基于血压形成原理的血压测量方法及应用

　　0引言

　　各种各样的血压无创检测方法,可分为人工和自动两类。由人工听诊的柯氏音法来判断人体的收缩压和舒张压是被公认准确[1-2]的方法,但由于柯氏音水银柱血压计的操作比较困难,目前几乎所有医院都使用操作相对简单的示波法电子血压计。

　　现有的各种示波法血压测量原理中,最主要的是传统的幅度系数法,虽然目前有很多改进的办法,如根据不同人群,采用不同的幅度系数[3-4],或者用模糊逻辑的办法,修复包络线的缺损[2],但是,它最终还是要拟合压力波包络线,依据平均压和经验系数来估计收缩压和舒张压。而平均压和经验系数的误差以及包络线拟合的成功与否,极大地限制了血压信号准确性和可信度的提高,并且血压测量的个体适应性很差[5-6]。而其它的示波法原理中,如利用小波变换及其它方法来判断包络线拐点的方法[7-8],虽然个体适应性有了提高,但抗干扰性很差,在出现拐点的位置稍有扰动便会极大地影响测量。因此,只有从血压测量的基本原理上加以改进,才是提高测量准确性的惟一出路。

　　本文根据血液流动原理,提出了一整套基于血压形成原理的测量方法,并利用这种方法,对现有的血压测量装置进行了改进。实践证明,采用这种方法进行血压测量,具有很好的个体适应性,它能够有效地提高测量的准确度。

　　1测量原理

　　心收缩时,心脏向大动脉血管射血,大动脉迅速充盈,这时,一部分转化为血液的动能,推动血液向前流动,另一部分能量转化为血管壁的势能,形成比较高的血管壁压力,这就是收缩压。

　　当血管外的袖带压力高于收缩压时,理论上血管被阻断。并且,由于系统不可避免地存在一定的漏气,袖带血管内压力将随着时间的推移逐渐减小。而当血管外血压刚刚低于收缩压时,它远远大于静脉血压,血管中的血液只能流向四肢却无法流回,管内压力随时间推移将逐渐增大。

　　心室舒张时,射血停止,动脉血压下降,被扩张的大动脉管壁发生弹性回缩,将在心缩期内贮存的弹性势能释放出来,转换为动能,推动血液继续流向外周,并使动脉血压在心舒期内仍能维持一定高度,这个动脉血压,即舒张压。

　　此时,由于动脉收缩后,部分血液流向四肢,另一部分将流向心脏,由于主动脉瓣的关闭,流向心脏的血液在撞击主动脉瓣后将折返流回,使血压短暂回升而后再下降,形成重搏波。

　　2测量过程及实现方法

　　2.1　充气过程

　　图1所示为测量过程中袖带的压力波波形。在应用示波法测量血压的过程中,首先将环于上臂的袖带内压力加至高于收缩压20~30mmHg。这个过程通常采用加压到固定数值的方法来完成气泵的充气,如果充气不足,将在放气过程的第一阶梯及时地判断出来并进行补气。