血压测量

第五章血压测量第一节概述一、常见的血压参数血压：血管中的血液垂直作用于血管壁上单位面积的压力称为血压1、收缩压（Systolicpressure)心脏收缩时所达到的最高压力称为收缩压，它把血液推进到主动脉，并维持全身循环。2、舒张压（Diastolicpressure)心脏扩张时所达到的最低压力称为舒张压，它使血液能回流到右心房3、脉压差：收缩压和舒张压的差称为脉压差，它表示血压脉动量，一定程度上反映心脏的收缩能力。4、平均压(MeanArterialpressureMAP)：血压波形在一周内的积分除以心周期T称为平均压。正常情况下，平均压可用舒张压加上三分之一的脉压差来表示。TdttpTP0)(1动脉SP=90-150mmHgDP=60-180mmHg肺动脉SP=20-30mmHgDP=8-12mmHgWedge=6-12mmHg左心房MP=6-12mmHg左心室SP=90-150mmHgDP=6-12mmHg右心室SP=20-30mmHgDP=2-6mmHg右心房MP=2-6mmHg图5-3在心脏各处收缩压(SP)和舒张压(DP)及平均压(MP)的常规范围5、左心室压左心室压反映左心室的泵作用,心室压力曲线的上升沿斜率(dP/dt)反映了心室收缩初期的力度,作为心血管系统的重要功能指征，在舒张期,左心室压一般低于1kPa(8mmHg)。舒张期未端压则代表了在射血开始前，对心室的灌注压力。6、右心室压和肺动脉压由右心室收缩引起，在正常血液循环中，这两种压力低于系统动脉压。因为肺动脉循环阻力一般只有系统循环阻力的1/4，因此当病人出现严重的肺部疾病（如肺动脉狭窄、室间膈病变等）时会出现肺动脉高压。7、中心静脉压中心静脉压是指右心房、上腔静脉或锁骨下静脉血液所给出的压力。是静脉管的弹力与胸膜压力的总和。中心静脉压是反映静脉系统血液容量和静脉弹力的指数。当总的血容与静脉弹性不变时，静脉压随心功改变而改变。当心脏功能退化时，中心静脉压升高。因此它是监视人体心脏衰竭的重要指标。二、血压测量方法1、直接法（IBPinvasivelybloodpressuremeasurement)：直接法血压测量是将一根导管经皮插入欲测部位的血管或心脏内，通过导管内的液柱同放在体外的应变式传感器、线性可变电感式差动变压器、电容式传感器等相连，从而测出导管端部的压力。优点：测量值准确，并能进行连续测量。缺点：有创大血管中血液压力导管测量法根据贝努利定理（BernoullisTheorem）对大血管中血流动力学分析，流体中某点的压力E式中U是流速，P是静压力，ρ是密度，g是重力加速度，h是高度，式中第一项代表静压力，第二项为重力位能，第三项为动能。221UghPE若高度h不变，则动能的改变是引起压力改变的原因。测压管口正对血流方向，所测压力为即实测值高于理论值测压管口与血流方向相背，测压管中的压力值为实测值低于理论值。管口与血流方向垂直，则此时测压管中的压力值为P，实测值与理论值相等。2/22UPP2/21VPP在实际循环系统中，动能效应在血管簇系中各部位都是有差异的。在主动脉中动能对压力的贡献约为0.5Kpa(4mmHg)，流速大约为100cm/s，而收缩压为16kPa(120mmHg)，此间动能的贡献不到3%。在肺动脉中,动能对压力贡献0.4kPa(3mmHg),肺动脉压为2.7kPa(20mmHg)，可见肺动脉的总贡献为15%。临床中将导管插入右心房和肺动脉时，开口是顺血流方向；中心静脉血流速度通常小于30cm/s，动能对压力贡献不到0.05kPa(0.38mmHg)，故中心静压最稳定。2、间接测量（NIBPnon-invasivelybloodpressuremeasurement)：间接法是利用脉管内压力与血液阻断开通时刻所出现的血流变化间的关系，从体表测出相应的压力值。优点：无创缺点：测量精度较低，不能进行连续测量以及不能用以测定心脏、静脉系统的压力。三、血压测量的参考点人体除了器官和组织产生生理压力之外，还有因重力和大气压力产生的非生理压力。在有些测量中要求将生理压力与非生理压力量分开。大气压力在人体分布是均匀的，当测量人体相对压力量时，大气压力变化不会影响测量结果。但是当测量绝对压力时，大气压的变化就必须考虑，即在测量过程中应随时标测当时的大气压。重力效应较为复杂，如果忽略阻力和动力等因素引起的血压下降，则血液两点之间的压差等于重力位势之差，大约为ρgh（其中ρ为两点间血液的密度，h为两点的高度差，g为重力加速度）。显然每点的压力，会因体位的变化而变化。在心血液系统中，右心房压最稳定，几乎不受人体姿态变化的影响，这一重要特征，对于使人体在运动中保持循环系统的稳定，起了很重要的作用。当对右心房血压进行测量时，体位引起的血压变化很小，故临床大多在上臂进行血压检查是很恰当的，因为它几乎与右心房在同一水平线上。而在别的高度上测量血压时，应根据高度差进行校正。这样右心房可作为血压测量的参考点，该参考点大致位于胸纵轴的中央处，具体位于胸腔左右第四肋之间的空间，中央肋软骨节前，离后背约10cm处。此外也可由超声心动图确定从前胸壁到左心房之间的中间位置，也是一个精确的参考点。用充满液体（一般是生理盐水）的导管测量人体内部压力时，一般是通过液体柱将压力引到人体外部的传感器进行测量。为反映人体内导管端部的压力，应将外部传感器与测量点置于同一水平线上，但最好的办法是将外部传感器置于上述参考点的水平线上，这样就不用考虑导管的端部在体内的位置了。第二节血压直接测量法：导管术直接测量按传感器的位置又分两类：一类是将血管内测量点的压力引出(一般通过充满液体的导管)体外，传感器置于体外进行测量；另一类测量则是将传感器置于导管的顶端，直接进入血管内测试点进行测量。一、传感器置于体外的测量二、传感器置于体内的测量这是一种将传感器置于导管端部，并能直接达到被测部位的测量方式。由于不需要置于体外的传感器中所用的传导压力量的液体，因此在频响和时延方面均能达到更理想的指标（一般可达几千赫兹）。利用光纤束导入光线，射在导管端部的金属薄膜上。体内压力作用在金属膜上，压力改变时，膜发生形变，从而造成反射角的变化，将反射光（其光通量随反射角的改变而改变）由光纤束引出，透射到光敏器件上，可转换为相应的电信号三、血压直接测量系统设计1、血压直接测量系统设计原则2、血压直接测量实例由偏置电源电路（Ａ１、Ａ２）、前置处理电路（Ａ３～Ａ６）、显示电路（Ａ７）和压力传感器组成,该血压计的血压测量范围为０～２００ｍｍＨｇ,分辨率为０．１ｍｍＨｇ,工作电源为一节９Ｖ迭层电池。ａ．偏置电源电路电源电路由带有内置参考电压的双运放ＬＭ１０组成,Ａ１构成同相放大器,Ａ２构成跟随器,它们的作用是将内置的参考电压放大后用作压力传感器的偏置电压Ｖｓ,其Ｖｓ的值由下式决定:Ｖｓ＝Ｖｒｅｆ（１+Ｒ２／Ｒ３）式中:Ｖｒｅｆ为ＬＭ１０的内置参考电压。其值为２００ｍＶ,将此值连同电路中的Ｒ２和Ｒ３的值代入上式即可求得偏置电压Ｖｓ的值为５Ｖ。ｂ．前置处理电路前置处理电路由Ａ３～Ａ６四个运算放大器组成,其中Ａ３构成失调偏置电路以对电路失调进行补偿;Ａ５构成跟随器,用于对压力传感器的输出信号进行隔离缓冲;Ａ４、Ａ６构成放大电路,其增益ＡＶ由下式决定:ＡＶ＝１+（Ｒ１／ＲＴ）若忽略失调,前置处理电路的输出电压Ｖｏｕｔ为:Ｖｏｕｔ＝２（１+Ｒ１／ＲＴ）ＶＩＮ式中:ＶＩＮ为压力传感器的输出电压。ｃ．显示电路显示电路选用三位半的显示驱动器。工作时,压力传感器的输出经前置处理电路放大后,由显示驱动电路来驱动ＬＣＤ,以读出测量的血压值。第三节血压的标定方法意义：由于传感器特性的离散性，不同传感器配用相同测量电路时，所得结果显然不可能一致。为了解决这一矛盾，就必须对传感器的灵敏度加以标定。并使不同灵敏度的传感器与同一测量电路相配时，仍可得到同样的结果显示。R1R2R6R7R5R3R4A1R8R9Rn-1Rn至传感器7.5VDCD17.5V传感器输出增益DC放大器计数拨盘操作0标定开关431S15101520300mmHg-15V+15V标定过程如下：将三通阀的一端接到精密水银压力计，一端与传感器体腔相连，另一端接加压气囊，S1开关处于操作位置，并使传感器与大气相通;这时由传感器检测出零压力的电压值。调节R3的触点位置，使放大器输出电压值为零；然后关闭与大气相通阀门，并对传感器体腔加一标准压力（如100mmHg或至少为量程的一半）调节R6使输出读数的指示值与标准压力一致。然后把S1转到相应的标定指示值位置（如100gmHg挡）调节计数器拨盘R4，使输出值与上次读数相同；这时拨盘上的数值即为传感器的定标系数，一般把它记在传感器的壳体上。使用不同灵敏度的传感器时，只要改变拨盘上的数字即可。第四节血压间接测量间接式血压测量的方法很多，其中最主要的一种方法是利用袖带充气加压阻断动脉后，随后缓慢放气，在袖带下或动脉的远端检出脉搏的变化或血流的变化作为收缩压和舒张压的判据随着心脏的间歇性收缩和舒张,血液压力、血流速度和血流量的脉动以及血管壁的变形和振动在血管系统中的传播,统称为脉搏波动脉脉搏波反映了每一次脉跳搏动而发生的血容量变化,是一条周期性连续波动的类似正弦波的曲线,它的周期即是心动周期。动脉脉搏波包含血管内压、容积、移位、管壁张力等多种信息,能够反映心脏和血管的状态01030507090110压力mmHg收缩压舒张压气球水银压力计气袖听诊器气袖压力一、柯氏音法通过充气球先给袖带充气，当袖带压力超过动脉收缩压时，动脉血管封闭，血流不通；然后打开针形阀使袖带内的压力以2～3mmHg/s的速度缓慢放气，当收缩压高于袖带内压力时，部分动脉打开，血液喷射形成涡流或湍流，它使血管振动并传到体表即为柯氏音。柯氏音由放在袖带下、动脉上的听诊器听到；当听诊器第一次听到脉搏跳动声音时，压力表上所显示的压力值即为收缩压；随着气袖内压力逐渐下降，血管内血流状态也发生变化，当气袖内压力刚低于动脉舒张压时，气袖下血流恢复流通，听诊器发出变调的钝音，此时压力计所显示的即为舒张压。8MHz信号发生器解调器高频放大器音频放大器声频输出接受换能器发射换能器气袖皮肤动脉气袖压力动脉压力开放闭合开放闭合声频输出二、超声法原理：运用超声波对血流和血管壁运动的多普勒效应来检测收缩压和舒张压。Doppler原理：一个静止的声波被一个运动物体反射时，反射回来的声波频率与发射声波频率间产生频移。TTDDTTDfcvfffcvfffcvff22T速度为声波在介质中的传播的相对运动速度为运动物体与声源之间为反射声波频率为发射声源频率；测量原理：当袖带压力增加到超过舒张压而低于收缩压时，动脉内的血压在高于或低于袖带压力间摆动。在血管壁被阻断期间，血管壁静止不动，f=0。当血管内压力刚好低于或高于袖带内压力时，由于血流及管壁运动大，产生较大的频偏信号。在一心周期内，随着袖带压力的增加，血管的开放和闭合的时间间隔就随之减小；直到开放和闭会二点重合，该点即为收缩压。相反，当袖常压力减低时，开放和闭合之间的时间间隔增加；直到脉搏的闭合信号与下一次脉搏的开放信号相重合，这一点可确定为舒张压。三、测振法原理（Oscillometricmeasurementtechnique）测振法（振波法）是90年代发展起来的一种比较先进的电子测量方法，其原理如下：首先把袖带捆在手臂上，自动对袖带充气，到一定压力（一般为180~230mmHg）开始放气，当气压到一定程度，血流就能通过血管，且有一定的振荡波，振荡波通过血管传播到机器里的压力传感器，压力传感能实时检测到所测袖带内的压力及波动。逐渐放气，振荡波越来越大。再放气由于袖带与手臂的接触越松，因此压力传感器所检测的压力及波动越来越小。我们假设选择波动最大的时刻为参考点，以这点为基础，向前寻找是峰值0．45(0.3—0.75)的波动点，