CNAP連續(xù)無創(chuàng)血壓監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的進(jìn)展

1、CNAP EVOLUTION OF CONTINUOUS NON-INVASIVE ARTERIAL BLOOD PRESSURE MONITORING(CNAP連續(xù)無創(chuàng)血壓監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的進(jìn)展)Fortin J1, Wellisch A1, Maier K1摘要：血壓是臨床上評(píng)估心血管的重要參數(shù)之一。接下來將會(huì)探討CNAP連續(xù)無創(chuàng)血壓監(jiān)測(cè)技術(shù)。CNAP是專門為圍術(shù)期患者、急危重癥患者所設(shè)計(jì)的，其專注于提供血壓的重要臨床信息：血壓的絕對(duì)值、血壓的趨勢(shì)變化、血壓的生理節(jié)律、血壓的生理波形，同時(shí)其還能提供豐富的血流動(dòng)力學(xué)參數(shù)，如：心輸出量CO、動(dòng)態(tài)的液體管理參數(shù)（如：PPV）。CNAP能夠提供這些血流動(dòng)

2、力學(xué)參數(shù)是因?yàn)槠涮赜械墓ぷ鳈C(jī)制（即工作原理）。最近的一些驗(yàn)證性研究都強(qiáng)調(diào)了CNAP技術(shù)的準(zhǔn)確性和臨床可接受性。關(guān)鍵詞：連續(xù)、無創(chuàng)、血壓引言 現(xiàn)今臨床上獲得每搏即時(shí)連續(xù)的血壓是通過在動(dòng)脈中放置介入導(dǎo)管的方式進(jìn)行有創(chuàng)血壓監(jiān)測(cè)（IBP）。由于其需要?jiǎng)用}穿刺，只有低于20%的外科手術(shù)會(huì)使用有創(chuàng)血壓監(jiān)測(cè)來得到每搏即時(shí)的連續(xù)血壓；剩余的80%的外科手術(shù)會(huì)選擇間隔血壓上臂測(cè)壓法（NBP）來進(jìn)行血壓的監(jiān)測(cè)；然而，在所有使用NBP進(jìn)行血壓監(jiān)測(cè)的病例中，有將近40%的手術(shù)將無法追蹤血流動(dòng)力學(xué)的變化。 此外，通過連續(xù)血壓監(jiān)測(cè)和其衍化而來的參數(shù)（如：心輸出量CO、脈壓變化率PPV等）來優(yōu)化血流動(dòng)力學(xué)的這一觀念正逐漸深

3、入臨床,并迅速得到了臨床麻醉領(lǐng)域和重癥領(lǐng)域的認(rèn)可。手術(shù)過程中，若通過無創(chuàng)連續(xù)血壓監(jiān)測(cè)技術(shù)進(jìn)行血壓監(jiān)測(cè)，將近30%的時(shí)間其血流動(dòng)力學(xué)將能得到優(yōu)化。CNAP無創(chuàng)血壓監(jiān)測(cè)能提供精確的血壓趨勢(shì)追蹤和高分辨率的血壓波形，其獲得的血流動(dòng)力學(xué)參數(shù)，具有高度的臨床價(jià)值。 在手術(shù)室、ICU、急診室，臨床醫(yī)師常常會(huì)使用一些血管活性藥物來對(duì)調(diào)節(jié)患者的血流動(dòng)力學(xué)參數(shù)。這些血管活性藥物不僅會(huì)導(dǎo)致血壓的快速變化，而且還會(huì)改變周圍動(dòng)脈的血管張力（彈性）。對(duì)于無創(chuàng)血壓監(jiān)測(cè)技術(shù)，這樣的血管舒縮性變化（vasomotor changes）會(huì)很大地影響到血壓監(jiān)測(cè)的準(zhǔn)確性。因此，過去的無創(chuàng)血壓監(jiān)測(cè)技術(shù)都在試圖解決血管舒縮性偽差而導(dǎo)致

4、血壓監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)不準(zhǔn)的問題。CNAP技術(shù)的問世，主要克服了這個(gè)局限性。在這篇文獻(xiàn)中，將會(huì)簡(jiǎn)單介紹CNAP技術(shù)的工作原理和優(yōu)勢(shì)，同時(shí)也將顯示相關(guān)的臨床驗(yàn)證結(jié)果。方法手指?jìng)鞲衅魃媳坌涮籽獕航^對(duì)值VERIFI算法血管卸載技術(shù)BP-changes信號(hào)BP-rhythms和BP-waveforms信號(hào)NBP定標(biāo) CNAP連續(xù)血壓的測(cè)量是通過手指?jìng)鞲衅鳙@得的，其包含兩項(xiàng)技術(shù)：血管卸載技術(shù)（VUT）和新型的VERIFI算法：VUT主要用來獲得血壓節(jié)律（BP- rhythm）和血壓波形（BP-waveforms）；VERIFI算法主要用來處理慢速血壓變化時(shí)期的血壓變化（BP-changes），這部分信號(hào)會(huì)受血管舒

5、張性效應(yīng)從而影響測(cè)量結(jié)果。然后，根據(jù)初始上臂袖帶NBP血壓定標(biāo)值（血壓的絕對(duì)值），通過數(shù)學(xué)傳遞函數(shù)得出最后的血壓值。圖一：不同測(cè)量部位（上臂袖帶和手指?jìng)鞲衅鳎┑南嗷プ饔靡约暗玫讲煌獕盒畔⒌募夹g(shù)方法（NBP校準(zhǔn)、VERIFI校準(zhǔn)算法-消除血管收縮偽差、血管卸載技術(shù)） 上臂袖帶血壓測(cè)量是臨床無創(chuàng)血壓監(jiān)測(cè)的金標(biāo)準(zhǔn)，由于其在臨床常規(guī)監(jiān)測(cè)中的頻繁使用，臨床醫(yī)師需要得到與金標(biāo)準(zhǔn)一樣準(zhǔn)確的血壓值。因此，需要使用傳遞函數(shù)來校準(zhǔn)得到與上臂袖帶血壓監(jiān)測(cè)一致的血壓值。血管卸載技術(shù)是用來得到血壓節(jié)律（BP- rhythm）和血壓波形血壓波形（BP-waveforms）的常用方法（經(jīng)典方法）。過去典型的血管卸載技術(shù)使

6、用單控制環(huán)路來處理指套壓力（快速增加和釋放）以及追蹤血壓的變化，以保證系統(tǒng)的穩(wěn)定性。與傳統(tǒng)的方法相比較，CNAP使用多個(gè)連鎖控制回路。每個(gè)內(nèi)回路（具有明確定義特征）負(fù)責(zé)其底層控制機(jī)制，為周圍的外部控制回路提供了近乎理想的條件。血壓波形（BP-waveforms）信號(hào)的獲得是通過多個(gè)控制回路，慢血壓節(jié)律（BP- rhythm）信號(hào)的獲得是通過一個(gè)控制回路。系統(tǒng)的其整體框架圖如圖所示DSP：數(shù)字信號(hào)處理器NBP模塊：定標(biāo) Height模塊：校準(zhǔn)為與心臟同水平的血壓值光控制模塊壓力控制模塊指套壓力搏動(dòng)檢測(cè)壓力信號(hào)體積信號(hào)血壓（與指套壓力相等）與設(shè)定值做比較加壓減壓泵儲(chǔ)存室充放氣閥門光發(fā)射控制光信號(hào)的

7、轉(zhuǎn)換通過光頻率轉(zhuǎn)換器將光信號(hào)轉(zhuǎn)換成成比例的電脈沖信號(hào)。 然而，血管卸載技術(shù)受到血管彈性的變化會(huì)直接影響血壓變化（BP-changes）信號(hào)和血壓長(zhǎng)期監(jiān)測(cè)的穩(wěn)定性。因此，為了測(cè)量血壓變化（BP-changes）信號(hào)，我們?cè)O(shè)計(jì)了所謂的“VERIFI”算法：血管舒張性的變化通常會(huì)影響血壓長(zhǎng)期變化在某一段時(shí)間內(nèi)低于血壓生理節(jié)律；血管卸載技術(shù)環(huán)路控制系統(tǒng)將會(huì)濾除這段時(shí)間內(nèi)的血壓變化信號(hào)（BP-changes），只保留血壓節(jié)律信號(hào)（BP- rhythm）和波形信號(hào)（BP-waveforms）。在消除由于血管舒張性效應(yīng)產(chǎn)生偽差的同時(shí)，這段時(shí)間血壓變化（BP-changes）信號(hào)的相關(guān)信息也將會(huì)消除；為了重建

8、這段時(shí)間內(nèi)血壓變化（BP-changes）信號(hào)的信息，控制系統(tǒng)的設(shè)定值會(huì)與平均血壓作比較，VERIFI算法會(huì)對(duì)監(jiān)測(cè)到的每搏血壓偏差值進(jìn)行識(shí)別，當(dāng)出現(xiàn)了偏差，系統(tǒng)將會(huì)通過自適應(yīng)控制方法改變預(yù)設(shè)值使其達(dá)到與平均動(dòng)脈壓相同的值。這種消除血管舒張性偽差、重新設(shè)置預(yù)置值的方法即為“VERIFI”算法。 對(duì)于CNAP的準(zhǔn)確性和臨床價(jià)值，許多相關(guān)的國(guó)際期刊中的文獻(xiàn)結(jié)果都顯示在表一和表二中。結(jié)果 表一：有創(chuàng)血壓監(jiān)測(cè)與CNAP血壓監(jiān)測(cè)的差異；表二：CNAP（PPV）對(duì)病人液體管理的有效性討論 在表一中顯示：在手術(shù)室和ICU，CNAP與IBP對(duì)血壓追蹤的偏差是處于臨床可以接受的范圍之內(nèi)。表二中顯示CNAP能夠提供準(zhǔn)確的PPV值。還有更深一步的研究顯示通過脈搏波的分析得到的CO（心輸出量）值也是準(zhǔn)確的（這里沒有列出。通過血管卸載技術(shù)、NBP定標(biāo)系統(tǒng)和VERIFI算法，如此高分辨率的血壓監(jiān)測(cè)系統(tǒng)才能成為可能。CNAP其高準(zhǔn)確度、使用方便、無創(chuàng)的特點(diǎn)能夠幫助臨床醫(yī)師快速地獲得所有相關(guān)的血壓信息。CNAP能夠成為臨床病人血壓監(jiān)測(cè)的新標(biāo)準(zhǔn)，其能夠獲得連續(xù)的血流動(dòng)力學(xué)參數(shù)信息提高患者的預(yù)后。摘自Biomedical Engineering / Biomedizinisch