人体血压测量原理

人体血压测量

原理

义利达高新技术实业有限公司

YILIDA HIGH TECHNOLOGY DEVELOPMENT CO.,LTD

二?二?年一月

人体血压测量原理

资料版本YLD-XYCL-2020-1-5/V1.0

出版状态标准

日期2020 年1月5日

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1.电子血压计现行技术分类................ 错误！未定义书签

1.1电子血压计从使用的原理上分类..................................... 错误！未定义书签。

1.2示波法电子血压计的技术代际划分类................................. 错误！未定义书签。

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1.3电子血压计生产商主流技术的使用 (5)

2血压测量原理 (6)

1.电子血压计现行技术分类

1.1电子血压计从使用的原理上分类

1）听诊法（又称柯氏音法）电子血压计，目前只有极少数。

2）示波法（又称振荡法）电子血压计，目前主流的血压计。

3）超声技术及其它，检测方法并不成熟，尚待临床认可。

1.2示波法电子血压计的技术代际划分类

按照加压、定速排气、血压测量使用的技术，可以划分为三代：

使用的技术：MW技术（减压时测量）

使用的主要元器件：快速加压气泵、电子快速排气阀、机械式定速排气阀、气压压力传感器

特征1:使用了两个排气阀---电子快速排气阀、机械式定速排气阀；

特征2:初始的加压压力大多设定在200mmHg强调加压速度要快，9?10 秒内达到300mmH等；

特征3:加压刚停止时，放气速度超过7mmHg/s 2~3秒钟后才能大致稳定为

2~7mmHg/s

快速加压到某一压力，通过一个机械式定速排气阀按2~7mmHg/S的速度放气，并在此放气的过程中进行血压测量。

这一代产品由于机械式定速排气阀的不稳定性（原理性缺陷），一般会提高初始的加压压力，如目前大部分国产血压计，初始的加压压力大多设定在

190~200mmHg 一定程度上可以克服加压刚停止时放气速度造成的测量不稳定的问题。

其缺陷是使用者手臂（或手腕）有明显的压迫感！同时由于机械式定速排气阀的不稳定性，测量结果有时也会不稳定。

目前国内一些购入电子血压计方案的制造商，其技术水平都处于第一代。而且所有的方案提供商手上也只有这一代的技术方案。

使用的技术：MW技术（减压时测量）

使用的主要元器件：加压气泵、电子控制排气阀、气压压力传感器

特征1:只使用一个排气阀---电子控制排气阀，同时用于定速排气及测量结束时的快速排气

特征2:智能加压。即在加压过程中对血压进行一定程度的粗测量，用于决定加压压力，一般加压压力大至为：被测者收缩压+ 40~50mmHg 特征3:放气速度一开始就能稳定在3~4mmHg/s

这一代电子血压计由于采用了电子控制排气阀的伺服技术

（ECV SERVO TECHNOLO G Y定速排气的速度才正真做到了定速，测量结果非

常稳定（其他影响因素除外）。

这一代电子血压计的技术难度是电子控制排气阀的伺服技术，目前国际上掌握这一代技术的大致有如下公司：欧姆龙、松下、迈克大夫、优盛医学、金亿帝。

第一代与第二代的测量技术又统称为MW技术（减压时测量），与下述的第三代MW技术（加压时测量）相对应。

使用的技术：MW技术（加压时测量）

使用的主要元器件：伺服加压气泵、电子控制排气阀、气压压力传感器特征1:使用伺服加压气泵---控制加压速度，并在加压过程中测量血压；特征2:只使用一个排气阀---电子快速排气阀，用于测量结束时的快速排气

这一代电子血压计的技术难度是MW技术（加压时测量），目前国际上掌握这一代技术的大致有如下公司：欧姆龙、松下、爱安德、优盛医学、金亿帝。

1.3电子血压计生产商主流技术的使用

按照目前电子血压计的世界领先制造商的产品来判断，第一代电子血压计技术基本被淘汰，第二代电子血压计技术主要用于上臂式电子血压计，第三代电子血压计技术主要用于手腕式电子血压计。就示波法而言，无论是MWD减压同步测量）还是MWI（加压同步测量），其前提不外乎测量时加压或减压要匀速！这才是采用电子控制排气阀的伺服技术（ECV SERVO TECHNOLO）G与使用伺服加压

气泵（---控制加压速度）的目的所在！

目前国内主流做法是使用一个机械阀来作为定速排气阀，其缺点如下：

1）高压时排气速度快，低压时速度慢；

2）机械阀使用硅胶或橡胶，受温度、湿度影响大；

3）对不同的袖带（特大、大号、中号、小号），由于排气速度变化太大，测量结果无法满足ESH或BHS临床测试的要求。

目前世界上主流的做法（以日本制造商为主）：

1）臂式电子血压计采用电子控制排气阀的伺服技术

（ECV SERVO TECHNOLO G Y

2）腕式电子血压计使用伺服加压气泵（---控制加压速度）。

2血压测量原理

本设计采用示波法，也叫袖带振荡波法。

放气测量原理是：袖带自动充气超过收缩压30mmHg-60mm|后缓慢放气（2-3 mmHg/S，当袖带下血管开放而有血流通过时，血管容积变化引起袖带容积变化而产生振荡波并通过导管传到压力传感器，振荡波幅度随着袖带内压力降低、血流通过增加而越来越大，最终由于袖带与手臂接触越来越松而致振荡波越来越小直至消失。振荡波幅度最大点对应的袖带压相当于平均动脉压，向前峰值一半的波动点对应的袖带压为收缩压，向后峰值75%-80%勺波动点对应的袖带压为舒张压。如图所示：

图2.1示波法测血压原理图

充气测量原理：用控制芯片驱动血压计用气泵和电磁阀对袖带充放气，用电容式压力传感器感应上臂袖带压力和脉搏波信号，测控流程为：先快速充气到

40mmH，然后进行阶梯慢速充气，每次充气0.5s，之后保持1.5s :其中前0.5s 用于避开由于瞬时充气造成的袖带抖动干扰，后1s进行数据A/D采样，临时存储此1s 时间段内的最大值和最小值，并求其差值作为这一压力下的脉搏波动值；得到整个脉搏波后，查询最大幅值脉搏波Amax其对应的袖带压力为平均压；最大脉搏波向前查询到脉搏波幅值Ad~Amax- Kd处对应袖带压力为舒张压，最大脉搏波向后查询

到脉搏波幅值As~ Amax- Ks处对应袖带压力为收缩压。其中, Kd和Ks为常数。Geddes等通过试验发现Ks接近0.5, Kd则在0.75-0.8 ;当袖带压力大于收缩压30mmHg-60mm时g亭止充气并快速放气。充气加压测量技术能够减少测量时间，不改变测量精度的情况下使被测者不适感的时间减少。

示波法有各种不同形式，下图为一种典型框图。袖带内压力传感器检出压力信号并加到压力放大器，压力放大器的输出用标准压力计标定；

图2.2示波法测量血压原理框图

上图可见，出现第一个柯氏音（或脉动波）时，所对应的压力值即为收缩压；在下降曲线上出现最后一个柯氏音（或脉动波）时，所对应的压力值即为舒张压。采用这种方法，对臂移动所产生的伪迹直接从曲线上看出来，所记录结果简单明了。

测量准确性影响因素：示波法不受主观因素影响，但是这种技术存在特征系数误差、包络线拟合误差等。在动脉僵硬、脉压增宽的老年患者中，平均动脉压可被明显低估。