【文章內(nèi)容簡(jiǎn)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(cè)量信 息將徹底實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)化，方便人們的分析診斷和溝通，實(shí)現(xiàn)真正意義上的無處不在。 2 項(xiàng)目執(zhí)行方案 擬采取的研究方法 系統(tǒng)仿真實(shí)驗(yàn) 采集幾十組不同年齡段，不同測(cè)量對(duì)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(jì)算出其真實(shí)血壓值。做了大量實(shí)驗(yàn)，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(dòng)態(tài)血壓測(cè)量 (ABPM)是讓受檢者佩戴一個(gè)動(dòng)態(tài)血壓記錄器，回到日常生活環(huán)境中自由行動(dòng)，儀器會(huì)自動(dòng)按設(shè)置的時(shí)間間隔進(jìn)行血壓測(cè)量，提供 24h 期間多達(dá)數(shù)十次到上百次的血壓測(cè)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(dòng)水平和趨勢(shì)，提供有價(jià)值信息。 目前 ABPM 的檢測(cè)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(cè)方法。其原理是利用充氣袖帶壓迫動(dòng)脈血管，隨著袖帶壓力的下降，動(dòng)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(diǎn)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(jì)，雖然實(shí)現(xiàn)了自動(dòng)檢測(cè)，但仍未徹底解決其固有缺點(diǎn)，即誤差大、重復(fù)性差、易受噪音干擾。 (3) 無法直接測(cè)量動(dòng)脈平均壓。盡管如此，基于柯式音法原理的水銀血壓計(jì)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(guó)醫(yī)學(xué)儀器進(jìn)展協(xié)會(huì) (AAMI)和英國(guó)高血壓協(xié)會(huì)(BHS)視為標(biāo)準(zhǔn)，其他無創(chuàng)血壓測(cè)量新方法的提出需以柯式音法為對(duì)比參 照。 示波法： 示波法，也稱振動(dòng)法或測(cè)振法。近年來許多血壓監(jiān)護(hù)儀和自動(dòng)電子血壓計(jì)大都采用了示波法間接測(cè)量血壓。示波法測(cè)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?yàn)槊}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(cè)量的血壓結(jié)果比聽診法較為準(zhǔn)確。而且示波法測(cè)血壓時(shí)袖套內(nèi)無拾音器件，操作簡(jiǎn)單，抗外界噪聲干擾能力強(qiáng)，還可同時(shí)測(cè)得平均壓。 一般通過袖帶放氣過程中脈搏波包絡(luò)線頂點(diǎn)來估計(jì)平均壓，而用幅度系數(shù)算法來估計(jì)收縮壓和舒張壓。幅度系數(shù)法采用的系數(shù)是用統(tǒng)計(jì)方法得到的。此外，無創(chuàng)血壓 測(cè)量方法還有很多中，包括超聲法、脈搏延時(shí)法、張力測(cè)定法等，對(duì)于本文所研究的動(dòng)態(tài)血壓測(cè)量，其不是重點(diǎn)，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(dòng)脈血流，但在放氣過程中，不是檢測(cè)柯式音，而是檢測(cè)袖帶內(nèi)氣體的振蕩波。這些振蕩波起源于血管壁的搏動(dòng)，理論計(jì)算和臨床實(shí)驗(yàn)均證明此振蕩波與動(dòng)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(cè)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(shí)，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(huì)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(diǎn)判別出收縮壓和舒張壓。示波法的主要 優(yōu)點(diǎn)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(dòng)處理，其振蕩波對(duì)于動(dòng)態(tài)血壓監(jiān)測(cè)具有重要的意義。 (3)可直接測(cè)量出動(dòng)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(cè)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(cè)量收縮壓和舒張壓也得到了研究。目前，示波法測(cè)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(cè)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(diǎn)法，是基于突變點(diǎn)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(diǎn)原則認(rèn)為，在袖帶放氣過程中，收縮壓和舒張壓對(duì)應(yīng)著脈搏波幅度發(fā)生突變的點(diǎn)。 Corall 與 Strunin于 1975 年提出，收縮壓判別點(diǎn)在脈搏波幅度有明顯增加處，舒張壓判別點(diǎn)在脈搏波幅 度有明顯減小處。這里需指出，收縮壓的判別點(diǎn)并不是第一個(gè)脈搏波的出現(xiàn)點(diǎn)，因?yàn)楫?dāng)袖帶內(nèi)壓力高于收縮壓時(shí)，血流雖被完全阻斷，由于袖帶近端脈搏的沖擊，有振動(dòng)傳遞至袖帶中，仍能檢測(cè)到幅度較小的脈搏波。 基于突變點(diǎn)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(gè)突然跳變所對(duì)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(gè)波動(dòng)判為舒張壓。這種方法由 Ramesy III 提出，并應(yīng)用 Dinamap型自動(dòng)血壓測(cè)量?jī)x，這是較早投入商業(yè)生產(chǎn)的無創(chuàng)自動(dòng)血壓測(cè)量裝置。 (2)壓力波包絡(luò)線拐點(diǎn)判別法。江國(guó)泰與齋藤正男從力學(xué)原理出發(fā)，提出了一個(gè)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(diǎn)相對(duì)應(yīng)。在此基礎(chǔ)上，江國(guó)泰和蔣大宗提出利用二階 AR 模型辨識(shí)壓力波包絡(luò)拐點(diǎn)判別血壓的方法。 (3)利用動(dòng)脈彈性特征判別血壓。首都醫(yī)科大學(xué)的趙富強(qiáng)等人由動(dòng)脈管壁的傳輸壓 容積模型，提出了一種新的測(cè)量收縮壓的方法。他們根據(jù)動(dòng)脈在零跨壁壓條件下彈性最大的特性，證明在測(cè)量過程中，當(dāng)動(dòng)脈內(nèi)壓力波的峰值等于袖套壓力時(shí)，該峰值處袖套波動(dòng)信號(hào)的微分有最大斜率。利用這 一方法判別收縮壓，只需對(duì)提取的波動(dòng)信號(hào)進(jìn)行求導(dǎo)運(yùn)算得到微分值，再對(duì)每一跳峰值點(diǎn)處的微分信號(hào)求斜率，斜率最大的那一跳所對(duì)應(yīng)的袖套壓力，即為收縮壓。利用波形特征法測(cè)量的個(gè)體適應(yīng)性較差，測(cè)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(shí)別收縮壓和舒張壓。目前電子血壓計(jì)和動(dòng)態(tài)血壓監(jiān)測(cè)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(cè)到的每個(gè)脈搏波的峰值， PI 是每個(gè)脈搏波峰值所對(duì)應(yīng)的靜壓力。在大量的理論研究和臨床實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上發(fā)現(xiàn)，脈搏波組成的包絡(luò)線上 M, S, D 點(diǎn)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(cè)出每個(gè)脈搏波的幅值 A，和對(duì)應(yīng)的靜壓力 PI，就可以計(jì)算出收縮壓 Ps、舒張壓 PD 和平均壓 PM，同時(shí)，根據(jù)采樣頻率和相鄰脈搏波之間的間距，可以計(jì)算出心率。一些學(xué)者通過深入研究和廣泛實(shí)驗(yàn)，總結(jié)出一些便于定量分析的規(guī)律。 Geddes 等對(duì)幅度系數(shù)進(jìn)行了研究，發(fā)現(xiàn)收縮壓 對(duì)應(yīng)的幅度系數(shù) CS 近似為 50%，舒張壓對(duì)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(jì)算機(jī)系統(tǒng)，指的是專用的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)。嵌入式系統(tǒng)是隨著計(jì)算機(jī)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(jì)算機(jī)技術(shù)和計(jì)算機(jī)應(yīng)用領(lǐng)域的一個(gè)重要組成部分。隨著后 PC 時(shí)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(jī)操作面板、控制機(jī)床、電機(jī)驅(qū)動(dòng)、測(cè)試設(shè)備、環(huán)境監(jiān)測(cè)、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