2022年医学专题-第六章-医用监护仪器

第六章医用监护(jiānhù)仪器医用监护仪器的作用和分类(fēnlèi)常用生理参数的测量及监护仪的主要技术指标常用病人监护系统床边监护仪Holter心电监测记录仪第一页，共六十八页。1监护仪的作用(zuòyòng)监护仪是一种用以测量和控制病人生理参数,并可与已知设定值进行比较,如果出现超差可发出报警的装置或系统。作用：进行昼夜连续监视，迅速准确掌握病人情况，及时抢救(qiǎngjiù)，降低死亡率。监视和处理用药及手术前后的状况。第二页，共六十八页。2监护仪的分类(fēnlèi)按结构分类:便携式监护仪、一般监护仪、遥测(yáocè)监护仪、Holter依据病状分类：冠心病自动监护仪、危重病人自动监护仪、手术室自动监护仪…根据功能分类:床边监护仪、中央监护仪、离院监护仪、第三页，共六十八页。3自动监护(jiānhù)系统的原理框图信号的检测：通过传感器或电极获得(huòdé)各种生理参数。信号的模拟处理部分：对信号进行放大、采样、调制、解调、阻抗匹配等，同时减小噪声和干扰。信号的数字处理部分：包括对信号运算、分析和诊断，一般由计算机完成。信号的显示、记录和报警：使得人能够观察、记录和处理信号。抢救和治疗部分。第四页，共六十八页。4现代(xiàndài)监护系统的特点无线遥测技术：可对室内外病人和运动员进行实时检测，手术室病人降低转室过程中的死亡率。智能化：计算机能自动检查并控制全系统的协调工作(gōngzuò)。小型化：组件和设备的标准化，缩小整机的体积实用化：扩展设备的功能、加强显示设备的直观性、减少旋钮和增加软件共能。安全性：采用浮地、开关电源等隔离技术。第五页，共六十八页。5心电图的监测(jiāncè)采用一次性Ag-AgCl钮扣式电极(diànjí)，安放位置如图。正电极L黄负电极R红参考电极RF黑第六页，共六十八页。6心电图的监测(jiāncè)监护系统提供心电监护、心率监护，心率异常语音报警；

以及长达7天的监护数据回放等功能(gōngnéng)；

监护系统提供的心率监护是实时心率第七页，共六十八页。7心电图的监测(jiāncè)第八页，共六十八页。8心电图的监测(jiāncè)第九页，共六十八页。9心率(xīnlǜ)的监测心率上下限报警根据心电波形测定瞬时心率和平均(píngjūn)心率瞬时心率：两个相邻R-R间期的倒数平均心率：一定计数时间内，R波个数的比值。第十页，共六十八页。10呼吸(hūxī)的测量呼吸监护指监护病人的呼吸频率，即呼吸率。热敏式呼吸测量Q=α（T-Tf）ART=ROeα（1/T-1/T0）阻抗式呼吸测量根据肺阻抗的变化来测量。采用(cǎiyòng)L和RF两个电极第十一页，共六十八页。11呼吸(hūxī)监护呼吸监护是通过两个心电电极测量由胸廓活动所产生的胸部阻抗变化而获得的；呼吸监护是在心电监护同时完成的，它是由心电监护提供的附加有用信息；监护系统提供呼吸监护，呼吸异常语音报警；长达7天的监护数据(shùjù)回放等功能；监护系统每分钟的自动分析一次呼吸监护数据。第十二页，共六十八页。12呼吸(hūxī)监护第十三页，共六十八页。13呼吸(hūxī)监护回放第十四页，共六十八页。14血压(xuèyā)监护监护系统提供平均压、舒张压与收缩压监护；自动启动血压测量与手动即时血压监护；显示单位Kpa与mmHg可选；异常(yìcháng)语音报警；长达7天的监护数据回放等功能。第十五页，共六十八页。15血压(xuèyā)的测量有创血压测量系统由压力传感器、传感器帽、测压倒管、三通阀、冲洗阀等组成。1）将传感器和监护仪相连。2）将导管(dǎoguǎn)充满0.9%生理盐水，防止血液凝结。传感器和病人心脏保持同一水平面，减小误差。3）打开三通阀，进行血压测量。无创血压测量采用柯氏音法第十六页，共六十八页。16无创血压(xuèyā)监护第十七页，共六十八页。17无创血压(xuèyā)监护第十八页，共六十八页。18心输出量的测量(cèliáng)指心脏每分钟射出的血量。通过将一定量的指示剂注射到血液中，经过在血液中扩散，测定指示剂的变化来计算心输出量。1）Fick法（以氧作为指示剂）：测量肺动脉和肺静脉的氧浓度间接测出肺血流量，进而(jìnér)测出心输出量。测量精度高，是心输出量测定的标准方法。2）热稀释法（用冷生理盐水作为指示剂）：用热敏电阻置于肺动脉，感受注入右心房生理盐水后血液温度的变化。第十九页，共六十八页。19体温(tǐwēn)监护监护(jiānhù)系统提供体温监护(jiānhù)、体温异常语音报警；长达7天的监护数据回放等功能；体温监护每秒测量1次，连续60秒的数据计算后显示1次。第二十页，共六十八页。20体温(tǐwēn)的测量用热敏电阻作为传感器，测量电路用惠斯通电桥(diànqiáo)，将热敏电阻接在电桥(diànqiáo)的一个桥臂上，通过测量电桥(diànqiáo)的不平衡输出，可以测定体温。第二十一页，共六十八页。21体温(tǐwēn)监护第二十二页，共六十八页。22体温监护(jiānhù)回放第二十三页，共六十八页。23脉搏(màibó)的测量脉搏是动脉血管随心脏(xīnzàng)舒缩而周期性搏动的现象。采用光电容积式脉搏测量法，第二十四页，共六十八页。24血气(xuèqì)的测量血氧饱和度与脉率参数能够提供有关心脏与呼吸系统以及体内氧传输的信息，并以其无创性、连续性以及无痛而得到广泛(guǎngfàn)使用；监护系统提供血氧饱和度监护、脉率监护，血氧饱和度异常与脉率异常语音报警；以及长达7天的监护数据回放等功能；血氧饱和度与脉率监护每6秒自动计算1次并显示。第二十五页，共六十八页。25血气(xuèqì)的测量血气监护主要是指氧分压（po2）、二氧化碳分压（pco2）、和血氧饱和度SaO2。从氧离曲线(qūxiàn)可以看出，当（po2）高时，SaO2变化不大，当（po2）低时，SaO2变化较大。监护时，可通过测定（po2），再根据氧离曲线测定SaO2。第二十六页，共六十八页。26血氧饱和度第二十七页，共六十八页。27血氧饱和度和脉率监护(jiānhù)

第二十八页，共六十八页。28血氧饱和度回放(huífànɡ)

第二十九页，共六十八页。29监护(jiānhù)仪器的主要技术指标输入信号量程:包括上限和下限灵敏度:输出变化量和输入变化量的比值精度(jīnɡdù):真实值和理论值之差和满量程输出之比频率(pínlǜ)特性:频率(pínlǜ)特性的截止频率(pínlǜ)必须大于信号最高频率(pínlǜ)才不是真.第三十页，共六十八页。30监护(jiānhù)仪器的主要技术指标输入阻抗Vi=VS输入阻抗越高越好,但输入阻抗高,电路制作就越困难,也没有必要.共模抑制比CMRR=Gd/Gc,一般用对数形式表示.漏电流＜10μA:保证仪器(yíqì)不出现微电击和宏电击.第三十一页，共六十八页。31常用(chánɡyònɡ)的病人监护系统手术室中病人的监护(jiānhù)：心功能的监护、呼吸监护、脑电图的监护、心音、循环血容量等监护。高压氧舱中的病人监护：高压氧舱用以治疗可逆性的过氧、缺氧症。主要对生理参数的监护、高压氧环境监护。恢复室中病人的监护：从手术室转移至恢复室需观察和监护病人0.5~2小时，主要监护循环和呼吸系统的稳定性，发现和预防手术后并发症，减少死亡率。第三十二页，共六十八页。32常用的病人监护(jiānhù)系统分娩室中产妇的监护：主要监护母体、胎儿和分娩情况。从胎心音了解胎儿的情况，用阵痛图来了解子宫收缩和分娩的情况。新生儿的监护：心率、血压、呼吸、体温等呼吸和循环机能的监护。控制(kòngzhì)病人的周围环境。血液中物理和化学变化。危重病人的监护(ICU装置)冠心病的监护(CCU装置)第三十三页，共六十八页。33危重病人的监护(jiānhù)(ICU装置)将危重病人集中在一起进行管理，以便加强监护和治疗，同时配备必要而充分的设备和看护力量。在病房设计上一般采用U形设计，环绕中央控制台有6~8个带玻璃窗彼此相互隔音的小室或房间。病房中除配备空调、氧气(yǎngqì)等环境控制设备外，还有监护设备和抢救治疗设备。第三十四页，共六十八页。34ICU监护仪的监测(jiāncè)内容ECG：通常用导联Ⅱ连续监视，了解心肌功能状况。血压：直接法测量动静脉压，无创伤的间接法测量动脉压，包括收缩压、舒张压和平均压呼吸：每分钟呼吸数，呼吸压力(yālì)和呼吸量，判断病人是否存在呼吸障碍。体温：每隔几小时测定一次，了解病人是否存在炎症和病情趋势脉搏：用于探查挠骨动脉，测出脉搏数和脉搏强弱。第三十五页，共六十八页。35ICU监护仪的监测(jiāncè)内容EEG：诊断意识不清病人障碍所在，了解病情有无好转。血气分析：测量动脉血的PH值，po2、pco2。了解人工呼吸的疗效。并据此控制吸入氧气的浓度和必要的换气量。以上需要做抽血离体检查，所以难于实时监护。此外ICU室还需配备仪器(yíqì)测量血清电解质、糖、蛋白等参数，以确定营养、补液、输血等方针。第三十六页，共六十八页。36ICU主要(zhǔyào)由护士操作，因此设计仪器应力求简化、操作方便。床边监护仪应有报警装置，所监护参数的设定值由护土设置。报警应醒目，用数码管显示的生理参数清晰醒目；用CRT显示所监护的心电、呼吸及血压等波形清晰并可冻结，目前的监护仪还同时把数据和字符同时显示在CRT上。此外，还具有显示趋势图的功能，通常ICU由中心控制台管理，中心控制台除有报警、显示外，还有一台记录器，以便对报警病人的参数进行记录。第三十七页，共六十八页。37ICU监护仪的基本(jīběn)组成输入信号处理（心电放大器、呼吸放大器、血压放大器、血液温度放大器、体温放大器、A/D转换、前端接口）前端CPU协调数据采集、显示、通讯和驱动波形数据的视频显示波形和数据的视频显示触摸键选择病人的数据通过接口可实现同护士站的通讯模块接口可以扩展(kuòzhǎn)监护功能第三十八页，共六十八页。38医院(yīyuàn)ICU病房标准配置4~8台床边监护仪一台系统打印机一台遥测处理机2台中心监护仪一台用于显示床边机监测病人参数和波形(bōxínɡ)；另一台用于显示遥测的4~8个病人的参数和波形(bōxínɡ)。系统以局域网连接第三十九页，共六十八页。39遥控(yáokòng)报警(Alarmwarch)操作者能从某个床边机上看到另一个床边机的报警信号，当某个床边机超过所设定的报警限时它将自动(zìdòng)显示在荧光屏下1／3处，与此同时，有关的开关也同时显示以供选择，这一功能可使护土和医生在远离报警处调整报警限，分析和编辑心律失常等。任何数据可以在任何一个床边通过“ALARMWARCH”选择和服打印，一旦报警可在不同的8个地点同时收看该病人的情况。任何监测数据都可用遥控监视(Remoteview)在任一床边机上立刻选择，从荧光屏下1／3处显示出来。操作者在使用遥控监视时不会中断该机的正常床边监测功能。强有力的PCMS联网(Ethernet)可提供任何一个床边到另一个床边及中心台的趋势图，所有趋势图和数据可从床边机上打印出来。第四十页，共六十八页。40冠心病的监护(jiānhù)(CCU装置)冠心病的监护(CCU装置(zhuāngzhì))一般心肌梗塞死亡的人多数是在冠心病发作后一星期死去的，在这段容易引起死亡的短时期内，必须进行严密的监护和治疗。收容这样的病人并进行强有力的诊断和治疗的场所就是冠心病监护病房、所用的装置称为CCU(冠心病监护病房)。冠心病人需要安静的环境，只要进行严格的监护，一有变化就立即采取治疗措施，这难关是可以渡过的。第四十一页，共六十八页。41急性心肌梗塞症中有一半是由心律不齐发展到室颤而死亡的；另一半是由于循环衰竭、血压下降、冠状动脉灌注减小到心肌功能下降这样一个恶性循环而死亡的。前者可用除颤器治疗。心脏病致死原因是心律不齐。用CCU监护心电，每当发生异常时，就应立即发出警报，并用笔(yònɡbǐ)式记录仪描记下报警前10~15s的心电波形。监护仪有时还包括对血压、呼吸及体温的波形显示和报警。第四十二页，共六十八页。42CCU监护仪的基本(jīběn)组成表面电极、信号放大处理(chǔlǐ)、显示器、心率计、报警系统心电记录器、数据存储器、电极脱落报警、起搏器脉冲抑制第四十三页，共六十八页。43手术室中的病人(bìngrén)监护(RecoveryRoom/SICU)手术是在局部麻醉下或全身麻醉下对人体进行外科手术治疗。为了确保(quèbǎo)手术安全地进行，所以必须时刻监护病人的状态。对一些简单的手术，因其时间短，一般只需每5分钟测量—次血压、心率和呼吸数就可以了。对一些利用体外循环的大的心脏手术、大血管手术、脑外科手术，特别是同时采用低温法的场合，病人状态变化很大，影响条件也很复杂，手术时间很长，单靠麻醉医师进行监护的方法是不够的，这就必须对病人的生理参数及影响生理数据的一些外部环境进行综合性的监护,外部环境包括温度、湿度、麻醉器及自动呼吸保护器的工作状态等。维持生命最重要的是心脏的泵作用以及肺的呼吸作用。呼吸可以由麻醉医师进行管理与监护，手术室的监护重点在心功能的监护上。第四十四页，共六十八页。44病人体克、虚脱以及急性心肌衰竭的症状表现为血压降低、心率过速、皮肤变苍白及肢体末端变冷等。这里的关键在于监护血压参数，观察大动脉的中枢压力波以及动脉上末稍压力波的形态；同时用心电图了解心脏的节律、心电传导系统状态、冠状动脉血流的变化、麻醉剂量的影响及缺氧状态的有无(yǒuwú)。进行脑手术时，必须监控脑电图的变化，并用EEG来了解麻醉深度。目前也利用声光刺激引起诱发反应，实现对麻醉深度进行自动控制。在进行体外循环时，用监视脑电图来了解人工心肺机的血流灌注情况。也可用心电图和脑电图了解深度体温过低时的情况。在人工心肺机灌流过程中以中心静脉压作为一个重要参数来监视灌溉的工作情况，了解驱出障碍性的心力衰竭状况及估计静脉血的供应情况。有的以此来决定大出血情况下的输血量。除此以外，用心音来估计低血压时的血压值，用循环血容量来评价循环系统出现的障碍。用测定动脉血中的pH、Po2和Pco2来监控血液中气体交换情况和酸、碱平衡障碍的变化。第四十五页，共六十八页。45新生儿的监护(jiānhù)病房(NICU)早产儿及新生儿个体(gètǐ)小，易感染，易受环境影响，而且活动频繁，生理参数变化迅速。由于连锁反应，一个障碍就会导致严重的后果。因此，对各种障碍应及时发现,不失时机地进行适当处理。新生儿监护的内容有：心率、血压、呼吸数、体温等呼吸和循环机能的监护。控制病人的周围环境。血液中的物理和化学变化第四十六页，共六十八页。46新生儿的状况由床边监护仪监视。通常用放置在胸部的一对电极检出ECG，用它来监护心率。心电也可以用检测CO2的积聚和心肌缺氧状态、高血钾症等。这对电极也用作阻抗测量电极，检出新生儿在呼吸状态下的阻抗变化。有些情况下，用红外CO2分析仪分析呼气中的碳酸气浓度，以此来评价动脉血中的CO2分压值。用测量血液中的氧饱和度及PO2识别大血管中、心脏内的异常血液分流和换气障碍、弥散障碍、换气血流分布比等。早产儿和新生儿的体温调节机构还未成熟，易受周围温度的影响。六个月以下的婴儿体温下降的倾向，尤其是早产儿及新生儿，这种倾向更显著，而且体温下降急剧。如果不进行(jìnxíng)温度处理，会引起呼吸障碍、CO2积聚等严重情况，所以温度监护是十分必要的。早产儿及新生儿的病情变化急剧，故而必须设置报警。第四十七页，共六十八页。47心率、体温、呼吸的报警界限可由医生或护士来设定。通常呼吸在30次／分以下及60次/分以上，在发生窒息、心率在100次/分以下或160次／分以上及无ECG时发出报警；体温以35℃为报警界限。由于新生儿常常体动和哭叫，影响所得的ECG和呼吸波，往往会发生误报警，因此监护常设有报警延时，其延迟时间在10~30s内可调。目前的新生儿监护仪还具有手动和自动(zìdòng)记录的功能，一旦报警后就能自动(zìdòng)开启记录器，描记下10s的ECG和呼吸波形。

通常ECG呼吸波显示在CRT上，出现报警时，波形就自动冻结。以上这些功能大多数是通过微机来实现。

新生儿和早产儿有时需放入保育箱内，所以对箱内的温度和湿度及氧浓度都要进行监护。新生儿监护仪中的Po2测量，一般采用无创伤的经皮氧法，即通过经皮测量动脉血中的Po2值，或通过耳垂间接测出血氧饱和度。第四十八页，共六十八页。48ICU/CCU集中监护系统(xìtǒng)组成中央监护仪控制台：接受来自8个乃至16个床边监护仪的数据，进行处理。床边监护仪：对某一个病人的各种(ɡèzhǒnɡ)需要的生理参数进行监测，并当病人被监视的生理参数超差时，立即发出报警信号。第四十九页，共六十八页。49中央监护(jiānhù)系统第五十页，共六十八页。50中央(zhōngyāng)监护系统发展趋势中央监护系统具有更多的功能生动灵活的显示方式强大的分析(fēnxī)功能多功能简便的操作系统模块化结构高度集成化产品数字化联机通讯携带方便及合理的界面与外形设计液晶显示第五十一页，共六十八页。51床边心电监护仪对心脏病患者实时、连续监视心电波形，并显示。心电、心率异常时自动发出报警，自动记录报警时的心电波形。具有记忆功能，显示并记录报警前后(qiánhòu)心电波形，具有更高价值。第五十二页，共六十八页。52床边心电监护仪长余辉示波管显示心电波、指针式心率显示、同步声光(shēnɡɡuānɡ)显示QRS、自动报警。心电放大电路心率监护电路示波显示电路稳压电源电路第五十三页，共六十八页。53心率(xīnlǜ)监测电路除颤抑制电路(diànlù)心电滤波电路半波整流电路阈值电路比较电路单稳电路心率计数电路第五十四页，共六十八页。54Holter心电记录仪称动态心电图(DynamicElectrocardiogram,DCG)或称长程心电图。临床上能实现“长时间”和“动态”记录心电图。携带在病人身上,24小时以上长时间对病人进行监测,随时捕捉病人在工作(gōngzuò)紧张劳累或精神刺激情绪激动或特殊状态下心脏发生的病变反应。第五十五页，共六十八页。55动态(dòngtài)心电仪的分类Holter机的种类从结构上分类：固态式、磁带式磁盘式、小型硬盘、闪存等从应用上分类：长时间记录(jìlù)再回放片断式记忆和报警完整记录并有实时分析能力第五十六页，共六十八页。56技术(jìshù)要求硬件技术：1）对前置放大器：性能、功耗、体积进一步改善抗除颤、抗起搏脉冲、抗极化电压频响特性更平滑2）对记录(jìlù)媒质要考虑：存储容量、功耗、体积等。3）电源：使用开关电源、电池。第五十七页，共六十八页。57技术(jìshù)要求抗干扰技术：工频干扰、基线漂移、电极接触噪声、电极极化噪声、肌电干扰、放大电路内部噪声、运动干扰硬件50HZ陷波器只能作为(zuòwéi)选用件，多用软件工频陷波算法。用自适应陷波、形态滤波等方法克服基线漂移。第五十八页，共六十八页。58Holter检测(jiǎncè)的临床应用了解不同人群中心律失常的发生率。有助于猝死的机制分析捕捉间歇性心律失常发现无症状心肌缺血监测起搏器的功能指导(zhǐdǎo)抗心律失常药物的治疗第五十九页，共六十八页。59Holter系统(xìtǒng)组成Holter心电记录仪由携带式记录盒和快速回放分析部分系统（硬件和软件）两部分组成。记录器为携带式记录装置,能连续(liánxù)记录24h以上,要求体积小、重量轻、电池供电，便于携带。记录器受存储器容量限制，分为全息记录和选择性记录随存储技术的发展，大容量的闪烁存储器可高质量地全息记录24h或更长时间的ECG信息。第六十页，共六十八页。60Holter系统(xìtǒng)组成回放系统主要由存储信号解读部分和分析软件组成，存储信号解读部分是高性能的计算机系统，由回放器、预处理器、CPU、RAM、EPROM、显示器、打印机、输入输出接口等组成，主要完成对所记录的信号进行分析和统计，也能显示、打印所存储的具体信号波形作为医生诊断的依据。回放器将调宽后的ECG信号经预处理送入A/D转换，然后由计算机对心电信号进行分析和输出。回放和自动分析的速度一般可达记录速度60倍以上，所以要求系统有非常准确、高效的自动波形特征提取和识别的能力，但为了提高识别的准确率，目前大部分分析系统都允许医生参与识别工作，可以人为添加漏判或剔除误判的信号波形，这样的系统都必须有人机交互功能和快速索引功能，最终还能把结果（包括统计资料、各种(ɡèzhǒnɡ)代表性的波形）打印出来或存档。评判Holter机的优劣主要看软件对自动检测心律失常，并进行分类，以及对分析仪误判时修改更正的人机对话功能。第六十一页，共六十八页。61Holter系统分析功能：双通道24h心电图记录(jìlù)20M动态存储器液晶显示，配合6*8键盘实现参数设置能实时分析11种常见异常心电波实时监护报警功能独立产生心电分析报告第六十二页，共六十八页。62系统硬件结构(jiégòu)框图采用89C196单片机系统和