24小时动态血压监测全自动智能诊断系统的开发

叶焕文，陈全福，王云飞

(广东省中医院，广州 510120)

1 引 言

24 h动态血压监测系统(ABPM)是通过特殊的血压监测仪器自动、间断地对人体进行血压测量并记录相应血压数据的一种血压监测手段。ABPM在临床中广泛应用在高血压的诊断、预测靶器官损害以及评价降压治疗的疗效等方面。ABPM克服了偶测血压测量次数较少、观察误差等的局限性，能较为客观地反映血压的实际水平与波动状况。ABPM监测过程中，患者的上臂戴有一个特制血压袖带，记录盒可按时自动充气测量，每隔30～60 min(可根据需要调整间隔的时间)测量并记录一次血压。数据采集完毕后于电脑回放数据，利用ABPM记录盒配套的软件可分析昼夜节律、血压负荷等参数来辅助诊断高血压病的一种无创检查手段。据了解，目前国内、外ABPM监测仪生产厂家及其配套的应用软件，可根据仪器采集的数据计算最高血压、最低血压、血压负荷值、血压均值、血压变异性等参数，但临床上常见的ABPM记录盒配套的软件提供的报告单均用数值表示各项参数，并无附带自动诊断报告结论的功能，ABPM文字报告结论需要医师自行书写，由于书写文字报告涉及的后期计算较多，耗时较长，在计算过程中容易造成人为的差错。鉴于上述原因，多数医院的ABPM报告未附带文字结论，临床医生需要花费大量时间分析结果。为解决上述问题，我们开发了ABPM全自动智能诊断系统，该软件通过后台自动获取厂家软件数据库中患者的动态血压数据并自动完成对ABPM数据的分析与诊断，最终形成诊断结论，临床医生仅需通过阅读诊断结论，即能明确患者的ABPM检查情况。该软件作为第三方软件，补充了厂家软件的不足，明显提高了工作效率以及诊断的准确性。经过多年的应用及完善，目前工作状态良好，所有ABPM的报告由软件系统自动诊断并生成文字报告，不需要人为干预。ABPM全自动智能诊断系统与厂家配套的软件相比，它可以提供直观的文字说明，提示患者的血压动态变化的情况，例如ABPM呈“杓型”或“非杓型”或“反杓型”曲线，舒张压及收缩压是轻度或中度或重度升高等等。此外，ABPM全自动智能诊断系统所能分析的参数也较厂家的软件齐全，并能及时更新。

2 软件研发及功能

我科自开展动态血压监测以来，共使用两个品牌的动态血压记录盒及其配套软件，两种品牌的动态血压软件系统功能大同小异，其主要功能是读取记录盒中的数据后再进行分析，报告形式主要以数据表及数据的形式体现，包括了全天24 h血压测量的全部数据、全天24 h最大及最小血压及其出现的

时间、谷峰比、血压升高的总次数等数据，但均无法自动生成动态血压的诊断结论。我科开发的动态血压智能诊断系统弥补了厂家软件无法对动态血压进行自动化诊断的不足，该软件对动态血压的诊断具有准确、快速、书写规范、报告不需要进行再次修改等优点。该动态血压智能诊断系统还根据我科实际应用的需要，对部分厂家软件具有的功能进行重新开发，在实现相同功能的基础上开发更多的功能。动态血压智能诊断系统的使用面向对象的开发环境VS2012，可自动从软件厂家的数据库中读取相应的数据进行分析。动态血压智能诊断系统的功能主要包括几大模块：患者信息显示模块、ABPM数据明细显示模块、检索模块，报告结论生成模块，ABPM诊断标准设置及系统设置模块。其中患者信息显示模块、ABPM数据明细显示模块、检索模块几个功能的开发是由于厂家软件不能满足临床应用需求而重新开发的，报告结论生成模块为本软件的特色功能。现将动态血压智能诊断系统各部分功能介绍如下：

2.1 患者信息显示模块

该功能后台连接厂家ABPM数据库，读取数据库中患者姓名及编号(主键)两个字段，与ListView控件进行数据绑定，结合DateTimePicker控件制定日期查询命令，可以显示相应日期检查患者的数据记录，并把患者的列表显示在ListView控件中。该功能模块是动态血压智能诊断系统用户对患者病历进行选取及浏览的主要界面，与厂家软件的界面对比，它更加直观，且根据男女不同性别，用不同图标表示，方便用户操作(见图1)。

图1软件主界面

Fig1Themaininterfaceofsoftware

2.2 检索模块

该功能允许用户使用姓名、编号、检查的日期等几乎所有数据库中具有的字段进行数据的查找，并提供精确查询及模糊查询两种模式，方便用户对历史数据进行回顾检索。由于厂家的软件可供用户检索字段有限(厂家的软件甚至无法根据日期查看患者的数据，需要查找某一天的患者检查结果时，只能在众多的数据中翻页手工查找)，因此，限制了医师对既往病历的检索回顾，为了解决该问题，本软件对检索模块重新开发，。由于该功能的应用，弥补了厂家软件检索功能的不足，方便了医师对既往病历的查找回顾。

2.3 ABPM数据明细显示模块

在患者列表ListView控件点击某一患者时，系统读取Listview控件中该条数据的“编号”字段的值，利用编号的值建立查询，读取ABPM数据库中所有该“编号”的血压测量数据，根据用户所设置的夜间与日间的开始时间，把日间数据与夜间数据分别显示于不同的Listview控件中，血压明细显示Listview控件在加载数据之前，根据用户所设置的错误数据的范围进行初次筛选，如果数据为合法数据，则自动在该数据之前的复选框打上“√”，表示该数据参与结果的运算，反之，即该数据为不合法数据，则复选框不选择。在血压数据表加载后，根据血压值是“正常”、“轻度升高”、“中度升高”、“重度升高”，使用不同的颜色显示，医师通过颜色的对比，能迅速了解该患者的血压升高情况(例如患者血压列表红色的数据多，则血压升高的次数较多，较深的红色代表升高的程度较重)。在血压的明细列表中，同时显示心律、平均动脉压、心肌耗氧等参数。而血压值高低的不同颜色的表示能使医师快速对血压的升高情况进行了解。总而言之，本软件的ABPM数据明细显示模块较厂家软件相应的模块更加实用，功能更加强大(见图2)。

图2动态血压数据表(数据不同颜色代表血压各式高程度不同)

Fig2Datasheetofambulatorybloodpressure(differentcolordatarepresentingdifferentdegreeofriseinbloodpressure)

2.4 报告结论生成模块

这是动态血压智能诊断系统的核心，该功能是厂家软件所不具备的，也是功能实现代码最复杂的部分。在ABPM全天血压数据列表加载完成后，计算所有数据，主要指标包括判断患者全天综合血压升高属于轻度、中度、重度(由日间与夜间血压升高的次数达到测量总次数的比例确定)，24 h血压的节律是否存在以及血压曲线的形态(夜间收缩压和舒张压较日间血压值下降>10%为杓形血压，夜间收缩压和/或舒张压较日间血压值下降1%～10%为减弱的杓形血压，夜间收缩压和/或舒张压较日间血压值未降低或增高，或夜/昼收缩压和/或舒张压比值≥1为非杓形或反杓形血压，夜间收缩压和舒张压较日间血压值显著下降>20%为超杓形血压[1])、收缩压及舒张压血压负荷值所占比例。最后根据患者的血压升高情况，给出提示性结论，例如是否需要进一步完善其他相关检查的建议。此外，该软件增加了一些厂家软件所不具有的参数的计算，如动态动脉硬化指数(AASI)、对称性动脉硬化指数(SAASI)、动态脉压(PP)、动态脉压指数(PPI)等等。其中，AASI参数对临床预测动脉硬化具有重要的意义。AASI是2006年LI Yan[2]通过对348例志愿者进行动24 h态血压监测的数据进行研究，提出的新指标，该指标可用于提示动脉硬化程度。有学者研究、比较了正常人和高血压患者AASI与PWV的差异，证实了AASI作为评价动脉弹性的指标是可行的[3]。AASI的计算方法是：分析24 h舒张压与收缩压之间的回归关系，计算出舒张压相对有收缩压的回归斜率(又称回归系数)，舒张压为应变量，收缩压为自变量，AASI=1-回归斜率。AASI在0～1之间，没有单位，数值趋于0，动脉弹性越好，数值趋于1，动脉弹性越差，发生动脉粥样硬化的概率越高。随着进一步研究，有学者提出了改良的AASI计算方法[4]，即对称性动态动脉硬化指数(sym-AASI)，其计算方法是：Sym-AASI=1-AASI/收缩压和舒张压的相关系数，Sym-AASI作为一个独立的指标，可消除夜间血压下降率的影响，具有和AASI相同的诊断意义。上述几个参数的加入，扩展了ABPM监测报告的指标，为临床医师诊治患者提供了更多的参考。所有数据计算完毕后，软件自动生成报告的完整的结论，代码根据不同情况进行排版，因此，用户仅需要把结论复制到ABPM软件相应患者报告的总报告说明文本框中，便完成报告的书写，结论的生成在选中相应患者的同时即可运算生成。我们开发的软件根据《2014ESH动态血压监测实践指南》的要点进行了必要的修改与完善，使诊断与国际指南的指导意见同步。自动化报告功能的加入，解决了医师书写报告烦琐耗时的问题，使得动态血压报告在临床过程中简单而准确。而动脉硬化指标等参数的加入，扩展了动态血压的应用范围，尤其对动脉硬化检测具有重要的意义(见图3)。

图3参数设置界面

Fig3Diagnosticparametersettings

2.5 ABPM诊断标准设置及系统设置模块

该功能涉及到动态血压智能诊断系统对动态血压进行诊断的标准，界面允许用户根据ABPM诊断标准的更新，自行设置诊断标准而不需要修改源代码，包括血压轻、中、重度升高的标准、日间、夜间开始时间、错误数据的范围等。在保存退出后重新进入系统后，将启用新标准对新数据进行诊断。该功能同时允许对软件进行一些必要的配置，例如厂家ABMP数据库的路径等。所有配置的值保存在本软件的配置数据库中(setting.mdb)。在进入软件的配置页面时，需要输入高级权限密码，防止系统配置参数的随意修改，保证诊断的准确性。设置功能对于一个医疗行业的软件来说是很有必要的，因为用户可以根据需要，通过设置进行更新诊断标准，遗憾的是我们使用的两套厂家的软件的设置功能较弱，且在使用过程中发现厂家的软件出现了设置数据下限值及上限值缺失的错误，造成诊断的偏颇(见图3)。

2.6本软件的升级版本在原来软件的基础上，增加了后台自动报告功能，软件启动后，自动转为后台运行，实时监控厂家数据库中是否有新增数据，如果发现新增数据，则自动读取数据后进行分析，再把结果自动写入厂家数据库中的结论字段，这样，在厂家软件中可以查看结论，不需要来回切换软件以及复制粘贴，整个过程不需要进行本软件的操作，而由软件在后台完成所有的操作，与厂家软件的无缝结合，特别适合于对计算机操作不熟悉的工作人员，操作的简便给用户带来良好的体验(见图4)。

图4A(1) 动态血压监测全自动智能诊断系统工作流程

图4B(2) 动态血压监测全自动智能诊断系统升级版工作流程

2.7在科研方面，本软件也起到厂家软件无法替代的作用，经过软件的改版，我们制作了ABPM科研专用版，能够批量对历史数据进行分析，并生成数据库，对上千份病例的重分析仅需要数分钟时间，为科研节省了大量的时间，且保证了数据的准确性，避免手动录取数据过程中人为造成的错误。

3 结论

随着计算机技术日新月异的发展，我们在临床过程中体会到，计算机技术的发展以及新型设备的研发与应用，应该把工作人员的操作体验以及如何提高工作效率作为一个很重要的因素来考虑。人工智能化的发展，既节省了人力物力，也能尽量减少人为错误的发生，值得临床推广应用。