体温监测仪器和术中保暖设备课件

体温监测仪器和术中保暖设备医用电子监测仪器的概述

•医用电子仪器一般可分两大类：1、生理信号监测：测量人体的各种生理参数。

在体信息检测---体温、心电、动脉氧分压。离体信息检测---血气分析仪、超声诊断仪。2、治疗：产生外部能量和物质并施加于人体以干扰其生理过程。如呼吸机、麻醉机，人工心肺机，输液泵等。医用电子监测仪器的基本构成电子监测仪包括：信号采集、信号预处理、信号处理、信号显示、数据储存和传输、反馈/控制和刺激/激励、信号校准等部分医用电子监测仪器的基本构成（一）生理信号采集系统1、生理信号采集系统包括被监测对象、传感器或电极，是医用电子仪器的信号源。2、传感器是将生物体的物理（化学）信号转换为电（磁）信号的能量转换部件。3、电极是直接提取生物体电信号的部件医用电子监测仪器的基本构成（二）信号预处理1、信号预处理包括输入过载保护，放大、滤波等，放大电路是其核心部分：电磁干扰引入、放大电路、滤波电路、惠斯通电桥干扰源1、电磁干扰的形成包括三个要素干扰源（能产生一定的电磁能量而影响周围电路正常工作的物体或设备）耦合通道（传导耦合等引入方式）敏感电路（接受电路）2、生物电测量过程中主要的干扰源是近场50Hz干扰，而各种生物电信息均含有该频率的成分，且信号强度远小于干扰。干扰源干扰是通过耦合通道影响电路的，耦合途径主要有：1、传导耦合-经导线传播2、经公共阻抗耦合-仪器与仪器之间有公共接地近场感应耦合、包括电容性耦合和电感性耦合3、近场感应耦合4、人体电容性耦合5、人体电感性耦合放大电路放大电路的作用是：将采集到的微弱生理信号放大，同时抑制输入的干扰信号和电路噪声信号运放:放大电路由多级电路构成，每一级承担不同的功能，现代微电子技术将这些多级电路集成在一块芯片上，构成了集成运算放大器，简称运放放大电路1、理想的差分放大器具有以下特点：（1）零点漂移抑制零输入零输出（2）差模信号放大-大小相等，方向相反（3）共模信号抑制-大小相等，方向相同（4）共模抑制比（CMRR）差模信号的电压放大倍数Aud与对共模信号的电压放大倍数Auc之比。CMRR越大，此时差分放大电路抑制共模信号的能力越强，放大器的性能越好2、差分放大器的性能直接决定了集成运放的性能。滤波电路滤波电路又称滤波器，是具有频率选择作用的电路或运算处理系统，具有滤除噪声和分离各种不同信号的功能。•按处理信号形式分模拟滤波器和数字滤波器。•按功能分低通、高通、带通和带阻。•按电路组成成分LC无源、RC无源、有特殊元件构成的无源滤波器和RC有源滤波器滤波器高通滤波器；允许信号中较高频率成分通过的滤波器低通滤波器；允许信号中较低频率成分通过的滤波器带阻滤波器除信号中某个频率范围的成分外，允许其他频率通过的滤波器带通滤波器：只允许信号中某个频率范围成分通过的滤波器惠斯通电桥电桥是用比较法来测量阻抗值的桥式电路分为直流电桥和交流电桥，前者用于测量电阻，后者用于测量电容、电感。医学电子仪器中常用的电桥是直流单臂电桥，又称惠斯通电桥（wheatstonebridge）。根据惠斯通电桥工作时是否平衡来区分：平衡电桥（用于测量具有稳定状态的电阻阻值）非平衡电桥。惠斯通电桥平衡电桥UAD=UAB医用电子监测仪器的基本构成三、信号处理1、信号处理是将预处理完成的模拟信号（analogsignals）转换成数字信号（digitalsignals）并送入计算机处理，通过软件完成运算和分析，处理完成的数据分别供显示、记录、储存、传输和反馈控制用。医用电子监测仪器的基本构成2、信号处理ADC：完成A/D功能的集成电子器件称为A/D转换器（analogtodigitalconverter，ADC）ADC将时间和幅度都连续的模拟量转换为时间和幅度都离散的数字量。这一转换经历取样、保持量化和编码四个阶段。（1）取样和保持为保证取样的准确，取样频率不少于输入模拟信号频谱中最高频率的2倍。（2）量化和编码

量化：将取样获得模拟信号转换为数字量。舍尾取整法和四舍五入法。编码：将量化结果转换为相应代码。二进制码和BCD码。医用电子仪器的主要技术指标（一）准确度（accuracy）

衡量仪器系统误差的量值，表示测量值与理论值的偏离程度（二）精密度（precision）

对测量结果区分程度的度量也称重复性（三）灵敏度（sensitivity）

输出变化量与引起它变化的输入量之比（四）输入阻抗(inputimpedance)

指输入变量与相应的应变量之比。医用电子仪器的主要技术指标（五）频率响应（frequencyresponse）

仪器保持线性输出时允许其输入频率变化的范围（六）信噪比（signaltonoiseratio）信号功率与噪声功率之比，噪声是指被测信号以外的所有其他干扰信号（七）零点漂移（zerodrift）仪器的输入量为零时，输出量偏离原始值的现象。（八）共模抑制比（common-moderejectionratioCMRR）差模信号增益与共模信号增益之比体温监测仪器

目录第一节温度检测的方法和原理第二节体温的监测第三节术中保暖设备温度检测的方法和原理按测量原理热膨胀式测温法热敏电阻测温法辐射温度测量法化学测温法热电偶测量法声学温度测温法压力测温法按测温仪器与被测体的接触方式接触式非接触式第一节温度的基本概念温度--冷热程度的物理量。温度只能间接测量，用来度量物体温度数值的标尺叫温标。常用温标有华氏温标、摄氏温标、热力学温标和国际实用温标。

温标华氏温标（℉）规定：在标准大气压下，冰的熔点为320F，水的沸点为2120F，中间划分180等分，每等分为10F。

摄氏温标（℃）规定：在标准大气压下，冰的熔点为0℃，水的沸点为100℃，中间划分100等分，每等分为1℃。

温标热力学温标又称开尔文温标，或称绝对温标，它规定分子运动停止时的温度为-273.15℃，称为绝对零度，符号为K。国际实用温标是一个采用标准纯物质定标，是国际协议性温标，它与热力学温标相接近。

接触式测温简单、可靠、测量精度较高；需一定时间才能达到热平衡，存在测温延迟现象。

非接触式测温测温范围广，不受测温上限的限制，不破坏被测物体的温度场，反应速度一般较快。受物体的发射率、测温距离、烟尘和水汽等外界因素的影响，其测量误差较大。玻璃温度计

--热膨胀式测温法利用液体热胀冷缩的原理制作一次性温度监测探头通用型探头食道探头带食道听诊器的食道温度探头皮肤探头鼓室探头Foley导尿管通用型温度探头理想的位置在食道下1/3或1/4处，可精确测量中枢温度。该探头也可用于直肠。这种探头的双重用途减少了不同种类产品的库存要求。可提供两种尺寸。509004412

Ch50900509ChQTYREFSize食道温度探头(带食道听诊器)食道下端的温度接近中枢温度。该探头可探知呼吸、心跳声音，并准确测量中枢温度。259004324Ch259004218Ch259004112Ch25900499ChQTYREFSize

带温度探头的Foley导尿管膀胱內测量可提供精确的核心温度数值。该探头可便捷地测量所有留置导尿病人的温度。109005614Ch109005410Ch109005218Ch109005116Ch109005512Ch10900538ChQTYREFSize鼓室温度探头插入外耳道，安置在鼓膜旁。因为鼓膜和下丘脑的血管供应区邻近，所以鼓膜温度被认为是核心温度精确的反应。5090058QTYREF热敏电阻测温法利用导体/半导体的电阻率随温度变化而变化的物理特性实现温度的测量。阻值随温度增加而上升的为正温度系数热敏电阻，简称PTC，反之称为负温度系热敏电阻，简称NTC。热敏电阻测温法热敏电阻测温系统测温的基本原理是将随温度变化的电阻转化为电压变量，一般由热敏电阻温度传感器、测温电路、连接导线和显示仪表等组成。辐射测温法（一）辐射测温法的原理：辐射是指在绝对温度零度以上的物体以电磁波的形式连续地向外发送热量的热传递方式。辐射测温法就是通过测量目标的辐射能量计算出目标的温度值。根据不同的辐射测量范围和信号处理方式，辐射测温法分为全辐射测温、亮度测温和比色测温三类。全辐射测温法全辐射测温仪是利用目标发出的整个波段的辐射功率来测量目标温度的辐射测量仪器。其理论基础是斯特藩-波尔兹曼定律。即对于理想黑体，全波辐射能量为：•E0=σT4•E=σε（T4-T04)辐射测温仪结构红外线辐射温度测温法任何有一定温度的物体，都会以电磁波的形式向外界辐射出能量，所辐射的能量的大小，直接与该物体的温度有关。化学测温法化学测温法的原理不尽相同，但都是物体受热后发生一系列化学变化，导致检测物的分子结构改变，使得反射光的颜色发生变化。

第二节体温的监测体温--基本生命参数代表人体真实温度的是心脏和脑部的血液温度，称作中心温度，也称基础温度或核心温度（coretemperature)基础体温:人体处在清醒而又非常安静，不受肌肉活动、精神紧张、食物及环境温度等因素影响时的状态叫做"基础状态"，基础状态下的体温，就叫做"基础体温"，通常在早晨起床前测定。女性的基础体温随月经周期而变动，在卵泡期内体温较低，排卵日最低，排卵后升高0.3~0.6℃。

体温改变对生理的影响体温降低：氧耗量下降，无氧代谢增多；呼吸频率减慢加深；窦房结传导减慢，心率和心输出量下降；凝血功能紊乱；肝代谢率及肝功能降低等。

体温改变对生理的影响体温升高：糖原分解增加，需氧量及氧耗量增加；代谢性酸、高钾血症；心肺负荷加重发生心律失常及心肌缺血；水、电解质失衡等。

分类临床应用测量原理接触方式测温部位整体测温局部测温物理测温化学测温接触式测温非接触式测温肺动脉中心测温直肠测温口腔测温腋下测温前额测温耳鼓膜测温

特点1.经肺动脉导管测量中心体温是最准确的方法，但有创伤，操作复杂；2.直肠不受室温影响，被认为是临床体温测量的标准，但滞后于体内中心温度的变化3.前额和腋下测温简便、廉价、无创，但影响因素较多，准确度较低特点4.口腔测温简便，但受呼吸、摄食冷热液体或温度计旋转位置的影响而不够准确，需要患者配合才能完成测温。5.耳鼓膜测温是新发展的体温测量技术，无创、快速、准确。可以较为准确地反映下丘脑的血液温度。

特点体温监测的准确性有赖于以下因素：经常性的、准确的校正；适当的参考标准；测量部位的选择；环境因素；患者的移动等。基于热敏电阻的电子体温监测仪经口腔、直肠或皮肤表面的电子体温检测通常采用热敏电阻测温法红外辐射体温测量仪医用红外辐射体温测量仪有：皮肤红外体温计、红外耳鼓膜测温计及红外热成像仪。测温精度的典型值在－10℃～50℃范围内为0.1℃。对人体的辐射进行的是远距离、非接触无损测量，测量过程中不会扰乱被部分的温度场，响应快、温度分辨率高。红外辐射体温测量仪的优点1.与被测对象不接触，不造成感染；2.快速，测量时间小于1秒，一般不超过2秒。红外辐射体温测量仪的缺点

仪表本身准确度不如接触式的医用温度计；测量结果受许多因素影响，是被测对象辐射率不确定，不容易测出被测对象的实际温度；测量距离变化和环境温度变化也会带来误差；仪表本身比较复杂，使用也比接触式医用温度计复杂；价格较高。红外辐射体温测量仪医用红外辐射体温测量仪有：皮肤红外体温计红外耳鼓膜测温计红外热成像仪其测温范围在-10~50℃测量误差在0.2℃皮肤红外体温计前额式温度计影响因素取决于皮肤下面血流分布的情况，也取决于皮肝附近的传热情况。因此在不同位置、不同时间、不同条件下测量值变化较大。红外耳鼓膜测温计近似人体基础温度红外耳鼓膜测温计

红外耳鼓膜测温计

测得的温度会接近耳道的实际温度，但不等于鼓膜温度，因此需加以修正。不正确的使用会带来误差，如：耳道内有大量的耳垢；测量时间过长等。红外热成像仪红外热成像仪显示的图像是被测对象红外辐射强弱分布的图像，温度高的，辐射强，信号就强，在黑白屏幕中就比较明亮，在彩色屏幕中，用不同的颜色表示不同的温度。红外热成像仪的特点优点：可以测量一个大视场中的温度分布，（即温度差别），好的红外热成像仪具有高的温差分辨率。更直观、更方便、视角广阔、无需逐个扫描。缺点：仪器结构复杂，使用人员必须培训；价格昂贵；准确度不高，通常比皮肤表面红外温度计差。红外体温测量仪表性能要求和测试计量性能：主要指仪表的允许误差，即允许的仪表示值与真实值的最大差别。重复性。其他性能：环境温度、湿度影响；储存环境影响；振动、冲击影响；绝缘性能；抗电磁干扰性能；静电放电影响等。第三节术中保暖设备（一）目的要求：熟悉围术期体温管理基本概念熟悉术中常用保温措施了解红外辐射加温仪了解压缩热空气热对流毯

第三节术中保暖设备围术期体温管理：围术期体温管理是指在术前、术中和术后期间实时监测、调节和保持患者的体温环境，以维持患者的正常体温。术中适度低温患者体温低于36℃时，就出现低温症。

术中常用的保温措施维持体温的措施：降低经辐射、对流、蒸发与传导的热量丢失来实现，包括控制环境温度、被覆隔离、加热静脉输入液体及使用手术患者保温设备。术中常用的保温措施

控制环境温度，被覆隔离加温毯优点：成本低廉缺点：热传导效率低，预热时间长，传递的能量无法控制红外线辐射器变温毯压力空气加热器加热液体血液加温仪加温加湿器

红外辐射加温仪

增加热量输入来消除患者寒战，预防低温症。红外辐射