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最早的血压计(你家的血压计,最早的发明场面非常少儿不宜)

最早的血压计 ■文丨市井财经专栏作家  叶克飞说起家庭健康器械,以往的中国家庭基本无此概念,唯一沾边的就是体温计。上世纪90年代后期,随着生活改善,人们开始关注健康,各种新型家庭健康器械渐次…

最早的血压计

■文丨市井财经专栏作家  叶克飞
说起家庭健康器械,以往的中国家庭基本无此概念,唯一沾边的就是体温计。上世纪90年代后期,随着生活改善,人们开始关注健康,各种新型家庭健康器械渐次进入家庭,第一个普遍进入中国家庭的当属血压计。
血压计就是测量血压的仪器,大致分为听诊法血压计和示波法血压计。前者包括水银血压计和弹簧表式血压计等,后者原理是获取在放气过程中产生的振荡波,通过一定的算法换算得出血压值,家用的电子血压计均是采用这一原理设计。 血压计的发明很儿童不宜
血压计的发明可不容易,据说还很血腥。
1628年,被誉为“近代生理学之父”英国科学家威廉·哈维注意到当动脉被割破时,血液就像被压力驱动那样喷涌而出。
到了18世纪初,英国牧师哈尔斯首次尝试测量血压,但场面绝对儿童不宜。
他将自己家里养的那匹大白马当成了测量对象。首先让马躺倒,用绳子绑在大门板上,然后将一根9英尺长的玻璃管与一根铜管的一端相连接,接着将铜管的另一端插入马颈动脉内,再使玻璃管垂直,让马腿动脉血管里的血顺着玻璃管上升,测得马的血压为83英寸高度,这就是世界上第一次血压测量。
但因为伤及动脉,所以哈尔斯心爱的马儿很快就死了。它用生命的代价告诉世界,这样测量血压很不安全,绝对不能用在人身上,毕竟谁也无法接受让自己的血飙两米高,更别说普遍应用了。
1828年,法国生理学家、物理学家泊肃叶发明了U形水银检压计。U形管里面充满水银,短的一头接到动物的动脉,长的一头标上刻度。他的最大创举是解决了玻璃管内的凝血问题,用饱和碳酸氢钠溶液(也就是小苏打)阻止了血液凝固。同时,水银柱替代了水柱,就大大缩短了所需要的玻璃管长度。
到了1856年,法国外科医生让·法弗尔进行了史上首次人类血压测量。他在外科手术中对一个截肢患者进行了血压测量,使用的就是泊肃叶发明的U形水银检压计。他把U形水银检压计的短管一头直接插入病人肢体动脉内,测得上臂血压在115-120毫米汞柱。
当然,他仍然没有解决安全性问题,因为被测量者刚好是截肢患者,可以在伤口处直接插入和测量,但如果是正常人呢?难道还要见血才能测量吗?答案显然是不能。
在这段时期,欧洲各国的许多医生和科学家都在研究这事儿,发明了许多种血压计。1855年,德国生理学家卡尔.韦罗尔特发明了韦罗尔特脉搏描记器,1875年,法国生理学家马雷发明了的马雷血压计,1887年,奥地利医生冯·巴希发明了冯·巴希血压计,1889年,法国医生波塔因发明了波塔因血压计……但这些血压计都存在各种各样的问题,比如无法实现无创检测,准确性低等。
1896年,意大利人里瓦罗克西在前人的试验基础上继续分析研究,但一直没有头绪。但有一天,他在朋友家做客,见到朋友在花园里浇水,因为花园太大,水管不够长,有些地方浇不到,但朋友用力捏紧水管口,使得水管瞬间增压,水流喷得更远,便浇到了原本浇不到的地方。
这给了里瓦罗克西灵感,如果把水管比作血管,那么用外力将血管堵住,是不是就能测出压力。几年后,他终于发明了世界上第一款血压计——腕环血压计。
腕环血压计采用一条可以环绕手臂且能充气的长形橡皮袋,一端接到打气橡皮球上,另一端接到水银测压器或其它测压装置上。测压时,将橡皮袋环绕缚于上臂,然后徐徐将空气打入橡皮袋,压力升高到一定程度时,动脉被压扁,造成血流停止。然后再慢慢放气,当橡皮袋压力低于心脏收缩排出血流时产生的动脉压时,血流便开始恢复。
这个运行原理已经跟现代血压计非常相似,也比哈尔斯糟蹋自家马儿的办法安全得多。但问题是,它只能测量收缩压,无法测出舒张压,而且测量数据也是约数,准确性很低。
1906年,俄国人尼古拉·科洛特科夫又对里瓦罗克西的血压计进行科学改造。这是一次关键性的改造,他在袖带里靠肘窝内侧动脉搏动处加置了听诊器。在测量时,当听到听诊器中传出第一声响动时,水银柱所达到的高度就是收缩压,接着水银柱下降,到脉搏跳动声音变弱时,此时水银柱所在的高度就是舒张压,这就大大提高了测量的准确率。这种血压计沿用至今,我们从小所见的都是这种。
尼古拉·科洛特科夫毕业于莫斯科大学医学院,一生生活在战争、贫困和疾病中,46岁就离开世界。但他的听诊法测量血压发明,使他永载于医学史,听诊血压时听诊器中听到的脉搏声也被命名为柯氏音。
 水银血压计式微,电子血压计成为主流
水银血压计在很长一段时间里都是人类测量血压的主要工具,但随着时间推移,它的弱点也越来越明显。
首先,它的使用有较高专业要求,因为测量者要用耳朵通过听诊器听取柯氏音,由重到轻,再到消失或变音。换言之,如果周边环境嘈杂,或者医生自身听力下降,就会大大降低准确率。
此外,橡皮管也很容易老化。汞柱更是麻烦,曾经有人专门做过调查,发现超过55%的水银柱血压计的水银不能回归到刻度零,38%的水银血压计读数显示不清,20%的水银血压计水银柱背板不直。这些问题显然都会大大降低测量准确性。
更重要的还是水银自身的危害性,每台水银柱血压计含汞大约160克,存在水银蒸发和外泄隐患。2013年,中国签属《关于汞的水俣公约》后,确认在2020年前淘汰水银血压计和体温计等水银制品。
人类在寻找水银血压计的替代品时,首先选择的是气压表式血压计,也叫无液血压计或弹簧式血压计。它的特点是体积小、携带方便。它采用气压泵操作测压,压力显示器外形和钟表表盘类似,用表头指针的机械运动来表示血压读数,其余部分与水银柱式血压计基本相同,使用时同样需要使用听诊器。
不过,虽然它不含水银,可血压测量精确度却不如水银血压计。这主要是因为它对机械装置要求很高,容易磨损,会因弹簧性状改变而影响结果的准确性,使用时间越长,精确度越差,维修也较困难,据说弹簧需要回厂定点维修。也正因此,它不是合格的替代品,顶多只算昙花一现,如今已经很少有人使用。
真正取代水银血压计的是电子血压计。上世纪90年代,电子血压计诞生,它主要基于示波法,也叫振荡法。
其原理是自动调节缠缚于上臂的袖带的充气量,改变压力,血流通过血管时具有一定的振荡波,由压力传感器接收,逐渐放气,根据振荡波的变化,压力传感器所检测的压力及波动也随之变化,选择波动最大的时刻为参考点,以这点为基础,向前寻某一个值的波动点为收缩压,向后寻某一个值的波动点为舒张压。发明示波法的是德国科学家、医疗器械学家沃尔曼。
电子血压计的好处显而易见:不受环境左右,操作简单,液晶显示结果。也正因为相对简单,所以它除了广泛应用于医院,还走进了千家万户。
电子血压计的种类很多,常见的手臂式和手腕式,还有指套式等,在操作方面还有半自动式和全自动式,这些年又有了智能血压计。
当然,应用最广泛也最精确的,还是上臂式电子血压计。
手腕式电子血压计的好处是可以随身佩戴,适合某些特定群体,但因为它实际上测量的是腕部脉搏压力值,所以跟标准血压测量的上臂肱动脉有一定偏差。加上为了让肘关节与心脏在同一水平,需要将手放在胸前,这种用力状态会使得测量不够准确。
指套式电子血压计看起来很厉害,主要是将光电式脉搏传感器和压力传感器置于指套式气袖中,检测人体手指动脉的脉搏和血压信号,并送至单片微机处理系统,方便又快速,然而准确率极低。
这几年手环类产品崛起,手表式血压计也成为许多人的新宠。它的特点是可以在手腕上持续佩戴几小时甚至几天,随时监控人体血压。这种可穿戴医疗器械有很严格的国家标准,通过后才能上市销售。
在智能时代,血压计早就走上了智能化道路。很多互联网健康大数据公司都介入这一领域,比如通过APP与产品相连,可以让子女迅速掌握父母健康状态。至于与医院终端互联,也早已不算什么噱头。 
潜力巨大的血压计市场
健康二字的重要性无需多言,早在二十年前,中国人就已经将“身体健康”作为不亚于“恭喜发财”的拜年祝福语。落实到具体的身体指标上,谁都知道高血压的危害。血压计也是最早走入家庭的医疗健康检测设备。
但即使如此,血压计的市场仍有巨大待挖掘空间。前些年有数据显示,中国高血压人数达2.2亿,但其中知晓率只有30%左右,坚持每天定期测量血压的人群不到3%,治疗率不过7%。与此同时,根据2009年数据,美国、日本和中国的家庭电子血压计普及率分别为50%、60%和1.2%,可见中国市场的潜力。
十年多时间的发展印证了这一点,2015年,中国家用血压计市场规模为57.5亿元,同比增长28%,而2020年的预计规模是241.7亿元,涨幅惊人。2015年,智能血压计市场规模为9720万元,2016年就达到3.8亿元。
如果从全球市场来说,目前全球电子血压计年消耗量稳定增长,2012年大概是3000多万台,到了近两年上升到6000多万台,其中90%产自中国。以2017年数据为例,当年中国电子血压计产量为4724万台,进口量为126万台,出口量为3200万台,国内消费量为1650万台。
在中国产品中,主要分日资、台资和内资三大块。日资制造商主要有欧姆龙、松下、爱安德和日精等企业,台资制造商有优盛医疗、百略医学和合世生医等企业,内资制造商则有鱼跃医疗、乐心医疗和九安医疗等,年产量均超过百万台,年销量总和超过全球电子血压计销售总量的80%。
在各路品牌中,最为人所熟知的就是欧姆龙。或者说,电子血压计走进中国人家庭初期,受众群体就是消费力较强、保健意识也较强的群体,他们当时唯一的选择就是欧姆龙,也形成了根深蒂固的品牌惯性。
直至今天,欧姆龙仍然有50%以上的市场占有率。它旗下的血压计品类齐全,适合不同需求者。它的最大特点是准确性,新产品更是具备实时勘误提醒功能,避免测量者姿势错误,还有不规则脉波检测技术,可以提示心脏异常情况,同步监控血压和心脏。
松下血压计的市场占有率虽然不及欧姆龙,但作为世界最好的电子设备制造商之一,它的各类产品都维持了极高的品质,血压计也不例外。与欧姆龙产品相似,它测量准确度高,而且操作方便。
不过,日系产品虽然技术成熟、品质出色,但价格相对偏高。近年来国产血压计崛起,一定程度上挤压了日系产品的空间。
相比之下,国产血压计的价格普遍低于日系产品。当年的水银血压计龙头、占据水银血压计七成市场份额的鱼跃医疗,于2010年进入电子血压计市场,时间虽然不长,但一直以性价比高著称,如今已是中国市场上仅次于欧姆龙的电子血压计品牌。
九安医疗同样以性价比著称,起步早,曾是国产品牌中技术最为领先的一个,在健康管理移动互联领域也走在前面,早在2012年就与苹果合作。乐心医疗的系列健康器械都有颇佳口碑,尤其是血糖仪。
此外,成立于1981年的迈克大夫专注于数字医学量测系统,血压计和体温计都占据了一定市场。
从行业历史来说,国产电子血压计的研发起步较为滞后,但相比其他电子医疗产品,血压计的技术含量相对较低,更适合国产品牌短时间发力赶上。同时,因为医疗产品关乎健康与安全,对可靠性的要求更高,所以行业的准入门槛和技术门槛始终不能放松,这也给整个行业提供了相对良好的发展空间。
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