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1、第六章：医用监护仪器,病人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和系统。病人监护系统，它能进行昼夜连续监视，迅速准确地掌握病人情况，以便医生及时抢救，使死亡率大幅度下降,监护仪与临床诊断仪器不同，它必须24小时连续监护病人的生理参量，检出变化趋势，指出临危情况，供医生作为应急处理和进行治疗的依据，使并发症减到最少，最后达到缓解并消除病情的目的,常见的监护参数：,心电图和心律有创血压、无创血压、中心静脉压、动脉压心输出量体温呼吸血气,临床应用范围,目前广泛应用的自动监护系统有：手术中自动监护系统、手术后自动监护系统、外伤护理病房自动监护系统
2、、冠心病自动监护系统、分娩室自动监护系统、危重病人自动监护系统、新生儿和早产儿自动监护系统、高压氧舱自动监护系统等。,监护仪的分类,1监护仪器按结构可以分成以下四类：便携式监护仪、一般监护仪、遥测监护仪、Holter心电监测记录仪。,依据病症分类：有冠心病自动监护仪、危重病人自动监护仪、手术室自动监护仪、手术后自动监护仪、分娩自动监护仪、新生儿早产儿自动监护仪、放射线治疗室自动监护仪、高压氧仓自动监护仪等等。,根据功能分类：有床边监护仪、中央监护仪和离院监护仪三种，它们又各有智能化和非智能化之分。,自动监护系统的原理框图,该系统可分为三大部分：一是工业电视摄像与放像系统，用以监护病人的活动情况
3、；二是必要的抢救设备，它是整个系统的执行机构，例如输液泵、呼吸机、除颤器、起搏器等；三是多种生理参数智能监护仪。,第二节 生理参数的测量及监护仪的主要指标,主要监护参数：一、心电：通常用导联对心电图进行连续监测，对冠心病患者，往往还需要同时监测V5导联和导联I的心电图，不仅了解心搏情况，而且可以对心肌缺血、心肌梗塞、各种心律失常(如室颤、房颤、早搏、停博等)作出分析和判断。,二、心率：指心脏每分钟搏动的次数 瞬时心率：心电图两个相邻R-R间期的倒数F=1/T（次/秒）=60/T（次/分钟）平均心率：在一定计数时间内的R波的个数,三、呼吸 呼吸监护指监护病人的呼吸频率，即呼吸率。呼吸频率是病人在
4、单位时间内呼吸的次数，单位是次/分。,1、热敏式呼吸测量,用热敏电阻放在鼻孔处，当鼻孔中气流通过热敏电阻时，热敏电阻受到流动气流的热交换，电阻值发生改变。对于换热表面积为A，温度为T的热敏电阻，当感受到鼻孔内温度为Tf的呼吸气流的流动，热敏电阻上的对流交换热量为 是对流换热系数，Tf与人体温度接近，且恒温。若呼吸流速大，热交换Q就大,因此，热敏电阻温度T变化也较大,当鼻孔气流周期性地流过热敏电阻时，热敏电阻值也周期性地改变根据这个原理，将热敏电阻接在惠斯通电桥的一个桥臂上，就可以得到周期性变化的电压信号，电压周期就是呼吸周期，因此，经过放大处理后可以得到呼吸率。,2、阻抗式呼吸测量,人体呼吸运
5、动时，胸壁肌肉交变弛张，胸廓也交替变形，肌体组织的电阻抗也交替变化在监护仪中，呼吸阻抗电极可与心电电极合用，在检测心电信号时可同时检测呼吸阻抗变化和呼吸频率。,四、有创血压 五、无创血压 六、心输出量*七、体温八、脉搏*九、血气*,心输出量,血流量(Blood flow Volume)：单位时间内流过血管某一截面积的血量（mL/min or L/min）。心输出量(Cardiac Output)：是心脏每分钟射出的血量(L/min)。一般用肺动脉或主动脉中的血流量作为心输出量。,每搏输出量(Stroke Volume)：每次心搏的血液输出量。心输出量=每搏输出量心率,心输出量测量方法:,连续输
6、注指示剂稀释法稀释技术:把已知浓度的一些示踪物质注进心脏之前的静脉血流中,指示剂通过心脏之后,在其下游测出稀释后的浓度,由此算出心输出量.,质量传输原理:含有某种指示剂的血液流过机体时,机体向血液吸收或排除该指示剂,于是血液中指示剂浓度将发生变化:,1、Fick法,在开放血液循环中，以氧作为指示剂，由于肺毛细管与肺泡之间的氧交换量与肺血流量成正比，因此可以通过测量肺动脉（静脉血氧浓度）和腿动脉的氧浓度测量心输出量。Q为血流量(mL/min)；Ca为动脉血氧浓度(mL/L)；Cv为静脉血氧浓度(mL/L)；dV/dt为单位时间内氧消耗量(mL/min),dVdt是肺氧消耗量，它等于吸入气氧含量与
7、呼出气氧含量之差，用肺活量计测定，Ca用动脉心导管测定。Fick法测量精度高，是心输出量测定标准方法。,2热稀释法(自学),热稀释采用冷生理盐水作为指示剂，具有热敏电阻的SwanGanz漂浮导管作为心导管。热敏电阻置于肺动脉，向右心房注人冷生理盐水。心输出量可由StewartHamilton方程确定：,1.08是由注人冷生理盐水和血液比热及密度有关的常数，b0是单位换算系数，CT是相关系数，Vi和Ti是冷生理盐水的注入量和温度，Tb和Tb是血液温度和变化量。冷生理盐水可以用04 C的冰水液，也可用1925C的室温液。,体温,体温是了解生命状态的重要指标。监护仪中，体温的测量常采用负温度系数的热
8、敏电阻作为温度传感器，采用电桥作为检测电路。现在已有集成化测温电路可供选用。高档的监护仪可提供两道以上的测温电路，以测量两个不同部位的温差T=T2T1。体温探头（传感器）可采用体表探头和体腔探头，分别用来监护体表和腔内温度。因体温变化较慢，可采取间断采样测量的方式(05h2h测一次)；观察一昼夜体温变化情况。,脉搏,脉搏是动脉血管随心脏舒缩而周期性搏动的现象，脉博包含血管内压、容积、位移和管壁张力等多种物理量的变化,光电容积式脉搏测量,光电容积式脉搏测量是监护测量中最普遍的，传感器由光源和光电变换器两部分组成，它夹在病人指尖或耳廓上。光源选择对动脉血中氧合血红蛋白有选择性的一定波长的光，最好用
9、发光二极管，其光谱在610-7 710-7m。这束光透过人体外周血管，当动脉搏动充血容积变化时，改变了这束光的透光率，由光电变换器接收经组织透射或反射的光，转变为电信号送放大器放大和输出由此反映动脉血管的容积变化。,血氧饱和度,在O2运输中，O2主要与血红蛋白以结合形式存在于红细胞内，每100ml血中，血红蛋白结合氧的最大量称氧容量（oxygen capacity，OCP），血红蛋白实际结合的氧量称氧含量（oxygen content，OCN）。血氧饱和度为两者之比,血氧饱和度为氧含量与氧容量两者之比,正常血液中存在四种血红蛋白：即氧合血红蛋白(HbO2)、还原血红蛋白(Hb)、碳氧血红蛋白C
10、OHb、高铁血红蛋白(MetHb)，其中Hb与氧作可逆性结合，而COHb和MetHb不与氧结合，所以,测量原理,透射法:根据郎伯-比尔定律，当一束光照射到某种物质的溶液上时，物质对光有一定的吸收衰减，透射光强I与入射光强I0之间有以下关系：I=I0e-cd式中，为物质的吸光系数，c为溶液的浓度，d为光穿过的路径。,I0/I比值的对数称为吸光度D，因此上式可表示为：D=ln（I0/I）=cd若保持光的路径不变，吸光度便与物质的吸光系数和溶液的浓度成正比。,血液中氧合血红蛋白（HbO2）和还原血红蛋白（Hb）对不同波长的光的吸收系数不同，在波长为600nm 700nm的红光区，Hb的吸收系数比Hb
11、O2的大；而在波长为800nm 1000nm的近红外区，HbO2的吸收系数比Hb的大；在805nm附近是等吸收点。,测量方法,氧合血红蛋白和非氧合血红蛋白对不同波长红光和红外光的吸收存在差异，且每次脉搏搏动时，动脉血容量变化导致对不同波长光的吸收具有波动成分。所以采用两个波长的红光和红外发光器件依时序发红光不发光红外光不发光，交替工作。,不发光时光敏二极管检测到背景光和干扰信号产生的电流，发红光和红外光时光敏二极管检测到的是透射过人体组织的透射光的光电流以及背景光和干扰信号产生的光电流之和，通过差动放大器可以滤掉背景光和干扰信号产生的影响，得到发红光和红外光时透射光的光电流。进一步通过信号分离
12、可以得到红光和红外光透射信号的直流和脉动分量(IDC)R,(IDC)IR,(IAC)R,(IAC)IR,求出系数R=(IAC/IDC)R/(IAC/IDC)IR 经验公式：血氧饱和度 SaO2=AR2+BR+C 式中A、B、C为经验常数,呼吸末二氧化碳（PetCO2）监护,呼吸末二氧化碳（PetCO2）是麻醉患者和呼吸代谢系统疾病患者的重要检测指标。监测呼气末二氧化碳浓度，不仅可监测通气而且能反映肺血流，具有无创及连续监测的优点，从而减少血气分析的次数。,CO2测量主要采用红外吸收法，即不同浓度的CO2对特定红外光的吸收程度不同。因CO2能吸收4.3m红外线，用红外线透照测试气样后，光电换能元
13、件能探测到红外线的衰减程度，所获取信号与参比气信号比较，就能得到CO2浓度。,CO2监护由主流式和旁流式两种。主流式直接将气体传感器放置在病人呼吸气路导管中，直接对呼吸气体中的CO2进行浓度转换，然后将电信号送入监护仪进行分析处理，得到PetCO2参数；旁流式的光学传感器置于监护仪内，由气体采样管实时抽取病人呼吸气体样品，经气水分离器，去除呼吸气体中的水分，送入监护仪中进行CO2分析。,第四节：床边监护仪,床边监护仪是设置在床边与病人相连的监护仪，它可以监测心电、血压、呼吸、体温、心功能和血气等各种生理参数,一、床边心电监护,心电监护仪能够对心脏病患者施行实时、连续地监视心电波形，并予以显示。
14、在心电、心率出现异常时会自动发出警报，自动记录出报警时的心电波形，这是心电监护仪的基本功能。这种仪器的特点是应用微型计算机做数据处理，根据建立起的数理模型做出自动诊断。,二、多参数床边监护仪,多参数床边监护仪大多采用插件式结构，配置十分灵活，且相对独立，通过改变设置，可以作为床边监护仪，也可以作为中心监护仪。,第五节 动态心电图技术 Ambulatory ECG Techniques,动态心电仪（又叫Holter），为了及时发现和治疗早期心脏病和各类隐性、偶发性心律失常、心肌局部缺血，就必须有一种心电图仪能携带在病人身上，在病人正常工作、生活的情况下，小时以上长时间对病人进行检测，随时捕捉病人
15、在工作紧张劳累或精神受到刺激、情绪激动或特殊状态下心脏发生的病变反应。,五十年代末，美国科学家Holter首先发明了这种心电仪，人们叫它为Holter心电仪或叫动态心电仪，这种技术在临床上可实现“长时间”，“动态”记录的心电图，就称为动态心电图（dynamic electrocardiogram，DCG）。,动态心电图监护仪主要分为三类。第一类是长时间记录后再将所记录的心电图传入专用计算机进行回顾分析；第二类是当分析出患者出现异常心电图时记录下该时刻的片段心电图，故又称片段式心电监护仪，这种仪器一般能发生报警信息，但不能记录完整的心电图；第三类是既能记录完整的小时心电图又具有实时分析的能力，当患者发生恶性心律失常时仪器可以发出报警,
