生物医学传感与检测血压的测量

会计学1生物医学传感与检测生物医学传感与检测 血压的测量血压的测量7.1 血压测量概述 血压是反应血流动力学状态的最主要的传统监护指标之一。影响人体血压的因素很多，诸如心率、外周循环输出量、循环血压及动脉管壁的弹性等。通过机体的正常调节，可使血压维持在相对的稳定状态；若血压过高，则心室射血必然要对抗较大的血管阻力，使心脏后负荷加大，心肌易于疲劳；若血压过低，即使组织中的血管能为满足灌注而尽量扩张，血流量也仍不能满足组织的正常代谢需要。第1页/共37页收缩压：对应于心脏收缩到极限位置，血压波形峰值点的血压值舒张压：对应于心脏充分舒张时，血压波形最低点的血压值脉压：收缩压和舒张压的差值，表示血压脉动大小，量值可衡量心脏收缩能力强弱平均压：01( )TpP T dtT第2页/共37页心血管系统血压分布第3页/共37页q直接测量: 直接通过传感器在血液中测量,有创。q间接测量: 测量血管壁压力,无创。 常用血压计:1)水银血压计 2)无液血压计 3)数字式血压计v临床上血压测量技术可以分为直接法和间接法两种：第4页/共37页7.2 直接式血压测量等血管的切口插入血管借助X线透视技术监视导管尖端的位置使其进入待测部位。第5页/共37页液体耦合法n液体耦合法中心导管中的生理盐水传递到导管尾部压力传感器的敏感膜上，经此变换，把血压变换为电信号，测血压变化波形及收缩压、舒张压和脉压各值。 心导管术还可进行选择性心血管造影、心电图检查，检测血流量、心输出量等。第6页/共37页n在医学实验室里，导管可以插到心脏的所有腔室以及心脏附近的大血管中去，可对每搏的血压、流量作精细的测量。心导管术是研究心脏血液动力学常用的一种基本临床方法。n心导管是一根细长的机械管道，前端装有压力传感器和流量传感器。利用外科切开手术、血管穿透术或者用特制的针头或插入器作穿刺手术，可以将心导管引入外周动脉或静脉，然后慢慢地沿着血管内壁推入大脉管，直到所需部位。心导管术第7页/共37页n心导管术最新进展是心血管整形术和主动脉-气囊辅助循环技术。心血管整形术是将带气球的导管插入股动脉，并向上推至心内脂肪凝块沉积处。然后注入油使导管前端的气球膨大，进而把脂类沉积物推出去。主动脉气囊辅助循环装置是经股动脉而推进心脏的，其目的是为了减轻心脏的工作负担。n心导管术中误差来源主要有： 1.连接式记录失误。测压力时，任何气泡都会产生 误差以及导管术准备前的心电图发生故障。 2.血凝快。 3.导管移动。第8页/共37页导管术图示第9页/共37页左右肺口导管Vo1导管Vo2心脏第10页/共37页导管用途： 风湿性二尖瓣狭窄是我国的一种常见病，随着病情的发展会引起病人心力衰竭甚至死亡。采用二尖瓣球囊扩张导管，经皮穿刺扩张狭窄的二尖瓣，具有创伤小，不需开胸，相对安全的优点，病人很愿意接受。 对合并轻度二尖瓣关闭不全，单纯二尖瓣狭窄，合并轻度主动脉关闭不全的病人具有显著疗效。术后心功能有明显改善。经临床验证术后病人症状、体征、血压动力学参数及二尖瓣口面积术后均有明显改善。术前对病人应进行超声诊断，了解瓣膜及瓣下结构，以选择球囊直径。对瓣膜明显钙化及瓣下结构病变都应从理论直径2-3mm开始，循序渐进增加球囊直径。二尖瓣球囊扩张导管第11页/共37页7.3 间接式血压测量 血压间接测量方法可提供血压波形的连续读数和记录，同时有较高的精度。主要有四种：柯氏音法、示波法、超声法和脉搏延时法。 目前临床上使用的仅有柯氏音法。q1. 柯氏音法（听诊法） 1905年俄国医生柯罗特柯夫发现被充气袖带阻断了的肱动脉在阻断压力下降的过程中会出现一系列的不同音调的声音，根据声音的音调和时相可以判断收缩压和舒张压的处理。后将此变化的音调称为柯氏音，这种血压测量法称为柯氏听诊法。第12页/共37页第13页/共37页 其来源：（1）动脉壁的振动（2）血管中的血流有涡流、湍流、喷射流等复杂的流体运动现象，血流本身也会发出一些声音。（3）血流的相互撞击产生的冲击声。（4）血液的压力梯度，血管的空腔共振等论点。 柯氏音听诊法不但可用于肱动脉，也可用于另外一些动脉上。柯氏音测量原理：在正常的情况下，动脉或者完全受压的动脉并不产生任何声响，只有当动脉不完全受阻时才出现声音，因此可用声音的变化来确定人体的血压。第14页/共37页 右图为柯氏音强与袖带压的关系及袖带压与动脉开闭范围的关系。（a）袖带压力变化与柯氏音强变化的关系（b）袖带压力变化与动脉开闭范围的关系第15页/共37页第1相第2相第3相第4相第5相尖锐的撞击声风箱声或沙沙声比第1相柔和的撞击声柔和的风箱声逐渐消失无声120收缩压11010090 第1舒张压80 第2舒张压mmHgBP120/90/80第16页/共37页q2. 触诊法 首先用充气袖带将上臂包扎，再将袖带内压力加到超过收缩压30毫米汞柱的数值，然后将袖带的压力以不超过5毫米汞柱/秒的速率下降。当袖带的压力与收缩压平衡时检测者将会感到拇指下动脉的搏动，通过与袖带相连的压力表，读出首次搏动出现时的压力，此值即为收缩压。第17页/共37页q3. 示波法 通过脉搏波与压力的同时记录来测量血压。 在待测量动脉压的部位固定一个可以加压的密封压力囊。再用一个估计超过收缩压的压力作用到囊内，使待测部位的动脉血流被阻断。接着以缓慢的速度释放囊中的压力，当囊中的压力恰好等于收缩压时，动脉血流开始冲过囊压的阻断，而开始流通，由于动脉的搏动使囊中的压力迭加一个小的搏动波，此搏动波可用另外一个监视囊中压力传感器测出。第一个明显搏动波对应于收缩压。当外加的囊压继续下降，则囊中的波动也愈来愈大，直到波动幅度最大时就可读出舒张压。第18页/共37页 示波法血压测量的另一种仪器是用于耳垂上的血压测量仪。此方法是用光电式脉搏法传感器与加压囊相配合而制成的血压测量仪。第19页/共37页第20页/共37页第21页/共37页第22页/共37页4. 超声法第23页/共37页1. 张力测定法 用一测量微小力的传感器安放于体表动脉上，同时施加适当的外加压力，此压力并不是用于阻断动脉，而只将这些体表动脉压扁到某一状态。 此法是用电子方法将压力转化为电信号，压力传感器探头对准动脉，稍施压力。 其准确性比不上柯氏音方法，但可连续测量。7.4 血压的无损连续测量第24页/共37页q具有较好的抗干扰能力，能比较可靠地判断血压、实现血压的自动检测，因而测振法已成为无创血压监护的主流。q基本原理：在血压检测部位施加一外力，当外力超过某一值后，在减压过程中根据检测到的脉搏波和压力值计算出血压值（Ps，Pd，Pm）的方法称为测振法，或示波法。2. 示波法（或测振法）第25页/共37页测阵法示意图第26页/共37页第27页/共37页q测振法获得脉搏波的方法可采用微音器和压力传感器，也可采用线性红外系统测量动脉容积变化。前者在阻断上臂动脉血流时采用，而后者应用于指套血压检测。q下图中给出了一个典型的测振法无创血压测量监护仪的方框图。充气袖套由一压缩气泵充气，用电磁阀进行微量（缓慢）放气或快速放气。第28页/共37页q在开始测量前，先由气泵将袖套压力升到一预定值，在首次测量时，可由操作人员设定。然后逐步以每45mmHg的步长放气，每次放气后检测脉搏波的振幅（峰峰值）以及袖套压力（静压）经多路ADC送入中央处理器进行处理，当检测到收缩压Ps、平均压Pm和舒张压Pd后，所有的放气阀同时打开使袖套全部（快速）放气，完成一次测量过程，整个测量过程由一微处理器控制，并完成各种计算。第29页/共37页采用测振法的无创血压测量系统 第30页/共37页柯氏音测量血压的自动仪器测量程序可先测舒张压，后测收缩压。将柯氏音法人工听诊自动化。选择性放大器信号校正器比较器放大器压力传感器气路放大器程序控制器显示器加压器定时器信号分析器模数转换器微音器袖带手起动遥控启动打印输出代码输出柯氏音法血压自动测量仪方框图3. 柯氏音血压自动测量第31页/共37页n中心静脉压力监测 经上腔或下腔静脉插管都可用来测定中心静脉压（CVP），留置导管的尖端最好位于中心静脉或右心房中部，以避免周围静脉的收缩及静脉瓣关闭的影响。 下图是颈内静脉插管的示意图。下腔静脉置管很少采用，因为在腹股沟处有发生败血症的危险，而且各种原因导致腹压增高，都会使测压不准，另外下腔静脉置管置入距离较长，如血管位置异常或因疾患使腹内压升高时，导管不易顺利插入。7.5 有创血压监测第32页/共37页颈内静脉插管示意图第33页/共37页q下图给出了CVP测量示意图。q在测定CVP时，为避免由血液填充测压管，一般是选用静脉输液用的等渗液体预冲此管，然后打开三通，使测压管与静脉相通，观察其水柱下降情况，当水柱停留在某一刻度而不再下降时，此刻度就指示出所测的CVP值。为保证测压的准确性，应使测压管压力零点与心脏处在同一水平上。第34页/共37页中心静脉压测量示意图第35页/共37页中心静脉导管的临床用途：、 持续和间断性静脉输液、 输血和血液制品。、 中心静脉压监制、 采集血液标本。、 全肠外静脉营养。FT2-中心静脉导管配件第36页/共37页