高血压史话(二):血压测定及血压计的发明

吴小庆

<p class="ql-block" style="text-align: justify;"> 血液在血管内流动对血管壁产生的側压力称为血压。这需要3个要素:首先要有动力,这由心脏跳动来提供;其次是血管,这是容纳血液流动的通道,并提供阻力;最后还需有血液来充填血管。三者都具备,血液循环起来后,才能产生血压。</p><p class="ql-block" style="text-align: justify;"> 如何测量血压呢?最简单的办法,就是将一根管子直接插进血管,就能直接检测到血压了。我们从上面的文章中已知,一开始人们就是这样做的。但这种方法太血腥,太复杂,不利于为大众所接受而普及。能不能有一种间接的办法来测量血压呢?</p> <p class="ql-block"> 凡是历史所需要的,总有一天会出现,根据这一定律,天才们一个接一个地登场了。只有经过许多不同的国家、民族、职业、时代的杰出人物一代接一代的努力,科学才会形成并不断传承下去、接力、发展下去。医学也是一样。</p><p class="ql-block" style="text-align: justify;"> 首先出场的是法国科学家:艾蒂安朱尔·马雷,这是一个多才多艺的天才。1860年,马雷研制成了一个当时最好的血压计,它将脉搏的搏动放大,并将搏动的轨迹记录在卷筒纸上。这个血压计也能随身携带,马雷用这个血压计来研究心脏的异常跳动。</p><p class="ql-block" style="text-align: justify;"> 马雷是法国科学家,他在心脏内科、医疗仪器、航空、连续摄影等方面都有卓有成效的贡献。他同时也被广泛认为是摄影先驱之一和对电影史有重大影响的人。他比较了同一物种解剖、骨骼、关节和肌肉的图像。然后将解剖学和生理学结合起来,制作了一系列图画来展示一匹马的奔跑,先是肌肉,然后是骨骼。马雷研制的连续摄影枪,一秒能拍12张连续的照片,并将所有的图像都记录在同一张照片上。</p><p class="ql-block" style="text-align: justify;"> 马雷还是最早期的飞机设计家之一,他设计的飞机根据记录每秒飞行8米。正因为兴趣广泛,所以不够专一,他发明的血压计,还不完备,只在实验室里应用,没有被广泛使用。但真正的血压计就要来了。</p> <p class="ql-block" style="text-align: justify;">(图1:马雷;法国)</p> <p class="ql-block" style="text-align: justify;">(图2:马雷的连续摄影术)</p> <p class="ql-block"> 三十多年以后,1896年世界上第一个真正意义上的血压计诞生,由意大利科学家里瓦·罗基(Scipione Riva-Rocci,1863~1937)发明。</p><p class="ql-block"> 这个血压计由橡皮球、橡皮囊袖带、装有水银的玻璃管3部分组成。同时将血压计袖带的宽度从5cm加宽到10cm,就是现在的宽度。测量血压时只需将橡皮囊袖带缠绕在上臂,捏压橡皮球,然后观察玻璃管水银跳动的高度,即可测出血压数值。这种血压计不损伤血管,比较安全,但测量数值的准确性差,而且只用来测量动脉的收缩压。</p><p class="ql-block" style="text-align: justify;"><br></p> <p class="ql-block" style="text-align: justify;">(图3:里瓦.罗基 公认的血压计发明人)</p> <p class="ql-block"> 这已是接近现在的血压测量方法,但似乎还少了一样东西,少了一个搭档。现在还有人用搭脉的方式来评估血压,但只能测收缩压,不能评估舒张压。少了这个搭档的血压计就好像碗少了筷子一样,吃饭不方便。按照凡是需要的总会出现这一原理,这个搭档马上就要来了。</p><p class="ql-block"> 十年以后,这个搭档果然来了,它就是听诊器。在这以前,听诊器早就被发明了,1816年冬,法国医生雷奈克发明了现代意义上的听诊器,1817年3月8日,他率先使用听诊器来诊断各种胸部疾病。借助于听诊器的使用,使得雷奈克医术大增,他被后人称为“胸腔医学之父”。可以从下图看到,当时的血压计还是硬质的,使用时要把耳朵贴上去,不太方便。</p><p class="ql-block" style="text-align: justify;"><br></p> <p class="ql-block" style="text-align: justify;">(图4:雷奈克)</p> <p class="ql-block" style="text-align: justify;">(图5:最早的听诊器)</p> <p class="ql-block" style="text-align: justify;">(图6:听诊器的进化)</p> <p class="ql-block"> 但此时血压计与听诊器还是各行其是,两者并未结合起来使用,直到有一天,1905年,尼古拉.柯洛特出现了。</p><p class="ql-block"> 柯洛特是俄国外科军医,由于工作的原因,经常使用血压计,但在使用中发现,血压计尽管使用起来比较方便,但在阅读血压参数时不太方便,光靠眼睛,并不可靠,也不方便。由于是医生,他也经常使用听诊器,有一天,他突发奇想,用听诊器来听一下肱动脉,会有什么发现呢?果然他听到了声音,当血管从闭塞到开放时血液冲击血管壁会产生声音。而且这个声音与血压计水银柱上的刻度相一致,后来人们就把这个声音称为“柯氏音”,出现柯氏音时的血压称为收缩压。</p><p class="ql-block" style="text-align: justify;"> </p> <p class="ql-block" style="text-align: justify;">(图7:尼古拉.柯洛特)</p> <p class="ql-block" style="text-align: justify;">(图8:柯氏音法)</p> <p class="ql-block" style="text-align: justify;"> 都说好奇害死猫,但好奇也导致发明创造。这算不上是发明,但却的的确确是一大创造。血压是被发现的,血压计是发明出来的,血压计与听诊器的结合却是个创造。当发现、发明、创造三大要素结合在一起时,历史就掀开了新的一页。</p><p class="ql-block" style="text-align: justify;"> 发明创造者尽管是个小人物,但他们在历史的发展上却做了件大事,历史就在小人物做的大事间跳跃前进。</p> <p class="ql-block" style="text-align: justify;">(图9:当时的血压计)</p> <p class="ql-block"> 其机理是这样的:肱动脉加压后,阻断其内的血流后,再慢慢放气,袖带内的压力随之下降,当袖带内的压力等于或稍低于收缩压时,血流即可冲开被阻断的血管,此时血管震动可发出与此相应的节律音,这后来被称为“柯氏音”。</p><p class="ql-block"> 测量时先在袖带下面靠肘窝内侧肱动脉搏动处放上听诊器,放气时听诊器听到这一声音的瞬间,水银柱所指示的压力值即相当于收缩压。继续缓慢放气,使袖带内压力继续逐渐降低,此时袖带内压力低于心收缩压,但高于心舒张压,因此心脏每收缩一次,均可听到一次柯氏音。当袖带压力继续降低达到等于舒张压时,血流恢复无障碍畅通,这种声音便突然变弱或消失,这个声音明显变调时水银柱所指示的压力值即是舒张压。</p><p class="ql-block" style="text-align: justify;"><br></p> <p class="ql-block" style="text-align: justify;">(图10:肱动脉示意图)</p> <p class="ql-block" style="text-align: justify;">(图11:现代水银血压计)</p> <p class="ql-block"> 这种血压计测定血压的方法既准确,又安全,所以它一直延用至今。</p><p class="ql-block"> 由于尼古拉.柯洛特并没有对血压计的基本结构作出重大改变,因此,人们普遍认为袖带血压计的发明者为里瓦.罗基。后人们为了纪念里瓦.罗基的重大贡献,那些在高血压的研究领域获得突出成绩的医学工作者,将会被意大利高血压学会授予里瓦.罗基奖。这是后人的事,但我们已经忘不掉尼古拉.柯洛特了,因为柯氏音命名就是对他最大的认可。</p><p class="ql-block"> 血压计根据其原理及其基本构造分为:水银柱式;气压表式(弹簧式);电子式三种。</p><p class="ql-block" style="text-align: justify;"> 水银血压计:有台式、立式两种,方便易用,数值可靠,可任意调节高度,稳定耐用。其测量血压原理为听诊法,主要由气球、袖带和检压计三部分组成。</p> <p class="ql-block"> 柯氏音又分为人工柯氏音和电子柯氏音。 </p><p class="ql-block"> 人工柯氏音法就是通常用的压力表与听诊器进行测量血压的方法;电子柯氏音法则是用电子技术代替医生的柯氏音测量方法,但仍需用听诊器听搏动的声音,从而得到收缩压和舒张压。</p><p class="ql-block"> 气压表式血压计:临床上又称为无液血压计、弹簧式血压计。利用气压泵操作测压,体积小,携带方便,但随着应用次数的增多,会因弹簧性状改变而影响结果的准确性,所以需要定期与标准的水银柱式血压计进行校准。目前已少用。</p><p class="ql-block" style="text-align: justify;"> 但建立在听诊法基础上的血压测量,全靠人为读数,需要一定的专业知识,人为影响太大。不利于广泛的血压自动监测,数据远程传输,有没有更简单可靠的办法呢?</p> <p class="ql-block" style="text-align: justify;">(图12:现代电子血压计工作原理)</p> <p class="ql-block"> 进一步研究发现血流通过血管时不仅会产生声音,而且会使血管产生振动,产生一定的振荡波。震荡波根据压力的大小而变化,由压力传感器接收。据振荡波的变化来测量血压的办法叫示波法也叫振荡法。</p><p class="ql-block"> 电子血压计于20世纪90年代发展起来的,测量时选择波动最大的时刻为参考点,以这点为基础,向前寻某一个突出增强的波动点为收缩压,向后寻某一个突然下降的波动点为舒张压,该值不同厂家设定不同。但又是谁发明了电子血压计呢?你知道吗?没人知道,可能是集体创造,毕竟目前人类已进入了整体创造时代。</p><p class="ql-block" style="text-align: justify;"> 电子血压计。根据测量的部位又可细分为上臂式、手腕式、手指式等。但电子血压计也存在着误差较大的缺点,需经常以标准水银柱式血压计为准加以校准。</p><p class="ql-block" style="text-align: justify;"> 现市售血压计多以电子式为主,电子式血压计常见为手腕式与手臂式二种,测量起来有一定的差异,指南建议应选择袖带手臂式电子血压计为准。电子血压计有着方便、简单、易测、受人为影响小、可自动测量、远程传输等优点,电子血压计终将取代水银血压计。</p> <p class="ql-block" style="text-align: justify;">(图13:现代电子血压计)</p> <p class="ql-block"> 2017年8月16日起,《关于汞的水俣公约》对中国生效,其中明确规定“自2026年1月1日起,禁止生产含汞体温计和含汞血压计。”一个时代终将终结。电子血压计的时代即将来临。</p><p class="ql-block"><br></p><p class="ql-block" style="text-align: justify;"> 吴小庆</p>