二、示波法血压测量原理

心脏周期性收缩和舒张，使动脉内压力也呈周期性变化。血压测量时袖带气囊中压力逐渐变化，使被测量动脉搏动的幅度呈现震荡变化。示波法（oscillometry）测压就是基于这样一个振荡规律，描记压力振荡波，结合袖带压测量，利用特定算法，估算人体动脉收缩压与舒张压。

测压时先向袖带气囊内充气，达到最大充气压后，以恒速缓慢放气。气囊内的静压与叠加的动脉搏动波由压力传感器接收，压力传感器将压力的高低转换成电压的大小，经过电子线路放大和滤波后，即检测到气囊内静压与动脉搏动幅度。在开始阶段，气囊内静压大于收缩压，完全被压迫的肱动脉处于完全闭塞状态，没有振荡波或仅有细小的振荡波；当袖带气囊静压小于收缩压时，动脉逐渐扩张，振荡波波幅逐渐增大；当袖带气囊静压等于平均动脉压时，动脉完全畅通，波幅达到最大值，以后波幅逐渐减小；当静压小于舒张压时，动脉充分扩张，动脉管壁刚性增强，波幅维持较低水平。基于以上原理，检测得到振荡波（或振荡波包络线）的时间（或压力）序列包含血压相关信息。放气过程中袖带气囊内的压力变化和肱动脉搏动波见图1-1。

早先的研究将脉搏波的变化规律与柯氏音的变化规律进行类比，发现肱动脉压力振荡波振幅与柯氏音强弱之间有一致的趋势关系。其原理是：①从血流动力学看，柯氏音与脉搏波都是源于动脉血液流动，即压力的周期性变化，因此两者必然有一定的联系。②脉搏波曲线的包络线的拐点（即二阶导数等于零值的点），对应于柯氏音的突破点，也就是对应于收缩压与舒张压的代表点；脉搏波的极值点即最大值，反映到柯氏音上就是对应于平均动脉压的代表点。所以，有学者指出，示波法是“柯氏音法的变型”。

图1-1中波形幅度最大处对应的袖带气囊压力是平均压，收缩压和舒张压不能直接测量得到，需要经过一些计算方法估算得到。目前，利用示波法原理测量血压的计算方法主要分为两大类，即幅度系数法和波形特征法。

幅度系数法又称归一法，认为血管的平均压等于袖带压时，振荡波包络线的幅度最大，将脉搏波振动信号的幅值与信号的最大幅值相比较，再进行归一化处理，通过确定收缩压和舒张压的归一化系数来识别收缩压和舒张压。一些学者经过深入研究和广泛实验，总结出一些便于定量分析的规律。Geddes等将袖套内压强等于收缩压或舒张压时对应的脉搏波幅度，与幅度最大值之间的比例关系进行研究，发现收缩压对应的压强波幅度为最大幅度的75%～80%。Mauro建立了数学模型来模拟示波法测量血压，结果与Geddes的实验结果相近：收缩压的归一化系数为0.46～0.64，舒张压的归一化系数为0.43～0.73。

大多数示波法测量血压都是基于原始数据变换到包络线数据后再进行血压估计，然而这样的处理仅使用了振荡波的幅度信息，而对于振荡波中的波形信息选择性丢失。波形特征法是通过识别脉搏波在收缩压和舒张压处的波形特征来判断血压。其比较典型的判别方法有以下两种：①定性法：Corall和Strunin于1975年提出，收缩压的判别点在脉搏波幅度出现明显增加处，舒张压判别点在脉搏波幅度出现明显减小处。定性法判别准则从脉搏波幅度的变化量入手，采用差分计算方法，求相邻脉搏波幅度的差值，认为差值最大的点为突破点。②压力振荡波包络线拐点判别法：江国泰和斋藤正男从力学原理出发，提出了一个理想化的上臂活组织力传递模型，并由此证明收缩压、舒张压与脉搏波包络线的拐点相对应。压力波包络线拐点判别法在理论上是可行的，但用此观点指导仪器设计时却会遇到很大的困难，主要是包络线拐点的不明确性。首先，包络线的确定中，由于采用算法的不同会导致拐点位置的不同。另外，由于叠加在袖套压强曲线上的脉搏波幅值非常小，并存在各种原因引入的干扰信号，这也使压力波包络线拐点的确定非常困难。

由于示波法检测到的是叠加在袖带压信号上的脉搏波信号，削弱了反映血压变化的高频成分，因而使用袖带的示波法测量技术在跟踪、反映血压的突然变化上能力不足；该方法还对患者的运动敏感，因而在测量过程中需要经常判断是否有运动信号等干扰存在，以确保测量的准确性。另外，脉搏波的振幅除了与血压有关外，还受其他因素影响，其中最重要的是动脉的僵硬度。所以，具有动脉僵硬和脉压较宽的老年患者，其平均动脉压可能明显低估。用模拟的压强波研究还显示，仪器之间有显著差异，120mmHg的收缩压在不同仪器可记录为110mmHg或125mmHg。在有些医用监护仪中，采用示波法和柯氏音法相结合的方法，以提高测量精度，实现血压的间歇性无创测量。