目录
1 血压测量史
2 NIBP-柯式音法
3 NIBP-振荡法（测振法/示波法）
4 CNBP-连续无创血压测量
5 IBP – 有创血压测量
1.海尔斯测量马的动脉血压
据记载，最早的血压测量是1733年英国牧师斯蒂芬·海尔斯(Stephen Hales, 1677-1761)将一根9英尺长的玻璃管与一根铜管相连，将铜管的另一端插入马颈部的动脉内，使玻璃管垂直，马颈动脉里的血顺着玻璃管上升，通过这一系列操作测得马的血压
2.泊肃叶的U形血压计
法国医生让·路易斯·玛丽·泊肃叶（Jean Louis Marie Poiseuille，1797-1869），根据窄管中的液体流动实验于1840年提出了以他的名字命名的定律——泊肃叶定律，即流体在水平圆管中作层流运动时，其体积流量Q与管子两端的压差ΔP、管的半径r、长度L以及流体的黏度η有以下关系：
基于此定律，泊肃叶发明了第一个应用水银压力计测量血压的仪器，成为首位水银血压计的发明
泊肃叶将U型玻璃管充满水银，短的一头接到动物动脉，长的一头标上刻度；通过观察水银的高度以确定血压；用水银柱替代了水柱，缩短了所需要的玻璃管长度；从泊肃叶发明U形水银检压计后，血压的单位从英尺和英寸变为毫米汞柱（mmHg）
3.法弗尔首次测量人类血压
1856年，法国的让·法弗尔（Jean Favre）外科医生进行了人类血压的首次测量
他在外科手术时，在一个截肢的患者身上测定了人类的血压，使用的就是泊肃叶的U形水银检压计
法弗尔把U形水银血压计的短管那一头，直接插入了病人的肢体动脉内，测得病人的肱动脉（位于上臂）血压在115-120 mmHg；虽然实现了在人体上测量血压，然而这些测量血压的方法均属于直接法或有创法；使用不便，读数不准，并且每测一次血压，都要损伤血管，这种方法太过“残忍”
4.袖带血压计的实现
1896年，意大利医生希皮奥内·里瓦·罗基（Scipione Riva-Rocci，1863-1937)，在前人测量血压的试验基础上终于改制成了一种真正意义上的、安全、方便，又准确的袖带血压计
这种血压计由袖带、压力表和气球三个部分构成；测量血压时，将袖带平铺缠绕在手臂上部，用手捏压气球，然后观察压力表跳动的高度，以此来推测血压的数值；不过，该方法只能测量动脉的收缩压，而且测量出的数值也只是一个推测性的近似值，准确性不高
1905年，得益于听诊器的发明，俄国外科医生尼古拉·柯罗特科夫（Nikolai Korotkoff，1874-1920）对里瓦·罗基的血压计进行了改进——在靠肘窝内侧动脉的搏动处放上了听诊器，这种血压测定的量化方法一直沿用至今
1.原理
1905年俄国医师Korotkoff发现可以用听诊法检测血流信号；当血流间断性通过时，产生一组音质和响度逐渐变化并与心脏搏动同步的声音即柯氏音
当将袖带放置在上臂的中1/3,当带内压急速升高至袖带远端动脉完全被阻断时，再让水银柱下降，同时用听诊器听着袖带下的肱动脉
随着水银柱的下降，从毫无音响到开始出现短促轻叩声时，是因在每一心动周期中可有少量血液通过肱动脉的压迫区并在其远端形成湍流而产生血管杂音，塌瘪的动脉产生自激振荡形成的血管杂音，表示袖带下的脉搏波动部分通过，血压计上的读数即收缩压(systolic blood pressure, SBP)
血压计水银柱继续下降，直到所有声音消失，表示脉搏波动能自由通过，动脉内最小的压力大于袖带内的压力，压力计上的数字与最小的血压一致，即舒张压(diastolic blood pressure，DBP)
柯氏音分为5个阶段：
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第1阶段音，呈叩击音，以低调出现，即收缩压
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第2阶段音，随叩击音后有一个吹气样的杂音
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第3阶段音，杂音消失后出现另一个连续的叩击音，比第1阶段音强些，音调高些
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第4阶段音，是一种低沉的声音，可描绘成用手指尖在书面上擦过的声音
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第5阶段音，是所有声音均消失
舒张压可以第4阶段音或第5阶段音开始时的记录为准，但就误差的变异性而言，第4阶段音好于第5阶段音
存在的主要问题
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血压读数受使用者听力的影响
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袖带放气速度不适当、不均匀
2.应用
（1）传统水银柱式血压计测量
患者的体位：
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被测量者最好取坐位，背靠坐椅，裸露右上臂，上臂与心脏处在同一水平
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若疑有外周血管病，首次就诊时应测双臂血压甚至双下肢血压
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特殊情况下测量血压时，可以取卧位或站立位
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老人、糖尿病患者以及经常出现直立性低血压情况者，应测立位血压
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立位血压应在卧位改为站立位后1分钟和5分钟时测量
测量者的体位：
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测量者应保持视线与血压计刻度平行，先将血压计汞柱开关打开，汞柱凸面水平应在“0”位
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将袖带紧贴缚在被测者的上臂，袖带的下缘应在肘弯上2.5cm
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将听诊器探头置于肱动脉搏动处；应相隔1~2分钟重复测量，取2次读数的平均值记录
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如果收缩压或舒张压的2次读数相差5mmHg以上，应再次测量，取3次读数的平均值记录
上臂位置：
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被测者的上臂、血压计应与心脏处于同一水平
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被测上臂裸露，伸开并外展45°为宜
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不论测量坐位、卧位及立位血压，血压计都应放在心脏水平
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袖带和气囊使用大小合适的袖带，袖带内气囊至少应包裹80%上臂，大多数人的臂围在25~35cm，应使用长为35cm、宽为12~13cm规格气囊的袖带
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肥胖者或臂围大者应使用大规格袖带，儿童用小规格儿童专用袖带
测量：
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将血压计袖带紧缚于被测者上臂，气囊中部对准肱动脉，袖带的松紧以恰能放进一个手指为宜
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袖带下缘在肘弯上2~3cm左右，将听诊器膜面置于肘窝部肱动脉搏动处，测量时使袖带气囊快速充气，应同时听诊肱动脉搏动音，观察汞柱上升高度，在气囊内压力达到使肱动脉搏动音消失后，再升高30mmHg
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然后，松开气球上的放气旋钮，使气囊匀速缓慢放气（下降速率2~6mmHg/s)，同时应水平注视汞柱凸面
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在心率缓慢者，放气速率应更慢些
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在放气过程中，仔细听取柯氏音
（2）电子血压计测量
测量姿势：
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患者如取卧位，需仰面平卧，被测手臂外展45°，与腋中线水平平衡
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如患者取坐位，需坐姿规范，被测手臂抬高至右心房水平
测量时间：
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作为高血压患者，血压不稳定时，常规血压测量时间为2次/d，晨起活动1小时后以及服药后8~10小时，血压稳定时，为1次/1~2周
判读数据：
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建议每次进行2~3次的连续血压测量(每次间隔1~2分钟)取平均值，将每两次测量间相差10mmHg的数据排除
案例：
1973年，欧姆龙公司发明了第1台“压力表手动电子血压计”，其原理利用麦克风代替听诊器检测柯氏音
目前国内外公认的多参数监护仪中采用的无创血压自动测量方法为振荡法
与柯氏音法相比，振荡法更具有优越性，其省去了一个脉搏拾音监测单元，避开了外界声音振动的干扰，重复性较好，测量误差可以减少到5~10 mm Hg以下
基本原理：当袖带内静压力大于收缩压时，动脉关闭，袖带内因近端脉搏的冲击而出现小幅度的振荡波；当静压力小于等于收缩压时，振荡波波幅开始增大；静压力等于平均动脉压时，动脉管壁处于去负荷状态，波幅达到最大；静压力小于平均动脉压时波幅逐渐减小，当静压力小于舒张压以后，动脉管壁在舒张期已充分扩张，管壁刚性增加，波幅又维持较小幅度的水平
测振法血压判定方法
1.固定比率计算法
假设选择波动最大的时刻为参考点，以这点为基础，向前寻找是峰值 0.75(0.3—0.75)的波动点，这一点为高压（即收缩压），向后寻找是峰值0.80(0.45—0.9)的波动点，这一点所对应的压力为低压（即舒张压），而波动最高的点所对应的压力为平均压
2.突变点准则
根据脉搏波包络Os、Od点的变化陡度较大，而Om变化最小的特点，对脉搏波包络进行微分，从而分别得到对应的收缩压（Ps）舒张压（Pd）和平均压（Pm）
对包络线求二阶导数等于0的点，即包络变化突变点对应收缩压和舒张压
无创连续血压监测仪器的工作原理有张力测定法、容积补偿法、脉搏波波速或传导时间测定法、脉搏波参数测定法
1.张力测定法
基本原理：通过施加外力作用于骨骼附近的浅表动脉的管壁，使血管壁内的周应力发生改变，所需测量的动脉血压值即是血管内外压力相等时的外压力值
动脉张力法选择测量的部位并非近心端的动脉，而是桡动脉、股动脉和颈动脉等浅表动脉，因此通过张力法得到的波形不是测量所需的主动脉波形，还需要通过数值转换，才接近中心动脉压
张力测定法的代表是日本 Colin 公司的 CBM 系列产品和美国Tensys Medical公司的T-Line系列产品
TL-300无创动脉血压监测系统的工作原理：
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将压力传感器和腕带置于桡动脉搏动处，并直接固定在桡骨头的侧腹面，紧靠着桡骨茎突的内侧
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通过感应器探头自动纵向和横向搜索脉搏最强点的位置
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一且位置确定，便开始进行实时的、连续的动脉血压监测
欧姆龙即把压力传感器轻轻放在接近体表的手腕动脉处来逐拍测量血压
以往通过张力法来进行血压逐拍测量时，因为要使用大型机器进行复杂的测量，不可能用于血压变化的长期监测
为此，欧姆龙将46个微小的压力传感器排成一列，通过半导体，MEMS（微机电系统)、集成电路技术等传感技术的组合，开发专门用于张力法血压测量的、欧姆龙独有的传感器
2.容积补偿法
基本原理：在动脉血管上施加一个压力使血管处于去负荷状态，在去负荷状态下，血管两侧的压力大小相等；由于血管容积一定，如果能够通过改变在动脉血管上施加的压力大小使得血管容积的值仍然保持恒定，那么此时在动脉血管上施加的压力大小就是当前的动脉血压值
案例：
FMS-8连续无创血压基于容积补偿法的新—代无创连续监测产品——无创每搏连续血压测量仪 FMS-8A/8B/8C
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精准检测技术：无创、逐搏、连续的监测双指套自动切换系统；保证长程监测舒适度独立电气通路设计可逐—更换指套无一次性耗材
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体位校准：实时校准手指-心脏高度差，自适应患者体位变化，多场景自由应用独特的高度差曲线，提供实时体位改变信息
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快速生理校正算法：跟随血管张力变化自动校正，提升动态准确性3秒执行完毕，智能快速摆脱频繁的袖带测压校正，舒适安全
3.脉搏波波速或传导时间测定法
基本原理：通过脉搏波两个波形探头间的距离计算出脉搏波在动脉两点间的传导速度(PWTT)，测定脉搏波速度（PWV）和PWTT，经过相关公式间接推算出连续动脉血压值
脉搏波即是心脏有节律地间歇性射血产生的波形
脉搏波在动脉内的传播速度就是脉搏波速度(pulse wave velocity，PWV)
PWV由动脉壁力学特性(粘性和弹性)、几何学特征(直径和管壁厚度)和血液的密度决定；由于弹性管道(动脉)内血液是不可压缩的液体，能量传递主要通过血管壁传导，因此血管功能是影响PWV的主要因素
根据Moens-Korteweg 方程，脉搏波速度主要受血管大小和血管壁弹性的影响，可以表示为：
其中 v是脉搏波速度，g是重力加速度，E是血管壁的弹性模量，𝜌是血液密度度，a是血管壁厚度，d是血管内径
弹性模量 E 和血压 P 成指数关系
E=E_0 𝑒^{𝛾𝑃}
其中，𝐸_0是压力为零时的弹性模量, P是血压(mmHg)，𝛾是表征血管特征的一个量，数值从0.016-0.018
另一方面，脉搏波传递时间 T 反比于脉搏波传递速度，可表示为：
𝑣=𝑆/𝑇
带入MK方程，得
如果忽略血压改变时动脉内径大小和动脉壁厚度的改变，上式右边第一项可看作一个常量，所以
$$frac{dP}{dT}=-frac{2}{gamma T}$$
即如果血管的弹性保持不变，那么血压的变化和脉搏波传导时间的变化成正比
而对于同一个体，其血管弹性在短时间内不会发生大的改变，所以通过测量脉搏波传递时间的变化，就可以估算出血压的变化；可写出血压BP和脉搏波传导时间PWTT之间的关系：
𝐵𝑃=𝑎+𝑏×𝑃𝑊𝑇𝑇
其中, a、b为待定系数；a、b的大小是因个体而异的，但是同一个体在短时间内数值是确定的
案例：
理邦的CNBP连续无创血压技术，实时连续的无创血压测量，无需传统袖带充气加压和传统穿刺侵入，无感测量更舒适；操作简单，无需附件，没有额外增加的附件成本
4.脉搏波参数测定法
基本原理：在脉搏波波图中提取能充分反映血压的特征点，根据血压与脉搏波特征参数之间的相关关系，可以计算无创连续血压
脉搏波的时域特征参数主要包括波形参数、时间参数和面积参数等，而特征参数提取的前提是脉搏波特征点的识别；在一般情况下，脉搏波主要包括 6 个特征点，它们都反映着血管的不同状态，脉搏波的6个特征点识别出来以后，通过进一步的计算可以得到一系列的时域特征参数
代表是荷兰 BMEYE B.V. 公司的Nexfin系列产品和奥地利CN systems公司的CNAP Monitor500连续无创血压监测系统
CNAP Monitor500连续无创血压监测系统
CNAP Monitor500 每搏/即时/连续无创血压监测系统能够能够即时、准确、连续反映每个心动周期的血压变化，其工作原理是以袖带血压作为定标，基于VERIFI运算法则和指套传感器的血管负载原理，将测得每搏收缩压、舒张压、平均动脉压和脉搏汇成动脉血压波形和脉搏趋势图
该系统设计重复使用的双手指套，交替连续使用可以长达24h或更持久测量，避免对手指远端的血运造成影响；而且系统通过渗透指数对患者手指末端的灌注作出测量，确保操作测量的质量
在测量的过程中，患者肢体的改变会影响测量的准确性；调整体位后，需要重行袖带测压定标，才能保证测量的质量
CNAP连续血压监测系统根据患者的体重和年龄设定不同的袖带和指套，确保测量的精确和减少误差
1.直接测量法
基本原理：将一根导管经皮插入欲测部位的血管或心脏内，通过导管内的液柱同放在体外的传感器相连，在导管内注入生理盐水，由于液体具有压力传递作用，血管内的压力将通过导管内液体被传递到外部的压力传感器上，从而可实时获得血管内血压变化的动态波形，通过特定的计算方法，可获得收缩压，舒张压和平均动脉压
或者将传感器放在导管的顶端然后放到血管系统中进行测量
为了确保取值的准确性，监测标准要求保证动脉测压系统的灵敏性、稳定性、线形和适当的频率反应，在监测的过程中应有效的管理冲洗装置、传感器和连接管道，测压装置管道内充满抗凝液，各管道连接紧密，无漏气、漏液，防止空气进入管道系统和动脉
优点：能迅速、直接敏感地反映瞬间的动脉血压变化，是持续动态过程,所以对于血管痉挛、休克、体外循环的患者，其测量结果更为可靠，患者的低血压状态可更准确地反映出来
局限：对机体有一定的伤害性，为侵入性监测手段，对操作的安全可靠性要求高，操作不当会引起血栓形成、栓塞、出血、感染等并发症，费用比较高
直接测量法的分类
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传感器置于体外的测量
将血管内测量点的压力引出(一般通过充满液体的导管)体外，传感器置于体外进行测量
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传感器置于体内的测量
将传感器置于导管（导丝）端部，并能直接达到被测部位的测量方式；由于不需要置于体外的传感器中所用的传导压力量的液体，因此在频响和时延方面均能达到更理想的指标（一般可达几千赫兹）
2.大血管中血液压力导管测量法
根据贝努利定理（Bernoullis Theorem）对大血管中血流动力学分析，流体中某点的压力E
式中 V是流速，P是静压力，ρ是密度，g是重力加速度，h是高度，式中第一项代表静压力，第二项为重力位能，第三项为动能
若高度h不变，则动能的改变是引起压力改变的原因
测压管口正对血流方向，所测压力为
即实测值高于理论值
测压管口与血流方向相背，测压管中的压力值为
实测值低于理论值
管口与血流方向垂直，则此时测压管中的压力值为 P，实测值与理论值相等
【往期回顾】
一文详解血压概念与影响因素
一文详解心电图（ECG）监测原理
一文详解心率（HR）监测原理与应用
一文详解ECG心电波形之ST片段分析
一文详解ECG心电波形之QT间期分析
医疗健康
