24小時動態血壓監測全自動智能診斷系統的開發

葉煥文，陳全福，王云飛

(廣東省中醫院，廣州 510120)

1 引 言

24 h動態血壓監測系統(ABPM)是通過特殊的血壓監測儀器自動、間斷地對人體進行血壓測量并記錄相應血壓數據的一種血壓監測手段。ABPM在臨床中廣泛應用在高血壓的診斷、預測靶器官損害以及評價降壓治療的療效等方面。ABPM克服了偶測血壓測量次數較少、觀察誤差等的局限性，能較為客觀地反映血壓的實際水平與波動狀況。ABPM監測過程中，患者的上臂戴有一個特制血壓袖帶，記錄盒可按時自動充氣測量，每隔30～60 min(可根據需要調整間隔的時間)測量并記錄一次血壓。數據采集完畢后于電腦回放數據，利用ABPM記錄盒配套的軟件可分析晝夜節律、血壓負荷等參數來輔助診斷高血壓病的一種無創檢查手段。據了解，目前國內、外ABPM監測儀生產廠家及其配套的應用軟件，可根據儀器采集的數據計算最高血壓、最低血壓、血壓負荷值、血壓均值、血壓變異性等參數，但臨床上常見的ABPM記錄盒配套的軟件提供的報告單均用數值表示各項參數，并無附帶自動診斷報告結論的功能，ABPM文字報告結論需要醫師自行書寫，由于書寫文字報告涉及的后期計算較多，耗時較長，在計算過程中容易造成人為的差錯。鑒于上述原因，多數醫院的ABPM報告未附帶文字結論，臨床醫生需要花費大量時間分析結果。為解決上述問題，我們開發了ABPM全自動智能診斷系統，該軟件通過后臺自動獲取廠家軟件數據庫中患者的動態血壓數據并自動完成對ABPM數據的分析與診斷，最終形成診斷結論，臨床醫生僅需通過閱讀診斷結論，即能明確患者的ABPM檢查情況。該軟件作為第三方軟件，補充了廠家軟件的不足，明顯提高了工作效率以及診斷的準確性。經過多年的應用及完善，目前工作狀態良好，所有ABPM的報告由軟件系統自動診斷并生成文字報告，不需要人為干預。ABPM全自動智能診斷系統與廠家配套的軟件相比，它可以提供直觀的文字說明，提示患者的血壓動態變化的情況，例如ABPM呈“杓型”或“非杓型”或“反杓型”曲線，舒張壓及收縮壓是輕度或中度或重度升高等等。此外，ABPM全自動智能診斷系統所能分析的參數也較廠家的軟件齊全，并能及時更新。

2 軟件研發及功能

我科自開展動態血壓監測以來，共使用兩個品牌的動態血壓記錄盒及其配套軟件，兩種品牌的動態血壓軟件系統功能大同小異，其主要功能是讀取記錄盒中的數據后再進行分析，報告形式主要以數據表及數據的形式體現，包括了全天24 h血壓測量的全部數據、全天24 h最大及最小血壓及其出現的

時間、谷峰比、血壓升高的總次數等數據，但均無法自動生成動態血壓的診斷結論。我科開發的動態血壓智能診斷系統彌補了廠家軟件無法對動態血壓進行自動化診斷的不足，該軟件對動態血壓的診斷具有準確、快速、書寫規范、報告不需要進行再次修改等優點。該動態血壓智能診斷系統還根據我科實際應用的需要，對部分廠家軟件具有的功能進行重新開發，在實現相同功能的基礎上開發更多的功能。動態血壓智能診斷系統的使用面向對象的開發環境VS2012，可自動從軟件廠家的數據庫中讀取相應的數據進行分析。動態血壓智能診斷系統的功能主要包括幾大模塊：患者信息顯示模塊、ABPM數據明細顯示模塊、檢索模塊，報告結論生成模塊，ABPM診斷標準設置及系統設置模塊。其中患者信息顯示模塊、ABPM數據明細顯示模塊、檢索模塊幾個功能的開發是由于廠家軟件不能滿足臨床應用需求而重新開發的，報告結論生成模塊為本軟件的特色功能。現將動態血壓智能診斷系統各部分功能介紹如下：

2.1 患者信息顯示模塊

該功能后臺連接廠家ABPM數據庫，讀取數據庫中患者姓名及編號(主鍵)兩個字段，與ListView控件進行數據綁定，結合DateTimePicker控件制定日期查詢命令，可以顯示相應日期檢查患者的數據記錄，并把患者的列表顯示在ListView控件中。該功能模塊是動態血壓智能診斷系統用戶對患者病歷進行選取及瀏覽的主要界面，與廠家軟件的界面對比，它更加直觀，且根據男女不同性別，用不同圖標表示，方便用戶操作(見圖1)。

圖1軟件主界面

Fig1Themaininterfaceofsoftware

2.2 檢索模塊

該功能允許用戶使用姓名、編號、檢查的日期等幾乎所有數據庫中具有的字段進行數據的查找，并提供精確查詢及模糊查詢兩種模式，方便用戶對歷史數據進行回顧檢索。由于廠家的軟件可供用戶檢索字段有限(廠家的軟件甚至無法根據日期查看患者的數據，需要查找某一天的患者檢查結果時，只能在眾多的數據中翻頁手工查找)，因此，限制了醫師對既往病歷的檢索回顧，為了解決該問題，本軟件對檢索模塊重新開發，。由于該功能的應用，彌補了廠家軟件檢索功能的不足，方便了醫師對既往病歷的查找回顧。

2.3 ABPM數據明細顯示模塊

在患者列表ListView控件點擊某一患者時，系統讀取Listview控件中該條數據的“編號”字段的值，利用編號的值建立查詢，讀取ABPM數據庫中所有該“編號”的血壓測量數據，根據用戶所設置的夜間與日間的開始時間，把日間數據與夜間數據分別顯示于不同的Listview控件中，血壓明細顯示Listview控件在加載數據之前，根據用戶所設置的錯誤數據的范圍進行初次篩選，如果數據為合法數據，則自動在該數據之前的復選框打上“√”，表示該數據參與結果的運算，反之，即該數據為不合法數據，則復選框不選擇。在血壓數據表加載后，根據血壓值是“正常”、“輕度升高”、“中度升高”、“重度升高”，使用不同的顏色顯示，醫師通過顏色的對比，能迅速了解該患者的血壓升高情況(例如患者血壓列表紅色的數據多，則血壓升高的次數較多，較深的紅色代表升高的程度較重)。在血壓的明細列表中，同時顯示心律、平均動脈壓、心肌耗氧等參數。而血壓值高低的不同顏色的表示能使醫師快速對血壓的升高情況進行了解。總而言之，本軟件的ABPM數據明細顯示模塊較廠家軟件相應的模塊更加實用，功能更加強大(見圖2)。

圖2動態血壓數據表(數據不同顏色代表血壓各式高程度不同)

Fig2Datasheetofambulatorybloodpressure(differentcolordatarepresentingdifferentdegreeofriseinbloodpressure)

2.4 報告結論生成模塊

這是動態血壓智能診斷系統的核心，該功能是廠家軟件所不具備的，也是功能實現代碼最復雜的部分。在ABPM全天血壓數據列表加載完成后，計算所有數據，主要指標包括判斷患者全天綜合血壓升高屬于輕度、中度、重度(由日間與夜間血壓升高的次數達到測量總次數的比例確定)，24 h血壓的節律是否存在以及血壓曲線的形態(夜間收縮壓和舒張壓較日間血壓值下降>10%為杓形血壓，夜間收縮壓和/或舒張壓較日間血壓值下降1%～10%為減弱的杓形血壓，夜間收縮壓和/或舒張壓較日間血壓值未降低或增高，或夜/晝收縮壓和/或舒張壓比值≥1為非杓形或反杓形血壓，夜間收縮壓和舒張壓較日間血壓值顯著下降>20%為超杓形血壓[1])、收縮壓及舒張壓血壓負荷值所占比例。最后根據患者的血壓升高情況，給出提示性結論，例如是否需要進一步完善其他相關檢查的建議。此外，該軟件增加了一些廠家軟件所不具有的參數的計算，如動態動脈硬化指數(AASI)、對稱性動脈硬化指數(SAASI)、動態脈壓(PP)、動態脈壓指數(PPI)等等。其中，AASI參數對臨床預測動脈硬化具有重要的意義。AASI是2006年LI Yan[2]通過對348例志愿者進行動24 h態血壓監測的數據進行研究，提出的新指標，該指標可用于提示動脈硬化程度。有學者研究、比較了正常人和高血壓患者AASI與PWV的差異，證實了AASI作為評價動脈彈性的指標是可行的[3]。AASI的計算方法是：分析24 h舒張壓與收縮壓之間的回歸關系，計算出舒張壓相對有收縮壓的回歸斜率(又稱回歸系數)，舒張壓為應變量，收縮壓為自變量，AASI=1-回歸斜率。AASI在0～1之間，沒有單位，數值趨于0，動脈彈性越好，數值趨于1，動脈彈性越差，發生動脈粥樣硬化的概率越高。隨著進一步研究，有學者提出了改良的AASI計算方法[4]，即對稱性動態動脈硬化指數(sym-AASI)，其計算方法是：Sym-AASI=1-AASI/收縮壓和舒張壓的相關系數，Sym-AASI作為一個獨立的指標，可消除夜間血壓下降率的影響，具有和AASI相同的診斷意義。上述幾個參數的加入，擴展了ABPM監測報告的指標，為臨床醫師診治患者提供了更多的參考。所有數據計算完畢后，軟件自動生成報告的完整的結論，代碼根據不同情況進行排版，因此，用戶僅需要把結論復制到ABPM軟件相應患者報告的總報告說明文本框中，便完成報告的書寫，結論的生成在選中相應患者的同時即可運算生成。我們開發的軟件根據《2014ESH動態血壓監測實踐指南》的要點進行了必要的修改與完善，使診斷與國際指南的指導意見同步。自動化報告功能的加入，解決了醫師書寫報告煩瑣耗時的問題，使得動態血壓報告在臨床過程中簡單而準確。而動脈硬化指標等參數的加入，擴展了動態血壓的應用范圍，尤其對動脈硬化檢測具有重要的意義(見圖3)。

圖3參數設置界面

Fig3Diagnosticparametersettings

2.5 ABPM診斷標準設置及系統設置模塊

該功能涉及到動態血壓智能診斷系統對動態血壓進行診斷的標準，界面允許用戶根據ABPM診斷標準的更新，自行設置診斷標準而不需要修改源代碼，包括血壓輕、中、重度升高的標準、日間、夜間開始時間、錯誤數據的范圍等。在保存退出后重新進入系統后，將啟用新標準對新數據進行診斷。該功能同時允許對軟件進行一些必要的配置，例如廠家ABMP數據庫的路徑等。所有配置的值保存在本軟件的配置數據庫中(setting.mdb)。在進入軟件的配置頁面時，需要輸入高級權限密碼，防止系統配置參數的隨意修改，保證診斷的準確性。設置功能對于一個醫療行業的軟件來說是很有必要的，因為用戶可以根據需要，通過設置進行更新診斷標準，遺憾的是我們使用的兩套廠家的軟件的設置功能較弱，且在使用過程中發現廠家的軟件出現了設置數據下限值及上限值缺失的錯誤，造成診斷的偏頗(見圖3)。

2.6本軟件的升級版本在原來軟件的基礎上，增加了后臺自動報告功能，軟件啟動后，自動轉為后臺運行，實時監控廠家數據庫中是否有新增數據，如果發現新增數據，則自動讀取數據后進行分析，再把結果自動寫入廠家數據庫中的結論字段，這樣，在廠家軟件中可以查看結論，不需要來回切換軟件以及復制粘貼，整個過程不需要進行本軟件的操作，而由軟件在后臺完成所有的操作，與廠家軟件的無縫結合，特別適合于對計算機操作不熟悉的工作人員，操作的簡便給用戶帶來良好的體驗(見圖4)。

圖4A(1) 動態血壓監測全自動智能診斷系統工作流程

圖4B(2) 動態血壓監測全自動智能診斷系統升級版工作流程

2.7在科研方面，本軟件也起到廠家軟件無法替代的作用，經過軟件的改版，我們制作了ABPM科研專用版，能夠批量對歷史數據進行分析，并生成數據庫，對上千份病例的重分析僅需要數分鐘時間，為科研節省了大量的時間，且保證了數據的準確性，避免手動錄取數據過程中人為造成的錯誤。

3 結論

隨著計算機技術日新月異的發展，我們在臨床過程中體會到，計算機技術的發展以及新型設備的研發與應用，應該把工作人員的操作體驗以及如何提高工作效率作為一個很重要的因素來考慮。人工智能化的發展，既節省了人力物力，也能盡量減少人為錯誤的發生，值得臨床推廣應用。