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每搏无创连续:血压监测的前世今生

发布日期【2018-06-22】 已浏览【】次

血压反映人体心脏和血管的功能以及全身血容量,是基本的生命体征之一。可是血压监测的方式经历了一个漫长的发展历程。

血压概念首次提出

1628年William Harvey提出最早的血液循环的概念:血液从心脏流向组织后又从组织流回心脏,如此周而复始,形成一个循环。

1733年海尔斯通过有创动物实验发现动物心脏搏动是血压发生周期性涨落,最高处的压力反映了心脏的收缩,最低处的压力则反映了全身血管对血流的阻力。

血压监测的发展历史

1847年,德国生理学家C.F.W.路德维希使用U形管水银测压计,一端与实验动物的动脉相连,另一端水银柱上加以浮标,上有描记笔尖在转动的记纹鼓上持续记录动脉压的波动变化。这是血压监测记录的一大进展。但因对身体有严重伤害,故不能用于人的血压监测。
1880年,捷克生理学家兼医生巴奇发明了间接测量人体血压的方法,他的测量方法是:用充满水的橡皮球压迫手臂血管,同时用手指按摸被检者的脉搏来确定血压值。该方法的优点是不对人体造成伤害,缺点是测得的桡动脉血压很不准确。
1896年,意大利医生利瓦・罗西改进了巴奇的方法,他用橡皮压脉带绷扎上臂,橡皮压脉带连接橡皮球,充盈向血管施加压力、空虚橡皮解除压力,同时切诊受检者的桡动脉脉搏,以此确定动脉血压,这已经很接近现代水银血压计测量法了。
1905年,俄国医师柯罗特科夫发明了柯氏音听诊测定法,他使用测压计与能充气的袖袋相连,将袖袋绑在受试者的上臂,然后打气到阻断肱动脉血流为止,再缓缓放出袖袋内的空气。当袖袋压刚小于肱动脉血压时血流重新开放,引起振动声(简称柯氏音),这时测得收缩压。当放气到袖袋内压低于舒张压时,柯氏声就完全消失,此时所测得的血压读数为舒张压。此后,柯氏音听诊法与水银血压计、袖带一起组成了目前临床血压测量的金标准。
1980年,通过臂带加压后,由传感器测出的与心搏同步的压力波动的示波法测量血压成为无创血压监测的新的里程碑,成为至今仍为广泛使用的方法。

现代血压监测的发展

现代血压监测根据对测量者是否造成损伤,有创血压监测和无创血压监测。有创监测直接测量血管内压力;无创监测一般是通过对相关特征信号进行分析处理来获得血压值,间接通过血流来反映血压,它可进一步细分为间歇性测量和连续性测量。间歇性测量的两次血压值测量之间有一定的时间间隔,连续性测量则可以实时跟踪血压的变化。  
有创血压监测
虽然最早的血压测量是有创动脉血压测量,由于对身体有严重伤害,故未广泛用于人的血压监测。但是人类探索和创新的脚步一直没有停歇。到了20世纪60年代,随着电子机械的发展,电子压力换能器的出现使有创血压监测技术得以在临床上广泛使用。它的基本特点就是需要进行动脉穿刺,建立与压力载体连通的通道,依赖于生理盐水将压力传递到外部的测量传感器上,进行压力数字信号的处理。 

有创血压监测的优点是能迅速、直接敏感地反映瞬间的动脉血压变化,是持续动态过程,所以对于血管痉挛、休克、体外循环的患者,其测量结果更为可靠,患者的低血压状态可更准确地反映出来,而且准确、直观地显示为持续的动态过程和变化趋势。但它的局限在于对机体有一定的伤害性,为侵入性监测手段,操作不当会引起血栓形成、栓塞、出血、感染等并发症。有创血压监测在西方发达国家已广泛应用,我国在这方面起步稍晚,该技术在麻醉手术中和ICU应用较早和较成熟,目前在其他学科领域也在不断的应用开展,如新生儿监护和烧伤病房等过去较少应用的领域。
无创血压监测
无创间歇性血压测量 无创间歇性血压测定原理方法有振荡法和柯氏音法。目前国内外公认的多参数监护仪中采用的无创血压自动测量方法为振荡法,与柯氏音法相比,振荡法更具有优越性,其省去了一个脉搏拾音监测单元,避开了外界声音振动的干扰,重复性较好,测量误差可以减少到5~10 mm Hg以下。监护仪无创血压测量从结构上说一般由袖带、充放气控制、压力传感器、数据分析显示等几个部分组成,影响以上几部分都会造成测量值不准确,如严重的休克和心律失常、血压过高或过低、心率过快或过慢、患者运动等。此外,无创血压测量的精确度还受心输出量、血容量、动脉管壁弹性、血液黏稠度、外周阻力、监护仪的工作状态、袖带大小和松紧程度等因素的影响。
  无创间歇性血压测量法的优点为:无创伤性,重复性好,省时省力,操作简单,易于掌握,因此使用安全方便。缺点在于不能反映瞬时和持续的血压变化,肢体活动或压迫袖带会影响血压的测量结果,在休克状态下可能会提供不可靠的较高的压力值。测量过于频繁、测压间隔太短、时间太久会引起肢体缺血、麻木、骨筋膜室综合征、皮肤紫癜等并发症。
  无创连续性血压测量 无创连续性血压测量操作简便、无创伤性,可及时反映血压的变化,目前主要方法有:(1)容积补偿法:仪器于食指或拇指第二节置指套,发射透过手指的红外线,由光检出器接收,手指体积描记器则连续测量指动脉的直径大小,经过伺服控制系统的反馈环路和微机系统后于屏幕上显示脉搏波和血压的数值。该仪器主要缺点是当动脉收缩痉挛时,外周动脉血流受到影响导致测量失真。(2)动脉张力测量法:其原理是在桡动脉部位安装特制的压力传感器,其内部有31个独立监测性能的微型压力传感器,通过电子系统确定传感器在桡动脉上的最佳位置,取得动脉搏动的信号。缺点是测压的准确性在传感器受到碰压或位置移动时会受到影响。(3)动脉延迟检出法:是在身体的不同部位(如手指、前额)安置2个光度测量传感器,对动脉波延长的部分进行延迟检测。该方法与动脉张力测量法一样需用标准的NIBP法校对。(4)多普勒法(Doppler):根据多普勒效应原理,通过探头测出充气袖带远端动脉壁运动的声波频率,从而间接测量血压。缺点是不容易准确测定MAP和DBP,准确性还受多普勒探头的位置变化影响。

(5)Finometer无创血压测量仪是一款通过容积补偿法原理检测手指动脉压进而重建肱动脉压的无创连续血压监测。该系统的最大优点就是无创,并且实时连续监测患者每搏血流的血压情况。该系统曾用于欧洲航天局的太空飞行(和平号国际空间站),并应用于美国国家航天局、欧洲航天局、德国宇航中心宇航员进出仓查体。

和平号空间站(宇航员使用Finometer测量血压)

采用容积补偿法来获得手指动脉压力:将包裹式的可充气气囊缠绕在病人的中指第二指节上后,使用红外血容积探头作为平衡器,控制外部气囊的压力变化,使得手指血管一直被钳位于等容量状态,如此,气囊压力便一直与指动脉压力相同,从而实时跟踪获取指动脉的压力。
肱动脉压力重建:手指动脉压经过一个传输函数和由大量临床数据得来的修正值进行肱动脉压力重建,不需要动脉插管。重建技术包含独特的返流校正算法,根据上臂袖带测得的肱动脉收缩压来提升重建的肱动脉血压的准确性。
高度校准:心脏与手指水平高度变化将引起手指动脉压的改变,如果不进行高度差的补偿,据此重建的肱动脉压数值必定不准确。Finometer®无创血压测量仪独特的高度校准系统可以补偿因心脏与手指高度差变化引起的手指血压变化,在病人的各种体位下提供更准学的肱动脉血压信号
生理校正:手动脉血管的紧张程度受到神经调节与体液调节的影响。生理校正系统可以根据手指血管紧张程度的变化适时调节指套气囊的等容量钳制位点,保证获取的手指动脉血压的准确性。
Modelflow心输出量算法:专利性的Modelflow方法通过建立模型来根据连续手指血压获得心输出量,与热稀释法计算的心输出量相比,偏差几乎为0。它是目前国内无创血压监测系统所搭载的准确度最高的心输出量计算方法。
Finometer每搏无创连续血压监测系统现在被广泛应用于麻醉科术中监护;ICU术前急救和术中监护;心内科心功能检查、心脏手术、倾斜床试验等;神内科脑血流调节功能评估等领域。
  每种血压测量方法均有其优缺点,目前尚未有涵盖各种条件下的完美的测压方式,监测者应根据使用条件和监测对象选择最为合适的方法。

文章来源于:《血压监测的发展历程》严爵基,部分有删改
原标题:血压监测的发展历程