淺析無創血壓測量的研究現狀

王歆媛

摘要：心血管疾病是當前人類面臨的首要健康威脅，血壓能夠反應出人體心臟和血管的功能狀況，是臨床上診斷疾病、觀察治療效果、進行預后判斷的重要依據?，F有血壓測量方法可以分為有創測量和無創測量兩類。相較于有創測量，無創血壓測量方法對患者造成的痛苦更小、有更高的舒適度，是臨床應用和基礎醫學中常見的測量方法。本文基于專利數據，從專利申請的角度出發，對無創血壓測量領域的研究現狀進行了分析。

關鍵詞：無創血壓測量，專利技術

【中圖分類號】R443+.5 【文獻標識碼】A 【文章編號】1673-9026（2021）08-364-01

1.引言

相較于有創測量，無創血壓測量方法具有無痛、便捷、操作簡單等優點，在家用醫療以及臨床上廣泛應用。無創血壓測量的方法主要包括聽診法、示波法、動脈張力法、容積補償法以及光電容積脈搏波法等[1]。

2. 無創血壓測量的研究現狀

在無創血壓測量的專利申請中，外國申請人的申請量的前三位為歐姆龍株式會社、皇家飛利浦電子股份有限公司、三星電子株式會社，中國申請人的申請量的前三位為京東方科技集團股份有限公司、深圳邁瑞生物醫療電子股份有限公司、廣東樂心醫療電子股份有限公司，其中，歐姆龍是全球中最為領先的申請人，并且在各個方面都基本上掌握了最為前沿的核心技術，國內的申請人則相對分散，且核心技術與外國的主要申請人也有一定差距。

2.1聽診法

聽診法將袖帶綁縛在上臂位置處，充氣至動脈血管被壓迫而導致血液停止流動，再緩慢放氣，血液會發出沖擊血管的沖擊音，通過聽診器對不同沖擊音檢測得到血壓。在專利申請方面，近年的專利申請主要集中在自動識別柯氏音替代人工聽取柯氏音，申請CN2015108282208通過對柯氏音振動信號的連續采集、對心動周期波形的檢測、對固定帶壓力信號的提取，能準確有效的識別人體柯氏音振動信號與心動周期的函數關系，從而準確判定人體血壓的精準值。申請CN2017100222392將血壓值的測量簡化為分類問題，采用應用最廣泛的深度學習方法，卷積神經網絡來對采集到的聽診器音頻數據進行分類，即判斷聽診器數據中的信號是不是柯式音信號，測量結果較為精確、可靠。

2.2示波法

示波法通過對袖帶進行充氣，使袖帶阻塞血管，再緩慢均勻地放氣，檢測袖帶內的氣體壓力并提取微弱的脈搏波來測量收縮壓和舒張壓。目前市場上的大多數電子血壓計都是基于示波法測量血壓，基于示波法的血壓測量結果相比于聽診法更為準確，是臨床和家用醫療中廣泛應用的血壓測量裝置，具有操作簡便、測量結果更為直觀、抗干擾能力較強等優點。申請CN2013103848516通過多次測量判斷電子血壓計的收縮壓和舒張壓是否穩定在一個設定的范圍內，以實現對示波法電子血壓計進行示值重復性校準，結構緊湊，校準精度高，校準操作方便，適應范圍廣，安全可靠。申請2016102835300氣囊袖帶的氣泵氣體接口和傳感器氣體接口分別設置不同的氣囊上，檢測到氣體壓力經氣囊緩沖濾波，且由于至少兩層的氣囊增大了體積，可保證氣囊內壓力線性增加，從而提高了血壓測量的準確性和穩定性。

2.3光電容積脈搏波法

光電容積脈搏波法是通過光源發出特定波長的光束照射到人體上，由于人體的皮膚、血液等組織成分吸收和反射光束，光檢測器接收到的返回光束的強度不同，根據光束的強度計算獲取血壓值。光電容積脈搏波法是近年來血壓測量領域中的研究熱點和重點，其具有操作簡便、無創無痛、便攜性、抗干擾性強等優點，并且可以用于長時間連續的血壓測量。光電容積脈搏波法主要包括基于脈搏波傳導時間計算收縮壓和舒張壓以及基于提取的脈搏波參數以估算血壓值，其中，基于脈搏波傳導時間的血壓測量方法又分為基于心電信號和脈搏波信號、基于雙路脈搏波信號以及基于單路脈搏波信號。

基于心電信號和脈搏波信號是通過計算心電中的R波到PPG信號的特征點之間的時間間隔來估計血壓，該方法便捷準確，但采集裝置較為復雜且心電信號抗干擾能力較差。申請CN2017113305779基于新提出的一種非線性血壓計算模型，通過實時獲取受試者的心跳信號（或心電信號）和光電容積脈搏波信號的同步信號，即可實現血壓的實時連續性監測，具有較高的精確度。申請CN2016111688086提出通過相關性分析采集的人體心電信號和光電脈搏波信號獲取脈搏波傳導時間的方法，選取的心電信號和光電脈搏波一段區域，而不是單個的特征點計算脈搏波傳導時間，提高了脈搏波傳導時間測量的準確性。

基于雙路脈搏波信號是在人體的不同部位采集兩路脈搏波信號，通過計算兩路脈搏波中的兩個相鄰波峰之間的時間間隔來估計血壓。申請CN2016111237452采用雙脈搏波信號的方式，消除了靜電干擾，采用脈搏波信號的特征點到另一脈搏波信號的特征點的時間間隔減去縮小若干倍后的心動周期定義脈搏波傳導時間，提高了血壓測量的精度。

基于單路脈搏波信號是只采集一路脈搏波信號，通過對脈搏波信號進行二階微分處理得到二階微分脈搏波，通過計算二階微分脈搏波的兩個特征點之間的時間間隔獲取脈搏波傳導時間。申請CN2017105467466僅需要采集單點光電容積脈搏波信號，即可較佳地獲取收縮壓和舒張壓，從而大大降低了信號獲取難度、較佳地提升了測量舒適度，而且預測模型結果精度較高，從而很好地實現了連續血壓監測。

3.探討與結語

無創血壓的測量方法的基本技術已經相對成熟，未來的研究應該側重于血壓測量算法的優化和針對測量位置、環境等外界因素帶來的測量誤差的修正，對該領域的專利布局應該引起國內申請人的重視。

參考文獻：

[1]呂晨陽.基于指端光電容積脈搏波的血壓檢測算法研究[D].西安電子科技大學，2020.