【文章內(nèi)容簡介】 應(yīng)用，將更加廣泛。相信在不久的將來，隨著新技術(shù)的不斷出現(xiàn)以及研究的深入，血壓測量信 息將徹底實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)化，方便人們的分析診斷和溝通，實現(xiàn)真正意義上的無處不在。 2 項目執(zhí)行方案 擬采取的研究方法 系統(tǒng)仿真實驗 采集幾十組不同年齡段，不同測量對象的連續(xù)的血壓數(shù)據(jù)，通過 MATLAB 仿真系統(tǒng)，體現(xiàn)血壓數(shù)據(jù)處理的全過程，計算出其真實血壓值。做了大量實驗，由于篇幅所限，現(xiàn)選取一組典型的數(shù)據(jù)，做以比較，說明血壓和心率產(chǎn)生過程。 技術(shù)路線 動態(tài)血壓測量 (ABPM)是讓受檢者佩戴一個動態(tài)血壓記錄器，回到日常生活環(huán)境中自由行動，儀器會自動按設(shè)置的時間間隔進(jìn)行血壓測量，提供 24h 期間多達(dá)數(shù)十次到上百次的血壓測量數(shù)據(jù) (一般白天大于 15min，晚上大于 30min)，為了解患者全天的血壓波動水平和趨勢，提供有價值信息。 目前 ABPM 的檢測方法主要有以下兩種：柯式音法 (KorotoffSound Method)和示波法(Oscillametric Method)。 柯氏音法： 柯式音法是臨床上常用的無創(chuàng)檢測方法。其原理是利用充氣袖帶壓迫動脈血管，隨著袖帶壓力的下降，動脈血管呈完全阻閉→漸開→全開的變化過程，通過辨別血流受阻過程中的過流聲音及相應(yīng)的壓力點來確定 收縮壓 (SBP)和舒張壓 (DBP)。通過聽柯氏聲來判別收縮壓、舒張壓，其存在問題在于： (1) 讀數(shù)受使用者聽力影響，易引入主觀誤差，難以標(biāo)準(zhǔn)化。 (2) 以聽診法原理制成的電子血壓計，雖然實現(xiàn)了自動檢測，但仍未徹底解決其固有缺點，即誤差大、重復(fù)性差、易受噪音干擾。 (3) 無法直接測量動脈平均壓。盡管如此，基于柯式音法原理的水銀血壓計仍然在臨床診斷和家庭保健中得到廣泛的應(yīng)用，并被美國醫(yī)學(xué)儀器進(jìn)展協(xié)會 (AAMI)和英國高血壓協(xié)會(BHS)視為標(biāo)準(zhǔn)，其他無創(chuàng)血壓測量新方法的提出需以柯式音法為對比參 照。 示波法： 示波法，也稱振動法或測振法。近年來許多血壓監(jiān)護(hù)儀和自動電子血壓計大都采用了示波法間接測量血壓。示波法測血壓通過建立收縮壓、舒張壓、平均壓與袖套壓力波的關(guān)系來判別血壓。因為脈壓波與血壓有較為穩(wěn)定的相關(guān)性，因此利用示波原理測量的血壓結(jié)果比聽診法較為準(zhǔn)確。而且示波法測血壓時袖套內(nèi)無拾音器件，操作簡單，抗外界噪聲干擾能力強，還可同時測得平均壓。 一般通過袖帶放氣過程中脈搏波包絡(luò)線頂點來估計平均壓，而用幅度系數(shù)算法來估計收縮壓和舒張壓。幅度系數(shù)法采用的系數(shù)是用統(tǒng)計方法得到的。此外，無創(chuàng)血壓 測量方法還有很多中，包括超聲法、脈搏延時法、張力測定法等，對于本文所研究的動態(tài)血壓測量，其不是重點，不再詳述。 下面介紹示波法原理： 示波法是 70 年代發(fā)展起來的新方法。此方法也需要用袖帶阻斷動脈血流，但在放氣過程中，不是檢測柯式音，而是檢測袖帶內(nèi)氣體的振蕩波。這些振蕩波起源于血管壁的搏動，理論計算和臨床實驗均證明此振蕩波與動脈收縮壓、平均壓、舒張壓存在一定的函數(shù)關(guān)系。其具體測量過程就是，當(dāng)綁在手臂上的袖帶壓力比血管收縮壓高出約 60mmHg 時，血管被阻斷。隨著袖帶壓力的下降血管由阻斷變導(dǎo)通，這 一過程就會在袖帶中產(chǎn)生一系列的小脈沖。把小脈沖拾取出來，將其峰值連成曲線，得出包絡(luò)線。根據(jù)包絡(luò)線的形狀，找出相應(yīng)的特征點判別出收縮壓和舒張壓。示波法的主要 優(yōu)點是： (1)排除了操作者主觀因素的影響，亦不受環(huán)境噪音的干擾。 (2)便于電腦自動處理，其振蕩波對于動態(tài)血壓監(jiān)測具有重要的意義。 (3)可直接測量出動脈平均壓。 收縮壓與舒張壓的判別方法： 示波法一開始是用來測量平均壓的，考慮到臨床上習(xí)慣使用收縮壓和舒張壓，利用示波法測量收縮壓和舒張壓也得到了研究。目前，示波法測量收縮壓和判別 準(zhǔn)則很多，但無公認(rèn)的判別準(zhǔn)則。不同的血壓監(jiān)測儀所采取的判別準(zhǔn)則不同，其具體算法一般都是技術(shù)秘密，不予公開。文獻(xiàn)檢索到的利用示波法判定收縮壓和舒張壓的具體方法很多，主要有兩種：波形特征法和幅度系數(shù)法。 波形特征法： 波形特征法又稱突變點法，是基于突變點準(zhǔn)則的基本原理，根據(jù)脈搏波波形的特征來判別收縮壓和舒張壓的值。突變點原則認(rèn)為，在袖帶放氣過程中，收縮壓和舒張壓對應(yīng)著脈搏波幅度發(fā)生突變的點。 Corall 與 Strunin于 1975 年提出，收縮壓判別點在脈搏波幅度有明顯增加處，舒張壓判別點在脈搏波幅 度有明顯減小處。這里需指出，收縮壓的判別點并不是第一個脈搏波的出現(xiàn)點，因為當(dāng)袖帶內(nèi)壓力高于收縮壓時，血流雖被完全阻斷，由于袖帶近端脈搏的沖擊，有振動傳遞至袖帶中，仍能檢測到幅度較小的脈搏波。 基于突變點準(zhǔn)則的基本原理，有下面幾種比較典型的判別方法： (1)定性法。在袖套放氣過程中，將壓力波中的第一個突然跳變所對應(yīng)的袖套壓力判為收縮壓。壓力波幅度不再降低前的那個波動判為舒張壓。這種方法由 Ramesy III 提出，并應(yīng)用 Dinamap型自動血壓測量儀，這是較早投入商業(yè)生產(chǎn)的無創(chuàng)自動血壓測量裝置。 (2)壓力波包絡(luò)線拐點判別法。江國泰與齋藤正男從力學(xué)原理出發(fā)，提出了一個理想化的上臂活組織力傳遞模型，并由此證明收縮壓、舒張壓與袖套壓力波包絡(luò)線的拐點相對應(yīng)。在此基礎(chǔ)上，江國泰和蔣大宗提出利用二階 AR 模型辨識壓力波包絡(luò)拐點判別血壓的方法。 (3)利用動脈彈性特征判別血壓。首都醫(yī)科大學(xué)的趙富強等人由動脈管壁的傳輸壓 容積模型，提出了一種新的測量收縮壓的方法。他們根據(jù)動脈在零跨壁壓條件下彈性最大的特性，證明在測量過程中，當(dāng)動脈內(nèi)壓力波的峰值等于袖套壓力時，該峰值處袖套波動信號的微分有最大斜率。利用這 一方法判別收縮壓，只需對提取的波動信號進(jìn)行求導(dǎo)運算得到微分值，再對每一跳峰值點處的微分信號求斜率，斜率最大的那一跳所對應(yīng)的袖套壓力，即為收縮壓。利用波形特征法測量的個體適應(yīng)性較差，測量精度不穩(wěn)定，已逐漸為其它方法所替代。 幅度系數(shù)法： 又稱歸一法。它的基本原理是利用壓力波最大幅值的比例關(guān)系進(jìn)行識別收縮壓和舒張壓。目前電子血壓計和動態(tài)血壓監(jiān)測產(chǎn)品中，絕大部分均是基于幅度系數(shù)法。它己被醫(yī)學(xué)界普遍接受，并在臨床上得到廣泛應(yīng)用。 如圖， AI 是檢測到的每個脈搏波的峰值， PI 是每個脈搏波峰值所對應(yīng)的靜壓力。在大量的理論研究和臨床實驗的基礎(chǔ)上發(fā)現(xiàn)，脈搏波組成的包絡(luò)線上 M, S, D 點的幅值 AM,As,AD 之間有： As/AM=CS AD/AM=CD 其中 CS， CD是常數(shù)，稱之為幅度系數(shù)。因此只要測出每個脈搏波的幅值 A，和對應(yīng)的靜壓力 PI，就可以計算出收縮壓 Ps、舒張壓 PD 和平均壓 PM，同時，根據(jù)采樣頻率和相鄰脈搏波之間的間距，可以計算出心率。一些學(xué)者通過深入研究和廣泛實驗，總結(jié)出一些便于定量分析的規(guī)律。 Geddes 等對幅度系數(shù)進(jìn)行了研究，發(fā)現(xiàn)收縮壓 對應(yīng)的幅度系數(shù) CS 近似為 50%，舒張壓對應(yīng)的幅度系數(shù) CD為 75%80%。 嵌入式系統(tǒng)： 又稱為嵌入式計算機系統(tǒng)，指的是專用的計算機系統(tǒng)。嵌入式系統(tǒng)是隨著計算機技術(shù)、微處理器技術(shù)、電子技術(shù)、通信技術(shù)、集成電路技術(shù)的發(fā)展而發(fā)展起來的。嵌入式系統(tǒng)已成為計算機技術(shù)和計算機應(yīng)用領(lǐng)域的一個重要組成部分。隨著后 PC 時代的到來，嵌入式系統(tǒng)的產(chǎn)品已經(jīng)越來越多地滲入到我們生活當(dāng)中，例如在制造及過程控制方面：人機操作面板、控制機床、電機驅(qū)動、測試設(shè)備、環(huán)境監(jiān)測、輸配電設(shè)備、煉油廠設(shè)備、遠(yuǎn)程無人采集監(jiān)控站；醫(yī) 療衛(wèi)生設(shè)備方面