHg， 但医师们所采用的听诊法对舒张压的判断远不能 取得一致，尽管是这样但医师们已经习惯于这种 “传统的”血压测量法．只能 “安于现状”。 另一种常用的测量血压的方法是 “振荡 法”，即利用裹在上臂的气囊内的压力所产生 的振荡来推断其血压。测量时先将气囊压力打 气到高处．动脉受压，血流阻断 (此时气囊压 力不会产生振荡)。然后给气囊放气．压力渐 降，当压力下降至收缩压水平时．动脉中的血 压足以冲开受气囊压迫的动脉，进入其中引起 气囊内的压力发生振荡．此时气囊内的压力即 相当于收缩压．但此法测量舒张压很不可靠． 动脉血压进入舒张压时在上述振荡曲线中无任 何痕迹。可以认为用振荡法来检出舒张压，在 原理上是缺乏生理学和物理学的依据口 。 目前用振荡法原理生产血压计的厂商是根 据振荡曲线中振荡波幅最大处，假设其为 “平 均压” (实际并非如此)，然后通过公式：平 均压=(收缩压一舒张压)X1／3+舒张压．推算 出舒张压。近年来不少生产厂商根据他们所组 织的病例通过与金标准的对比．运用种种方法 光电换能器 修正他们的公式以求出一个与实际舒张压比较 接近的读数。显然这是不符合科学要求的方 法，属于 “性”的方法。在没有合理的公 认的无创伤的血压方法问世之前．仍不失 其存在的价值，但事实上各个不同厂家提供的 血压计对血压测量的结果差别颇大【 ，成为医 学界迫切关心亟待解决的难题。 本研究通过多年来对体外反搏血压测量的 大量临床数据的研究分析发现，血容积在气囊 减压过程 中的变化与人体的收缩压、舒张压有 密切关系，由此提出了一种基于血容积变化的 无创血压测量方法，并从机制上进行 了深入研 究探讨与实验检验。 血容积变化无创血压测量的原理 一 、 原理框图 如图 l所示，将气囊置于 手指根部 ．光 电换能器 (指脉灯 )置于指头。 气泵控制气囊的充放气 ．光 电换能器检测在气 囊充放气过程中手指血容积的变化。将光电换 能器检测出的血容积变化的输出信号进行放 大、滤波和微分及与气囊内压力信号 ．一同送 入微机进行处理包括 ．A／D转换．反映血容积变 化的信号包络分析及特征点的检测．在显示器 上显示出气囊压力曲线、反映血容积变化的信 号曲线以及血压测量结果。 图 1 血压 {量框图 二、理论分析 图 2说明气囊充气后，在 气囊压力降至收缩压和舒张压是一致的。 其压力由高渐渐下降的过程中．血管经历了阻 从上述分析可见，与平均血流量的变化率 断、逐步导通至完全导通这三种状态．与此相 曲线的起点 A 和终点 B 点相对应时刻的气囊 应通过血管的平均血流量由零、逐步增至最大 压力即分别为收缩压和舒张压。由于气囊置于 后不再改变 (见图中的平均血流量)。从血流 手指的根部．气囊下的动脉血流流进入指尖 ． 动力学观点看，平均血流量从零增至最大．其 因此指尖平均血容积将随流入的平均血流量的 变化率 (见图中的平均血流量的变化率)则从 变化而变化。为了能检测出平均血流量的变化 零增至最大后又降至为零。由此可见．平均血 率曲线的起点 A和终点 B．利用指脉灯 (光电 流量变化率 曲线的起点 A 和终点 B与图 2中 换能器)将指尖血容积的变化转变为电信号． 维普资讯 http://www.cqvip.com 现代医学仪器与应用 然后将其放大、滤波和微分 微分后的信号将 反映出指尖平均血容积变化率的改变，即上述 的平均血流量变化率的改变 微分公式： V：业 m V为平均血流量变化率，P为平均血流量， ，为时间 二、实验结果 利用图 l所示的测量系统， 与10多例血管内有创血压测量进行了对比，图 3为其中1例实验结果 实验表明，根据手指血 容积搏动的包络变化 (即上述平均血流量变化 率的改变)的起点 A和终点 B，通过气囊压力 测量收缩压和舒张压，其血压数值与血管内有 创血压测量数值基本一致。有关实验的方法、 分析和讨论将另文发表。 图 2 血压测量原理图 图 3 与血管内有创血压测量结果对比 结 论 由上述理论分析和实验结果表明，气囊压力 的改变所引起的血容积的改变．具有明显的可IElj 于判别收缩压和舒张压的特征点，且易于计算机 判别检测与作进一步处理 随着本研究的深入和 技术上的完善，该方法有可能成为一种更好的更 准确的和更科学的无创血压测量方法 参 考 文 献 1 Geddes L A Th e direct and indirectmeasurement of blood pr~sure Chicago： Year Book M edical Pub1ishers Inc．I970．93-10I 2 Yamakoshl K aka S Stand~d algorithm of blood pressure measurement by the oscil【ometric method Med Biol Eng Comet，1993，3 l(2)：671"676 3 Mauck G W ，Smith C R，Geddes L A，et al The meaning of the point of maximum oscil Lotions in CU仃 舒张压 ~mmHg 舒张压 69mmHg pressure in the indirect measurement of blood pressure Part ll J Biomed Eng，1980，102：28～33． 4 Ng K G，Smatl C F．Chan g~ in oscillometric pulse amplitude envetope with cuff size：implications for btood press~e measurement 口iteria and CUff size selection．J Biomed Eng，1993，15(4)：279--282． 5 Wonk~ F．Oscitlometric blood pressure measurement： description of the method used．Z K0rdiol 1996．85 (Suppl 3)：1-7． 6 Sapinski A． Standard algorithm of blood pressure measurement by the osciltometric method Med BioI EngCompuk1992，30(6)：671---675 7 Van Egmond J，Lende~ J W ，Weem ink E Accuracy and reproducibility of 30 devices for self．measurement ofarterial b rood pressure Am J Hypertens．1993，6(10)： 873～879 (收稿 日期1999．12-01 修回日期：2000-05·13) 维普资讯 http://www.cqvip.com