1、1,第六章 醫(yī)用監(jiān)護儀器,醫(yī)用監(jiān)護儀器的作用和分類 常用生理參數的測量及監(jiān)護儀的主要技術指標 常用病人監(jiān)護系統(tǒng) 床邊監(jiān)護儀 Holter 心電監(jiān)測記錄儀,2,監(jiān)護儀的作用,監(jiān)護儀是一種用以測量和控制病人生理參數,并可與已知設定值進行比較,如果出現(xiàn)超差可發(fā)出報警的裝置或系統(tǒng)。 作用： 進行晝夜連續(xù)監(jiān)視，迅速準確掌握病人情況，及時搶救，降低死亡率。 監(jiān)視和處理用藥及手術前后的狀況。,3,監(jiān)護儀的分類,按結構分類: 便攜式監(jiān)護儀、一般監(jiān)護儀、遙測監(jiān)護儀、Holter 依據病狀分類：冠心病自動監(jiān)護儀、危重病人自動監(jiān)護儀、手術室自動監(jiān)護儀 根據功能分類: 床邊監(jiān)護儀、中央監(jiān)護儀、離院監(jiān)護儀、,4,自動監(jiān)

2、護系統(tǒng)的原理框圖,信號的檢測：通過傳感器或電極獲得各種生理參數。 信號的模擬處理部分：對信號進行放大、采樣、調制、解調、阻抗匹配等，同時減小噪聲和干擾。 信號的數字處理部分：包括對信號運算、分析和診斷，一般由計算機完成。 信號的顯示、記錄和報警：使得人能夠觀察、記錄和處理信號。 搶救和治療部分。,5,現(xiàn)代監(jiān)護系統(tǒng)的特點,無線遙測技術：可對室內外病人和運動員進行實時檢測，手術室病人降低轉室過程中的死亡率。 智能化：計算機能自動檢查并控制全系統(tǒng)的協(xié)調工作。 小型化：組件和設備的標準化，縮小整機的體積 實用化：擴展設備的功能、加強顯示設備的直觀性、減少旋鈕和增加軟件共能。 安全性：采用浮地、開關電源

3、等隔離技術。,6,心電圖的監(jiān)測,采用一次性Ag- AgCl鈕扣式電極，安放位置如圖。 正電極 L 黃 負電極 R 紅 參考電極 RF 黑,7,心電圖的監(jiān)測,監(jiān)護系統(tǒng)提供心電監(jiān)護、心率監(jiān)護，心率異常語音報警； 以及長達7天的監(jiān)護數據回放等功能； 監(jiān)護系統(tǒng)提供的心率監(jiān)護是實時心率,8,心電圖的監(jiān)測,9,心電圖的監(jiān)測,10,心率的監(jiān)測,心率上下限報警 根據心電波形測定瞬時心率和平均心率 瞬時心率：兩個相鄰R-R間期的倒數 平均心率：一定計數時間內，R波個數的 比值。,11,呼吸的測量,呼吸監(jiān)護指監(jiān)護病人的呼吸頻率，即呼吸率。 熱敏式呼吸測量 Q=（T-Tf）A RT= ROe （1/T-1/T0）

4、阻抗式呼吸測量 根據肺阻抗的變化來測量。 采用L和RF兩個電極,12,呼吸監(jiān)護,呼吸監(jiān)護是通過兩個心電電極測量由胸廓活動所產生的胸部阻抗變化而獲得的； 呼吸監(jiān)護是在心電監(jiān)護同時完成的，它是由心電監(jiān)護提供的附加有用信息； 監(jiān)護系統(tǒng)提供呼吸監(jiān)護，呼吸異常語音報警； 長達7天的監(jiān)護數據回放等功能； 監(jiān)護系統(tǒng)每分鐘的自動分析一次呼吸監(jiān)護數據。,13,呼吸監(jiān)護,14,呼吸監(jiān)護回放,15,血壓監(jiān)護,監(jiān)護系統(tǒng)提供平均壓、舒張壓與收縮壓監(jiān)護； 自動啟動血壓測量與手動即時血壓監(jiān)護； 顯示單位Kpa與mmHg可選； 異常語音報警； 長達7天的監(jiān)護數據回放等功能。,16,血壓的測量,有創(chuàng)血壓測量 系統(tǒng)由壓力傳感器、

5、傳感器帽、測壓倒管、三通閥、沖洗閥等組成。 1）將傳感器和監(jiān)護儀相連。 2）將導管充滿0.9%生理鹽水，防止血液凝結。傳感器和病人心臟保持同一水平面，減小誤差。 3）打開三通閥，進行血壓測量。 無創(chuàng)血壓測量 采用柯氏音法,17,無創(chuàng)血壓監(jiān)護,18,無創(chuàng)血壓監(jiān)護,19,心輸出量的測量,指心臟每分鐘射出的血量。通過將一定量的指示劑注射到血液中，經過在血液中擴散，測定指示劑的變化來計算心輸出量。 1）Fick法（以氧作為指示劑）：測量肺動脈和肺靜脈的氧濃度間接測出肺血流量，進而測出心輸出量。測量精度高，是心輸出量測定的標準方法。 2）熱稀釋法（用冷生理鹽水作為指示劑）：用熱敏電阻置于肺動脈，感受注入

6、右心房生理鹽水后血液溫度的變化。,20,體溫監(jiān)護,監(jiān)護系統(tǒng)提供體溫監(jiān)護、體溫異常語音報警； 長達7天的監(jiān)護數據回放等功能； 體溫監(jiān)護每秒測量1次，連續(xù)60秒的數據計算后顯示1次。,21,體溫的測量,用熱敏電阻作為傳感器，測量電路用惠斯通電橋，將熱敏電阻接在電橋的一個橋臂上，通過測量電橋的不平衡輸出，可以測定體溫。,22,體溫監(jiān)護,23,體溫監(jiān)護回放,24,脈搏的測量,脈搏是動脈血管隨心臟舒縮而周期性搏動的現(xiàn)象。采用光電容積式脈搏測量法，,25,血氣的測量,血氧飽和度與脈率參數能夠提供有關心臟與呼吸系統(tǒng)以及體內氧傳輸的信息，并以其無創(chuàng)性、連續(xù)性以及無痛而得到廣泛使用； 監(jiān)護系統(tǒng)提供血氧飽和度監(jiān)護

7、、脈率監(jiān)護，血氧飽和度異常與脈率異常語音報警； 以及長達7天的監(jiān)護數據回放等功能； 血氧飽和度與脈率監(jiān)護每6秒自動計算1次并顯示。,26,血氣的測量,血氣監(jiān)護主要是指氧分壓（po2）、二氧化碳分壓（pco2）、和血氧飽和度SaO2。 從氧離曲線可以看出，當（po2）高時， SaO2變化不大，當（po2）低時， SaO2變化較大。 監(jiān)護時，可通過測定（po2），再根據氧離曲線測定SaO2。,27,血氧飽和度,28,血氧飽和度和脈率監(jiān)護,29,血氧飽和度回放,30,監(jiān)護儀器的主要技術指標,輸入信號量程:包括上限和下限 靈敏度:輸出變化量和輸入變化量的比值 精度:真實值和理論值之差和滿量程輸出之比,

8、頻率特性:頻率特性的截止頻率必須大于信號最高頻率才不是真.,31,監(jiān)護儀器的主要技術指標,輸入阻抗Vi= VS 輸入阻抗越高越好,但輸入阻抗高,電路制作就越困難,也沒有必要. 共模抑制比CMRR=Gd/Gc,一般用對數形式表示. 漏電流10A:保證儀器不出現(xiàn)微電擊和宏電擊.,32,常用的病人監(jiān)護系統(tǒng),手術室中病人的監(jiān)護： 心功能的監(jiān)護、呼吸監(jiān)護、腦電圖的監(jiān)護、心音、循環(huán)血容量等監(jiān)護。 高壓氧艙中的病人監(jiān)護： 高壓氧艙用以治療可逆性的過氧、缺氧癥。主要對生理參數的監(jiān)護、高壓氧環(huán)境監(jiān)護。 恢復室中病人的監(jiān)護： 從手術室轉移至恢復室需觀察和監(jiān)護病人0.52小時，主要監(jiān)護循環(huán)和呼吸系統(tǒng)的穩(wěn)定性，發(fā)現(xiàn)和

9、預防手術后并發(fā)癥，減少死亡率。,33,常用的病人監(jiān)護系統(tǒng),分娩室中產婦的監(jiān)護： 主要監(jiān)護母體、胎兒和分娩情況。從胎心音了解胎兒的情況，用陣痛圖來了解子宮收縮和分娩的情況。 新生兒的監(jiān)護： 心率、血壓、呼吸、體溫等呼吸和循環(huán)機能的監(jiān)護。 控制病人的周圍環(huán)境。 血液中物理和化學變化。 危重病人的監(jiān)護(ICU裝置) 冠心病的監(jiān)護(CCU裝置),34,危重病人的監(jiān)護(ICU裝置),將危重病人集中在一起進行管理，以便加強監(jiān)護和治療，同時配備必要而充分的設備和看護力量。 在病房設計上一般采用U形設計，環(huán)繞中央控制臺有68個帶玻璃窗彼此相互隔音的小室或房間。 病房中除配備空調、氧氣等環(huán)境控制設備外，還有監(jiān)護

10、設備和搶救治療設備。,35,ICU監(jiān)護儀的監(jiān)測內容,ECG：通常用導聯(lián)連續(xù)監(jiān)視，了解心肌功能狀況。 血壓：直接法測量動靜脈壓，無創(chuàng)傷的間接法測量動脈壓，包括收縮壓、舒張壓和平均壓 呼吸：每分鐘呼吸數，呼吸壓力和呼吸量，判斷病人是否存在呼吸障礙。 體溫：每隔幾小時測定一次，了解病人是否存在炎癥和病情趨勢 脈搏：用于探查撓骨動脈，測出脈搏數和脈搏強弱。,36,ICU監(jiān)護儀的監(jiān)測內容,EEG：診斷意識不清病人障礙所在，了解病情有無好轉。 血氣分析：測量動脈血的PH值，po2、 pco2。了解人工呼吸的療效。并據此控制吸入氧氣的濃度和必要的換氣量。以上需要做抽血離體檢查，所以難于實時監(jiān)護。 此外ICU

11、室還需配備儀器測量血清電解質、糖、蛋白等參數，以確定營養(yǎng)、補液、輸血等方針。,37,ICU主要由護士操作，因此設計儀器應力求簡化、操作方便。床邊監(jiān)護儀應有報警裝置，所監(jiān)護參數的設定值由護土設置。報警應醒目，用數碼管顯示的生理參數清晰醒目；用CRT顯示所監(jiān)護的心電、呼吸及血壓等波形清晰并可凍結，目前的監(jiān)護儀還同時把數據和字符同時顯示在CRT上。此外，還具有顯示趨勢圖的功能，通常ICU由中心控制臺管理，中心控制臺除有報警、顯示外，還有一臺記錄器，以便對報警病人的參數進行記錄。,38,ICU監(jiān)護儀的基本組成,輸入信號處理（心電放大器、呼吸放大器、血壓放大器、血液溫度放大器、體溫放大器、A/D轉換、前

12、端接口） 前端CPU協(xié)調數據采集、顯示、通訊和驅動波形數據的視頻顯示 波形和數據的視頻顯示 觸摸鍵選擇病人的數據 通過接口可實現(xiàn)同護士站的通訊 模塊接口可以擴展監(jiān)護功能,39,醫(yī)院ICU病房標準配置,48臺床邊監(jiān)護儀 一臺系統(tǒng)打印機 一臺遙測處理機 2臺中心監(jiān)護儀 一臺用于顯示床邊機監(jiān)測病人參數和波形；另一臺用于顯示遙測的48個病人的參數和波形。 系統(tǒng)以局域網連接,40,遙控報警(Alarm warch),操作者能從某個床邊機上看到另一個床邊機的報警信號，當某個床邊機超過所設定的報警限時它將自動顯示在熒光屏下13處，與此同時，有關的開關也同時顯示以供選擇，這一功能可使護土和醫(yī)生在遠離報警處調整

13、報警限，分析和編輯心律失常等。任何數據可以在任何一個床邊通過“ALARM WARCH”選擇和服打印，一旦報警可在不同的8個地點同時收看該病人的情況。任何監(jiān)測數據都可用遙控監(jiān)視(Remote view)在任一床邊機上立刻選擇，從熒光屏下13處顯示出來。操作者在使用遙控監(jiān)視時不會中斷該機的正常床邊監(jiān)測功能。強有力的PCMS聯(lián)網(Ethernet)可提供任何一個床邊到另一個床邊及中心臺的趨勢圖，所有趨勢圖和數據可從床邊機上打印出來。,41,冠心病的監(jiān)護(CCU裝置),冠心病的監(jiān)護(CCU裝置) 一般心肌梗塞死亡的人多數是在冠心病發(fā)作后一星期死去的，在這段容易引起死亡的短時期內，必須進行嚴密的監(jiān)護和治

14、療。 收容這樣的病人并進行強有力的診斷和治療的場所就是冠心病監(jiān)護病房、所用的裝置稱為CCU(冠心病監(jiān)護病房)。冠心病人需要安靜的環(huán)境，只要進行嚴格的監(jiān)護，一有變化就立即采取治療措施，這難關是可以渡過的。,42,急性心肌梗塞癥中有一半是由心律不齊發(fā)展到室顫而死亡的；另一半是由于循環(huán)衰竭、血壓下降、冠狀動脈灌注減小到心肌功能下降這樣一個惡性循環(huán)而死亡的。前者可用除顫器治療。 心臟病致死原因是心律不齊。用CCU監(jiān)護心電，每當發(fā)生異常時，就應立即發(fā)出警報，并用筆式記錄儀描記下報警前1015s的心電波形。監(jiān)護儀有時還包括對血壓、呼吸及體溫的波形顯示和報警。,43,CCU監(jiān)護儀的基本組成,表面電極、信號放

15、大處理、顯示器、 心率計、 報警系統(tǒng) 心電記錄器、 數據存儲器、 電極脫落報警、 起搏器脈沖抑制,44,手術室中的病人監(jiān)護 (Recovery Room/SICU ),手術是在局部麻醉下或全身麻醉下對人體進行外科手術治療。為了確保手術安全地進行，所以必須時刻監(jiān)護病人的狀態(tài)。對一些簡單的手術，因其時間短，一般只需每5分鐘測量次血壓、心率和呼吸數就可以了。對一些利用體外循環(huán)的大的心臟手術、大血管手術、腦外科手術，特別是同時采用低溫法的場合，病人狀態(tài)變化很大，影響條件也很復雜，手術時間很長，單靠麻醉醫(yī)師進行監(jiān)護的方法是不夠的，這就必須對病人的生理參數及影響生理數據的一些外部環(huán)境進行綜合性的監(jiān)護,外部

16、環(huán)境包括溫度、濕度、麻醉器及自動呼吸保護器的工作狀態(tài)等。 維持生命最重要的是心臟的泵作用以及肺的呼吸作用 。呼吸可以由麻醉醫(yī)師進行管理與監(jiān)護，手術室的監(jiān)護重點在心功能的監(jiān)護上。,45,病人體克、虛脫以及急性心肌衰竭的癥狀表現(xiàn)為血壓降低、心率過速、皮膚變蒼白及肢體末端變冷等。這里的關鍵在于監(jiān)護血壓參數，觀察大動脈的中樞壓力波以及動脈上末稍壓力波的形態(tài)；同時用心電圖了解心臟的節(jié)律、心電傳導系統(tǒng)狀態(tài)、冠狀動脈血流的變化、麻醉劑量的影響及缺氧狀態(tài)的有無。 進行腦手術時，必須監(jiān)控腦電圖的變化，并用EEG來了解麻醉深度。目前也利用聲光刺激引起誘發(fā)反應，實現(xiàn)對麻醉深度進行自動控制。 在進行體外循環(huán)時，用監(jiān)視

17、腦電圖來了解人工心肺機的血流灌注情況。也可用心電圖和腦電圖了解深度體溫過低時的情況。 在人工心肺機灌流過程中以中心靜脈壓作為一個重要參數來監(jiān)視灌溉的工作情況，了解驅出障礙性的心力衰竭狀況及估計靜脈血的供應情況。有的以此來決定大出血情況下的輸血量。 除此以外，用心音來估計低血壓時的血壓值，用循環(huán)血容量來評價循環(huán)系統(tǒng)出現(xiàn)的障礙。用測定動脈血中的pH、 Po2和Pco2來監(jiān)控血液中氣體交換情況和酸、堿平衡障礙的變化。,46,新生兒的監(jiān)護病房(NICU),早產兒及新生兒個體小，易感染，易受環(huán)境影響，而且活動頻繁，生理參數變化迅速。由于連鎖反應，一個障礙就會導致嚴重的后果。因此，對各種障礙應及時發(fā)現(xiàn),不

18、失時機地進行適當處理。新生兒監(jiān)護的內容有： 心率、血壓、呼吸數、體溫等呼吸和循環(huán)機能的監(jiān)護。 控制病人的周圍環(huán)境。 血液中的物理和化學變化,47,新生兒的狀況由床邊監(jiān)護儀監(jiān)視。通常用放置在胸部的一對電極檢出ECG，用它來監(jiān)護心率。心電也可以用檢測CO2的積聚和心肌缺氧狀態(tài)、高血鉀癥等。這對電極也用作阻抗測量電極，檢出新生兒在呼吸狀態(tài)下的阻抗變化。有些情況下，用紅外CO2分析儀分析呼氣中的碳酸氣濃度，以此來評價動脈血中的CO2分壓值。用測量血液中的氧飽和度及PO2識別大血管中、心臟內的異常血液分流和換氣障礙、彌散障礙、換氣血流分布比等。 早產兒和新生兒的體溫調節(jié)機構還未成熟，易受周圍溫度的影響。

19、六個月以下的嬰兒體溫下降的傾向，尤其是早產兒及新生兒，這種傾向更顯著，而且體溫下降急劇。如果不進行溫度處理，會引起呼吸障礙、CO2積聚等嚴重情況，所以溫度監(jiān)護是十分必要的。 早產兒及新生兒的病情變化急劇，故而必須設置報警。,48,心率、體溫、呼吸的報警界限可由醫(yī)生或護士來設定。通常呼吸在30次分以下及60次/分以上，在發(fā)生窒息、心率在100次/分以下或160次分以上及無ECG時發(fā)出報警；體溫以35為報警界限。由于新生兒常常體動和哭叫，影響所得的ECG和呼吸波，往往會發(fā)生誤報警，因此監(jiān)護常設有報警延時，其延遲時間在1030s內可調。目前的新生兒監(jiān)護儀還具有手動和自動記錄的功能，一旦報警后就能自動

20、開啟記錄器，描記下10s的ECG和呼吸波形。 通常ECG呼吸波顯示在CRT上，出現(xiàn)報警時，波形就自動凍結。以上這些功能大多數是通過微機來實現(xiàn)。 新生兒和早產兒有時需放入保育箱內，所以對箱內的溫度和濕度及氧濃度都要進行監(jiān)護。新生兒監(jiān)護儀中的Po2測量，一般采用無創(chuàng)傷的經皮氧法，即通過經皮測量動脈血中的Po2值，或通過耳垂間接測出血氧飽和度。,49,ICU/CCU集中監(jiān)護系統(tǒng)組成,中央監(jiān)護儀控制臺： 接受來自8個乃至16個床邊監(jiān)護儀的數據，進行處理。 床邊監(jiān)護儀： 對某一個病人的各種需要的生理參數進行監(jiān)測，并當病人被監(jiān)視的生理參數超差時，立即發(fā)出報警信號。,50,中央監(jiān)護系統(tǒng),51,中央監(jiān)護系統(tǒng)發(fā)

21、展趨勢,中央監(jiān)護系統(tǒng)具有更多的功能 生動靈活的顯示方式 強大的分析功能 多功能簡便的操作系統(tǒng)模塊化結構 高度集成化 產品數字化 聯(lián)機通訊 攜帶方便及合理的界面與外形設計 液晶顯示,52,床邊心電監(jiān)護儀,對心臟病患者實時、連續(xù)監(jiān)視心電波形，并顯示。 心電、心率異常時自動發(fā)出報警，自動記錄報警時的心電波形。 具有記憶功能，顯示并記錄報警前后心電波形，具有更高價值。,53,床邊心電監(jiān)護儀,長余輝示波管顯示心電波、指針式心率顯示、同步聲光顯示QRS、自動報警。 心電放大電路 心率監(jiān)護電路 示波顯示電路 穩(wěn)壓電源電路,54,心率監(jiān)測電路,除顫抑制電路 心電濾波電路 半波整流電路 閾值電路 比較電路 單穩(wěn)

22、電路 心率計數電路,55,Holter心電記錄儀,稱動態(tài)心電圖(Dynamic Electrocardiogram, DCG)或稱長程心電圖。臨床上能實現(xiàn)“長時間”和“動態(tài)”記錄心電圖。 攜帶在病人身上,24小時以上長時間對病人進行監(jiān)測,隨時捕捉病人在工作緊張勞累或精神刺激情緒激動或特殊狀態(tài)下心臟發(fā)生的病變反應。,56,動態(tài)心電儀的分類,Holter機的種類從結構上分類： 固態(tài)式、磁帶式 磁盤式、小型硬盤、閃存等 從應用上分類： 長時間記錄再回放 片斷式記憶和報警 完整記錄并有實時分析能力,57,技術要求,硬件技術： 1）對前置放大器： 性能、功耗、體積進一步改善 抗除顫、抗起搏脈沖、抗極化電

23、壓 頻響特性更平滑 2）對記錄媒質要考慮：存儲容量、功耗、體積等。 3）電源：使用開關電源、電池。,58,技術要求,抗干擾技術： 工頻干擾、基線漂移、電極接觸噪聲、電極極化噪聲、肌電干擾、放大電路內部噪聲、運動干擾 硬件50HZ陷波器只能作為選用件，多用軟件工頻陷波算法。 用自適應陷波、形態(tài)濾波等方法克服基線漂移。,59,Holter 檢測的臨床應用,了解不同人群中心律失常的發(fā)生率。 有助于猝死的機制分析 捕捉間歇性心律失常 發(fā)現(xiàn)無癥狀心肌缺血 監(jiān)測起搏器的功能 指導抗心律失常藥物的治療,60,Holter系統(tǒng)組成,Holter心電記錄儀由攜帶式記錄盒和快速回放分析部分系統(tǒng)（硬件和軟件）兩部分

24、組成。 記錄器為攜帶式記錄裝置,能連續(xù)記錄24h以上,要求體積小、重量輕、電池供電，便于攜帶。 記錄器受存儲器容量限制，分為全息記錄和選擇性記錄 隨存儲技術的發(fā)展，大容量的閃爍存儲器可高質量地全息記錄24h或更長時間的ECG信息。,61,Holter系統(tǒng)組成,回放系統(tǒng)主要由存儲信號解讀部分和分析軟件組成 ，存儲信號解讀部分是高性能的計算機系統(tǒng)，由回放器、預處理器、CPU、RAM、EPROM、顯示器、打印機、輸入輸出接口等組成，主要完成對所記錄的信號進行分析和統(tǒng)計，也能顯示、打印所存儲的具體信號波形作為醫(yī)生診斷的依據 。 回放器將調寬后的ECG信號經預處理送入A/D轉換，然后由計算機對心電信號進行分析和輸出。 回放和自動分析的速度一般可達記錄速度60倍以上，所以要求系統(tǒng)有非常準確、高效的自動波形特征提取和識別的能力，但為了提高識別的準確率，目前大部分分析系統(tǒng)都允許醫(yī)生參與識別工作，可以人為添加漏判或剔除誤判的信號波形，這樣的系統(tǒng)都必須有人機交互功能和快速索引功能，最終還能把結果（包括統(tǒng)計資料、各種代表性的波形）打印出來或存檔。 評判Holter 機的優(yōu)劣主要看軟件對自動檢測心