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1、多参数监护仪多参数监护仪技术白皮书技术白皮书总论 l医疗监护技术最重要的应用是在医疗监护技术最重要的应用是在医院对住院危重病人的监护。这医院对住院危重病人的监护。这类监护是在医院病房进行的，所类监护是在医院病房进行的，所以称为住院患者的监护，以称为住院患者的监护，简称病简称病房监护房监护。这类监护的对象都是危。这类监护的对象都是危重病人，又称为危重症患者监护。重病人，又称为危重症患者监护。 l冠心病监护病房冠心病监护病房（CoronaryCareUnit，CCU）、）、加强监护加强监护病房病房（IntensiveCareUnit，ICU）、）、新生儿监护病房新生儿监护病房、手术手术监护监护及其
2、他各种专科监护病房。及其他各种专科监护病房。 1.11.1 生理参数的多路实时监护生理参数的多路实时监护 l对住院危重症患者，通常需要对下列重要生理参数进行对住院危重症患者，通常需要对下列重要生理参数进行连续或间断连续监测：连续或间断连续监测： (1)血血压压 无无创创间间接接法法测测动动脉脉血血压压(收收缩缩压压、舒舒张张压压和和平平均均压压)或或有有创创直直接接检检测测动动静静脉脉血血压压，一一般般情情况况下下应应尽尽可可能能采采用无创监测。用无创监测。(2)心电图和心律心电图和心律 通常用通常用导联导联对心电图进行连续监测，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对冠心病患
3、者，往往还需要同时监测V5导联导联和和导联导联I的的心电图，以便不仅能了解心搏情况，而且可以对心肌缺心电图，以便不仅能了解心搏情况，而且可以对心肌缺血、心肌梗塞、各种心律失常血、心肌梗塞、各种心律失常(如室颤、房颤、早搏、如室颤、房颤、早搏、停博等停博等)作出正确的分析和判断。作出正确的分析和判断。 (3)体体温温 由由于于体体温温变变化化相相对对较较慢慢，也也可可采采取取间间断断采采样样测测量量的的方方式式(05h、1h或或2h测测一一次次)；观观察察一一昼昼夜夜体体温温变变化化情情况况，对对掌掌握握病病情情变变化化是是十十分分重重要要的。的。(4)呼吸呼吸 监测呼吸次数、呼吸质量，包括呼吸
4、量、监测呼吸次数、呼吸质量，包括呼吸量、呼出二氧化碳含量等，以判定是否存在呼吸障碍呼出二氧化碳含量等，以判定是否存在呼吸障碍(如痰阻塞如痰阻塞)及肺气交换功能是否正常。及肺气交换功能是否正常。 l属于因病情而异所增减的监测项目通常有：属于因病情而异所增减的监测项目通常有： (1)血血气气参参数数 对对于于伴伴有有呼呼吸吸功功能能衰衰弱弱、呼呼吸吸障障碍碍、肺肺功功能能衰衰竭竭的的患患者者，通通常常必必须须监监测测血血气气参参数数，包包括括动动脉脉血血液的液的pH值、血氧饱和度、二氧化碳饱和度等值、血氧饱和度、二氧化碳饱和度等。 (2)脑脑电电图图 对对于于意意识识不不清清、各各种种脑脑损损伤伤
5、(缺缺血血、缺缺氧氧、溢溢血血、血血栓栓)等等所所造造成成的的脑脑损损伤伤患患者者，需需要要监监测测其其脑脑电电图图，以以便便观观察察大大脑脑的的生生理理活活动动能能力力，判判定定病病情情变变化化趋趋势势。通常只需单道或双导通常只需单道或双导(左、右侧左、右侧)记录。记录。 (3)肝肝功功能能、肾肾功功能能、电电解解质质平平衡衡，包包括括血血糖糖、尿尿液液分分析析和和血血红红蛋蛋白白测测定定等等。这这些些参参数数通通常常没没有有连连续续的的监监测测仪仪器器，因因而而采采用用间间断断式式采采样样分分析析，由由护护士士操操作作，也也可可以以说是针对病情的常规测试项目说是针对病情的常规测试项目。l每
6、一个生理参数都由其专用传感器将信号提取出来每一个生理参数都由其专用传感器将信号提取出来，例如，例如，心电信号心电信号(ECG)或或脑电信号脑电信号(EEG)由贴片电极由贴片电极提取；与提取；与呼吸呼吸有关的参数由气体流量计、气样采集有关的参数由气体流量计、气样采集与分析变换器提取；与分析变换器提取；体温体温用热电偶或半导体温度计用热电偶或半导体温度计取得；取得；血压血压可由微型压力传感器从动、静脉取得可由微型压力传感器从动、静脉取得(直直接测量法接测量法)，或者用气囊式或袖套式通过测振法或柯，或者用气囊式或袖套式通过测振法或柯氏音法取得。氏音法取得。l各种被测生理参数就其参数性质而言，可分为两
7、大类。各种被测生理参数就其参数性质而言，可分为两大类。一类是一类是电信号电信号，通常直接用，通常直接用电极电极提取；另一类是提取；另一类是非电非电信号信号，如血压、呼吸等，需通过不同的，如血压、呼吸等，需通过不同的变换器变换器(传感器传感器)取得。取得。l凡是需要连续监测的信号都必须转换成电信号，再经凡是需要连续监测的信号都必须转换成电信号，再经过过放大放大和和预处理预处理(滤波去噪、平均叠加等滤波去噪、平均叠加等)，然后，然后再变再变换成数字信号换成数字信号，以便能用，以便能用计算机计算机进行信号处理与分析。进行信号处理与分析。 多路生理信号采集监护系统原理框图多路生理信号采集监护系统原理框
8、图l监护仪一般都有监护仪一般都有自检测装置自检测装置，通过硬件和软件检测系，通过硬件和软件检测系统是否处于正常工作状态、导联电极是否脱落等。当统是否处于正常工作状态、导联电极是否脱落等。当系统不正常时，如电源断电、电极松动或脱落时，即系统不正常时，如电源断电、电极松动或脱落时，即发出报警信号。发出报警信号。l几乎所有的监护仪都有几乎所有的监护仪都有超限报警超限报警装置，即当所监测的装置，即当所监测的参数超出设定的正常范围一定时间后，即发出参数超出设定的正常范围一定时间后，即发出声、光声、光报警信号报警信号。此报警信号应与设备工作不正常的报警信。此报警信号应与设备工作不正常的报警信号有所不同。号
9、有所不同。 多参数生理信息的采集和监护中需要解决的关键技术主多参数生理信息的采集和监护中需要解决的关键技术主要有：要有： (1)信号的隔离信号的隔离 由于监护仪的由于监护仪的主电源都是交流供电的主电源都是交流供电的，而，而测量电极有的直接置入血管内，有的虽置于体表但测量电极有的直接置入血管内，有的虽置于体表但靠靠近心脏近心脏，交流漏电交流漏电可能导致病人可能导致病人生命危险生命危险，必须有良，必须有良好的电源和信号隔离。好的电源和信号隔离。 (2)不同信号间的串扰与交叉调制不同信号间的串扰与交叉调制 各路信号间可能会通过各路信号间可能会通过公共地线、电源内阻、空间电磁耦合公共地线、电源内阻、空
10、间电磁耦合而发生串扰和交而发生串扰和交叉调制，这就要求各路信号放大器之间有良好的叉调制，这就要求各路信号放大器之间有良好的隔离隔离和屏蔽。和屏蔽。 (3)不同采样率和采样精度间的协调不同采样率和采样精度间的协调根据不同生理参数根据不同生理参数特性调整选择特性调整选择合适的电位动态放大合适的电位动态放大措施及措施及采样频率采样频率。如心电和脑电的采样频率可设为如心电和脑电的采样频率可设为:250500Hz。(4)实时自动分析技术实时自动分析技术实现对反映病情的各关键生理参实现对反映病情的各关键生理参数的自动监护，如数的自动监护，如分析心率失常严重性、心肌梗塞和分析心率失常严重性、心肌梗塞和心肌缺
11、血程度等心肌缺血程度等。(5)数据的存储与回顾数据的存储与回顾 由于监测是连续进行的，数据量由于监测是连续进行的，数据量大，因而可以将监测的大，因而可以将监测的数据选择存储数据选择存储，供会诊或进行，供会诊或进行深入的医学研究和分析所用。深入的医学研究和分析所用。(6)多参数显示技术多参数显示技术设置显示缓冲区设置显示缓冲区动态滚动显示波动态滚动显示波形形并并显示各参数显示各参数。(7)安全性和可靠性安全性和可靠性应保持系统应保持系统长时间正常监测长时间正常监测患者患者参数及可靠工作。参数及可靠工作。(8)价格和使用费用价格和使用费用要求监护仪器要求监护仪器性价比高性价比高。1.21.2 CC
12、U CCU与与ICUICU中的监护技术中的监护技术 一、一、CCU中的监护技术中的监护技术l现现代代CCU监监护护系系统统有有两两大大类类：一一类类是是分分散散监监护护系系统统，另另一一类类是是集集中中监监护护系系统统。前前者者是是对对单单个个病病人人进进行行监监护护，其其监监护护仪仪独独立立成成机机(系系统统)，使使用用灵灵活活方方便便。后后者者是是较较为为典典型型的的CCU监监护护系系统统，可可以以同同时时监监护护多多个个病病人人，便便于于集集中中管管理理，仪仪器器使使用用效效率率高高。目目前前在在医医院院CCU病病房房中中大大多多采采用用集集中中监监护护系系统。统。l集中监护系统由集中监
13、护系统由床边监护仪床边监护仪和和中央监护控制中央监护控制台台两部分组成。部分集中监护系统中的床边两部分组成。部分集中监护系统中的床边监护仪也可单独使用，成为独立的监护系统。监护仪也可单独使用，成为独立的监护系统。l大部分集中监护系统中的床边监护仪需要和大部分集中监护系统中的床边监护仪需要和中央监护控制系统中央监护控制系统联合使用联合使用，两部分间由，两部分间由接接口电路和数据通信线路连接口电路和数据通信线路连接，使床边监护系，使床边监护系统的数据可以传送到中央监护控制台，控制统的数据可以传送到中央监护控制台，控制台的控制信号能直接控制床边监护仪的工作。台的控制信号能直接控制床边监护仪的工作。
14、l当当出出现现某某一一监监护护参参数数超超限限时时，不不仅仅床床边边监监护护仪仪给给出出报报警警信信号号，而而且且在在中中央央监监护护控控制制台台也也会会发发出出报报警警，并并指指示示报报警警的的床床号号和和参参数数。通通常常，一一个个中中央央监监护护控控制制台台可可接接412个个床床边边监监护护仪仪系系统统。CCU监监护护系系统统的的基基本本结结构如图构如图1.2所示。所示。CCU监护系统基本结构框图监护系统基本结构框图l中央监护控制台一般可以管中央监护控制台一般可以管理理48台床边监护仪，有的台床边监护仪，有的可扩展到可扩展到12台。管理台数越台。管理台数越多，反应越慢，对中央控制多，反应
15、越慢，对中央控制台的台的主机运算、数据存取速主机运算、数据存取速度要求度要求越高。目前发展趋势越高。目前发展趋势是：是：床边监护仪床边监护仪功能越来越功能越来越强，系统日益完善，已成为强，系统日益完善，已成为一种完全一种完全可以独立工作的监可以独立工作的监护系统护系统。与早期的监护仪不。与早期的监护仪不同的是，同的是，中央控制台中央控制台可不必可不必对各路信号进行分析，主要对各路信号进行分析，主要起起集中监控作用集中监控作用，因而接入，因而接入床边监护仪的台数可以增加床边监护仪的台数可以增加。 床边监护仪的结构框图床边监护仪的结构框图l中中央央监监控控台台还还可可以以存存储储必必要要的的数数据
16、据和和结结果果，记记录录24h内内对对各床边监护仪信号的各床边监护仪信号的监护分析结果，并打印输出。监护分析结果，并打印输出。l中央监护控制台各床边监护仪之间采用中央监护控制台各床边监护仪之间采用异步通信方式异步通信方式，传，传输速率可达输速率可达100Mbits，实际上是一个实际上是一个小型局域网小型局域网。 1.31.3 多生理参数监护仪多生理参数监护仪 l多生理参数监护仪是一种用来对危重病人的众多生理多生理参数监护仪是一种用来对危重病人的众多生理（或生化）进行（或生化）进行连续、长时间、自动、实时监测，并连续、长时间、自动、实时监测，并经分析处理后实现多类别的自动报警、自动记录经分析处理后实现多类别的自动报警、自动记录的监的监护装置。护装置。 一、一、多生理参数监护仪中各类生理参数的检测多生理参数监护仪中各类生理参数的检测 l多生理参数监护仪往往需监护两类以上的生理和生化参多生理参数监护仪往往需监护两类以上的生理和生化参数，常被监测的数，常被监测的生理参数生理参数有：有：（1）ECG心脏在搏动之前，心脏在搏动之前，心肌心肌首先发生首先发生兴奋兴奋，在兴奋过程，在兴奋过程中产生微弱
