第二部分-监护仪测量原理

第二部分：监护仪参数测量原理,深圳理邦精密仪器有限公司程招驰南北区服务中心主任兼多参、经颅产品代表chengzhaochi2010年6月21日,监护仪的发展史,手动监测生理参数：血压计心电监测设备:电信号提取设备+示波器单参数监护仪多参数监护仪监护网络与其它医疗设备连接,监护仪的分类,多参数监护仪重症监护仪麻醉监护仪肺功能监护仪心电监测仪脑电监测仪,血流动力学监测仪睡眠深度监测仪动态心电监测仪呼吸动力学监测仪,按产品性能和使用功能分,多参数固化式监护仪便携式监护仪插件式监护仪中央监护仪,按监测参数方法分,无创生命参数监测有创参数监测及特殊测试参数的监测（血气、生化分析监测、除颤及特殊麻醉气体的监测）。,监护仪所测量的参数分,电量（如心电信号，直接由电极拾取）非电量（如血压、体温、呼吸、血氧等都需要通过各种传感器拾取，然后转换为与之有确定函数关系的电信号，再经过放大、滤波、计算、处理等记录和显示）,理邦公司多参数产品介绍,理邦公司新系列多参数,多参网络,有线和无线,监护系统组成,传感器（或换能器）、信号处理系统，控制系统、显示和报警装置等组成。,传感器,主要是指各种电极和换能器。起两方面作用：首先是拾取人体生理或生化参数，其次是把拾取到的生理信号转换成相应的电信号输出。例如：体表接触电极，用作测ECG等，pH电极，用作测酸碱度；压力换能器，用作测脉管内压力或呼吸；其他还有气流速度与血流速度等检测器。,信号处理系统,主要是指电子线路和数字逻辑电路或是微处理机等。其作用是：（一）对传感器输出的电信号进行检测，放大，滤波和信号转换。（二）对生理或生化参数做出逻辑分析和计算，如做出心输出量估计，呼吸参数的计算、ECG的判读等。（三）从输入信号中截取所需信息，或是把处理以后的数据进行图像重建，并通过显示装置加以显示。（四）把处理分析结果与参考电平作比较，判断它是否超越正常范围，做出自动报警信息。,显示与报警装置,显示装置主要有指针式指示器、数字显示器、示波器或信号灯几种，报警装置主要分音响和视觉两类报警器。,控制系统,控制系统主要是指对仪器的操作使用。如监护仪的键盘，触摸屏等。,记录装置,用记录仪作永久的记录，将监视参数记录下来作为档案保存。,监护仪的测量参数,基本参数心电ECG呼吸RESP无创血压NIBP血氧饱和度SpO2脉搏Pulse体温TEMP特殊参数有创血压IBP心输出量CO呼气末二氧化碳EtCO2麻醉气体AG,心电,心电监测,心电图的来源,人体存在着生物电，许多器官或组织的活动的活动会产生生物电，它的异常会导致器官或组织功能的障碍。因此，监测生物电活动的变化，对于诊治各种疾病有重要的意义。如：心电图，脑电图，肌电图等。,心电监测,心电描记器,心电描记器，是爱因索文发明的弦线电流计。在弦线电流计中，在一个磁场的两极之间悬有一根很细的镀银的石英丝。在电流通过时，石英丝（或弦线）便摆动到一定的位置。通过把电极置于一个病人的手臂和肌腱上的方式能探测到心脏向全身泵送血液时通过心肌的电脉冲。使弦线电流计的弦在偏移时挡住一束光，在纸上留下阴影。用一条长长的感光纸，并让其不断地移动，从而能够画出心电图,心电监测,心电图的形成,心脏先后有序的电兴奋的传播，可经过人体组织传到体表，产生一系列的电位化，并被记录下来形成心电图.心电图反映的是心脏兴奋的产生、传播和恢复的生物电变化，是心脏各部分的许多心机细胞先后发生的电位变化的综合表现.注意:不是由于心脏的机械收缩所产生的,心电监测,心脏传导系统,心脏传导途径窦房结房室结房室束浦肯野氏纤维引起的心脏除极化心室收缩、泵血,心电监测,心电监测,QRS波群的命名,第一个向下的波为Q波；第一个向上的波称R波；R波后第一个向下的波称S波。（电压0.5mv的用大写字母描述）,心电监测,心电导联的概念,为了记录心电，将探测电极安置于体表相隔一定距离的两点，此两点即构成一个导联，两点的连线代表连轴，具有方向性。,心电监测,常用导联的种类,1标准肢体导联（双极导联）2加压单极肢体导联3胸导联,心电监测,常用导联的种类,1、标准肢体导联（双极导联）反应两个肢体间的电压差，无探查电极和无关电极之分,心电监测,2、加压电极肢体导联,在标准肢体导联的基础上，使肢体导出的电压增加半倍。分为AVR、AVL、AVF代表右上肢、左上肢、左下肢,心电监测,3、胸导联（单极导联）,心电监测,把探查电极放置在胸前的一定部位，这就是单极胸导联分为：V1、V2、V3、V4、V5、V6,心电各导联的形成,心电监测,各肢体导联的位置,心电监测,各胸导位置,心电监测,心电导联电极（三导）,心电监测,心电导联电极（五导）,心电监测,欧洲和美国标准中的导联名称,心电监测,胸前电极：,为一次性盘状电极片，具有以下特点：心电信号的信噪比大，肌电干扰小对病人四肢活动无影响使用氯化银电极，极化电位稳定，心电图基线稳定，交流电干扰较小电极留置时间较长，一次使用可达到4小时,心电监测,心电监测目的：,1心律监测（心律失常分析）2心率监测3ST段分析,心电监测,心电监测目的1心律监测,1心律监测：心跳的节律，即每次心跳的间隔周期是否相等。描述心脏运动的规律性。2心律失常的概念：是心跳规律和频率的异常，此时心房心室正常激活和传导发生障碍。,心电监测,正常心律（窦性心律）,异常心律,P波：反映心房除极过程。时间0.11秒，振幅0.25mVP一R间期：反映心房除极到心室除极的时间间隔，正常为0.12一0.20秒QRS波形：反映心室除极的全过程，正常为0.06秒一0.10秒ST段：正常下移0.05mV，上移0.lmVT波：为心室复极波Q一T间期：是心室开始除极到复极全部完成所需的时间,心电监测,心电标准波形演示,心律失常监护,什么叫心律失常正常的心律频率为60-100次/分钟（成人），比较规则。在心脏搏动之前，先有冲动的产生与传导,心脏内的激动起源或者激动传导不正常，引起整个或部分心脏的活动变得过快、过慢或不规则，或者各部分的激动顺序发生紊乱，引起心脏跳动的速率或节律发生改变，就叫心律失常。,心电监测,心电监测目的2心率监测,心电监测,2心率监测：单位时间内心脏每分钟跳动的次数,成人：60100次/分平均,75次/分小儿：100120次/分1岁以下：110130次/分新生儿：120140次/分,引起心率增快的原因：缺氧、发热、血压早期下降，失血、疼痛、药物、异位节律引起心率减慢的原因：极度缺氧、心肌缺血、心脏抑制药物中毒，危重情况、室颤、停搏、传导阻滞、高胛血症,心率和脉率的关系,心率：心脏每分钟跳动的次数脉率：每分钟心脏有效博动产生脉搏的次数,正常情况下两者一样在心律紊乱的情况下（如房颤）脉率（有效搏动）10mmHg，常见于多发性大动脉炎、血栓性闭塞性脉管炎等。脉压增大：主动脉瓣关闭不全、老年主动脉硬化、严重贫血等。脉压减小：主动脉瓣狭窄、心衰、低血压等。,无创血压监测,与柯氏音法对比,听诊法（uscultatorymethod）听诊法通过探测柯氏音来判定血压,故又称为柯氏音法,是目前临床上最常用的血压测量法振荡法测量血压的过程与柯氏音法是一致的。都是将袖带加压至阻断肱动脉血流，然后缓慢减压，其间手臂中会传出声音及压力小脉冲。柯氏音法是靠人工识别手臂中传出的声音，并判读出收缩压和舒张压。而示波法则是靠仪器识别从手臂中传到袖带中的小脉冲，并加以差别，从而得出血压值。,无创血压监测,无创血压测量的方法,人工监测：听诊法、触诊法电子方法：指容积脉搏波法动脉张力测量法振荡测量法,无创血压监测,临床意义,动脉血压与心输出量、总外周血管阻力有直接关系反映了心脏后负荷、心肌耗氧和做功情况反映了周围组织和器官血流灌注情况判断循环功能的重要指标,无创血压监测,测量注意事项,选择合适的袖套及模式设置标记中处对准肱动脉测量部位应与心脏（右心房）保持水平并外展45度（0.gmmHg/Cm)不能穿太厚的衣服，尤其是棉毛衣服袖套应松紧适中不要在有静脉输液或插导管肢体上安装袖带,呼吸监,无创血压监测,续上,测量过程手臂不能有挤压病人正在移动、发抖或痉挛，测量将会不可靠甚至不可能除非病情需要，不必频繁测量血压。频繁测量将影响结果的准确性心律失常病人用人工心肺机连接，将不能进行测量,无创血压监测,续上,病人正处于严重体克或体温过低，测压将不可靠，因为流向外周的血流减少会导致动脉脉动的降低心率低于4Obpm（心搏分）和高于24Obpm（心搏分）时不能进行测压。严重高血压：收缩压超过250mmHg，不能完全阻断血流，袖带可能持续冲气，量不出血压严重低血压：收缩压小于50一60mmHg，自动测压需要一定的时间（2分钟）续显示无法瞬间的血压变化，血压太低，连可能反复冲气,无创血压监测,影响NIBP测量的因素,要选择合适的测量袖带和测量模式；袖带不能绑在太厚的衣服上（尤其是棉毛衣服）进行测量；测量部位应与心脏保持水平；袖套松紧应合适；测量过程中手臂不可有挤压、放松袖套的动作；过于频繁的测量会影响测量准确度。7.血压低早晨、晚上、劳动、饱食、高热环境8.血压高寒冷、情绪激动、紧张、饮酒、吸烟左右差别10一mmHg10.上下差别下肢血压比上肢血压高30-4OmmHg11.男女差别男子稍高,无创血压监测,影响测量系统因素,排气速度数据处理方法系统稳定度绕扎袖带的松紧,无创血压监测,影响测量人体生理因素,血管的管径、壁厚、及弹性特征血管周围肌肉束的几何尺寸及力学特性生物材料的粘弹体特性人体的自我调节机制人体的包络线是手臂中多根动脉共同形成，这使得不同个体之间包络线的差异变大,无创血压监测,不适于进行测量的病人,严重低血压病人血压不稳定的病人休克病人镰状细胞疾病或任何皮肤伤害或预期会发生伤害的病人,无创血压监测,袖套,一次性：四种新生儿袖带：1#3.1一5.7CM2#4.3一8.0CM3#5.8一10.9CM7.1一13.1CM非一次性：新生儿袖带：6一11CM婴儿袖套成品：（一个月一1岁）(1岁一3岁幼）七）10一19CM、11一26CM小儿袖套：18一26CM成人袖套：13.1一23.scM、25一35cM、46一66cM（大腿）,无创血压监测,体温（）监测,体温监测,原理：采用负温度系数的热敏电阻（温度传感器），热敏电阻的阻抗值随温度的变化而变化从而获得体温测量体温监测常用于：新生儿、发热、休克的危重病人及低温麻醉的病人,体温探头外观图,纽扣形体表探头,圆柱形体表探头,体温监测,影响体温测量的因素,环境温度的影响：最佳24一25度，相对湿度40一50%用药的影响：强镇静药、兴奋剂手术中操作的影响：皮肤裸露，酒精消毒胸腹大手术和体腔大面积暴露静脉输血或大量输液腹腔冲洗液温度低其他因素：如本身疾病：败血症、甲亢、破伤风、输血反应等,体温监测,体温测量的种类,体表温度（体表探头）：表层的温度，它直接受外界温度的影响深层温度（中心温度，腔内探头）机体深部的温度，它相对稳定而均匀，受外界温度影响较小温差：中心温度和体表温度的差值用于低温麻醉手术监测，重症休克病人病情监护小儿温箱保温控制，体外循环心脏手术,体温监测,体温温度监测部位和优缺点,、口腔温度：简便易行，受进食和过度通气影响，不适于麻醉、昏迷病人、鼻腔温度：测温好，可反应脑温，迅速反应体温易受气流影响，有鼻腔损伤的可能、食道温度：近似中心温度，体外循环期间，能迅速反应心脏大血管血温变化，反应中心血流和心肌温度，易受探头位置深浅、气流温度影响、液窝温度：传统部位，也可适用不合作和昏迷病人腋温0.55度，相当于直肠温度，测量部位要保持干燥，要压紧10分钟。,体温监测,、直肠温度：和中心体温相差1，受粪便，腹腔冲洗，膀肤冲洗影响，但低温或体外循环体温变化，肛温反应慢深度：成人6cm小儿2一3cm、鼓膜温度：需要特殊设备，有损伤的可能、肌肉温度：少用，适用于监测恶性高热、中心血流温度：中心体温用肺动脉漂浮导管、心肌温度：针形探头置入右心室心肌内，连续监测，是体外循环心肌保护的重要指标,体温监测,正常体温值：腋窝温度：36.037.4口腔温度:36.737.7直肠温度:36.937.9影响体温的一般因素：昼夜节律性差异：不超过1季节、地区影响：夏季比冬季一般高0.3性别影响:女性体温平均比男性高0.3年龄影响:儿童、青少年较高,老年人较低些精神和体力活动影响:精神紧张,肌肉活动时体温升高,体温监测,有创血压（IBP）,血管直接插管后，测定血管内的实时压力即动态的血压数值。ART动脉压PA肺动脉压CVP中心静脉压RAP右房压LAP左房压ICP颅内压P1P2用户自定义,有创血压监测,测量原理,动脉穿刺外接压力传感器机器计算分析获得血压值利用流体压力传递，使血管内压力通过流体传到压力传感器，获得血管内实时压力变化的动态波形计算获得实时动态血压,有创血压监测,影响有创压准确性机械因素,测量的准确与否将取决于：1、压力放大电路。2、压力信号耦合传递。3、压力传感器特性。,有创血压监测,压力传感器,目前大多数监护仪所配置的是一次性的除了信号放大电路的线性度外，决定压力测量精度的关键指标是这个压力传感器的线性度、重复性和灵敏度，其中灵敏度将直接影响有创压测量对传感器的适应性于上述压力传感器一般是由多个压敏电阻构成的电桥组件，需要有创压测量电路提供恒定的源驱动，可以是电流或电压驱动当采用电流源驱动时应考虑有创压电路对这个桥路压敏传感器基阻抗的适应能力。,有创血压监测,IBP传感器（附件）,有创血压监测,有创血压的临床应用,危重病人血液动力学监测的主要手段一些心脏手术和其他重大手术时，对血压进行实时变化的监测具有很重要的临床价值,有创血压监测,适用条件,1各种重症体克，低血压病人（低于50mmHg)2严重心肌梗死和心力衰竭3体外循环心内直视手术4低温麻醉和控制性降压5呼吸衰竭6重危病人接受复杂大手术如严重高血压、心脏病人进行大手术、脑膜瘤、嗜铬细胞瘤手术摘除,有创血压监测,传感器和监护仪连接的关系,有创血压监测,动脉穿针部位,挠动脉、肪动脉、足背动脉、股动脉等常选用挠动脉：便于操作，易于观察动脉穿刺的并发症血栓栓塞（小血块，气泡，要连续冲洗）出血：加压包扎感染：导管是异物，视时间长短,有创血压监测,有创血压（IBP）操作步骤,连接传感器,灌注有抗凝剂的生理盐水,空气排空,压力校零,接好插管,穿刺血管,监测,有创血压监测,IBP测量注意事项（1),传感器校零应在开始监护前进行归零，且每天至少进行一次（每次拔插电缆后必须进行归零）将传感器置于和心脏同一水平位置传感器为一次性的，不能重新消毒或重新使用校准前，必须先进行校零在监护病人时，不能进行压力传感器校准。校准条件：每当启用新传感器时进行，或按医院规程指定的周期进行。,有创血压监测,IBP测量注意事项（2),有创血压比无创血压高5一20mlnHg测压路径必须保持通畅，不能有任何气泡或血凝块，经常用肝素盐水冲洗测压延长管不要长于1米，直径大于0.3Cm,质料要硬以防压力衰减同时固定好导管和换能器，以防滑动影响,有创血压监测,有创血压的适应症,1危重病人、复杂的大手术2体外循环心内直视手术3需低温或控制性降压的手术4严重低血压或休克病人的手术5需反复采取动脉血样的病人6需用血管活性药进行调控的病人7呼吸心跳停止后复苏的病人,有创血压监测,有创血压的优点,临床上血压测量的金标准及时和准确的监测病人的血压变化测量结果客观、准确、重复性好、实时性强、不受心律失常影响、抗运动干扰强、可以实现不同部位的血压测量经动脉穿刺置管后，通过电子换能器直接测定血压，能反映每一个心动周期的血压变化。,有创血压监测,有创血压的缺点,不同部位的动脉压存在差异监测开始前需对换能器进行校零经常用肝素液冲洗管道，以防凝血和堵塞测定仪的零点或换能器的位置应于心脏在同一水平要求牢固固定导管，防止导管位置移动或脱出，影响有创血压的测量,有创血压监测,有创血压的并发症,血栓形成或栓塞所致肢体缺血或坏死；出血；动脉瘤或动静脉瘘形成；感染等,有创血压监测,有创压准确度的检验多参数信号模拟器,将根据监护仪的要求设置压力传感器的灵敏度直接产生数字式的脉动压力信号，这是直接的压力信号，因此根据多参数信号模拟器来检验直接血压测量方法是可信的。目前多参数信号模拟器的有创压测量功能只限给出一组或者几组压力下的有创压模拟信号，所以根据这些模拟器仅能检测有限的有创压力波形和相关的血压监测参数对于有创压的测量范围可以进一步通过静态压力的测试来确认，这样也能确保有创压的测量范围、测量准确性和动态血压测量的实验室模拟器测试。,有创血压监测,水银压力计校准,有创血压监测,有创压准确度的检验多参数信号模拟器,将根据监护仪的要求设置压力传感器的灵敏度直接产生数字式的脉动压力信号，这是直接的压力信号，因此根据多参数信号模拟器来检验直接血压测量方法是可信的。目前多参数信号模拟器的有创压测量功能只限给出一组或者几组压力下的有创压模拟信号，所以根据这些模拟器仅能检测有限的有创压力波形和相关的血压监测参数对于有创压的测量范围可以进一步通过静态压力的测试来确认，这样也能确保有创压的测量范围、测量准确性和动态血压测量的实验室模拟器测试。,有创血压监测,呼末二氧化碳(tCO2)监测,呼末二氧化碳(tCO2)监测,CO2测量原理和方法,CO2测量原理主要是采用基于红外光谱吸收原理的测量方法,基于CO2能吸收波长为4.3um红外线的特性进行的。测量方法是将CO2气体送至测量室，一侧用红外线照射，另一侧用一传感器测出所接受红外线的衰减程度，其衰减程度与CO2浓度成正比。CO2分压和CO2浓度的换算关系式为：CO2分压(mmHg)=CO2浓度(%)*Pamp(环境压力),呼末二氧化碳(tCO2)监测,分类,根据红外传感器的连接方式不同可以分成主流式和旁流式。旁流式模块主要是由电路板，内置的旁流式红外传感器，抽气泵与控制等构成，在使用时还需要借助于外接水槽、干燥管和采样管等；主流式模块主要是由电路板和外置的主流式红外传感器，都具有自动定标和校正功能，通过串口和主控板进行关联和信息交换。,呼末二氧化碳(tCO2)监测,与患者的连接方式,呼末二氧化碳(tCO2)监测,老CPT注意事项,CO2校准,CO2校零进气口,CO2排气口,注：该两个口不能堵塞，否则会损坏CO2模块或测量不准。,呼末二氧化碳(tCO2)监测,RESPIRONICSCO2模块,新采用了Resprinice的外置CO2模块，具有主流和旁流两种配置可选。特点是：低流速、无水杯设计、结构紧凑、无需定期校验、专有采样管线将一次性使用之样品室与在线滤嘴合二为一以避免探头内部受到污染。,LoFloTM旁流模块,CAPNOSTAT5主流模块,呼末二氧化碳(tCO2)监测,CO2模块使用注意事项,在使用RESPIRONICS的CO2之前，请