歐輝彬

海口市人民醫(yī)院 醫(yī)學(xué)工程處，海南?？?570208

無(wú)創(chuàng)動(dòng)態(tài)血壓監(jiān)測(cè)技術(shù)研究進(jìn)展

歐輝彬

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本文主要介紹動(dòng)態(tài)血壓監(jiān)測(cè)（Ambulatory Blood Pressure Monitoring，ABPM）技術(shù)研究進(jìn)展。文章首先簡(jiǎn)介了其系統(tǒng)工作原理及新技術(shù)運(yùn)用，并通過(guò)動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)與偶測(cè)血壓技術(shù)比較展示出其獨(dú)有的臨床診斷優(yōu)勢(shì)，然后列舉了ABPM技術(shù)的最新進(jìn)展，并對(duì)這項(xiàng)技術(shù)的發(fā)展前景進(jìn)行了展望。

動(dòng)態(tài)血壓測(cè)量；傳感器；微處理器；偶測(cè)血壓

引言

動(dòng)態(tài)血壓監(jiān)測(cè)（Ambulatory Blood Pressure Monitoring，ABPM）最先于1961年由美國(guó)人Sokolo提出。1962年，美國(guó)Remler公司生產(chǎn)出第一臺(tái)無(wú)創(chuàng)半自動(dòng)動(dòng)態(tài)血壓監(jiān)測(cè)裝置。1969年，英國(guó)牛津大學(xué)Stott Bevan創(chuàng)立動(dòng)脈內(nèi)有創(chuàng)ABPM技術(shù)。美國(guó)太空試驗(yàn)室于1970年創(chuàng)造了無(wú)創(chuàng)性ABPM技術(shù)，并于1983年應(yīng)用于宇宙飛船內(nèi)。1989年，ABPM技術(shù)開(kāi)始逐漸應(yīng)用于臨床。

近年來(lái)，無(wú)創(chuàng)24 h ABPM技術(shù)已在全世界范圍內(nèi)引起了醫(yī)學(xué)界的廣泛關(guān)注，成為臨床高血壓病診斷以及指導(dǎo)評(píng)價(jià)降壓治療的重要手段之一。ABPM測(cè)量并實(shí)時(shí)記錄個(gè)體晝夜24 h內(nèi)間隔特定時(shí)間的血壓值，它可以準(zhǔn)確、有效幫助醫(yī)生診斷高血壓，剔除假性高血壓，有效制定治療方案，進(jìn)行藥物評(píng)價(jià)，以達(dá)到平穩(wěn)地控制病人血壓的目的。ABPM通過(guò)受檢者佩帶的血壓記錄儀連續(xù)記錄血壓，避免了單次血壓測(cè)量之間的客觀差異和“白大衣現(xiàn)象”（患者見(jiàn)到穿白大衣的醫(yī)生后可能會(huì)精神緊張，導(dǎo)致血液中出現(xiàn)過(guò)多兒茶酚胺，使心跳加快，外周血管收縮，阻力增加，血壓上升，即所謂“白大衣現(xiàn)象”）。它有助于篩選臨界及輕度高血壓、有助于評(píng)價(jià)降壓藥物的降壓效果，探討靶器官損傷程度并估計(jì)預(yù)后等。動(dòng)態(tài)血壓監(jiān)測(cè)指標(biāo)包括收縮壓、舒張壓，平均動(dòng)脈壓、心率以及它們的最高值和最低值，還包括≥21.3/12.6 kPa（160/95 mmHg）或/和≥18.7/12.0 kPa（140/90 mmHg）的百分?jǐn)?shù)等項(xiàng)目[1]。

1 ABPM原理

ABPM系統(tǒng)（記錄器）硬件基于示波法測(cè)量血壓原理，采取逐步釋壓震蕩測(cè)量法，系統(tǒng)主要由中央處理器、壓力傳感器、信號(hào)預(yù)處理電路、多路A/D轉(zhuǎn)換、驅(qū)動(dòng)電路、網(wǎng)絡(luò)通信和氣路等部分組成。記錄器由充放氣裝置和控制裝置組成，按設(shè)置好的程序運(yùn)行，通過(guò)內(nèi)置氣泵為袖帶充氣，在充放氣過(guò)程中壓力傳感器取得脈搏信號(hào)并輸入到微處理器進(jìn)行分析處理，得到收縮壓、舒張壓、脈搏等數(shù)據(jù)。原始數(shù)據(jù)儲(chǔ)存于存儲(chǔ)器中，測(cè)量結(jié)束后通過(guò)計(jì)算機(jī)進(jìn)行處理和分析[2]。系統(tǒng)采用大容量的Flash閃存存儲(chǔ)血壓數(shù)據(jù)和系統(tǒng)文件，采用液晶顯示器和菜單控件，具有良好的人機(jī)對(duì)話界面，可實(shí)時(shí)顯示監(jiān)測(cè)信息，具有良好24 h動(dòng)態(tài)血壓數(shù)據(jù)編輯功能。同時(shí)，系統(tǒng)也實(shí)現(xiàn)了24 h動(dòng)態(tài)血壓數(shù)據(jù)及心電圖數(shù)據(jù)的同步顯示，并提供與PC機(jī)通信的USB接口。系統(tǒng)原理框圖[3]，見(jiàn)圖1。

圖1 ABPM系統(tǒng)原理框圖

微處理器是該系統(tǒng)的核心，它完成血壓信號(hào)采集、預(yù)處理、存儲(chǔ)及人機(jī)接口控制等，還通過(guò)鍵盤(pán)接收系統(tǒng)進(jìn)行參數(shù)設(shè)置和命令控制并傳送測(cè)量數(shù)據(jù)（包括收縮壓、舒張壓、心律和脈壓波形等數(shù)據(jù)），以及對(duì)氣泵、排氣閥及模數(shù)轉(zhuǎn)換的控制及測(cè)量過(guò)程中的各種算法實(shí)現(xiàn)[4]。ABPM的血壓測(cè)量大多采用示波法，通過(guò)檢測(cè)袖帶充放氣和動(dòng)脈搏動(dòng)產(chǎn)生的復(fù)合壓力信號(hào)的變化對(duì)血壓值進(jìn)行測(cè)定。氣閥的開(kāi)關(guān)由微處理器控制，實(shí)現(xiàn)袖帶內(nèi)壓力的智能化控制，壓力傳感器承擔(dān)袖帶內(nèi)壓力的檢測(cè)。由于壓強(qiáng)變化產(chǎn)生的差動(dòng)電信號(hào)只有幾u(yù)V，而漂移偏壓卻為20 uV左右，并混有大量高頻噪聲信號(hào)，為了得到并分離出脈搏信號(hào)和血壓信號(hào)，必須對(duì)采集到的復(fù)合壓力信號(hào)進(jìn)行預(yù)處理，濾除無(wú)用的高頻干擾信號(hào)、漂移信號(hào)，保留反映脈搏波和袖帶壓力的電信號(hào)，并分別送入多路A/D轉(zhuǎn)換器進(jìn)行模數(shù)轉(zhuǎn)換，然后通過(guò)微處理器進(jìn)行數(shù)字濾波等數(shù)字處理。信號(hào)預(yù)處理模塊由運(yùn)算放大器，高、低通濾波器等組成，具有共模抑制比高、功耗低等特點(diǎn)，適應(yīng)弱信號(hào)放大[5]。氣路由一個(gè)氣泵和兩個(gè)排氣閥（階梯放氣閥和泄氣閥）組成，用于對(duì)袖帶的充、放氣控制。充氣時(shí)，兩個(gè)排氣閥關(guān)閉，由氣泵對(duì)袖帶充氣；放氣時(shí)，階梯放氣閥能實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)放氣，具有反應(yīng)迅速的特點(diǎn)；而泄氣閥則在階梯放氣閥測(cè)量結(jié)束或出現(xiàn)故障時(shí)實(shí)現(xiàn)大流量放氣。氣泵和兩個(gè)排氣閥的工作狀態(tài)由微處理器精準(zhǔn)控制[6]。

2 ABPM臨床應(yīng)用優(yōu)勢(shì)

2.1 使高血壓診斷更加準(zhǔn)確科學(xué)

血壓的高低影響著全身各組織器官（包括心、腦、腎等要害部位）的血液供給，以平均每分鐘75次心跳計(jì)算，每人平均一天會(huì)有十幾萬(wàn)個(gè)血壓值。人體血壓易受多種因素的影響而產(chǎn)生變化，如環(huán)境變化、運(yùn)動(dòng)水平、情緒緊張程度、不同的生理病理狀況等。由此可知，偶測(cè)血壓值只是全天某一時(shí)刻血壓值，不能反映血壓的平均水平，更不能揭示血壓的波動(dòng)節(jié)律以及日常工作生活中的血壓狀況[7]。單純采用偶測(cè)血壓監(jiān)測(cè)，可能高估或低估高血壓患者的血壓控制情況。研究表明，如僅根據(jù)偶測(cè)血壓＜140/90 mmHg判斷血壓達(dá)標(biāo)情況，血壓控制率一般＜50%，如果采用24 h平均血壓＜130/80 mmHg為判斷血壓達(dá)標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)，血壓控制率可達(dá)80%[8]。因此，在首次診斷高血壓時(shí)，采用ABPM可以有效鑒別出“白大衣現(xiàn)象”，而在降壓治療過(guò)程中，同樣需要進(jìn)行24 h ABPM監(jiān)測(cè)[9]。

2.2 及時(shí)分析血壓控制狀況

有些患者白天測(cè)血壓控制良好，而夜間血壓卻控制不佳，這可能與所選擇的降壓藥物不合適或藥物劑量不足有關(guān)。增加降壓藥物的劑量可以增加降壓幅度以及有效延長(zhǎng)降壓藥物的作用時(shí)間，從而有利于白天血壓、夜間血壓及晨峰血壓等的控制[10]。因此，在條件允許的情況下，所有高血壓患者均需進(jìn)行24 h ABPM，這是診斷高血壓和判斷血壓是否得到有效控制的可靠標(biāo)準(zhǔn)。

2.3 有效分析血壓波動(dòng)特點(diǎn)

偶測(cè)血壓提供的僅是瞬時(shí)血壓，難以客觀反映病人全天工作和休息時(shí)血壓水平，更難以反映患者在各環(huán)境條件下由于生理或病理變化導(dǎo)致的血壓波動(dòng)情況。若測(cè)量血壓恰為患者緩解期，容易出現(xiàn)誤診。而24 h ABPM能測(cè)量人體晝夜不同時(shí)間段內(nèi)的瞬時(shí)血壓，得到的數(shù)據(jù)遠(yuǎn)比偶測(cè)血壓值豐富，可有效克服偶測(cè)血壓在臨床診斷上的盲目性。

2.4 客觀評(píng)價(jià)高血壓患者病情

從臨床角度來(lái)看，評(píng)估血壓升高的程度要比單純?cè)\斷高血壓更為重要，動(dòng)態(tài)血壓水平較高者病情相應(yīng)較重。同樣是高血壓患者，一個(gè)人24 h內(nèi)血壓有兩次超過(guò)140/90 mmHg，達(dá)到170/100 mmHg，另一個(gè)人雖然血壓最高只達(dá)到160/ 95 mmHg，卻有15次超過(guò)140/90 mmHg，顯然后者的病情更重。在ABPM中，把這組數(shù)據(jù)結(jié)果稱為“血壓負(fù)荷值”。另外，以患者每天血壓超過(guò)標(biāo)準(zhǔn)值的次數(shù)占所有測(cè)量次數(shù)的百分比來(lái)分析病情嚴(yán)重程度，假設(shè)以130/90 mmHg為白天血壓標(biāo)準(zhǔn)上限，若白天共測(cè)了24次血壓，其中有12次超過(guò)了130/90 mmHg，則血壓負(fù)荷值為50%（12/24），即白天有一半血壓都是超標(biāo)的，可推斷出這位患者白天血壓控制不理想，病情較重。此外，還可以通過(guò)晝夜血壓節(jié)律評(píng)估高血壓病的嚴(yán)重程度[11]。

2.5 科學(xué)判斷預(yù)后

血壓升高造成的心血管損害，是循環(huán)系統(tǒng)長(zhǎng)期承受過(guò)高壓力的結(jié)果，偶測(cè)血壓并不能反映個(gè)體的平均血壓水平。24 h ABPM的血壓值與心血管事件的相關(guān)性明顯優(yōu)于偶測(cè)血壓，可用于預(yù)測(cè)心血管病發(fā)作。此外，凌晨血壓突然升高者，更容易發(fā)生心腦血管意外。

2.6 合理指導(dǎo)藥物治療

通過(guò)ABPM可以明確診斷高血壓，緩解就診人員的心理負(fù)擔(dān)?？煽陀^評(píng)價(jià)治療過(guò)程中休息與活動(dòng)狀態(tài)下晝夜節(jié)律和藥物作用的持續(xù)時(shí)間，根據(jù)血壓高峰與低谷時(shí)間，選擇作用長(zhǎng)短不一的降壓藥物，調(diào)整劑量和服藥時(shí)間，從而能夠更有效地控制血壓，減少藥物的副作用[12]。

3 ABPM新技術(shù)與研究進(jìn)展

（1）具有24 h動(dòng)態(tài)血壓數(shù)據(jù)編輯及統(tǒng)計(jì)功能。數(shù)據(jù)可回放至動(dòng)態(tài)心電系統(tǒng)，對(duì)24 h動(dòng)態(tài)血壓數(shù)據(jù)及心電圖數(shù)據(jù)同步分析顯示；可以提供同一病人多次測(cè)量，出具不同時(shí)期的血壓對(duì)比分析報(bào)告；提供多種統(tǒng)計(jì)圖表（趨勢(shì)圖、柱狀圖、餅圖、比較圖）以及擬合線數(shù)據(jù)報(bào)告等。

（2）動(dòng)態(tài)血壓數(shù)據(jù)可讀入動(dòng)態(tài)心電報(bào)告中，形成動(dòng)態(tài)血壓及動(dòng)態(tài)心電二合一數(shù)據(jù)報(bào)告。具有自動(dòng)重測(cè)，動(dòng)態(tài)血壓監(jiān)護(hù)儀自動(dòng)零位置，血壓、心率數(shù)據(jù)記錄及顯示，血壓、心率數(shù)據(jù)圖表顯示及打印輸出等功能。

（3）升級(jí)至衛(wèi)星血壓監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)異地?cái)?shù)據(jù)會(huì)診分析。病例數(shù)據(jù)雙層保護(hù)，即使誤刪軟件，病例數(shù)據(jù)亦不會(huì)丟失。使用Windows 2000/XP/vista/7操作平臺(tái)，功能強(qiáng)大，操作簡(jiǎn)潔方便；無(wú)需手工干預(yù)，自動(dòng)進(jìn)行24 h的血壓測(cè)量；采用模糊時(shí)間測(cè)量法，最大程度降低某些病人的白大衣綜合征，使數(shù)據(jù)更加準(zhǔn)確可靠；開(kāi)關(guān)按鈕具備更節(jié)電更人性化的休眠功能，可以根據(jù)醫(yī)生需要隨時(shí)啟動(dòng)或進(jìn)入休眠狀態(tài)；可以儲(chǔ)存大量病例數(shù)據(jù)，隨時(shí)回放病例數(shù)據(jù)[13]。

（4）ABPM記錄系統(tǒng)能顯示患者站立、臥床、行走等體位狀態(tài)下的血壓數(shù)值。當(dāng)患者處于激烈運(yùn)動(dòng)狀態(tài)時(shí)停止測(cè)壓；停止運(yùn)動(dòng)后待心率、血壓平穩(wěn)后自動(dòng)恢復(fù)血壓測(cè)量，從而最大限度減少測(cè)量誤差。

（5）24 h動(dòng)態(tài)血壓均值不僅是診斷高血壓的指標(biāo)，同時(shí)也是腦血管事件的獨(dú)立預(yù)測(cè)指標(biāo)。通過(guò)ABPM可早期發(fā)現(xiàn)動(dòng)態(tài)脈壓和血壓均值的異常，從而達(dá)到有效降壓和預(yù)防靶器官損害的目的。

（6）有研究表明，24 h晝夜血壓節(jié)律與高血壓引起的心腦血管等靶器官損壞有密切關(guān)系。夜間血壓持續(xù)處于較高水平者，靶器官損害的進(jìn)展加速，急性心肌梗死、心源性猝死、室性心律失常、腦卒中等心腦血管事件的發(fā)生率明顯提高。這提示血壓連續(xù)上升可能是導(dǎo)致心肌缺血、缺氧的觸發(fā)因素，目前已經(jīng)明確動(dòng)態(tài)血壓比偶測(cè)血壓能更準(zhǔn)確地預(yù)測(cè)高血壓靶器官損害，判斷高血壓病情程度及預(yù)后。在預(yù)測(cè)高血壓患者死亡率方面，ABPM優(yōu)于偶測(cè)血壓[14-15]。

4 ABPM不足與展望

隨著ABPM在高血壓監(jiān)測(cè)中的應(yīng)用發(fā)展，ABPM相較偶測(cè)血壓已經(jīng)顯示出了諸多優(yōu)點(diǎn)，在各國(guó)得到廣泛應(yīng)用，但該技術(shù)本身存在一定的局限性，還需繼續(xù)完善。首先，其準(zhǔn)確性有待提高，目前還缺乏中心性大規(guī)模研究來(lái)驗(yàn)證ABPM的準(zhǔn)確性，患者體位對(duì)測(cè)定也有一定影響；其次，ABPM設(shè)備種類繁多、價(jià)格較貴、應(yīng)用軟件不統(tǒng)一、檢查費(fèi)時(shí)。

盡管如此，ABPM仍是一項(xiàng)有發(fā)展前景的診斷技術(shù)，隨著監(jiān)測(cè)技術(shù)的日益進(jìn)步和臨床研究的不斷深入，該技術(shù)必將對(duì)高血壓的診斷、靶器官損害的預(yù)測(cè)、高血壓病人的管理及治療帶來(lái)巨大幫助。

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Progress in Research on Non-Invasive Ambulatory Blood Pressure Monitoring Technology

OU Hui-bin
Department of Biomedical Engineering, Haikou People's Hospital, Haikou Hainan 570208, China

This paper introduced the progress in research on Ambulatory Blood Pressure Monitoring (ABPM) technology. It firstly described the operating principle of this system and the application of new technology and showed the specific advantage of clinical diagnosis in comparison with dynamic monitoring and casual blood pressure. As a result, the paper listed the new progress of ABPM technology and made a prospect on the future development of this technology.

ambulatory blood pressure monitoring; sensor; microprocessor; casual blood pressure

R443.5

A

10.3969/j.issn.1674-1633.2016.11.019

1674-1633(2016)11-0078-03

2015-10-22

2015-11-26

作者郵箱：ohb6269@163.com