完整版)心电监护仪器的原理及使用毕业设计

1、题目:分院:专业:学号:姓名:毕业设计（论文）心电监护仪器的原理及使用卫生分院医用电子仪器与应用XXXXXXXXX指导老师:XXX完成日期：2014 年 3 月 25摘要心电护测仪是结合心电监测技术与移动计算技术，对心电异 常变化进行实时动态监测预警的辅助性诊断设备。该设备具有 心电信息的采集、存储、智能分析预警等功能。并具备精准监 测、触屏操控、简单便捷等特点。关键词作用功能监护仪是一种以测量和控制病人生理参数，并可与已知设定 值进行比较，如果出现超标可发出警报的装置或系统。监护仪 与监护诊断仪器不同，它必须24小时连续监护病人的生理参数, 检出变化趋势，指出临危情况，供医生应急处理和进行治

2、疗的 依据，使并发症减到最少达到缓解并消除病情的目的。监护仪 的用途除测量和监护生理参数外，还包括监视和处理用药及手 术前后的状况。心电监护仪能随时随地24小时连续监测和记录心电数据，自 动根据患者当前的心电基础数据，跟踪捕捉患者具有临床价值 的动态变化数据并自动存储，无需医生和患者人工设置，有效 减轻医院医生工作负荷。心电监护仪实现了各种人体运动状态 下的心电信号监测，通过客户端软件、远程数据中心分析系统 和医学专家团队进行多层次、多角度分析判断，并通过健康热 线给予用户医疗建议。心电监护仪采用大尺寸触摸屏设计，这 意味着用户可以直观地通过屏幕进行各种功能的操作，使用简 单便捷。心电监护仪可

3、以有效屏蔽肌电信号、电磁信号干扰， 保证了心电数据的精准性和分析的有效性，对心脏异常状况监 测有临床意义。一、概述监护仪功能各异，其具体工作原理也不同，但一般都是通过传感器感应各种生理变化，然后放大器会把信息强化，再转换成电信息，这时数据 分析软件就会对数据进行计算，分析和编辑，最后在显示屏中的各个功能 模块显示出来，或根据需要记录，打印下来，当监测的数据超出设定的指 标时，就会激发警报系统，发出信号引起医护人员的注意。心电监护仪是 医院实用的精密医学仪器，能同时监护病人的动态心电图形、呼吸、体温、 血压（分无创和有创）、血氧饱和度、脉率等生理参数。多参数监护仪可以实时、连续、长时间地监测病人

4、的重要生命体征参数，具有很重要的临 床使用价值。随着传感技术的发展，病人监护技术也得到了飞速发展。多参数监护仪可以实时、连续、长时间地监测病人的重要生命体征参数，具 有很重要的临床使用价值。随着传感技术的发展，病人监护技术也得到了 飞速发展。心电监护仪是一种以测量和控制病人生理参数， 并可与已知设 定值进行比较，如果出现超标，可发出警报的装置或系统。监护仪与监护 诊断仪器不同，它必须24小时连续监护病人的生理参数，检出变化趋势， 指出临危情况，供医生应急处理和进行治疗的依据，使并发症减到最少达 到缓解并消除病情的目的。监护仪的用途除测量和监护生理参数外，还包 括监视和处理用药及手术前后的状况。

5、1 .临床作用：及时反映病人的瞬间电生理变化、监测病人的生命体征信息帮助临床准确发现问题、处理问题，保证病人生命安全2 .适用范围：病情危重，需要进行不间断的监测心搏的节律、频率 及体温、脉搏、呼吸、血压、血氧饱和度的患者3 .正确使用：（1）准确安放ECG监护电极。监护仪设计中，心电信号的提取及分 析计算决定了心电电极必须准确安放，才能监测出标准的心电图，显示出 心律。在实际应用中，有人把标有 RA （右臂），LA （左臂）电极不是放在 紧挨锁骨下靠肩端，却放在胸口上，造成心电图不标准，心率不显示的情 况。QRS8幅足以触发心律计数及报警；不妨碍操作（如电除颤）。监 护仪有3导联合5导联监护

6、，准确的电极安放位置如图所示。电极颜色为美 国标准，括号内为欧洲标准。图1为3导联电极安放：RA （右臂）白色电极放在右锁骨下，LL （左腿）靠近右肩。LA （左臂）黑色电极放在左锁骨下，靠近左肩红色电极放在左下腹。 图2为5导联电极安放：RA （右臂）白色电极放在右锁骨下，靠近右肩。LA （左臂）黑色电极一一放在左锁骨下，靠近左肩。C （胸）棕色电极照图3放在胸上。RL （右腿）绿色电极放在右下腹。LL （左腿）红色电极一一放在左下腹。图3是对于5导联胸电极安放，放在下列位置之一以获得最佳品质的信号：V1在胸骨右缘第4勒间；V2在胸骨左缘第4勒间；V3在 V2和V4勺 中间位；V4在左锁骨中

7、线第5肋间；VS在左腋前线，水平位同 V4; V6在左 腋中线，水平位同V4; VE位于剑骨突起处图13辱联电核安放图2 5导联电眾安就BBS罄导联电根安放为了准确放置和监护V导联，定好第四肋间位置很重要。第四肋间位 置是通过首先定好第一肋间位置来决定的。由于病人的体型不同，要准确 地摸出第一肋间位置是很困难的，首先摸出一小块的突出体称为“Lewis ”角在这里，胸骨骨体与肋骨柄联结，然后决定第二肋间位置。 胸骨突起部分指示第二肋连接的地方，而在此处正下方位置就是第二肋间 位置。在胸上探摸并往下数一直到定出第四肋间为止。（2）皮肤的准备。皮肤是不良导体，因此要获得电极和皮肤的良好 接触，病人的

8、皮肤准备是非常重要的。建议：如果需要的话，在电极安放 处剃毛；用肥皂和水彻底洗净皮肤（不可使用乙醚或纯酒精，因为这会增 加皮肤阻抗）干擦皮肤以增加组织的毛细血管血流，并除去角质层和油脂（可用一次性电极片上配有的黑点细砂纸。）在安放前安上弹簧夹或钦纽。（3）带有起搏器的病人。监护仪设定为手动模式时起搏脉冲在显示 屏上是大小不变的，这样就可以独立增加 ECG波幅，设定QRS佥测电平使 它高于起搏脉冲，保证只有 QRS综合波，才能使心律计数器准确计数。(4) 设定报警上下限：一般根据各个病人的临床情况设定报警上下 限。心律报警上限设定在 QRS佥波中也很重要，不应把上限设得太高，否 则可能导致心律计

9、数误计。一般心率报警上限不要比此病人的每分心律高 出超过20次/min。二、重要参数1 .监护仪的基本参数：(1) 心电监测(ECG):持续显示心电活动、持续监测心率、及时诊断心 律失常、持续观察S-T段T波，判断有无心肌损害与缺血及电解质紊乱、 监测药物的治疗效果、判断起搏器功能正常心率成人 60100次/分。LA,(2) .呼吸监测(RESP):利用两个电极之间的阻抗进行呼吸监测，监测 时常遇见呼吸波形振幅过低，计数不准。使用时 I导-水平安放RA和 II导-对角安放RA和LL连线避开肝区、心室脉动，血流产生伪差。不适 合监护活动幅度很大的病人成人正常呼吸频率 1620次/分。(3) 血氧

10、饱和度监测(SP02):02+还原血红蛋白(Hb) 氧合血红蛋白(Hbo2)Spo2=HbO 牽含量 /(Hb+HbO2)氧容量X 100%(4) 脉搏血氧定量法：依据光被动脉血红蛋白吸收量的变化得到动脉波 算出SpO2及脉率。健康成年人 SpO2正常范围是95%-100%(5) 血压监测(无创(NBP)有创(ABP、CVP):成人正常血压：收缩压90140mmH、舒张压6090mmH。选择合适袖带、适用的肢体周长，肘关节上1-2cm,1-2横指宽度是肢体周 径的40% 50%或上臂长度的2/3充气部分足够环绕肢体 50-80%动脉标 识。安放前确认袖带已完全放气，勿过紧。2 .连接步骤：皮肤

11、准备-安放电极-确认监测仪电源接通-设置参数-观察指标三、分类1 按厂家分类：(1) 国产：国内目前有很多品牌，但是目前临床应用最广泛的是金科威 和迈瑞.其他还有深圳纽泰克，北京麦邦，武汉思创，宝莱特等等。(2) 进口 ：目前国内常见的有GE飞利浦、惠普、日本光电、西门子、 美国太空、Drage、CSI、Detx-omda等,但进口仪器价格普遍偏高,在国 内医院应用并不广泛。2 .根据监测参数分：单参数监护仪：如血压监护仪、血氧饱和度监护仪、心电监护仪等。多功能、多参数综合监护仪：可同时监护心电(1) 单参数监护仪：如血压监护仪、血氧饱和度监护仪、心电监护仪等。(2) 多功能、多参数综合监护仪

12、：可同时监护心电、呼吸、体温、血压、 血氧等参数。(3) 插件式组合监护仪：它是由各个方面分立可拆卸的生理参数模块和 一台监护仪主机构成，用户可按照自己的要求选购不同的插件模块组成一 个适合自己特殊要求的监护仪。3 根据功能分为：床边监护仪(六参数监护仪)、中央监护仪、动态心电 监护仪，心电图机(最原始的一种)，颅内压监护仪，除颤监护仪，多普勒 胎心监护仪，胎儿监护仪，母婴监护仪等。(1) 床边监护仪是设置在病床边与病人连接在一起的仪器，能够对病人 的各种生理参数或某些状态进行连续的监测，予以显示报警或记录，它也 可以与中央监护仪构成一个整体来进行工作。(2) 中央监护仪又称中央系统监护仪，它

13、是由主监护仪和若干床边监护 仪组成的，通过主监护仪可以控制各床边监护仪的工作，对多个被监护对 象的情况进行同时监护，它的一个重要任务是完成对各种异常的生理参数 和病历的自动记录。(3) 动态心电监护仪(遥测监护仪)使病人可以随身携带的小型电子监 护仪，可以在医院内外对病人的某种生理参数进行连续监护，供医生进行 非实时性的检查。(4) 心电图机是监护仪家族里最早期的产品之一， 也是比较原始的一种， 工作原理大致是经心电导联线收集人体心电数据，最后经热敏纸把数据打印出来。(5) 颅内压监护仪 颅脑手术后病人的颅内压变化直接影响到病人的安 危。颅内压的监护不但能早期发现术后可能发生的颅内并发症一一出

14、血或水肿，及时作出必要的处理。颅内压监护是目前较为安全的方法(6) 除颤监护仪是将几千伏的高压存储在大电容中，然后通过放电控制 器，控制在几秒钟内通过电极板向胸壁或直接向心脏放电，使颤动的心脏 全部除极。由于窦房结产生的信号最强，因此将重新支配心脏的收缩。(7) 多普勒胎心监护仪是一种监护胎儿心率数据的单参数监护仪，一般 分为两种：台式，手握式。此产品主要适用于乡镇医院和个人家用。(8) 胎儿监护仪工作原理是由超声发射电路驱动电声换能器发出超声波， 将超声探头紧贴腹壁正对胎儿心脏，换能器就能接受反射回来的超声波并 把它转换成电信号即超声回波信号。最后在屏幕上显示出来。测试项目： 胎儿心率，宫缩

15、压力，胎动。(9) 母婴监护仪是同时监护母亲和胎儿的监护仪。工作原理是由超声发 射电路驱动电声换能器发出超声波，将超声探头紧贴腹壁正对胎儿心脏， 换能器就能接受反射回来的超声波并把它转换成电信号即超声回波信号。 最后在屏幕上显示出来。测试项目：心率、心电、呼吸、体温、无创血压、 血氧饱和度、胎儿心率、宫缩压力，胎动四、设计原理1 原理：心电图和心律监护是监护系统的主干，心律失常分析是心电监 护的核心。心电图(ECG监护产生一个病人心电活动的连续波形以准确 地评估病人当时的生理状态，对心肺复苏期间、需持续监测生命体征及存 有心律紊乱高危因素的患者可进行心电监护。为了分析心律失常的类别，心电图QR

16、S波、P波和S-T的检测方法一 般由下列过程组合而成：滤波、幅值度量、峰值检测、间隔检测等。一旦 QRS佥出后，根据医学上各种心律失常的定义，参照 QR和RS的斜率，QRS 波的宽度，R-R间隔等特性，就可以确定各种心律失常的性质。一些低端 监护仪对于心电图的识别与自动分析未能达到临床医生要求，但可以作为 初筛和动态观察，要明确诊断，还应借助常规心电图。2. 监护仪的物理结构监护仪一般由传感器、前置放大器和计算机系统组成，各种生理信号由传 感器转换成电信号，经前置放大器放大处理后送入计算机进行结果的显示、 存储、打印和管理等。按其物理结构可分为如下三种：(1) 单参数监护仪，如血压监护仪、血氧

17、饱和度监护仪、心电监护仪等。(2) 多参数监护仪，可以同时监护心电、呼吸、体温、血压、血氧饱和 度等参数。这类监护仪一般是为满足普通临床科室的需要而设计的。(3) 插件式监护仪，由各种可拆卸的生理参数模块和一台监护仪主机构 成，可根据不同的临床监护参数需要，选购不同的插件模块来组成一个适 合自己特殊要求的监护仪。这类监护仪采用模块化设计，模块采用国际标 准接口，即插即用，可灵活方便的组合临床监护参数，满足不同监护病人 的需要。3. 监护仪的显示技术数码管(LED显示):只能显示数字结果，不能显示波形信息，主要用于早 期的单参数监仪。CRT （阴极射线管）显示：这是一种较普遍、较成熟的显示器。优

18、点是分 辨率高、价格低廉，尤其是单绿色显示器，可减低眼睛的疲劳度，很受医 生的欢迎。缺点是体积大，整机不易小型化，而且有高压辐射，容易发热LCD显示：即液晶显示，优点是体积小、功耗小、价格低、无辐射，缺点 是亮度低、视角小、寿命短。90年代中期，彩色TFT技术的问世，克服了 单色LCD的固有缺点，尽管其成本高，但由于彩色显示令人赏心悦目，体 积又小，因此很快被各厂家采用。TFT的优点是彩色、分辨率高、体积小 无辐射、无发热EL显示（电致发光显示）：EL显示器在TFT显示器出现之前，曾一度用于 高档的监护仪，它除了具有 LCD的优点之外，还具有亮度高、视角大的优 点，缺点是成本很高。因此，随着

19、TFT的发展，EL显示器在监护领域的应 用将逐步被TFT所取代。五、常规保养监护仪置放固定位置，通风，避免阳光直射。用干布定期擦除尘埃， 保持屏幕清洁光亮。压力传感器金属膜平素应用盖盖之防止损坏。心电导 联线不能弯曲过度防止导联线断裂。适当清洁，保持仪器外壳干净、无污 迹，消毒清洁前关闭监护仪、断开电源。选择洗涤液（肥皂水、乙醇、含 氯），禁止浸泡、滴入液体（开关、接口）。绝不使用摩擦性材料、防止清 洁剂残留、消毒前须先清洁。线缆应无角度盘旋或圆圈扎起，妥善固定放 置，勿折叠受压、定期进行安全检查与功能测试。血氧探头和胎心探头应 轻放，避免激烈撞击，保持传感器清洁。对于要长时间进行工作的监护仪

20、， 在不需要监测血氧饱和度时，可以通过调整系统配置来关闭此功能，如果 此机器有此项设置可拔掉传感器与主机连接的接口，从而延长此种传感器 的使用寿命。触摸屏不准时，应及时校准。减少使用故障，杜绝隐患，提 高多参数监护仪在使用中的准确性和安全性，保障患者和医护人员的人身 安全。妥善固定各导线，避免折叠、扭曲、缠绕等。每次使用完毕，用清洁微湿的软布或酒精棉球擦拭机壳外部、各导联线，再用干布擦干，必要 时可使用肥皂液擦拭；血压袖带的布套可取下清洗、浸泡消毒或高压消毒。 使用中的监护仪周围应留出至少 5cm空间以保证空气流通，使用期间监护 仪上禁止覆盖任何物品。专人管理，定期检查、消毒、维修、保养。六、

21、常见故障排除电监护仪作为一种精密电子设备，自身的故障率并不高，常见的监护 仪故障多为非机械性的(即因操作不当、设置不当或患者方面等因素引起 的)，是可以通过各种方式调节恢复正常的。同时，随着监护仪器的越来 越精密，对于如何正确有效地使用监护仪器，就要求我们护理人员不断提 高自身的综合素质。护理管理人员应有计划、系统地对护理人员进行相关 方面的培训，护理人员应不断提高 自身的业务水平，以提高排除故障的能 力、减少故障的发生率。同时，护理人员应掌握患者的心理活动，利用心 理知识对患者进行心理护理，使患者以最佳心理状态接受心电监护仪的监 测。1 .故障现象：接上导联线而无心电波形，屏幕显示“电极脱落

22、”或无提 示。(1)故障分析与排除：先观察屏幕上是否有心电基线走动，如果没有， 则故障可能出现在主板上，尝试关机再开机后仍有此问题，需与供应商联 系；如果有心电基线，但是基线静止不动，则检查仪器是否处于冻结状态。 检查导联模式，如果是五导联模式，但是只用了三导联的接法，部分导联 肯定无波形。在确认心电极片贴放位置，心电极片质量无问题的前提下， 将此心电电缆线与其它机器上的互换，以确认是否心电电缆故障，是否电 缆老化、插针断。若无备用设备，检查所有心电导联是否导通，用万用表 测量，若电阻为无穷大表明导联线断路，贝炖更换导联线；若排除心电电 缆故障，可能原因为参数插座板上的“ ECG言号线”接触不

23、好，或心电板、 心电板与主板连接线、主板故障。(2)排除方法：检查所有心电导联外接部位与人体相接触的三/五根延长线到心电插头上相应的三/五根触针之间应导通，若电阻为无穷大表 明导联线断路，则应更换导联线。如心电显示波形通道显示“无信号接收”， 则表示心电测量模块与主机通讯有问题，关机再开机后仍有此提示，需与 供应商联系。2 故障现象：心电波形干扰大，波形不规格，不标准。(1) 检查方法：首先应当排除来自信号输入端的干扰，如病人运动，心电极片失效，心电导联线老化，接触不好的情况。将滤波模式打到“监护” 或者“手术”，效果会好一点，因为这两种模式下滤波带宽较宽。 若手术下 波形效果也不好，请检查零

24、地电压，一般要求在5V以内，可单独拉一根地线以达到良好接地的目的。 若接地也不行，可能是来自机器内部的干扰， 如心电板屏蔽做的不好等原因。此时应更换配件试试。排除方法：将心电幅度调到合适值，可观察到整幅波形。(2) 故障分析与排除：在无血氧数据及波形时，查看屏幕血氧波形上方 是否显示探头脱落，查看探头是否接好。在探头显示脱落的情况下，检查 血氧探头的情况：外观是否有破损；血氧探头正常情况下，在指头没有插 入之前发光二极管是间歇性亮的，指头进去之后则是长亮，发现有问题则 更换探头，故障要是仍存在，则可能是接口传输方面或血氧模块故障。有 血氧数据和波形，却无心率数值显示，进入 ECGS置菜单，检查

25、心率来源 选项，选择正确的来源方式即可。3 .故障现象：屏幕显示的呼吸波形太弱，观察不便。(1) 检查方法：检查心电电极片是否放置正确，电极片质量如何以及人 体接触电极片的部位是否清洗干净。(2) 排除方法：清洗干净人体接触电极片的部位，正确贴放质量良好的 电极片。4 .故障现象：当打开仪器时，屏幕无显示，指示灯不亮；外接电源时， 电池电压低报警，然后机器自动关机；未外接电池时，电池电压低报警， 然后自动关机，即使给机器充电也无用。(1) 检查方法：在仪器没通交流电的情况下 ，检查12V电压是否偏低。该故障报警说明电源板上输出电压检测部分检测到电压偏低，可能为电源 板检测部分出故障或电源板输出

26、故障，也可能是后端负载电路故障引起。 有装电池时，此现象说明监护仪工作在电池供电状态且电池电量基本用完， AC输入未正常工作。可能原因是：220V电源插座本身无电，或保险丝烧 断。未外接电池时，判断可能是充电电池坏了，或者电源板/充电控制板故障引起电池无法充电。(2) 排除方法：将所有连接部位连接可靠，接通交流电给仪器充电。5 .故障现象：开机有显示，但出现白屏、花屏。(1)检查方法：白屏、花屏，说明显示屏有逆变器供电，但是无主控制 板的显示信号输入。可通过按血压测量键，打气要是正常，说明仪器能进 入系统工作状态，可能是屏坏或者屏到主板接线插头接触不良；若按血压 测量键时，要是不能打气，可能是

27、主控板故障。排除方法：更换显示器， 或检查主控板接线插头是否接触良好。无法正常打气时，需更换主控板。(2)排除方法：更换显示器，或检查主控板接线是否稳固。VGA无输出时，需更换主控板。6 故障现象：开机无显示，出现黑屏现象。检查方法：黑屏，说明显示屏没有逆变器供电。首先通过查看交流指示灯 是否亮，判别电源是否正常工作，能正常工作时，按开机键一段时间后， 通过按血压测量键，判别仪器是否能正常开机工作。能开机工作，则需检 查逆变器、显示屏和液晶屏接线。交流电源指示灯不亮时，用万用表检查 保险丝是否烧毁，电阻无穷大时，说明烧毁；检查15V开关电源输出是否正常。7故障现象：心电扫描基线不能稳定在显示屏

28、上，时而漂出显示区域。(1) 检查方法：仪器使用环境是否潮湿，仪器内部是否受潮；检查电极 片质量如何以及人体接触电极片的部位是否清洗干净。(2) 排除方法：将仪器连续开机 24小时，自身排潮。更换良好的电极 片，清洗人体接触电极片的部位。8 .故障现象：在监护过程中，无血氧波形，无血氧数值。(1) 检查方法：换一个血氧探头，若也不行可能是血氧探头或者血氧延长线故障。看看型号对不对，迈瑞公司血氧探头用的比较多的是MINDRAY和Masimo两种，互不兼容。看看血氧探头有无红光闪动，若无闪动，是 探头组件故障。如有血氧初始化错报警，则为血氧板故障。(2) 排除方法：手指探头内如无红光闪动，可能是导线接口接触不良， 检查延长线和插座接口部位。气温冷的地区，尽量不让病人手臂暴露在外 以免影响检测效果。不能在同一侧手臂进行血压测量和血氧测量，以免手臂被压迫而影响测量。如血氧显示波形通道显示“无信号接收”，则表示血氧模块与主机通讯有问题，请关机后再开机，若仍有此提示，则需更换 血氧板。本论文的完成，得益于老师传授的知识，使本人有了完成论文所要求 的知识积累，更得益于导师从选题的确定、论文资料的收集、论文框架的 确定、开题报告准备及论文初稿与定稿中对字句的斟酌倾注的大量心血， 在此对导师表示感谢！在这里，还要特别感谢大学三年学习期间给我诸多 教诲和帮助的各位老师，你们给予我的指导和