多參數病人監護儀有效性驗證方法研究（上）

作為一種自動化、智能化的監測儀器，多參數病人監護儀具有很重要的臨床應用價值。隨著傳感技術和電子技術的進步，病人監護技術得到了飛速發展，越來越多的國外產品和國內產品不斷上市，也形成了多參數病人監護儀質量良莠不齊的現狀。如何評價這些多參數監護儀系統的準確性和有效性成為非常重要和迫切的任務。本文主要對多參數監護儀中血壓和血氧的有效性評估方法和臨床驗證體系進行研究。多參數監護儀中血壓的測量原理、測量位置、收縮壓和舒張壓的判別算法不盡相同，測量值與醫學上采用的柯氏音法測量值可能存在差異，因此，血壓的準確性評價具有重要意義。在研究國際通行的無創電子血壓計準確性評價標準（包括美國醫療儀器促進協會（AMMI）、英國高血壓聯盟及歐洲高血壓聯盟（ESH））的基礎上，筆者從標準的適用范圍、受試者的選擇、評價試驗中采用的測量方法和步驟、觀察者測量值的確定方法及評價結果的分析方法等方面對上述三個標準進行了研究。重點參照AAMI SP10和ESH兩種試驗方法和統計學分析方法制定評價方法和臨床方案，對某公司生產的多參數監護儀血壓模塊進行臨床驗證。參照ISO9919標準推薦的檢驗方法，結合國內的實際情況，制定出對國內某公司生產的血氧模塊完整臨床試驗方案，通過臨床試驗得出明確的試驗結論。臨床試驗的結果表明，采用脈搏氧飽和度（SPO2）的測量值與血氣分析結果（SaO2）對比的評價方法和評價體系，對國內生產的多參數監護儀血氧模塊的評價是可行的。對某公司生產的多參數監護儀進行驗證試驗表明，制定多參數監護儀血壓，血氧上市前有效性評價方法和評價體系可作為上市前產品安全有效的評價依據。

附表1 通過第一階段的條件

無創血壓有效性驗證方法和驗證體系

無創血壓測量方法一般是采用振蕩法，即利用捆綁在手臂上的袖帶，通過充氣泵向袖帶充氣以阻斷血管中脈動的傳播，再以線性（3～5mmHg/s）或階梯放氣（6～15mmHg/階梯）形式逐步對袖帶放氣，并借助連通于氣路的橋路壓力傳感器和相應的放大濾波電路、AD、CPU控制等，將通過袖帶傳遞到氣路中的脈動信號和壓力信號轉換成數字信號，進一步對這個脈搏波、袖帶壓進行適當的數據處理，得到包含脈搏波變換趨勢的系列脈搏波和對應的袖帶壓力，利用最大脈搏處的袖帶壓所對應于受試者的平均壓和一些經驗的比例系數算法，計算出所需要的收縮壓、舒張壓、平均壓以及脈率等結果。上述檢測的準確性將取決于壓力傳感器、檢測電路的線性程度、脈搏波識別方法、基于脈搏波的振蕩趨勢恢復方法和經驗的比例系數算法，無創電子血壓測量設備的專用標準上要求需要通過臨床評估方法來確認測量的準確性和使用范圍。

依據SP10制定的評價方法和評價體系。1987年，美國醫療儀器促進協會頒布了其電子血壓計評價標準ANSI/AAMI SP10，并于1992年和1996年對其進行了修訂和補充。合并修訂這些標準的ANSI/AAMI SP10：2002于2002年制定。該標準不僅包含了對成人、兒童、嬰兒的血壓測量要求，還對血壓計的標識、安全性、電磁兼容性、壓力傳感器的準確性等方面做出了詳細的規定。據ANSI/AAMI SP10，血壓參考標準可使用聽診測量值或直接（有創）測量值。評價試驗中的測量方法可以使用同時同臂測量、同順序同臂測量或同時異臂測量。聽診參考值取兩名觀察者的均值。同時必須保證對受試者使用適合尺寸（即上臂圍）的袖套，要求至少10%的測量數據從上臂圍大于35cm的受試者獲得，要求至少10%的測量數據從上臂圍小于25cm的受試者獲得。對于受試對象的血壓值，覆蓋高血壓以及低血壓的范圍，要求10%的測量數據收縮壓大于160mmHg，10%的測量數據舒張壓大于100mmHg；10%的測量數據收縮壓小于100mmHg，10%的測量數據舒張壓小于60mmHg；其余的血壓值處于正常血壓范圍內。如臨床醫生認為受試者的身體狀況不允許進行血壓測量，則必須書面記錄，否則不可被替換。對成人受試人數的要求是至少85名。每名受試者可得到3對測量值，給每對測量值計算血壓計測量值和參考血壓值間的差值，總共可得255個差值。

采用聽診法作為對比方法。臨床測試過程中，兩位有經驗的醫師同時聽診，使用聽診法和自動測量方法（振蕩法）在受試者同一手臂順序測量。試驗步驟如下：①清楚、詳細地記錄受試者的信息、監測的環境信息、試驗時間、地點、測量選取的手臂等。②試驗開始之前對受測設備進行校準。根據每個受試對象的上臂圍大小選擇合適的袖帶，使得袖帶寬度與上臂圍比率大于0.4（在記錄表中記錄所選手臂上臂圍及所選袖帶類型）。③聽診法測量和無創血壓測量在上臂同側順序測量。每一對照組中聽診法測量和無創血壓測量的先后次序隨機決定，兩者之間間隔30 秒。撳壓無創血壓手動測量的啟動鍵，記錄每次測量開始和結束的時間（或就記錄開始的時間）、測量到的收縮壓、舒張壓以及當時的心率。④聽診器放置在肱動脈上，第一次聽到korotkoff的聲音時的壓力作為收縮壓；在Korotkoff 音的第四階段或者第五階段記錄舒張壓，或者參考操作設備的要求在其他情況下記錄舒張壓。測量過程中盡量避免聽診器的移動，因為可能會把移動聲作為Korotkoff音。兩名臨床試驗調查人員使用聽診法同時并獨立測量受試者上臂血壓，記錄每次測量開始和結束的時間（或就記錄開始的時間）、測量到的收縮壓和舒張壓。⑤每個受試者測量3組數據，每兩組測量之間至少間隔3分鐘，在6～30分鐘內完成。如果受試對象在測量過程中講話、咳嗽或者做大幅度運動，則此時的測量結果作為無效數據處理予以剔除。

數據的分析方法有兩種：第一種分析方法是直接計算這255個差值的平均值和方差。若這個均值在±5mmHg之內且方差小于8mmHg，則認為該血壓計通過了AAMI Standard；在實際應用這個準確性衡量標準時，可能會遇到這樣的問題：對以一個剛好通過該標準的血壓計，如誤差均值為5mmHg且方差為8mmHg，其準確性常受到很大的質疑。因此，在2002年修訂的AAMI Standard中，又規定了一種新的分析方法。這種方法是，先對每名受試者的3個差值求平均，得85個差值，再計算這85個差值的均值和方差。這個均值與第一種方法中的均值相等，而方差一定比第一種中的方差小。使用這個均值和方差，判斷血壓計是否通過AAMI Standard時，準確性衡量標準更加靈活。隨著誤差均值的增加，誤差方差上限逐漸減小，例如，對于一個誤差均值是0的血壓計，只要其方差小于6.95mmHg，即可通過該標準；而對于一個誤差均值是5mmHg的血壓計，其方差要小于4.81mmHg才能通過。這個彈性的準確性衡量標準中的均值和方差上限，是在假設測量誤差服從正態分布的前提下，通過計算測量誤差（10mmHg）之內的概率為0.85而得到的。

附表2 通過第二階段第一部分的條件

附表3 通過第二階段第二部分的接受標準

依據ESH制定的評價方法和評價體系。該國際方案是專門為市場上大多數的血壓測量儀器起草的。參考歐洲高血壓學會（ESH）工作組頒布的成人血壓測量儀對無創電子血壓計準確性的要求，筆者制定了相應的評估標準。

受試者的選擇和準備工作根據歐洲ESH國際方案進行。按血壓范圍分為低：90～129／40～79mmHg、中：130～160／80～100 mm Hg和高：161～180／101～130mmHg三組，年齡均在30歲以上，測試分兩個階段進行。第一階段15例，每組5例，至少包括5名男性和5 名女性，受試者需排除繼發性高血壓或合并冠心病、瓣膜病和心律失常。通過第一階段測試后，進入第二階段測試，包括15例受試者外，另外再挑選18例，合計33例。三組每組11例，至少應包括男女各10名。對測量設備包括水銀血壓計預先經過校正，準備一副雙人聽診用聽診器，對被測試的電子血壓計應熟悉其性能和操作步驟，然后對工作人員進行測量血壓的培訓、考核。事先寫好試驗方案和測量血壓的記錄表供測試小組人員使用。

臨床試驗過程中，在同一側上臂交替（順序）進行測量。使用水銀血壓計（或標準壓力計）和無創血壓測量設備按如下程序連續在同側左上臂測量9次。第1次：BPA初始血壓。由兩名測量員用“兩人用聽診器”、水銀血壓計（標準壓力計）同時測量血壓，取兩人所測血壓值的平均值，根據收縮壓（SBP）和舒張壓（DBP）水平將受試者分為低、中、高三組（為入選時血壓分組）。第2次：BPB用無創血壓測量設備測量，確定受試者血壓的特征，測量值不分析。第3次：BP1兩名測量員用水銀血壓計或標準壓力計同時用兩人用聽診器測量。第4次：BP2用無創血壓測量設備進行測量。第5次：BP3方法同第BP1次。第6次：BP4方法同第BP2次。第7次：BP5方法同第BP1次。第8次：BP6方法同第BP2次。第9次：BP7方法同第BP1次。至此，完成全部測量。

由于受試者的左上臂要測量9次血壓，因此要求每次測量之間必須休息但不能超過1分鐘，休息間隔時可將上臂舉起，減輕不適；操作員動作要輕柔，快速準確。整個測量過程約30分鐘。

血壓測量值的處理分析，誤差根據測量者測得的測量值和被評估設備的測量值之間的差值來計算。對差值進行比較和分類時，使用絕對值。BP1、BP3、BP5、BP7為兩個測量員測量值的平均值，BP2、BP4、BP6為被評估設備的測量值。具體處理如下：計算(︱BP2-BP1︱、︱BP2-BP3︱)，(︱BP4-BP3︱、︱BP4-BP5︱)，(︱BP6-BP5︱、︱BP6-BP7︱)的差值，共有6個差值。(︱BP2-BP1︱、︱BP2-BP3︱)取較小值。如果兩個絕對值相等，則取︱BP2-BP1︱。BP4和BP6被評估設備測量值的差值計算方法相同。每個受試者的收縮壓（SBP）和舒張壓（DBP）測量值各有3個差值。

通過第一階段測試的條件為：完成15個受試者的血壓測量后，共有（15例×3）45個收縮壓（SBP）測量值的差值和45個舒張壓（DBP）測量值的差值。對45個差值進行分析，以確定分別落入5mmHg、10mmHg、15mmHg范圍內的次數，見附表1。

第二階段分為兩部分，共有33名受試者，其中包括第一階段測試的15例，完成血壓測量后，共有（33例×3）99個收縮壓（SBP）測量值的差值和99個舒張壓（DBP）測量值的差值。在第二階段，測試應首先滿足附表1的要求。

在第二階段，測試還應滿足附表3的要求。如果被評估設備同時通過附表2和附表3的要求，則測試通過。