呼吸功能監(jiān)測(cè)儀器第1頁(yè)/共27頁(yè)呼吸功能監(jiān)測(cè)儀器的基本結(jié)構(gòu)

一、醫(yī)用傳感器件二、信號(hào)處理系統(tǒng)三、顯示系統(tǒng)第2頁(yè)/共27頁(yè)第一節(jié)氣道壓監(jiān)測(cè)儀器第3頁(yè)/共27頁(yè)

氣道壓監(jiān)測(cè)儀器

是指測(cè)量流體壓力的儀器。臨床醫(yī)學(xué)中主要作呼吸肌肉力量測(cè)定和肺順應(yīng)性測(cè)定。

一、U型管壓力計(jì)：以水或水銀作工作介質(zhì)。多用作測(cè)量壓力的標(biāo)準(zhǔn)器，但讀數(shù)和記錄不方便。

二、膜片偏位式壓力計(jì)：通過(guò)相應(yīng)于被測(cè)壓力的感應(yīng)元件的膜片位移，把位移信號(hào)轉(zhuǎn)換成電信號(hào)輸出，并作指示和記錄。第4頁(yè)/共27頁(yè)氣道壓監(jiān)測(cè)儀器三、壓力表：是用以指示氣體壓力的儀表，常用的有兩種類型。

1．波紋管壓力表只適用于低壓系統(tǒng)的測(cè)量，精確度為±0.1％。

2．波頓管型壓力表波頓管型壓力表的規(guī)格很多，測(cè)壓范圍很廣。第5頁(yè)/共27頁(yè)。

呼吸監(jiān)測(cè)

呼吸頻率、節(jié)律、幅度；潮氣量、分鐘通氣量、氣道壓力血氧飽和度SaO2

通過(guò)氧飽和度探頭可持續(xù)監(jiān)測(cè)病人血氧飽和情況呼吸功能監(jiān)測(cè)儀器包括第6頁(yè)/共27頁(yè)頻率、節(jié)律、波形。

隨呼氣、吸氣胸腔電阻發(fā)生周期性變化，通過(guò)心電圖導(dǎo)聯(lián)線傳至監(jiān)護(hù)儀上經(jīng)放大，微機(jī)處理后可換算成呼吸頻率，電阻的變化以波形在屏幕上顯示，也有報(bào)警系統(tǒng)，導(dǎo)線應(yīng)置在呼吸運(yùn)動(dòng)最大的部位以能監(jiān)測(cè)最大的電阻變化。

第7頁(yè)/共27頁(yè)通氣容量監(jiān)測(cè)儀器

肺量計(jì)：是指用于測(cè)定肺容量的儀器。

容量測(cè)定型肺量計(jì)先測(cè)定流體的體積而后得出流量。

⑴水封式肺量計(jì)

⑵干式滾桶式肺量計(jì)

⑶流速測(cè)定型肺量計(jì)

第8頁(yè)/共27頁(yè)

通氣容量監(jiān)測(cè)儀器⑷壓差式流量計(jì)

⑸熱敏式流量計(jì)

⑹葉輪式和渦輪式流量計(jì)

⑺流速式流量計(jì):

先測(cè)出流經(jīng)截面積一定的管路的流體速度，然后求出流量，也稱為間接測(cè)量式流量計(jì)。第9頁(yè)/共27頁(yè)

利用在一定形狀的流通管道中氣流的壓力降落與流速的依從關(guān)系測(cè)定流量。

流量傳感器：實(shí)現(xiàn)氣體流速與壓差的一次變換，根據(jù)流經(jīng)該變換器的氣流速度大小不同，變換器兩端感出相應(yīng)的壓差信號(hào)。

壓差傳感器：將與流量成一定比例關(guān)系的壓差信號(hào)轉(zhuǎn)換成一定的電信號(hào)，經(jīng)處理后以數(shù)字或曲線圖形顯示。

壓差式流量計(jì)第10頁(yè)/共27頁(yè)第11頁(yè)/共27頁(yè)壓差式流量計(jì)流量計(jì)的流速傳感器上有一篩狀隔網(wǎng)，氣流通過(guò)該網(wǎng)時(shí)受網(wǎng)的阻力而流速下降，結(jié)果使網(wǎng)眼的另一端的壓力輕微下降，網(wǎng)眼兩端形成壓降差。壓差傳感器可據(jù)此壓差感應(yīng)，產(chǎn)生電信號(hào)，流速越快，壓降越大，則產(chǎn)生壓差電信號(hào)越強(qiáng)。第12頁(yè)/共27頁(yè)壓差式流量計(jì)氣流應(yīng)盡可能是層流可測(cè)量氣體流速，容量及呼吸頻率，與其它分析儀結(jié)合可作諸如殘氣量、氣體分布等測(cè)定避免呼出的飽和水蒸汽阻塞網(wǎng)眼。清潔消毒較為困難高流量測(cè)定時(shí)誤差偏大

第13頁(yè)/共27頁(yè)熱敏式流量計(jì)依據(jù)熱量傳導(dǎo)與氣體流量相關(guān)的原理設(shè)計(jì)。核心部分為溫度依賴性電阻元件，熱線或熱珠接通電源時(shí)該元件加溫，當(dāng)氣流通過(guò)熱敏件時(shí)可使其溫度下降，并改變電阻(熱珠溫度下降時(shí)電阻增加，熱線溫度下降時(shí)電阻減少)。維持熱線溫度的電流的變化與氣體流速成正比。第14頁(yè)/共27頁(yè)熱敏式流量計(jì)：熱敏式傳感器易受外環(huán)境因素影響，在環(huán)境溫度、壓力與標(biāo)定溫度、壓力相差較多時(shí)其流速(或容量)測(cè)定值可發(fā)生偏差，應(yīng)對(duì)測(cè)量值進(jìn)行標(biāo)化補(bǔ)償，溫度、壓力修正。該傳感器在低流量測(cè)定時(shí)線性反應(yīng)稍差第15頁(yè)/共27頁(yè)

依據(jù)轉(zhuǎn)動(dòng)部件(葉輪或渦輪)的轉(zhuǎn)動(dòng)速度與流體速度成正比的特性進(jìn)行測(cè)量。氣流通過(guò)時(shí)推動(dòng)葉輪或渦輪轉(zhuǎn)動(dòng)，葉輪式采用光電調(diào)制原理，通過(guò)光電效應(yīng)，渦輪式采用磁電調(diào)制原理，通過(guò)磁電效應(yīng)，把葉輪或渦輪的機(jī)械轉(zhuǎn)動(dòng)信號(hào)轉(zhuǎn)換成電信號(hào)輸出。葉輪式和渦輪式流量計(jì)

第16頁(yè)/共27頁(yè)第17頁(yè)/共27頁(yè)第18頁(yè)/共27頁(yè)由于葉輪的運(yùn)動(dòng)慣性和轉(zhuǎn)軸與軸承間摩擦力矩等因素，會(huì)影響傳感器的精度,此種誤差部分可通過(guò)電子線路予以補(bǔ)償。氣流停止通過(guò)時(shí)渦輪仍可有慣性轉(zhuǎn)動(dòng)而發(fā)生誤差，且不能內(nèi)定標(biāo)，是其缺點(diǎn)葉輪式和渦輪式流量計(jì)

第19頁(yè)/共27頁(yè)渦街式流量計(jì)工作原理：利用流體流過(guò)障礙物時(shí)產(chǎn)生穩(wěn)定的，通過(guò)超聲波檢測(cè)而得到呼吸頻率、流速、潮氣量。漩渦第20頁(yè)/共27頁(yè)1通過(guò)心電圖導(dǎo)聯(lián)線監(jiān)測(cè)2通過(guò)氣道壓變化監(jiān)測(cè)3通過(guò)吸氣流速變化監(jiān)測(cè)4通過(guò)呼氣末二氧化碳濃度變化通過(guò)心電圖導(dǎo)聯(lián)線呼吸頻率監(jiān)測(cè)第21頁(yè)/共27頁(yè)血氧飽和度監(jiān)測(cè)儀器基本原理是血紅蛋白吸收光線的能力與其含氧濃度的相關(guān)性，類似分光光度技術(shù)的測(cè)量方法。通過(guò)發(fā)光二極管發(fā)射出一定波長(zhǎng)的紅光(660nm)和紅外光線(940nm)，由于氧合血紅蛋白(HbO2)與去氧血紅蛋白(Hb)對(duì)這些特定波長(zhǎng)的光線吸收度不同而用來(lái)監(jiān)測(cè)血氧飽和度(SpO2)，又稱雙光光譜法。第22頁(yè)/共27頁(yè)第23頁(yè)/共27頁(yè)氧合血紅蛋白在660nm處的光吸收量最小，此時(shí)紅光容易通過(guò)血液。氧合血在陽(yáng)光下呈鮮紅色。紅外線穿過(guò)氧合血時(shí)在940nm處吸收量很大。此時(shí)氧合血吸收的紅外線多于吸收的紅光。第24頁(yè)/共27頁(yè)血氧飽和度監(jiān)測(cè)儀器還原血紅蛋白與氧合血紅蛋白的光吸收量，在660nm處(紅光)和940nm處(紅外線)兩曲線相離最遠(yuǎn)。脈搏血氧計(jì)就是基于血液中氧合血紅蛋白和還原血紅蛋白的吸收光譜特性，采用血液容積記錄法設(shè)計(jì)的。

第25頁(yè)/共27頁(yè)還原血紅蛋白在660nm處光吸收量明顯增多。紅光難以穿過(guò)非