无论采用示波法电子血压监测还是采用听诊法结合水银柱血压计,均需采用袖带监测,对于长期血压监测的人群,特别是动态血压监测的人群来说,袖带的反复充气和放气将会严重影响血压测量人群的舒适性。此外,袖带加压和减压的过程中实际上不能实现血压的不间断测量实施。另一方面,袖带较为笨重,不适合随身携带。因此,对无袖带血压计的设计和开发是越来越多的人体工程技术人员和科技企业的研发方向和产品兴趣。
现有无袖带血压计的设备研发主要利用脉搏传导时间(pulse transit time,PTT)或脉搏到达时间(pulse arrival time,PAT)估算血压;PTT是指心脏搏动发出的脉搏波到达身体某部位的时间,而PAT指从心电图的R波出现到脉搏波传导至身体某部位的时间,由于心脏搏动出现与R波(即心室除极)的出现时间相差无几,一些设备研发人员和学者认为PTT与PAT的定义相似,可使用PTT代表PAT。利用PTT无袖带监测血压的原理在于,搏动波从心脏发出后在动脉中传导,其速度与血压具有一定的相关性。通过数据拟合后,可建立PTT与血压之间的某一函数关系,据此公式即可利用PTT计算出血压。如图 2.2 所示,德国某公司所研发的无袖血压计需佩戴 3 个心电电极和 1 个脉搏波传感器,即可实现血压在每个心动周期内的监测。一项前瞻性研究纳入了 71 名研究对象,分析了该型无袖带血压计与传统动态血压计 24 h内的血压监测结果,血压监测分别在同一受试者的左臂和右臂进行。结果显示,与传统血压监测方法相比,无袖血压计的单个血压测量有比较好的匹配度,而使用无袖PTT装置所测得 24 h动态血压结果的收缩压和舒张压更高。研究者认为其原因可能是PTT受神经激素、药物等因素影响较大,且其测量时并不如袖带动态血压测量时所要求需保持上臂相对静止不动,因此所获得数值较高。这一研究结果也提示,可能使用无袖PTT血压监测装置所建立的血压评价标准应做调整,形成独有的体系,但这需要更多的临床研究数据和人群研究数据。
图 2.2 德国某品牌无袖带血压计佩戴及监测示意图
此外,在PTT或PAT的基础上,有技术人员开发了基于DPTT或DPAT的监测设备和血压计算算法。DPTT或DPAT分别是指身体 2 个不同部位的PTT或PAT时间差。美国某公司开发了相应的设备,以左右拇指的DPTT作为监测指标,从而计算实时的血压值(图 2.3)。但其可能采用的是光电容积测量法,即使用强光源照射指尖,检测脉搏波动所引起的动脉内血液容积周期性变化,从而明确脉搏波而计算血压。但一般认为这种方法测量的脉搏波信号有较大的畸变,所测的数值精度有待进一步提高。
图 2.3 美国某品牌无袖带血压计检测示意图
总的来说,国内外多个研究团队和商业企业都大量投入无袖带血压监测相关产品的设备研发、算法建立、软件编写、专利申报和临床人群试验开展。《欧洲高血压协会成年人血压监测设备国际方案 2010 版》中也对无袖带血压监测产品进行了介绍,并认为其对于运动期间的血压粗测具有一定的应用价值。然而,相应的血压监测技术尚不能完全取代前面所提到的传统诊室、动态和家庭血压监测方法和技术,相应产品的标准方案准确性验证还在逐步开展中。因此,我国指南尚不推荐将无袖带血压监测设备应用于临床。
新的血压监测设备研发除了传感技术的发展以外,智能手机和移动穿戴设备的普及加快推进了血压监测设备和理念的发展。据统计,我国已具有 2 000 多种医学健康相关的智能手机第三方应用程序(App),涵盖医护人员专业工具、在线问诊平台、医药电商平台、医疗科普自媒体及健康监测等多个方面。其中,血压监测App通过地理位置信息、运动传感器和具有蓝牙或无线连接功能的智能血压监测设备,以软件和硬件相结合的方式实时动态地监护用户的血压等生命体征,记录用户的活动状态和活动范围,并利用网络通信基站实时将相关信息传输给医护人员或病患监护人,实现传统的血压监测设备数据在线运行,建立血压监测和大数据、云计算、物联网等“互联网+”技术和理念的融合创新(图 2.4)。
基于无线网络、蓝牙、ZigBee、近场通信(NFC)等技术,实现高血压患者血压数据的实时监测、上传、预警和反馈;同时,医方基于血压监测结果,实时对患者进行教育、提醒、干预和救治。
对于我国高血压防控工作而言,充分利用“互联网+”血压监测技术和理念具有独特的益处。我国高血压人群基数大、地域广阔、生活方式差异较大、人群素质相对较低、资源严重不足以及分配不均,高血压患者往往长期不监测血压或极少监测血压。因此,智能血压监测设备和系统的开发,将其与传统血压监测手段相结合,开发出自助式智慧健康管理服务系统,以移动设备或家庭血压测量仪为终端,软件和网络为纽带,为用户建立电子健康档案,定期给出高血压健康风险评估报告及科学合理的个性化用药指导,实现高血压的“监测、管理、治疗”一体化,提高高血压知晓率、治疗率、依从性和控制率。国内的研究团队建议针对我国的实际情况,在社区卫生中心或村卫生室设置移动医疗设备一体机,可实现扫描身份证上传信息、血压的测量、显示、存储及传输,为村医或社区医师进行随访时使用,保证测量结果的真实性、准确性;对于患者终端,采用可通过蓝牙与手机App端连接的智能血压计,实现患者的家庭血压自测,血压值可自动显示并上传至云端,患者可查询自己血压波动曲线、血压日志及血压报告,并据此与医师进行交流,调整对血压的管理情况和抗高血压药物的使用调整。依托“互联网+”的血压监测和高血压管理在国内个别地区进行试点,取得了令人欣喜的成果:上海市普陀区纳入 10 187 人的队列研究显示,利用互联网对血压进行监测管理后,高血压治疗率提高 6.9%,高血压控制率提高 20.5%,平均血压值比管理前降低 4.3/3.3 mmHg,20.5%的患者血压降为正常高值血压水平,6.9%的高血压患者血压降至正常水平,显示了互联网血压监测和管理的巨大优势。
然而,由于依托“互联网+”的血压监测技术和服务在我国起步较晚,还存在大量的问题有待改进。在法律层面,法律法规还不完善,甚至存在空白,对于行业的监管还存在问题。尽管国家的政策导向大力推动相关产业的发展,但顶层设计规划尚缺乏,技术标准不统一,整个血压测量、监测和反馈流程还缺乏统一的路径。此外,缺乏权威性和信誉度,下载量并不大。由于该领域诸多法律法规的空白,监管力度不够,缺乏相应的准入门槛,参与相关技术研发和流程设计的国内科技企业良莠不齐,开发的相关App在界面操作性和功能性上还有较大的提升空间,现有功能相对比较单一,用户体验较为一般,实用性和成熟度还比较欠缺,缺乏权威性和信誉度,下载量并不大。通过移动互联网的医疗数据能否完全保证稳定性、实时性、真实性、安全性和隐私性,以及如何避免技术因素造成的误诊和医疗差错都是亟待解决的问题,需要政策的大力支持,以及科技企业、医疗专业人士的深入合作。
图 2.4 “互联网+”与血压监测(摘自Omboni S等)
综上所述,血压的监测是个体生命体征评估的重要环节,是高血压病诊断的首要指标。针对高血压病的一切诊断、治疗和管理均依赖准确、有效的血压测量和监测,其重要性不言而喻。可操作性强、流程标准化的血压监测技术及手段有助于更为精确地了解患者的血压水平,提高对高血压的诊断,更好地指导高血压患者的降压治疗和预后评估。就目前我国的实际情况而言,诊室血压监测仍然是临床实践中血压监测的主要和重要手段。按照适用人群,逐步提高动态血压监测的利用率,是对诊室血压监测的重要补充,进一步完善了血压的测量和评估体系。而对于广大的高血压患者和社会大众而言,在高血压管理者的指导下进行专业化的家庭血压监测,是提高高血压知晓率、治疗率和控制率的有效手段。正如《2019 中国家庭血压监测指南》所言,提高我国的家庭血压监测水平,一方面要从“量”上提高家庭的血压计保有量和家庭血压监测的人群数量和频率;另一方面要保“质”,提升互联网、无线通信与云计算等各种信息技术在血压测量数据的记录、存储、分析和解读中的应用,提高家庭血压监测的规范化、信息化与智慧化水平,以进一步推动家庭血压监测事业的健康发展,充分发挥家庭血压监测在高血压管理中的重要作用。
(中国科学院大学重庆仁济医院 陈 垦)