[发明专利]无创伤测量血压的方法和装置

说明书

本发明涉及测量血压的方法和装置，尤其涉及一种所谓容积振动法的无创伤间断测量人体动脉血压的方法和装置以及一种所谓容积补偿法的无创伤连续测量人体动脉血压的方法和装置。

容积振动法(也称“容积示波法”)利用了当血管外压力等于血管内平均压和高于血管内收缩压时，其血管分别处于顺柔性最好的状态(该状态被称为“无载状态”)和被压扁的原理。由于动脉血管内的血压时刻都在随着心脏搏动做周期性变化(每一心动周期中的血压的最高值称为收缩压，最低值称为舒张压，平均值称为平均压)，而血管的直径(容积)又在随动脉内的血压的周期性变化形成脉搏。显然，当血管外压力等于血管内平均压，即血管处于顺柔性最好的状态时脉搏的振幅最大，而当血管外压力高于血管内收缩压，即血管被压扁时脉搏消失。利用容积振动法测量动脉血压时，一般首先在被测动脉上方的皮肤表面上固定一个用于对动脉进行外部加压的气囊(或液囊)和一个用于检测动脉脉搏的光电传感器，然后使得气囊压力在一个下限低于平均压、上限高于收缩压的范围内以大约3mmHg/秒的速度做一次线性的或阶梯性的升压或减压，同时测量整个气囊压力变化过程中的脉搏的振幅的变化。如果能保证在气囊中心下面的软组织中气囊压力被不衰减地传递到动脉外表面，而且光电传感器也仅仅检测位于这部分软组织中的动脉的脉搏，则脉搏振幅最大点和消失点时的气囊压力将分别等于动脉中的平均压和收缩压。因而利用压力传感器测出这两个时刻的气囊压力值，即可无创伤地测量出动脉中的平均压和收缩压；另外，利用测得的平均压和收缩压还可以按照经验公式，即舒张压=(3×平均压-收缩压)/2计算出舒张压。由于每一个气囊加压或减压过程都需要一定的时间，而每一个过程只能测出一次血压值，故利用这种方法只能进行间断的血压测量。该方法与传统的无创伤间断测量血压的听诊法(也称柯氏音法)、触诊法、发红法以及超声波多普勒法相比，分别具有能够测量平均压，避免主观判断能力差别造成的测量误差，以及装置的构造和使用简单等优点。另外，它与现在已被广泛应用于临床和家庭的压力振动法(也称示波法)相比，也具有能够准确测量而不是根据统计数据推算收缩压的优点。

容积补偿法(也称“血管无载法”)则利用了血管外压力在任何时刻都与血管内血压相等时，血管直径将不再随血管内血压波形变化(即不再搏动)而被嵌定在其无载状态时的直径上的原理。这种方法一般也包括一个用于对动脉进行外部加压的气囊(或液囊)和一个用于检测动脉脉搏的光电传感器，另外还具有一个用于将检测到的动脉脉搏去控制气囊压力的反馈控制系统。在利用容积补偿法连续测量血压时，首先和容积振动法一样，在一定的范围内改变气囊压力，同时测量脉搏的振幅随气囊压力的变化。当气囊压力等于动脉内的平均压、亦即使得动脉血管处于最柔软的状态、脉搏振幅呈现最大值时，接通反馈控制系统将检测到的动脉脉搏信号进行放大和相位补偿，并用它去进一步控制气囊的压力在平均压的基础上按照脉搏波形变化。一旦使得加在被测动脉血管壁外部的压力波形不仅在形状上、而且在幅值上都与该动脉内的血压的周期性变化的波形完全相同，亦即使得被测动脉血管壁的内外两侧的受力在任何时刻都达到动态平衡时，被测动脉的血管直径将不再随血管内血压波形变化而被嵌定在其无载状态时的直径上，即脉搏振幅接近为零。这时只要用压力传感器连续测出气囊的压力值，即可实现连续的血压波形和血压值的测量。由于无创伤，该方法与传统的有创伤连续测量血压的动脉内插管直接测压法相比，具有无痛苦，不会引起出血、感染、血栓形成、栓塞以及神经损伤等并发症或后遗症，以及操作被极大地简单化等优点。另外，它与近年来出现的张力法(也称反力法)相比，也具有无需校准，测量结果不易受病人体动干扰的影响等优点。