原发性高血压病在我国发病率已高达11.88﹪，然而其发病机制至今仍不清楚。药物治疗是目前控制血压的最主要的手段，但药物治疗易产生很多副作用，且可能出现药物耐受。因此探索高血压的非药物治疗仍然是一项有待解决的重大课题。各种可植入式医用芯片的研制和开发，已成为当前生物医学工程领域的研究热点。很多植入式芯片的研究成果从根本上更新了临床治疗的基本概念，目前已经进入实用阶段。然而用于治疗高血压的植入式芯片至今国内外均未见报道。本论文首先对原发性高血压病的发病机制做了进一步探讨；并以前人的调定点学说结合本论文取得的理论成果为依据，设计了能纠正调定点偏移、自动控制血压的闭环植入式芯片系统；最后进行了芯片调控血压的动物实验，初步评价了该芯片系统的降压效果。研究结果显示，芯片系统能获得稳定、持续的降压效果，与药物治疗相比较，芯片植入治疗高血压具有即时、动态调控等特点，且芯片的降压效果是通过机体自身的血压调节功能实现的，因此不会出现药物治疗引起的副作用。由于高血压的发病率很高，因此该芯片系统的研制对于临床治疗高血压具有巨大的潜在应用价值。本文所获得的主要研究成果如下： 1．对原发性高血压病中压力感受性反射敏感性(baroreceptor reflex sensitivity，BRS)降低的中枢机制研究发现，延髓头端腹外侧核(rostral．ventrolateralmedulla，RVLM)中增高的AT<,1>受体活性在自发性高血压大鼠(spontaneouslyhypertensive rats，SHR) BRS降低中起重要作用。 (1)采用静脉注射不同剂量的苯肾上腺素(1，5，10，20，and 40μg/kg)诱导出SHR和正常wistar大鼠的压力感受性反射，与正常wistar大鼠相比，SHR的BRS明显降低。 (2)在正常大鼠RVLM灌注Ang Ⅱ能明显降低BRS，此作用可被Lorsartan阻断，在SHR上Ang Ⅱ对BRS无明显影响；RVLM灌注AT<,1>受体阻断剂Lorsartan或反义寡核苷酸(antisensc oligodeoxynucleotides，ASODN)均可部分恢复SHR降低的BRS，而对正常大鼠的BRS无明显作用。 (3)SHR和正常wistar大鼠RVLM双侧注射ASODN 4小时后，检测到SHR的RVLM中AT<,1>受体蛋白的含量明显下降，而正常大鼠无明显变化。 2．成功设计了能自动控制血压的闭环植入式芯片系统，并完成了系统相关软、硬件测试。 本论文通过研究，首次设计了第一个用于动态调控血压的闭环植入式芯片系统。芯片设计的生物学原理主要依据前人的调定点学说并结合本论文第一部分对高血压发病机制的研究成果；芯片对血压的调控主要通过激活压力感受性反射的传入通路实现，血压调控强度通过调整芯片输出的刺激频率实现。该方法与正常人体血压调控方式相似，无药物引起的副作用。电子学设计原理上，芯片系统样机主要以msp430超低功耗微处理器为核心构建而成，主要完成血压采集、数据分析、刺激输出、数据储存和对外通讯等工作；在节能设计上，采用定时器中断控制瞬间工作、采样前外设瞬间供电等方式，降低系统耗电；此外还改进了差分放大电路、设计了特殊抗凝血的血压记录导管。芯片的软、硬件测试良好。 3．完成了植入式芯片系统调控正常家兔血压的急性实验本论文首先将芯片系统应用于正常家兔，分别进行了15分钟和60分钟的血压调控，以初步评价该系统的血压控制效果。实验结果显示，芯片能将血压控制在设定的人工调定点水平，停止调控后血压迅速恢复，且无明显反跳。此外，芯片的调控还引起了心率的下降，调控结束后也迅速恢复至正常。 4．完成了植入式芯片系统调控wistar大鼠血压的急性实验，并进行了小样本的SHR血压调控预实验。 (1)将芯片系统应用于wistar、SD等正常血压大鼠，获得与家兔实验相类似的实验结果，提示芯片系统能有效调控多种动物的血压。在大鼠的血压急性调控试验中，本论文还对芯片降血压的机制进行了研究。用阿托品预处理或剪断双侧迷走神经阻断芯片调控引起的心率降低，芯片仍然能将血压维持在设定的调定点水平，提示芯片调控血压不是迷走依赖性的，也不依赖于降低心率。 (2)将芯片系统应用于SHR进行血压调控的研究正在进行中，已完成的预试验结果显示芯片能有效降低SHR血压，其具体降压幅度可以通过设定不同的人工调定点实现。