1、CNAP EVOLUTION OF CONTINUOUS NON-INVASIVE ARTERIAL BLOOD PRESSURE MONITORING(CNAP連續無創血壓監測系統的進展)Fortin J1, Wellisch A1, Maier K1摘要：血壓是臨床上評估心血管的重要參數之一。接下來將會探討CNAP連續無創血壓監測技術。CNAP是專門為圍術期患者、急危重癥患者所設計的，其專注于提供血壓的重要臨床信息：血壓的絕對值、血壓的趨勢變化、血壓的生理節律、血壓的生理波形，同時其還能提供豐富的血流動力學參數，如：心輸出量CO、動態的液體管理參數（如：PPV）。CNAP能夠提供這些血流動

2、力學參數是因為其特有的工作機制（即工作原理）。最近的一些驗證性研究都強調了CNAP技術的準確性和臨床可接受性。關鍵詞：連續、無創、血壓引言 現今臨床上獲得每搏即時連續的血壓是通過在動脈中放置介入導管的方式進行有創血壓監測（IBP）。由于其需要動脈穿刺，只有低于20%的外科手術會使用有創血壓監測來得到每搏即時的連續血壓；剩余的80%的外科手術會選擇間隔血壓上臂測壓法（NBP）來進行血壓的監測；然而，在所有使用NBP進行血壓監測的病例中，有將近40%的手術將無法追蹤血流動力學的變化。 此外，通過連續血壓監測和其衍化而來的參數（如：心輸出量CO、脈壓變化率PPV等）來優化血流動力學的這一觀念正逐漸深

3、入臨床,并迅速得到了臨床麻醉領域和重癥領域的認可。手術過程中，若通過無創連續血壓監測技術進行血壓監測，將近30%的時間其血流動力學將能得到優化。CNAP無創血壓監測能提供精確的血壓趨勢追蹤和高分辨率的血壓波形，其獲得的血流動力學參數，具有高度的臨床價值。 在手術室、ICU、急診室，臨床醫師常常會使用一些血管活性藥物來對調節患者的血流動力學參數。這些血管活性藥物不僅會導致血壓的快速變化，而且還會改變周圍動脈的血管張力（彈性）。對于無創血壓監測技術，這樣的血管舒縮性變化（vasomotor changes）會很大地影響到血壓監測的準確性。因此，過去的無創血壓監測技術都在試圖解決血管舒縮性偽差而導致

4、血壓監測數據不準的問題。CNAP技術的問世，主要克服了這個局限性。在這篇文獻中，將會簡單介紹CNAP技術的工作原理和優勢，同時也將顯示相關的臨床驗證結果。方法手指傳感器上臂袖套血壓絕對值VERIFI算法血管卸載技術BP-changes信號BP-rhythms和BP-waveforms信號NBP定標 CNAP連續血壓的測量是通過手指傳感器獲得的，其包含兩項技術：血管卸載技術（VUT）和新型的VERIFI算法：VUT主要用來獲得血壓節律（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期的血壓變化（BP-changes），這部分信號會受血管舒

5、張性效應從而影響測量結果。然后，根據初始上臂袖帶NBP血壓定標值（血壓的絕對值），通過數學傳遞函數得出最后的血壓值。圖一：不同測量部位（上臂袖帶和手指傳感器）的相互作用以及得到不同血壓信息的技術方法（NBP校準、VERIFI校準算法-消除血管收縮偽差、血管卸載技術） 上臂袖帶血壓測量是臨床無創血壓監測的金標準，由于其在臨床常規監測中的頻繁使用，臨床醫師需要得到與金標準一樣準確的血壓值。因此，需要使用傳遞函數來校準得到與上臂袖帶血壓監測一致的血壓值。血管卸載技術是用來得到血壓節律（BP- rhythm）和血壓波形血壓波形（BP-waveforms）的常用方法（經典方法）。過去典型的血管卸載技術使

6、用單控制環路來處理指套壓力（快速增加和釋放）以及追蹤血壓的變化，以保證系統的穩定性。與傳統的方法相比較，CNAP使用多個連鎖控制回路。每個內回路（具有明確定義特征）負責其底層控制機制，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）信號的獲得是通過多個控制回路，慢血壓節律（BP- rhythm）信號的獲得是通過一個控制回路。系統的其整體框架圖如圖所示DSP：數字信號處理器NBP模塊：定標 Height模塊：校準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檢測壓力信號體積信號血壓（與指套壓力相等）與設定值做比較加壓減壓泵儲存室充放氣閥門光發射控制光信號的

7、轉換通過光頻率轉換器將光信號轉換成成比例的電脈沖信號。 然而，血管卸載技術受到血管彈性的變化會直接影響血壓變化（BP-changes）信號和血壓長期監測的穩定性。因此，為了測量血壓變化（BP-changes）信號，我們設計了所謂的“VERIFI”算法：血管舒張性的變化通常會影響血壓長期變化在某一段時間內低于血壓生理節律；血管卸載技術環路控制系統將會濾除這段時間內的血壓變化信號（BP-changes），只保留血壓節律信號（BP- rhythm）和波形信號（BP-waveforms）。在消除由于血管舒張性效應產生偽差的同時，這段時間血壓變化（BP-changes）信號的相關信息也將會消除；為了重建

8、這段時間內血壓變化（BP-changes）信號的信息，控制系統的設定值會與平均血壓作比較，VERIFI算法會對監測到的每搏血壓偏差值進行識別，當出現了偏差，系統將會通過自適應控制方法改變預設值使其達到與平均動脈壓相同的值。這種消除血管舒張性偽差、重新設置預置值的方法即為“VERIFI”算法。 對于CNAP的準確性和臨床價值，許多相關的國際期刊中的文獻結果都顯示在表一和表二中。結果 表一：有創血壓監測與CNAP血壓監測的差異；表二：CNAP（PPV）對病人液體管理的有效性討論 在表一中顯示：在手術室和ICU，CNAP與IBP對血壓追蹤的偏差是處于臨床可以接受的范圍之內。表二中顯示CNAP能夠提供準確的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）值也是準確的（這里沒有列出。通過血管卸載技術、NBP定標系統和VERIFI算法，如此高分辨率的血壓監測系統才能成為可能。CNAP其高準確度、使用方便、無創的特點能夠幫助臨床醫師快速地獲得所有相關的血壓信息。CNAP能夠成為臨床病人血壓監測的新標準，其能夠獲得連續的血流動力學參數信息提高患者的預后。摘自Biomedical Engineering / Biomedizinisch