医学监护仪器.ppt

3医疗监测设备、3.1患者监测设备概述3.2生理参数测试和监测主要指标3.3常用患者监测系统3.4床边ECG显示器，第一，患者监测设备概述，患者监测器可以与已知的可以测量和控制患者生理参数的设置值进行比较，是在发生超额错误时可以触发警报的设备或系统。用途：生理参数测量和监测药物及围手术期状态监测和治疗，与临床诊断仪器的差异：需要长期持续监测患者的生理参数。检测变化趋势，指出病危的情况。随着电子仪器和计算机技术的快速发展，多种医学显示器也迅速发展，从单个生理参数的监测到生物电、血压、心率、呼吸、体温、血流等多个参数的联合监测。从单一病床监控发展到对多个病床的持续监控。最新显示器使用计算机技术，使用无损检测技术、遥测技术等实时分析、处理、标记和记录大规模检查数据，及时报警或自动启动救护车设备，还可以预测疾病情况的趋势。显示器在临床中使用时，与其他设备一起配置监控系统，对患者进行监控。监控系统一般由监控摄像机和图像系统、监控患者活动状态三部分组成；二是整个系统执行机构所需的结构设备，如注入装置、呼吸机、除颤器、起搏器等。第三，多通道生理参数监视器，包括信号检测部分(例如传感器和电极等)；信息处理部分(例如模拟信道过滤、放大、信号转换、数字信号处理等)；终端标记部分(例如，数据卷标记、警报标记、模拟标记等)。显示器分类，1 .监控设备可以分为四类：便携式显示器、普通显示器、遥测显示器。2，根据疾病分类：冠心病自动监测、重症监护室自动监测、手术室自动监测、术后自动监测、分娩自动监测、新生儿早产儿自动监测、放射治疗室自动监测、高压氧仓自动监测等。3，根据使用范围分类：床边显示器、中央显示器和脱离显示器三种，分别具有智能性和非智能性。4、按功能分类：单参数显示器和多参数显示器。2、生理参数测试，一般监测生理参数，心率、呼吸、血压、心跳输出量、体温、脉搏血氧饱和度，2.1心脏电导连接：3个或6个，最多12个电极：个肢体指南3个或4个；3个(r，l，RF)监护肢体指南和胸部指南至少5个，通常用reed持续监测心电图，冠心病患者有时需要同时监测V5 reed和reed I的心电图，以了解心跳情况，以及心肌缺血、心肌梗塞、各种心律失常(如室颤、心房颤动、早期心电图和心电图之间的差异，2.2心率，心率测量以心电图波形为基准，测量瞬时心率和平均心率：心电图中相邻两个R-R间隔的逆平均心率：在一段时间内求出R波数的比率监视器的心率警报范围：低限制：20-100次/min限制：80-240一般的呼吸测量方法为：1、热敏呼吸测量2、阻抗呼吸测量、2.3.1、热敏呼吸测量、热敏电阻放在鼻孔中，当鼻孔的气流通过热敏电阻时，减压是通过流动气流的热交换改变电阻值的方式。对于传热表面积为a、温度为t的热敏电阻，当感应鼻孔内温度为Tf的呼吸气流的流动时，热敏电阻的对流换热系数为对流换热系数，Tf接近人体温度，恒温。呼吸流速大，换热q大，热敏电阻温度t的变化也大。当鼻孔气流周期性地流动热敏电阻时，热敏电阻值也会周期性地变化。根据该原理，将热敏电阻连接到惠特布里奇的腿臂上，可以获得周期性变化的电压信号，因为电压周期是呼吸周期，所以放大处理后可以获得呼吸率。2.3.2，阻抗呼吸测量，人类呼吸运动，胸壁肌肉交变松弛，胸腔也交替变形，肌肉组织阻力也交替变化，变化量为0.1 3，这种称为呼吸阻抗(肺阻抗)的阻抗变化显示出呼吸活动和线性关系。特性：呼吸阻抗电极和心电电极；桥式激励电源使用20-100 khz高频电源。胸部阻抗包括感应、容积电阻、电阻，但胸部通过50KHz到100KHz(例如62.5KHz)的高频电流时，胸部阻抗等于纯电阻，可以通过胸部电阻的变化来检测呼吸。激励是恒流源。2.4，血压，血压是血管内血液对单位面积血管壁的横向压力。血压包括动脉血压、毛细血管血压和中心静脉血压。我们测量的血压主要指动脉血压，包括收缩期血压和舒张期血压。收缩期血压(高压):心脏收缩时动脉血压最高的数值，舒张期血压(低压):心脏松弛时动脉血压最低的数值，2.4，血压，测量血压可以进行意外检查和无创检查。动脉插管压力计或压力传感器肠道检查法是正确的测量，但因为给患者带来痛苦，所以只适用于心血管手术。1905年由俄罗斯医生Korotkoff开发的清津法，又名科里奥利法。有血压测量方法，考氏音法以1323厘米的起诉介质包裹在上臂中间，输出管连接在水银压力计上，在基牛梅下的上臂动脉搏动部位放置听诊器。用橡皮球将空气注入空气袖子，当袖子的内部压力大于收缩压力(PS，即“高压”)时，动脉被挤压闭合。然后以2-3 mmhg/sec的速度呼吸，监控切音。科里奥利声是血液通过压迫逐渐打开的动脉血管时产生的间歇性声音。2 . 4 . 1 keneime法，keneime分为5个阶段，第一个相对应是袖子的眼压低于收缩期血压，在血管开始产生间歇性血流时发生，因此此时水银压力计指示收缩期血压；第五个相当于袖子内压刚刚降低的肠压(PD，所谓的“低压”)，血流开始从血管中持续通过，鼻子的声速从减弱转变为消失，水银压力计的指示就是舒张压力。自20世纪70年代以来，由微处理器控制，通过手动或空气泵自动充气，通过手动或电磁阀自动释放，由微码自动判断和测量，显示出LCD数值的收缩、舒张、平均压力、心率等。科里奥利音法的核心是分辨血流中的声音信号，基于声音的变化。与一般临床应用相一致，具有容易被医生认可的优点。缺点是测量准确度低，需要多次测量。基于科里奥利音阶的电子血压计也有这个问题。电子装置的拾音装置容易被外部噪音干扰，结果偏差大，无法直接测量动脉平均压力。因此，在血压测量技术中，逐渐被振动法取代。振动测量法是20世纪70年代开发的测量血压的新方法。像传统的科里奥利音法一样，为了阻止动脉血流，需要袖子带。但是，在发射过程中，不是检测科里奥利音，而是通过压力传感器检测癌症内气体的振动波。这个振动波源于动脉壁的振动。理论计算和实验证明，该振荡波对动脉壁收缩期压力、舒张期压力和平均压力都有一定的函数关系。2.4.2，振动测量方法(示波器方法)，收缩压力，平均压力，舒张压，振荡波放大，过滤后，检出包络，使用特定标准确定对应于收缩压力，舒张压力的包络线。这种关系一般是使用经验值获得的。该方法不受工人的主观影响，避免了易受环境干扰的科里奥利音法的缺点，可以精确测量平均压力。缺点是胳膊肌肉的收缩或心房颤动时的测量资料不准确。示波器血压测量系统设计图、血压测量模块结构、压力放大部分、气动部分、示波器血压测量软件流程、2.4.3超声波方法、超声波测量血压结构、无创动态血压监测最早于林曼等1962年开发，并应用于临床。从半自动开始，随着电子技术的迅速发展，美国首先开发并应用了全自动动态动态动态血压显示器。这台仪器可以在1 60分钟内随意调节膨胀间隔。我国也在1992年成功开发。应用比较广泛的制造商是北京同事光电技术公司、长春曙光、重电池等制造商的产品。其中，北京同事光电技术公司还推出了与心电图同步记录，观察心肌缺血、心律失常和血压变化之间的因果关系等工具，具有很大的临床价值。另外，根据脉搏传输时间的不同，还可以采用动脉容积钳法、动脉压力测量等非侵入性连续血压测量。但是，这种方法还在研究中，有着广阔的前景。2.5心输出量，心输出量是指心脏在单位时间内输出的血液量(L/min)。是衡量心脏功能的重要指标。每页打印输出(StrokeVolume):每心跳的血液输出。心搏输出量=每搏心输出量计，心搏输出量测量方法：显示器中心搏输出量测量经常使用冷液(生理盐水或葡萄糖溶液)作为指示剂，感热是传感器。由心脏插入肺动脉的浮动导管向右心房注入冰冷的液体。当冷液体与血液混合时，会发生温度变化，当混合液体流入肺动脉时，温度变化由导管的前热敏电阻检测，可以根据注入瞬间和混合后的温度计算心输出量。该方法高精度反复测量不同时间的心输出量，测量到间隔最短的两分钟。热稀释法，热稀释法使用冷盐水作为指示剂，热敏电阻Swan-Ganz防冻剂作为心脏管。放置在热敏电阻肺动脉，将人体冰冷的生理盐水注射到右心房。心输出量可以由斯图尔特汉密尔顿方程确定。1.08是关于生理盐水和血液比热和密度的常数，B0是单位转换系数，CT是相关系数，Vi和Ti是冷盐水的注入量和温度，TB和Tb是血液温度和变化量。冷盐水可以使用0 4c的冰液或19 25c的室温液。除了以上创造热稀释法外，还有以下几种方法：1、微创测量方法，典型的代表性超声多普勒方法；2、心血管磁共振成像、部分CO2呼吸暂停法、心脏阻抗谱、脉搏波追踪法等无创测量方法；3、动态测量的情况下，主要在心脏阻抗映射及脉搏波追踪等方面开发的穿戴式和移动心输出量测量技术。2.6体温，体温是了解生命状态的重要指标。显示器中，体温测量是温度传感器，热敏电阻，经常使用电桥作为检测电路。现在可以选择集成温度测量回路。例如：PT100，0 时电阻为100，温度每增加1 ，电阻变化为0.39。在某些特殊情况下，为了避免交叉传染，还可以使用红外非接触温度测量技术。显示器中温度测量精度必须为0.1 ，并有快速温度测量响应。红外温度测量除了在医学领域外，还广泛应用于宇宙、电力、热能等诸多领域。2.7脉，脉包含多种物理量常用的传感器，如血管血压、容积、位移和管壁张力，从光电、压电、心脏信号中提取，压电传感器使用压电传感器，压电传感器放在脉搏跳动较大的地方，将压力信号转换为电信号输出。放大、过滤、收集、显示输出。近年来，光电子检测技术在临床医学上迅速发展。这主要是因为光能避免强烈的电磁干扰，具有高绝缘性，可以非侵入性地检测患者的各种症状信息。用光法提取指尖脉搏光信息受到了从事生物医学仪器工作的专家和学者的关注。照片体积法主要使用由发光二次管和光电二极管组成的光电传感器测量脉搏，这是发光二极管通过手指传递光，通过手指组织的血液吸收和衰减，由光电二极管接收的测量原理。手指动脉血在血液循环过程中周期性波动，因此光的吸收和衰减也是周期性脉动的，因此感光二极管输出信号的变化也反映了动脉血脉动的变化。放大处理，收集显示，光电转换，放大成型，计数显示，发光，接收，2.8呼吸末端的二氧化碳监测，呼吸末端的二氧化碳(PetCO2)监测呼气末的二氧化碳浓度，不仅能反映通气，还能反映肺部血流，通过非创、连续监测的优点，减少血气分析次数。CO2测量主要使用对红外线的CO2吸收度不同的红外吸收法。CO2通过吸收4.3m红外线，通过红外透射测试气体样本，然后通过光电交换元件检测红外衰退程度获得的信号与基准气体信号进行比较，得到CO2浓度。二氧化碳监测由主流和侧流进行。主流将气体传感器直接放置在患者呼吸导管中，直接切换呼吸气体的CO2浓度，然后将电信号发送到显示器进行分析，并获得PetCO2参数。由旁边流动的光传感器放置在显示器内，实时采集患者呼吸气体样本，通过轻水分离器去除呼吸气体中的水分，然后发送到显示器进行CO2分析。2.9氧饱和度，通过肺循环将红细胞的血红蛋白和氧气结合，通过动脉血流输送到人体的各个部分。氧饱和度代表了100毫升血液中血红蛋白与实际结合的氧气的最大比例。该指标是衡量呼吸道、循环系统是否正常的重要临床指标。测量氧饱和度的传统方法是使用分光光度计进行采血检测。血氧饱和度测量目前广泛使用透射法(或反射法)双波长(红r: 660nm和红外光IR: 920nm)光电子检测技术，通过动脉血红色吸收引起的交变成分的非IIR/IR和非脉动组织(表皮、肌肉、静脉血等)光电信号的脉动规律与心跳规律一致，因此可以根据信号检测周期同时确定脉搏，所以也称为脉搏血氧饱和度测量。下图是在测量氧饱和度时放入手指的方法。测量原理，透射方法：根据lanber-bill定律，在某些物质的溶液中发光时，物质对光有一定的吸收衰减，透射强度I和入射强度I0之间存在以下关系：对于I=i0e-CD表达式，材料的吸收系数，c是溶液的浓度，d是光通过的路径。I0/I比率的对数称为吸光度d，因此常识可以表示为：d=ln (i0/I)=保持CD光源的路径不变时，吸光度与材料的吸光系数和溶液的浓度成正比。血液中的氧合血红蛋白(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到700nm的红色区域，Hb的吸收系数大于HBO 2；在波长为800n m到1000nm的近红外区域，HbO2的吸收系数大于Hb。805纳米附近有等吸点。测量方法、氧合血红蛋白和氧合血红蛋白在不同波长的红光和红光的吸收上存在差异，每次脉搏跳动，动脉血容量的变化，导致不同波长光的吸收有波动成分。因