血压是反映血流动力学状态的最主要的指标之一。 心血管系统的压力测量是生理压力测量中最重要的部分，其中动脉压尤为重要、 第五章：血压测量 血压是反映血流动力学状态的最主要的指标之一。 心血管系统的压力测量是生理压力测量中最重要的部分，其中动脉压尤为重要、

心血管循环系统

心血管生理参数的时相关系

血压的监护种类 直接测压(invasive blood pressure，IBP) the eight standard IBP parameters (动脉压ART,LV, RV, RA, LA，肺动脉压PA, CVP,, and颅内压 ICP) 间接测压( non-invasive blood pressure， NBP) 肺动脉楔压(Pulmonary Wedge Pressure, PWP)

1、收缩压（Systolic pressure)心脏收缩时所达到的最高压力。对应峰值 血压（Blood Pressure）是指血液在血管内流动时对血管壁产生的压力。随着心脏的收缩与舒张，血压的波形呈现一定周期的波动； 1、收缩压（Systolic pressure)心脏收缩时所达到的最高压力。对应峰值 2、舒张压（Diastolic pressure)心脏扩张时所达到的最低压力。对应波谷值

3、脉压差：收缩压和舒张压的差称为脉压差。 4、平均压(Mean Arterial pressure MAP)：血压波形在一周内的积分除以心周期T称为平均压。正常情况下，平均压可用舒张压加上三分之一的脉压差来表示。

5、左心室压 左心室压反映左心室的泵作用,心室压力曲线的上升沿斜率(dP/dt)反映了心室收缩初期的力度,作为心血管系统的重要功能指征，在舒张期,左心室压一般低于1kPa(8mmHg)。舒张期未端压则代表了在射血开始前，对心室的灌注压力。

6、右心室压和肺动脉压 由右心室收缩引起，在正常血液循环中，这两种压力低于系统动脉压。因为肺动脉循环阻力一般只有系统循环阻力的1/4，因此当病人出现严重的肺部疾病（如肺动脉狭窄、室间膈病变等）时会出现肺动脉高压。

7、中心静脉压 中心静脉压是指右心房、上腔静脉或锁骨下静脉血液所给出的压力。是静脉管的弹力与胸膜压力的总和。中心静脉压是反映静脉系统血液容量和静脉弹力的指数。当总的血容与静脉弹性不变时，静脉压随心功改变而改变。当心脏功能退化时，中心静脉压升高。因此它是监视人体心脏衰竭的重要指标。

心血管系统血压分布图

血压是相对压强，是相对大气压的。当我们说血压100mmHg时，是指血压比大气压高100mmHg，测量血压时则是以大气压作为0mmHg。 间接测压通常仅能测得收缩压和舒张压，而直接测量法可以测得血压波形曲线。由于测量方法和部位不同，所测值往往难以相互比较。

血压测量方法 1、直接法（IBP invasively blood pressure measurement)：直接法血压测量是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应变式传感器、线性可变电感式差动变压器、电容式传感器等相连，从而测出导管端部的压力。 优点：测量值准确，并能进行连续测量。 缺点：有创

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U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。

在实际循环系统中，动能效应在血管簇系中各部位都是有差异的。在主动脉中动能对压力的贡献约为0 在实际循环系统中，动能效应在血管簇系中各部位都是有差异的。在主动脉中动能对压力的贡献约为0.5Kpa(4mmHg)，流速大约为100cm/s，而收缩压为16kPa(120 mmHg)，此间动能的贡献不到3%。在肺动脉中,动能对压力贡献0.4kPa(3 mmHg), 肺动脉压为2.7 kPa(20mmHg)，可见肺动脉的总贡献为15%。临床中将导管插入右心房和肺动脉时，开口是顺血流方向；中心静脉血流速度通常小于30 cm/s，动能对压力贡献不到0.05kPa(0.38mmHg)，故中心静压最稳定。

2、间接测量（NIBP non-invasively blood pressure measurement)：间接法是利用脉管内压力与血液阻断开通时刻所出现的血流变化间的关系，从体表测出相应的压力值。 优点：无创 缺点：测量精度较低，不能进行连续测量 以及不能用以测定心脏、静脉系统的压力。

生理压力量测量的参考点 人体除了器官和组织产生生理压力之外，还有因重力和大气压力产生的非生理压力。在有些测量中要求将生理压力与非生理压力量分开。 大气压力在人体分布是均匀的，当测量人体相对压力量时，大气压力变化不会影响测量结果。但是当测量绝对压力时，大气压的变化就必须考虑，即在测量过程中应随时标测当时的大气压。

重力效应较为复杂，如果忽略阻力和动力等因素引起的血压下降，则血液两点之间的压差等于重力位势之差，大约为ρgh（其中ρ为两点间血液的密度，h为两点的高度差，g为重力加速度）。显然每点的压力，会因体位的变化而变化。

在心血液系统中，右心房压最稳定，几乎不受人体姿态变化的影响，这一重要特征，对于使人体在运动中保持循环系统的稳定，起了很重要的作用。

当对右心房血压进行测量时，体位引起的血压变化很小，故临床大多在上臂进行血压检查是很恰当的，因为它几乎与右心房在同一水平线上。而在别的高度上测量血压时，应根据高度差进行校正。这样右心房可作为血压测量的参考点，该参考点大致位于胸纵轴的中央处，具体位于胸腔左右第四肋之间的空间，中央肋软骨节前，离后背约10 cm处。此外也可由超声心动图确定从前胸壁到左心房之间的中间位置，也是一个精确的参考点。

用充满液体（一般是生理盐水）的导管测量人体内部压力时，一般是通过液体柱将压力引到人体外部的传感器进行测量。为反映人体内导管端部的压力，应将外部传感器与测量点置于同一水平线上，但最好的办法是将外部传感器置于上述参考点的水平线上，这样就不用考虑导管的端部在体内的位置了。

第二节 血压直接测量法 传感器置于体外：采用导管经皮插入到人体内部特定的待测位置，如血管和心脏中，通过导管内的液体（血液）将体内的压力耦合到体外的压力测量装置中进行测量。 传感器植入体内：通过安装在导管端部的压力传感器，在待测位置将压力转换为响应的测量信息，再传递到体外。 优点：准确可靠，可进行连续测量和监视。 缺点：有创测量，带来痛苦，并有安全问题。

1 传感器置于体外的测量 直接测量的最简单方法，充液导管插入体内被测部位，通过导管内液体的耦合，将体内导管端的压力传递到导管另一端的压力传感器。 可用一根不透过X光的聚乙烯管，经皮插入臂静脉或锁骨下的大静脉中。 近年常用末端有充气气球的双腔导管或四腔导管，即漂浮导管，适合测量肺动脉。当插入静脉的适当位置时，气球充气，静脉血的回流造成气球的漂浮，带动导管进入右心房、右心室或肺动脉等指定位置。 最好要X光机的监视下进行，确保导管进入到指定位置。

将血液从导管端部冲掉以防止导管端产生血凝 无毒透明塑料 将血液从导管端部冲掉以防止导管端产生血凝

直接测压装置 压力传感器 测压导管 三通开关（stopcock) 液压装置

零位调整与校正 由于血压测量的是相对压强，在测压前需要将传感器通大气作为零位。 由于传感器的灵敏度有误差（mv/V/mmHg), 为提高准确性，各传感器有一个校正系数。需要将该校正系数输入到血压放大器。 利用压力计、压力发生器或水柱(136cmH2O=100mmHg)进行压力校正。

注意： 每隔几分钟必须用生理盐水冲洗导管，防止血凝。 导管中不能有气泡 考虑到生理盐水导电，对传感器的电隔离等性能要有严格的要求

临床上常用的导管： A)端部开口型导管 B)侧孔型导管 C)双腔型导管 D)带充气气球型导管

另一类是光纤传感器 即利用光纤束导入光线（光源可用LED），射在导管端部的金属薄膜上。 传感器置于体内的测量 这是一种将传感器置于导管端部,并能直接达到被测部位的测量方式.在频响和时延方面均能达到更理想的指标. 在传感器选用上，最常采用的有两类： 一类是应力传感器 由压敏材料制成,如电阻应变片等,一般固定在柔性的膜上，并安装在导管的端部。 另一类是光纤传感器 即利用光纤束导入光线（光源可用LED），射在导管端部的金属薄膜上。

一种典型的用于血管内血压测量的光纤传感器的数据是：膜片为6μｍ铍铜膜片，膜片与光纤束之间的空气隙相对外界密封，外径0. 86-1 一种典型的用于血管内血压测量的光纤传感器的数据是：膜片为6μｍ铍铜膜片，膜片与光纤束之间的空气隙相对外界密封，外径0.86-1.5mm，压力范围-6.67- +26.7k Pa，线性度2.5%，分辨率133.3 Pa，频响0-15kHz. 这类传感器还可插入心腔测量,如心内压测量. 光纤方式十分安全,因为与人体是非电接触.

3、血压测量误差 测压导管选择不当 导管端口方向不同 堵塞现象 传感器的感压面与导管端口不处在同一等压面上 导管材料 三通接头制作各异、内腔粗细不匀 导管内有气泡，使顺应性增加 接头过多使系统频响降低 非线性 时延

导管传感器系统的频响

测压导管系统的频响特点

导管系统对测压的影响

导管系统对测压的影响

欠阻尼和过阻尼的导管系统 1mmHg = 133.322Pa

导管测压有关问题小结 波形的畸变 零位校正（调零）和传感器灵敏度校正 静水压 导管头端凝血 导管的口径要尽可能大； 导管的材料要较硬而无弹性，常用聚四氟乙烯塑料； 导管长度应尽可能短（≤100cm）； 导管系统应越简单越好（接头要少）。 此外，还应赶尽导管系统内的气泡；导管系统应安放妥当，不易有碰击或摇动；传感器也应固定妥当。 零位校正（调零）和传感器灵敏度校正 静水压 导管头端凝血

4、血压测量所需带宽 血压的数值表示为绝对压力与大气压之差。血压的单位常用mmHg、cmH2O或mmH2O，1mmHg=1.36cmH2O=133Pa。血压测量的压力范围一般为0~3.99×104Pa（300mmHg），频率范围一般为0~20Hz或更宽。

血压波形的频率成分

三、血压的标定方法 意义：由于传感器特性的离散性，不同传感器配用相同测量电路时，所得结果显然不可能一致。为了解决这一矛盾，就必须对传感器的灵敏度加以标定。并使不同灵敏度的传感器与同一测量电路相配时，仍可得到同样的结果显示。

第四节 间接测量（无创测量） 特点：方法简单，误差大，仅限于测量动脉压的特征值,不能连续记录血压波形，对低血压的病人的血压难检测。因方便和安全，被临床广泛使用。 有多种方法可实现血压的无创测量，在多生理参数监护仪中通常采用柯氏音法和测振法两类。 此两种方法都是施加外力经臂部组织加载动脉管实现血压测量的。属于非连续测量

1）基于柯氏音法的无创测量 1905年苏联医生柯罗特可夫提出：动脉（在正常的情况下—不受压)或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，因此可用声音来确定人体的血压。当动脉不完全受阻时，血液喷射形成涡流或湍流，它使血管振动并传到体表即为柯氏音。 原理：柯氏音法是检测袖带下的柯氏音（脉搏声）来测定血压的。 组成：血压计、袖带和听诊器三部分。 缺点：袖带、压力表的精度及柯氏音的主观判断都会带来误差。

柯氏音法的原理 通过充气球先给袖带充气，当袖带压力超过动脉收缩压时，动脉血管封闭，血流不通；然后打开针形阀使袖带内的压力以2～3mmHg/s的速度缓慢放气，当收缩压高于袖带内压力时，部分动脉打开，血液喷射形成涡流或湍流，它使血管振动并传到体表即为柯氏音。

柯氏音由放在袖带下、动脉上的听诊器听到；当听诊器第一次听到脉搏跳动声音时，压力表上所显示的压力值即为收缩压；随着气袖内压力逐渐下降，血管内血流状态也发生变化，当气袖内压力刚低于动脉舒张压时，气袖下血流恢复流通，听诊器发出变调的钝音，此时压力计所显示的即为舒张压 。

图 柯氏音法测量曲线

(1)人工柯氏音法(2)电子柯氏音法(70-80年代)

这种方法测量精度较差，其原因有： (1) 就心脏血压而言，血压的读数随传感器的部位和高度而变。不在心脏水平高度所取得的读数应补加上以心脏为基准的相应读数。 (2) 如用听诊器，则读数将受使用者听力的影响，故使用的听诊器应符合一定的标准。 (3) 出现的运动伪迹与引入系统的振动型式有关，如握拳、手臂弯曲和移动及身体的移动等。若病人在休克状态，因其脉搏微弱，柯氏音振动很低，所以血压测量对移动特别敏感。 (4) 无论对正常人还是对情绪紧张的人，触摸手臂(相当于压力效应)都能改变读数。另一方面，换气过度可以有减小压力的效应。 (5) 错误的测量方法如末端的位置不适当、袖带放气速度不适当、水银压力计不垂直、听诊器间隙及袖带放置不适当等。 注意：心脏节律非常无规律的病人心脏无节律跳动，这时每搏输出量和血压在不同周期内变化，所测出的血压值显然是不正确的。

2）基于示波法的无创测量 测振法是检测气袖内气体的振荡波，振荡波源于血管壁的搏动，测量振荡波的相关点就可测定血压值（PS，PD和PM）。测振法获得脉搏振动波的方法可借助微音器和压力传感器。 理论计算和实验证明，这种振荡波与动脉壁收缩压、舒张压、平均压均有一定的函数关系。通过将振荡波放大、滤波后，将包络线检出，再用一定的判据判断包络线与收缩压、舒张压的时相对应关系。

优点 是不受操作者主观影响，避免了柯氏音法易受环境干扰的缺点，能精确地测出平均压。其缺点是测量时要避免上肢肌肉收缩、心房纤颤时测量数据不准确。

如图所示，当气袖内静压高于收缩压PS时，动脉被压闭，此时因近端脉搏的冲击而呈现细小的振荡波；当气袖内压小于收缩压PS时，则波幅增大；气袖压等于平均压PM时，动脉管壁处于去负荷（Unloading）状态，波幅达到最大值AM；当气袖压力小于舒张压PD以后，动脉管腔在舒张期已充分扩展，管壁刚性增加，因而波幅维持在较小的水平。因此只要在气袖放气过程中连续测定振荡波，振荡波的包络线所对应的气袖压力就间接地反映了动脉血压

将袖带中的压力加强至PB（高于收缩压30mmHg）并缓慢放气，脉搏波从无到有，其包络成钟形变化，当检测不到脉搏波时袖带快速放气。

用袖带阻断动脉血流，在放气过程中检测袖带内的气体压力（压力传感器）振荡波。

从脉搏波的包络中识别特征点获取血压值方法： 固定比率计算法。 对脉搏波的包络进行微分。

血压自动测量原理框图

（2）系统结构 如下图：压缩气泵充气充气袖套，电磁阀进行放气。启动测量后，电磁阀闭合，气泵打气，到设定值时停止，此时袖带气压保持恒定。 CPU记录压力信号，并识别确认有脉搏振动信号后，记录此时的振动强度信号，发出以台阶量逐步放气的指令，并检测袖带压力，检测到脉搏振动信号后继续放气到下一级台阶。当压力下降量到达设定值，关闭电磁阀，保持袖带压力，开始新的一轮压力、振动信号的记录及再到下一个台阶测量。

测振法无创血压测量系统

无创血压测量方式有连续放气和阶梯放气之分。 连续放气测量方式缺乏抗干扰能力，任何干扰如轻微运动、说话、打喷嚏等，都将严重影响测量精度，甚至导致测量失败； 阶梯放气测量方式可保持压力至干扰消失再进行检测，且它在每个台阶上压力是恒定的，可取两个或两个以上的脉搏振动信号幅度进行相关性识别，可准确识别脉搏，区分出干扰，故抗干扰能力很强。

气动部分方框图

袖带压力放大电路

脉动压力放大电路

四、压力放大器 特点：不能采用电容耦合 关键：消除前级的漂移

1、直流压力放大器

2、脉冲激励压力放大器

3、交流载波压力放大器

五、收缩压、舒张压和平均压检测电路

3.连续无创血压测量 连续无创血压测量，是在每一个心动周期内完成血压的测量，故又称逐拍无创血压测量，许多方法一直在探索中，尚待临床认可，以下介绍三种方法。 (1)动脉张力测量法（arterial tonometry method）

气压盒手动充气橡皮球,压力传感器,液晶显示器等 组成: 气压盒手动充气橡皮球,压力传感器,液晶显示器等 存在的问题: 长期测量中,手腕运动等原因影响测量精度

(2)动脉容积钳制法（arterial volume clamp method）

（3）脉波传递时间测量法 该方法是基于生理学的直观认识，即认为当血压增大时，会扩张动脉管壁，从而降低动脉的弹性和顺应性，脉搏波传递速度因而加快。通过与标准测量方法对比和回归分析，建立起脉搏波传递速度与血压间的数学模型，从而指导仪器设计。