高血压闲话：2、血压计的发明及血压测定

吴小庆

（图1：里瓦·罗基）

最早的血压，是英国牧师斯蒂芬.海耶斯发现的。当时正是英国内战时期，海耶斯发现，战士一旦受伤，开始时血流喷射成柱，接着血流喷射减弱，随后晕倒、死亡。难道血液有压力？

1709年海耶斯从剑桥大学毕业，被分配到伦敦西南部的肯辛顿马尼斯小教堂当牧师，但他沉迷于生理学及解剖学。当时已经55岁的海耶斯好奇心一点也不减，好奇不仅害死猫，也发现了血压。海耶斯决定拿马做实验，亲自测一下马的血压。

（图1：肯辛顿小教堂）

于是一匹可伶的老马就成为了志愿者，他在自己的马厩里，选了一匹白色老母马作研究。他将马厩里破旧的门板卸了下来，当作自己的试验台，将母马右側按倒，捆绑在门板上，在助手的协助下，用手术刀分离出来母马的颈动脉，进行暂时的结扎。接下来，他将一根接有铜管的玻璃管顺着心脏方向插入马的颈动脉内，玻璃管有390cm长，玻璃管与铜管之间的一小段用一只鹅的气管衔接，并始终保持玻璃管与地面的垂直状态。

最后，近心端结扎动脉的活结被松开了。就在活结被打开的一瞬间，惊人一幕出现了——这匹母马的动脉内血液竟然窜升至270cm（约8英尺）的高度！也就是说，这匹马颈动脉的血压竟然高达270cm水柱的高度！随着母马的心脏一次又一次的跳动，血压在心脏收缩时升高，心脏舒张时下降。

（图3：給马测血压，坐在那里的是海耶斯）

在这次实验中，海耶斯同时测定了母马心脏每一次搏动的血液输出量，以及心脏每分钟的血流量，大小静脉及毛细血管的流速、阻力等等数值。这也是人类医学史上首次进行的血压测定与研究，这种测血压方法还有一个名字，叫做“直接测定法”。

那匹老马的结局是可想而知的，不亚于《三套车》上那匹拉车的马。因为这种研究方法太血腥，海耶斯将他的研究发布以后，在医学界得到了认可，但在艺术界、文学界、及动物保护者中间却引起一片抗议声。

（图4：玻璃管接口）

这种测量方法太血腥，不可能用于人类。同时因为玻璃管上方的阻力是空气，不利于临床应用。后来法国医生泊肃叶（ Poiseuille，1797~1869)于1828年，首先采用内装水银的玻璃管连到狗的动脉，来测量血压，取得成功。

由于水银的密度是水的13.6倍，用水银大大减少了所用玻璃管的长度，即使玻璃管内的压力很大，也不至于把管中的水银柱顶起太高。毫米汞柱从此也被应用作为测量血压的计量单位，后来又将直行玻璃管改成U型玻璃管，更有利于临床应用。

（图5：法国医生泊肃叶）

1835年，尤利乌斯·埃里松发明了一个测血压的仪器，它把脉搏的搏动传递给一个狭窄的水银柱，当脉搏搏动时，水银会相应地上下跳动，医生第一次能在不切开动脉的情况下测量到脉搏和血压。

1847年，德国生理学家路德维希（K.Ludwing，1816-1895）发明了U形管水银测压计，U形管的一端与实验动物动脉相连，而另一端加以浮标，并与描记笔相连，浮标与描记笔可以在转动的记纹鼓上持续记录下动脉压的波动变化，至今仍在动物实验中广泛应用。

到1856年，一个叫让·法弗尔的法国外科医生将泊肃叶（Poiseuille）的血压计应用到人体，分别将两名患者切断的肱动脉和一名患者的股动脉接到水银测压计上，才首次测量到人类的血压。

人类第一次得到了自身的血压——115-120毫米汞柱。多年后，人们又逐渐改良血压计，逐渐发明了无创测量血压的方式。

（图6：法国医生：让.法弗尔）

不过，当时的测量法是有创伤的，只能在截肢患者肢体和极少数极勇敢的患者身上进行。作为一位现代心血管医生，我们可以想象得到，当时做一个血压测定，等于在上个世纪，要给一个患者做一个冠状动脉造影一样，要费多少口舌才能解释通。这需要多么执着的医生，更需要有多么勇敢的病人！

一个科学的发明应用，不仅需要时间，而且需要一批批不同时代，不同职业的人共同努力。现在为之在血压的研究方面已经先后有：生理学家、牧师、科学家、发明家、外科医生先后出场了，但最重要的主角---临床使用者，也就是患者还没有登台。在他登台之前，还有一个环节必须完成。现在该轮到多才多艺者了。

（图7：法国科学家：马雷）

按照：凡是历史所需要的，迟早会出现的这一原则，天才一个接一个地出现了。

（图8：马雷的连续摄影）

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。

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。早期的发明家总是跨界的，

马雷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。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，没有被广泛使用。但真正的血压计就要来了。

（图9：意大利科学家：里瓦·罗基）

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。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，即可看出血压数值。血压是看出来的。

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。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用碗吃饭少了筷子一样，吃饭不方便。按照凡是需要的、总是会出现的，这一原理，这个搭档马上就要来了。

（图10：法国医生：雷奈克）

果然十年以后，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”。

（图11：最早的听诊器）

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。

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。而且这个声音出现与血压计水银柱上的刻度跳动相一致，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。

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。

（图12：最早听诊器的使用）

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”。

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。

（图13：已接近现代的血压计）

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。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。

（图14：俄国军医：尼古拉.柯洛特）

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 。

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。优点是准确、方便、可靠，缺点是水银有毒、污染环境。

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。

（图15：现在常用的水银血压计）

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，人的个体影响太大，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？人们进行了进一步的研究。

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，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。

（图16：气压表式血压计）

于是在上世纪20世纪90年代就发明了电子血压计，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？

（图17：电子血压计工作原理）

（图18：临床应用的电子血压计）

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。

现在市场出售的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。

（图19：汞的水俣公约标志）

（图20：关于汞的水俣公约）

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。