监护仪原理与维修

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1、病人监护仪器的原理与 维修2010.04杭州提 纲医用监护仪器概述常用生理参数的测量原理HP M1205A Viridia 26/24系列多参数监护仪TEC-7500系列除颤监护仪医用监护仪的维修GE公司多参数监护仪（Pro1000、Dash3000）GE公司除颤监护仪（CardioServ）医用监护仪器是能够对人体重要的生 理、生化指标有选择地进行经常性或连续 的监测，并且具有存储、显示、分析和控 制功能，对超出设定范围的参数发出警报 的系统。它可以实时、连续、长时间地监 测病人的重要生命特征参数，具有很重要 的临床使用价值。 医用监护仪器概述 一、临床应用危重病人监护仪冠心病监护仪分娩监护

2、仪新生儿和早产儿监护仪颅内压监护仪麻醉监护仪睡眠监护仪 二、监护的参数 心电图监测、呼吸监测、无创血压监测 、有创血压监测、气道二氧化碳监测、气道氧气 监测、血液体积辅助监测、血氧饱和度血流 体积监测、温度监测、PH值、血气监测等。利 用计算机控制还能进行多种数据的分析和处理， 如ECG心律失常检测、心律失常分析回顾、 ST段分析等。 三、分类1.按仪器构造功能分类一体式监护仪：具有专用的监护参数，通过联 线或其它连接管接入每台医用监护仪之中，它所 监护的参数是固定的，不可变的。插件式监护仪：每个监护参数或每组监护参数 各有其一个插件，使监护仪功能扩展与升级快速 、方便。这类插件可以根据临床实

3、际的监测需要 与每台医用监护仪的主机进行任意组合。同时也 可在同一型号的监护仪之中相互调换使用。2.按仪器接收方式分类有线监护仪：病人所有监测的数据通过导线和 导管与主机相连接，比较适用于医院病房内卧床 病人的监护，优点是工作可靠，不易受到周围环 境的影响，缺点是对病人的限制相对较多。遥测监护仪：是通过无线的方式发射与接收病 人的生理数据，比较适用于能够自由活动的病人 ，优点是对病人限制较少，缺点是易受外部环境 的干扰。 3.按功能分类通用监护仪：即床边监护仪，它在医院CCU和ICU病 房中应用广泛，它只有几个最常用的监测参数如心率、 心电、无创血压等。专用医用监护仪：具有特殊功能的医用监护仪

4、，主要 针对某些疾病或某些场所设计、使用的医用监护仪。如 手术监护仪、冠心病监护仪、胎心监护仪、分娩监护仪 、新生儿早产儿监护仪、呼吸率监护仪、心脏除颤监护 仪、麻醉监护仪、车载监护仪、便携式监护仪、脑电监 护仪、颅内压监护仪、睡眠监护仪、危重病人监护仪、 放射线治疗室监护仪、高压氧仓监护仪、24小时动态心 电监护仪、24小时动态血压监护仪、心脏起搏器等等。 4.按使用范围分类床边监护仪：设置在病床边与病人联接在 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。中央监护仪：是由主监护仪和若干床边监 护仪组成的，

5、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。离院监护仪：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。 5 .按监护仪的作用分类可分为纯监护仪和抢救、治疗用监护仪。纯监护仪只有监护功能，抢救、治疗用监护仪 是具有监护功能，又具有抢救或治疗的功能的监 护仪。如心脏除颤监护仪，心脏起搏器等。6.按检测参数分类可以分为单参数监护仪和多参数监护仪。单参 数监护仪只能监护一种生理参数，适用范围较小 ；多参数监护仪同时可以监护多个生理参数，适

6、 用范围较大，目前绝大多数医用监护仪器都是多 参数监护仪。四、医用监护仪器的结构 1.信号检测部分包括各种传感器和电极，有些还包括遥测 技术以获得各种生理参数。传感器是整个监护系 统的基础，有关病人生理状态的所有信息都是通 过传感器获得的。2.信号的模拟处理这是一个以模拟电路为核心的信号处理部 分，它主要是将传感器获得的信号加以放大，同 时减少噪声和干扰信号以提高信噪比，对有用的 信号中感兴趣的部分，实现采样、调制、解调、 阻抗匹配等。“放大”在信号处理中是第一位的 。 3.信号的数字处理 计算：如在体积阻抗法中由体积阻抗求差、 求导最后求出心输出量。叠加：以排除干扰，取得有用的信号。做更多更

7、复杂的运算和判断：例如对心电信号 的自动分析和诊断，消除各种干扰和假想，识别 出心电信号中的P波、QRS波、T波等，确定基线 ，区别心动过速、心动过缓、早搏、漏搏、二连 脉、三连脉等。建立被监视生理过程的数学模型：以规定分析 的过程和指标，使仪器对病人的状态进行自动分 析和判断。4.信号的显示、记录和报警 这部分是监视器与人交换信息的部分。包括： 数字或表头显示，指示心率、体温等被监护的 数据。 屏幕显示，以显示行进的或固定的被监视参数 随时间变化的曲线，供医生用作分析。 用记录仪作永久的记录，这样可将被监视参数 记录下来作为档案保存。 光报警和声报警。 5.治疗 根据自动诊断结果，原则上可以

8、对病人进行施药 和治疗 。五、医用监护仪器的特点1.安全性能与国际标准接轨 2.功能更加强大，性能更加卓越 3.专用监护仪发展迅速 4.远程监护和家庭监护日益普及 六、 医用监护仪器的发展趋势1.医学传感器技术的发展和改进 2.无损测量技术将是现代医学监护仪进一步发展 的关键 3.计算机技术的发展将成为推动现代医学监护仪 发展的潜动力 4.计算机网络的发展会促进远程监护和家庭监护 的应用和普及 5.利用移动通信网络传输病人数据，实现远程监护常用生理参数的测量原理 1.ECG （1）三电极体系表5-1 三电极体系监护电极位置电极位置标 号颜 色左锁骨下沟L（LA）黄（黑 ）右锁骨下沟R（RA）红

9、（白 ）左前腋下线肋骨下沿F（LL）绿（红 ）表5-2 五电极体系电极位置电极位置标 号颜 色左锁骨下沟R（RA）红（白）右锁骨下沟L（LA）黄（黑）髂骨顶向上1215mm与左锁骨中线相交或髂骨顶向上1215mm脊 柱左边沿F（LL）绿（红）左边同一水平线与右锁骨中线交点N黑（绿）图5-2中任一胸电极位置C（V）白（棕）（2） 五电极体系电极位置（3）影响ECG精确测量的因素正确的电极放置。电极与皮肤接触良好。导联选择正确。排除外部干扰。2.心率（1）瞬时心率 指心电图两个相邻R-R间期的倒数，即 （2）平均心率 指在一定计数时间内，求R波个数的比值。即 3.呼吸 （1）阻抗法测量原理多参数病

10、人监护仪中的呼吸测量大多采用阻抗 法，人体在呼吸过程中的胸廓运动会造成人体体 电阻的变化，变化量为0.13，称为呼吸阻 抗。监护仪一般是通过ECG导联的两个电极，用 10100kHZ的载频正弦恒流向人体注入0.5 5mA的安全电流，从而在相同的电极上拾取呼吸 阻抗变化的信号。这种呼吸阻抗的变化图就描述 了呼吸的动态波形，并可提取出呼吸率参数。 影响呼吸测量的因素a.为了对阻抗变化进行最优的测量，必须适当地 放置电极。由于ECG波形对电极放置的位置要求 更高，因此为了使呼吸波达到最优需要重新放置 电极和导联时，必须考虑ECG波形的结果。 b.良好的皮肤接触能够保证良好的信号。 c.排除外部干扰。

11、 (2)直接测量呼吸气流法常用的方法是利用热敏元件来感测呼出的热气流，这种方法需要给病人的鼻腔中安放一个呼吸气流引导管，将呼出的热气流引到热敏元件位置。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。 (3)气道压力法将压电传感器置入或连通气道，气道压“压迫”传感器而产生相应的电信号，经电子系统处理以数字或图形显示，灵敏度和精确性较高。在气道压力监测时，利用这些信号的脉冲频率，经译码电路处理后可显示呼吸频率。 4.无创血压血压测量法可以分为两大类，即直接测量法 （有创法）和间接测量法（无创法）。无创法是通过检测动脉血管壁的运动、搏 动的血液或血管容积等参数间接得到血压

12、。根据 检测方法的不同，血压测量法又可分为听诊法、 振动法、触诊法、超声法、次声法、容积搏动示 波法、张力法等，大多数监护仪器都采用振动法 进行血压监护。 （1）测量原理采用振动法测量无创血压时，将压力传感 器接入袖带，检测袖带的压力以及由于脉搏在袖 带的压力下形成的振动信号。当按下测量键或设 定的自动测量开始时，气泵开始给袖带充气，当 压力达到设定的初始值时，停止充气，袖带内的 气体通过针阀缓慢放气，这时以一定的速率交替 记录压力值和脉搏振动幅度，并不断进行计算， 振幅由小到大，上升变化率最大时刻对应压力指 数为收缩压，当振动幅度过最大点开始下降，下 降变化率最大时刻对应的压力指数为舒张压，

13、平 均压则为振动幅度最大时的压力指数或为（2 舒张压+收缩压）3。 平均压(MP)=舒张压+1/3（收缩压-舒张压） 收缩压(SP)=平均压/0.55 舒张压(DP)=平均压*0.85（2）影响无创血压测量的因素袖带尺寸：袖带过窄会导致血压读数过高，相反，袖带过宽会导致血压读数过低。袖带放置：袖带应该放置在上臂与心脏同一水平线的位置已得到真正的零读数，袖带太松会导致血压读数过高。人为因素：由颤抖、冲击或其他有节奏的或外部的压力导致的误差。 5.有创血压（1）测量原理先将导管通过穿刺，植入被测部位的血管内，导管的体外端口直接与压力传感器连接，在 导管内注入生理盐水。由于流体具有压力传递作 用，血

14、管内压力将通过导管内的液体被传递到外 部的压力传感器上。从而可获得血管内压力变化 的动态波形，通过特定的计算方法，可获得收缩 压、舒张压和平均压。 （2）影响有创血压测量的因素压力传感器、压力线以及病人导管的正确连接 。 在较低点的收缩压读数通常比较高点的读数要 高。 从斜靠体位到站立体位的改变会使收缩压轻微 下降，舒张压轻微升高。 病人和压力传感器的位置都会影响血压测量。 在正常测量时，传感器通常置于与心脏同一水平 的位置（第四肋间以及腋中线：称为静脉静力学 轴）将系统调零以补偿静力及大气压的影响。 6.血氧饱和度血氧饱和度是血液中，被氧结合的氧合血 红蛋白(HbO2)的容量占全部可结合的血

15、红蛋白 (Hb)容量的百分比，即血液中血氧的浓度，是呼 吸循环的重要生理参数。 (1)测量原理血氧饱和度一般是通过测量人体指尖、耳 垂等毛细血管脉动期间对透过光线吸收率的变化 计算而得的。血氧饱和度探头是一个光感受器， 内置一个双波长发光二极管和一个光电二极管。 发光二极管交替发射波长660nm的红光和940nm的 近红外光。还原血红蛋白(HB)的吸光度随SPO2不 同而改变，在660nm附近表现最为显著，在940nm 附近则产生与660nm方向相反的变化。在波长 940nm的红外区域，氧合血红蛋白(HBO2)的吸收 系数比HB大。发光管和光电管位于手指或耳的两侧，入 射光经过手指或耳廓，被血

16、液及组织部分吸收。 这些被吸收的光强度除搏动性动脉血的光吸收因 动脉压力波的变化而变化外，其它组织成分吸收 的光强度(DC)都不会随时间改变，并保持相对稳 定。而搏动性产生的光路增大和HBO2增多使光 吸收增加，形成光吸收波(AC)。光电感应器测得搏动时光强较小，两次搏 动间光强较大，减少值即搏动性动脉血所吸收的 光强度。这样可计算出两个波长的光吸收比率 (R)： R=AC660/DC660（AC940/DC940）R与SPO2呈负相关，根据正常志愿者数据 建立起的标准曲线换算可得病人血氧饱和度。(2) 影响因素 不正确的位置可能导致不正确的结果。 测量需要脉动。当脉动降低到一定极限，就无法进行测量。 光线干扰会影响测量的精度。 人为的移动也可能干扰测量的精度。7. 呼吸末二氧化碳CO2监测呼气末二氧化碳浓度(FETCO2)或分压 (PETCO2)，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