1、第五章 血压(xuy)测量,血压生理学概述直接测量原理与方法间接测量原理与方法血压自动(zdng)测量电路,第一页，共一百二十九页。,血压(xuy)生理学概述,血压是血液对血管单位面积的垂直压力(yl)由心脏收缩产生，左心室和右心房之间的压差使血液流动，循环系统的参数 收缩压、舒张压、平均压相对大气的压力表示,mmg汞柱,Pa血压是空间、时间的函数,频率2-3Hz,第二页，共一百二十九页。,压力(yl)测量应用,血压眼压 眼中房水对眼球的压力颅内压 颅腔内脑脊液的压力，10-15毫米汞柱(ho m n zh)。日常生活、工业上广泛应用 重量，气压，液体压力等,第三页，共一百二十九页。,血压(x
2、uy)与哪些因素有关,心脏,心率,心输出量动脉(dngmi)弹性,外周阻力血液粘度，血流速度与位置有关,第四页，共一百二十九页。,降低(jingd)血压方法,减小心输出量降低阻力，扩张血管(xugun)增加血管弹性,第五页，共一百二十九页。,第六页，共一百二十九页。,第七页，共一百二十九页。,血液循环(xu y xn hun),第八页，共一百二十九页。,第九页，共一百二十九页。,第十页，共一百二十九页。,肱动脉血压的波形,收缩期：0-1，1-2,舒展(sh zhn)期：2-3，3-4，4-5,第十一页，共一百二十九页。,0-1：,心室快速射血，主动脉被扩张，血压上升(shngshng)，心室注
3、血前期；,心室慢注血期，心室射血后期，速度减慢，进入主动脉的血量少于其流向外周的血量，动脉回缩，血压缓慢(hunmn)下降。,1-2：,第十二页，共一百二十九页。,2-3：,心室(xnsh)不再向主动脉供血，半月瓣未来得及全闭上主动脉的血有些回流随着心室舒张，形成动脉处血压很快的下降，3点已到波谷。,半月瓣关闭(gunb)，主动脉血返流，二者发生撞击血又向外冲去，呈现动脉血压上升，4点降中峰。,主动脉弹性收缩，将血液压向外周，血压(xuy)按指数衰减。,3-4：,4-5：,第十三页，共一百二十九页。,血压参数(cnsh)及其意义,在一周期之中，血压(xuy)的平均值。经验公式：MP=DP+(S
4、P-DP)/3,1.收缩压(SP)：Systole Pressure，110-120mmHg。,心脏(xnzng)收缩，每搏输出量大，收缩压高,2.舒张压(DP)：Diastole Pressure，60-80mmHg。,心脏舒张(大动脉收缩)，外周阻力小那么低，反之高,3.脉压=收缩压-舒张压,反映了动脉硬化的程度主动脉和大动脉的弹性贮容作用，可以缓冲动脉血压之变化幅度，使脉压变小。老年人，动脉弹性差，脉压增高。,4.平均压(MP):,第十四页，共一百二十九页。,血管压力保持(boch)相对稳定？,血管的弹性使得血压保持(boch)稳定，保持(boch)血流的连续,mitral:二尖瓣,第十
5、五页，共一百二十九页。,相对或绝对压力，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；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，血液两点之间的压差等于重力位势之差，大约为gh其中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(xinrn)每点的压力会因体位的变化而变化。速度效应，血流速度越快，压力越大,生理(shngl)压力测量考虑,第十六页，共一百二十九页。,第十七页，共一百二十九页。,人体不同(b tn)姿势的血压变化,身高为1.8m的人为例，肢大约在心脏(xnzng)下1.2m处计算站立时脚和
6、头的血压血液密度1.05,水银13.6,第十八页，共一百二十九页。,同样道理，由于脑血管位置(wi zhi)比心脏高出约0.6m，故脑动脉血压会大约降低40mmHg。,h2=90mmHg,第十九页，共一百二十九页。,站立：动脉压上低下高，静脉压升高(shn o)平躺：上高低低，血压根本一致,第二十页，共一百二十九页。,航天员身体(shnt)血压及外在表现如何改变？,微重力，脑部血压(xuy)相对增大,长期(chngq)，脸浮肿,第二十一页，共一百二十九页。,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 上臂与右
7、心房在同一水平线上,右心房作为血压测量(cling)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,第二十二页，共一百二十九页。,第二十三页，共一百二十九页。,测量为相对(xingdu)于大气压消除运动的影响,第二十四页，共一百二十九页。,第二十五页，共一百二十九页。,第二十六页，共一百二十九页。,法国医生(yshng)普赛利1797-1869)，采用内装水的玻璃管来测量血压,第二十七页，共一百二十九页。,第二十八页，共一百二十九页。,第二十九页，共一百二十九页。,直接测量血压(xuy)方式的特点,连续、动态测量(cling)范围广，低血压，任何部位有创,第三十页，
8、共一百二十九页。,有创血压(xuy),在危重病人如休克病人、一些心脏手术和其他重大手术时，对血压进行实时变化的监测具有很重要的临床(ln chun)价值，这就需要采用有创血压监测技术来实现。有创血压IBP一般可监测：动脉血压ABP、中心静脉压CVP、肺动脉压PAP、左房压LAP、颅内压ICP。,第三十一页，共一百二十九页。,有创血压(xuy),从上腔静脉进入(jnr)分别监测右心房右心室肺动脉肺动脉楔压,第三十二页，共一百二十九页。,首先将导管通过穿刺，置于被测部位的血管内，导管的外端直接与压力传感器相连接，由于流体具有压力传递作用，血管内的压力将通过导管内的液体传递到外部的压力传感器上，从而
9、可获得(hud)血管内实时压力变化的动态波形，通过特定的计算方法，可获得(hud)被测部位血管的收缩压、舒张压和平均动脉压。,第三十三页，共一百二十九页。,直接式血压(xuy)测量原理问题方法,液体导管耦合？压力(yl)传感器原理?电压放大器，滤波器?压力显示 压力校准,第三十四页，共一百二十九页。,液体导管耦合：生理盐水隔离血液，防止感染 压力传感器：弹性膜片压阻，压电传感器 压力位移电阻变化电压变化 电压放大器：mv几十mv,放大100-1000倍 具体根据(gnj)传感器特性决定 滤波器：直流+基波1-2hz,5次谐波10hz,低通 压力显示：数字式 压力标定或校准：将电压变为压力,第三
10、十五页，共一百二十九页。,第三十六页，共一百二十九页。,有创血压(xuy),插管,压力计,含盐的肝素(n s)酶,隔离(gl)和清洗防血凝固,第三十七页，共一百二十九页。,直接式血压(xuy)测量模型,传感器电学模型(mxng),第三十八页，共一百二十九页。,第三十九页，共一百二十九页。,M液体的质量(zhling)，c液体粘性阻尼，k，弹性系数,直接(zhji)式血压测量物理模型,第四十页，共一百二十九页。,压力位移电压上式说明压力P与位移V的关系二者非线性关系，二级微分方程外部信号P经过一个滤波系统(xtng)，输出为V。,第四十一页，共一百二十九页。,类似(li s)力学二阶低通系统,输
11、出特性与阻尼系数(xsh)有关，阻尼系数(xsh)应适当,时域特性(txng),频域特性,第四十二页，共一百二十九页。,影响(yngxing)有创测量的因素,导管长度和半径血液流动方向气泡影响平安问题，耦合液体(yt)隔离,第四十三页，共一百二十九页。,导管长度和半径适宜，不能过长，过短端口与血液流平行(pngxng)气泡影响，导致弹性系数大，频率低，阻力大,长度过长阻力大，测量值低，过短质量小，不稳定半径(bnjng)大质量大灵敏度低，半径(bnjng)小阻力大，测量不准,第四十四页，共一百二十九页。,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
12、力学分析，流体中某点的压力E 式中U是流速(li s)，P是静压力，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。,第四十五页，共一百二十九页。,第四十六页，共一百二十九页。,动能效应(xioyng)在血管簇系中各部位是有差异的。在主动脉中动能对压力的奉献约为4mmHg，流速大约为100cm/s在肺动脉中,动能对压力奉献3 mmHg,肺动脉压为2.7 20mmHg，总奉献为15%,第四十七页，共一百二十九页。,第四十八页，共一百二十九页。,第四十九页，共一百二十九页。,压力(yl)放大器,血压信号(xnho)：0-300mmg,2Hz直流放大器脉冲鼓励放
13、大交流载波式放大,第五十页，共一百二十九页。,第五十一页，共一百二十九页。,A1,A2提供传感器电源A3,跟随器,提供放大器偏置电压A4:同向放大A5，隔离电路(dinl)，与电源隔离A6:反向放大,第五十二页，共一百二十九页。,消掉 Uo1,RT偏置(pin zh)电阻,第五十三页，共一百二十九页。,显示(xinsh)局部,ICL7106+LCD3位半数字万用表芯片(xn pin)(A/D)三位半显示是指最高只能显示1999，半位的含义就是第一位数字只能在0和1之间变化含A/D,可直接驱动LED数码管显示，驱动9伏电池,第五十四页，共一百二十九页。,第五十五页，共一百二十九页。,间接测量,柯
14、氏音法超声法测振法,传感器不直接与血液接触压力传感器通过外部(wib)测量的方式间接测量血压,第五十六页，共一百二十九页。,Korotkoff method,Nikolai Sergeievich Korotkov(February 26,1874 March 14,1920)was a Russian surgeon,a pioneer of 20th century vascular surgery and the inventor of auscultatory technique for blood pressure measurement.,第五十七页，共一百二十九页。,柯氏音法,第
15、五十八页，共一百二十九页。,原 理,第五十九页，共一百二十九页。,打气(d q)过程,放气过程(guchng),第六十页，共一百二十九页。,.测量(cling)过程：,气囊快速(kui s)加压，当气囊中压力高于收缩压缓缓放气，刚开始听到血管音时，水银压力计显示出的压力值就是收缩压气袖中的压力继续缓缓下降，血管音消失时水银压力计显示出的压力值就是舒张压,1当气袖压力明显超过(chogu)收缩压时，动脉血管被压扁，血管中无血流 必然听不到声音。,现象解释：,第六十一页，共一百二十九页。,.强调(qing dio)：测量时，一边耳朵听血管音，一边看压力指示,(2)当气袖压力低于收缩压而高于舒张压时
16、，有脉动血流流动，血流涡流(wli)或湍流使，可听到血管音,(3当气袖压力低于舒张压时，气袖下血流能 连续(linx)通过，血管音由弱而消失，此点为舒张压,第六十二页，共一百二十九页。,测量(cling)特点,人工方式(fngsh)简单水银污染,第六十三页，共一百二十九页。,如何(rh)自动检测,自动检测压力自动声音检测，声音传感器麦克风放大(fngd)扬声器发声,第六十四页，共一百二十九页。,超声法,第六十五页，共一百二十九页。,利用多谱勒频移效应，血管和血液的移动产生频移，有声音变化，表示血压变化点气体压力大于血压无声，反之有声袖袋压力增加，开闭声音缩短当二者重合为收缩压，整个周期只有一点声音袖袋压力减少，闭开声音时间变长声音恰好连续，闭合与开放(kifng)时间重合，舒张压声音利用混频电路实现差频监听扬声器声音,原 理,第六十六页，共一百二十九页。,优 点,与直接用声音传感器检测，由于超声为高 频信号，适合噪声大的场合利用R波与压力关系，绘制(huzh)动脉 波,第六十七页，共一百二十九页。,示波法(测振法原理(yunl),通过脉搏波和压力(yl)波的同时记录来测量血压,第六十八
