血压计发明的原因（血压计的发明可不容易）

■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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