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    多參數監護儀的使用方法及其測量原理

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    發布日期: 2015-08-04 15:29:09
    來源:河南美倫醫療電子股份有限公司
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      監護儀(什么是監護儀)可以實時、連續并且長時間的檢測病人的一些重要生命特征參數,具有重要的臨床使用價值。而且這種儀器還可便攜移動、車載使用,極大的提高了使用頻率。隨著傳感技術和電子科學技術的不斷發展,病人監護技術也得到了飛速發展。目前監護參數已經由原來的單參數發展為多參數,其中包括心電、血壓、體溫、呼吸、血氧飽和度、呼吸二氧化碳、有創血壓、心輸出量等。本文主要介紹了多參數監護儀的使用方法及其測量原理,在接下來的篇幅中小編將與大家一起分享多參數監護儀(多參數監護儀原理)的相關知識。

    多參數監護儀(監護儀的分類)可以為監護病人和搶救病人提供了第 一手的臨床信息資料和多樣的生命特征參數,根據對監護儀在醫院的使用情況我們了解到,各個臨床科室在使用監護儀的時候都不能夠做到專機專用。尤其是新的操作人員對監護儀不太了解,導致在使用監護儀上存在諸多問題,比如不能完全發揮儀器功能,降低使用率,假性故障率較高。

     

      一、監護儀的基本結構

     

      監護儀一般都是由包含各種傳感器的物理模塊和內置計算機系統構成。各種生理信號由傳感器轉換成電信號,經前置放大處理后送入計算機進行結果顯示、存儲和管理。多功能參數綜合監護儀可以同時監護心電、呼吸、體溫、血壓、血氧等參數。

     

      插件式組合監護儀屬高檔監護儀,它是由各個分立的可拆卸的生理參數模塊和一臺監護儀主機構成。用戶可按照自己的要求選購不同的插件模塊來組成一個適合自己特殊要求的監護儀。監護儀所采用的顯示技術:數碼管顯示、CRT顯示、LCD顯示(液晶顯示)、場致發光顯示器(EL)。

     

      二、多參數監護儀的使用方法及其測量原理

     

      1.呼吸監護

     

      多參數病人監護儀中的呼吸測量大多是采用胸阻抗法,人體在呼吸過程中的胸廓運動會造成人體體電阻的變化,變化量為0.1Ω~3Ω,稱為呼吸阻抗。

     

      監護儀一般是通過ECG導聯的兩個電極,用10~100kHz的載頻正弦恒流向人體注入0.5~5mA的安全電流,從而在相同的電極上拾取呼吸阻抗變化的信號。這種呼吸阻抗的變化圖就描述了呼吸的動態波形,并可提取出呼吸率參數。

     

      胸廓的運動,身體的非呼吸運動都會造成體電阻的變化,當這種變化頻率與呼吸通道的放大器的頻帶相同時,監護儀也就很難判斷出哪是正常的呼吸信號,哪是運動干擾信號。因此,當病人出現嚴重而又持續的身體運動時,呼吸率的測量可能會不準。

     

      2.有創血壓(IBP)監護

     

      在一些重癥手術時,對血壓實時變化的監測具有很重要的臨床價值,這時就需要采用有創血壓監測技術來實現。其原理是:先將導管通過穿刺,植入被測部位的血管內,導管的體外端口直接與壓力傳感器連接,在導管內注入生理鹽水。

     

      由于流體具有壓力傳遞作用,血管內壓力將通過導管內的液體被傳遞到外部的壓力傳感器上。從而可獲得血管內壓力變化的動態波形,通過特定的計算方法,可獲得收縮壓、舒張壓和平均壓。

     

      在進行有創血壓測量時要注意:監測開始時,首先要對儀器進行校零處理;監測過程中,要隨時保持壓力傳感器部份與心臟在同一水平上;為防止導管被血凝堵塞,要不斷注入肝素鹽水沖洗導管,由于運動可能會使導管移動位置或退出。因此要牢牢固定導管,并注意檢查,必要時進行調整。

     

      3.體溫監護

     

      監護儀中的體溫測量一般都采用負溫度系數的熱敏電阻作為溫度傳感器。一般監護儀提供一道體溫,功能高檔的儀器可提供雙道體溫。體溫探頭的類型也分為體表探頭和體腔探頭,分別用來監護體表和腔內體溫。

     

      測量時,操作人員可以根據需要將體溫探頭安放于病人身體的任何部位,由于人體不同部位具有不同的溫度,此時監護儀所測的溫度值,就是病人身體上要放探頭部位的溫度值,該溫度可能與口腔或腋下的溫度值不同。 

     

      在進行體溫測量時,病人身體被測部位與探頭中的傳感器存在一個熱平衡問題,即在剛開始放探頭時,由于傳感器還沒有完全與人體溫度達到平衡,所以此時顯示的溫度并不是該部位真實溫度,必須經過一段時間達到熱平衡后,才能真正反映實際溫度。還要注意保持傳感器與體表的可靠接觸,如傳感器與皮膚間有間隙,則可能造成測量值偏低。

     

      4.心電監護

     

      心肌中的"可興奮細胞"的電化學活動會使心肌發生電激動。使心臟發生機械性收縮。心臟這種激動過程所產生的閉合、動作電流,在人體容積導體內流動,并傳播到全身各個部位,從而使人體不同表面部位產生了電流差變化。

     

      心電圖(ECG)就是把體表變動著的電位差實時記錄下來,導聯的概念是指人體兩個或兩個以上體表部位之間的電位差隨心動周期變化的波形圖。最早定義的Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ導聯在臨床上稱為雙極標準肢導聯。

     

      后來又定義了加壓單極肢體導聯,aVR、aVL、aVF和無極胸前導聯V1、V2、V3、V4、V5、V6,這幾個導聯是目前臨床上采用的標準ECG導聯。因為心臟是立體的,一個導聯波形表示了心臟一個投影面上的電活動。這12個導聯,將從12個方向反映出心臟不同投影面上的電活動,即可綜合診斷出心臟不同部位的病變。

     

      目前,臨床上所使用的標準心電圖機在測量心電波形時,其肢體電極是要放在手腕和腳腕處,而作為心電監護中的電極則等效地安放在病人胸腹區域,雖安放位置不同,但它們是等效的,其定義也是相同的。因此,監護中的心電導聯與心電圖機中的導聯是對應的,它們具有相同的極性和波形。

     

      監護儀一般都能監護3個或6個導聯,能同時顯示其中的一個或兩個導聯的波形并通過波形分析提取出心率參數,功能強大的監護儀可以監護12導聯,并可以對波形作進一步分析,提取出ST段和心律失常事件。

     

      目前監護的ECG波形,其細微結構診斷的能力還不很強,這是由于監護的目的主要是長時間、實時地監測患者的心律情況,而心電圖機的檢查結果則是在特定條件下短時間測量結果。因此兩種儀器的放大器帶通寬度不一樣。心電圖機帶寬在0.05~80Hz,而監護儀帶寬一般在1~25Hz。心電信號是一種相對微弱信號,容易受外界干擾,有些類型的干擾極難克服如:

     

      (1)運動干擾。病人身體的運動將會引起心電信號的變化。這種運動的幅度和頻率,如果在心電放大器帶寬內,儀器也很難克服。

     

      (2)肌電干擾。當粘貼心電電極下的肌肉收縮時,會產生肌電干擾信號,肌電信號對心電信號會產生干擾,而肌電干擾信號,具有與心電信號相同的頻譜帶寬,因此,無法簡單地用濾波器加以清除。

     

      (3)高頻電刀的干擾。當手術過程中使用高頻電刀電凝或電切時,加在人體上的電能量所產生的電信號幅值遠遠大于心電信號,而且頻率成分十分豐富,從而使心電放大器達到飽和狀態,而無法觀察到心電波形。目前幾乎所有的監護儀都對此類干擾無能為力。因此,監護儀抗高頻電刀干擾部分只要求在高頻電刀撤消后5s內監護儀恢復正常狀態。

     

      (4)電極接觸干擾。從人體到心電放大器的電信號通路上任何干擾都會造成強烈的噪聲,可能會使心電信號變得模糊不清,這種噪聲常常是由于電極與皮膚的接觸不良所致。這類干擾的防止主要從使用方法上加以克服,使用者每次都應認真檢查每個環節,另外儀器要可靠接地,這不僅對抗干擾有好處,更重要的是保護病人和操作者的安全。

     

      5.無創血壓的監護

     

      血壓就是指血液對血管壁的壓力。在心臟的每一次收縮與舒張的過程中,血流對血管壁的壓力也隨之變化,而動脈血管與靜脈血管壓力不同,不同部位的血管壓力也不相同。臨床上常以人體上臂與心臟同高度處的動脈血管內對應心臟收縮期和舒張期的壓力值來表征人體的血壓,分別稱為收縮壓(或高壓)和舒張壓(或低壓)。

     

      人體的動脈血壓是一個易變的生理參數。它與人的心理狀態、情緒狀態,以及測量時的姿態和體位有很大關系,心率增加,舒張壓上升,心率減慢,舒張壓降低。心臟每搏量增加,收縮壓必然增高??梢哉f每個心動周期內動脈血壓都不會絕 對相同。

     

      振動法是70年代發展起來的無創傷性動脈血壓測量的新方法,其原理是利用袖帶充氣到一定壓力時完全壓迫動脈血管并阻斷動脈血流,然后隨袖帶壓力的減小,動脈血管將呈現由完全阻閉→漸開→全開的變化過程。 

      在這一過程中,由于動脈血管壁的搏動將在袖帶內的氣體中產生氣體振蕩波,這種振蕩波與動脈收縮壓、舒張壓和平均壓存在確定的對應關系,通過測量、記錄和分析放氣過程中袖帶內的壓力振動波即可獲得被測部位的收縮壓,平均壓和舒張壓。

     

      振動法的前提是要尋找到規則的動脈壓力的脈動,在實際測量過程中,由于病人的運動或外界干擾影響到袖帶內的壓力變化,儀器將無法測到規則的動脈波動,因此可能導致測量失敗。

     

      目前,有些監護儀己采用了抗干擾措施,如采用階梯放氣法,由軟件來自動判斷干擾與正常的動脈脈動波,從而在一定程度上具有抗干擾能力。但如果干擾太嚴重或持續時間太長,這種抗干擾措施也無能為力。因此,在無創血壓監護過程中,要盡量保證有一個良好的測試條件,還要注意袖帶尺寸的選擇,安放的位置與捆綁松緊程度。

     

      6.動脈血氧飽和度(SpO2)監護

     

      氧是生命活動中不可缺少的物質。血液中的有效氧分子是通過與血紅蛋白(Hb)結合后形成氧合血紅蛋白(HbO2)而被輸送到全身各組織中。用來表征血液中氧合血紅蛋白比例的參數稱為氧飽和度。

     

      無創動脈血氧飽和度的測量是根據血液中血紅蛋白和氧合血紅蛋白對光的吸收特性不同,通過采用兩種不同波長的紅光(660nm)和紅外光(940nm)分別透過組織后再由光電接收器后轉換成電信號,同時還利用了組織中的其它成分,如:皮膚、骨胳、肌肉、靜脈血等的吸收信號是恒定的,而只有動脈中的HbO2和Hb的吸收信號是隨著脈搏作周期性變化這一特點,對接收信號加以處理而得到的。

     

      由此可見,該方法僅能測量動脈血中的血氧飽和度,而且得以測量的必要條件是要有脈動的動脈血流。臨床上多采用具有動脈血流而組織厚度又不厚的組織部位來安放傳感器,如:手指、腳趾、耳垂等部位。但測量中如被測部位出現劇烈運動時,將會影響這種規則脈動信號的提取,無法測量。

     

      當病人末梢循環嚴重不暢時,將會導致被測部位的動脈血流減小,導致測量不準。嚴重失血的病人測量部位的體溫較低時,這時如有強烈燈光照射在探頭上時,可能會使光電接收器件的工作偏離正常范圍,導致測量不準確。因此測量時應盡量避免強光照射。

     

      7.呼吸二氧化碳(PetCO2)監護

     

      呼吸二氧化碳是麻醉患者和呼吸代謝系統疾病患者的重要監測指標。CO2的測量主要采用紅外吸收法;即不同濃度的CO2對特定紅外光的吸收程度不同。CO2監護有主流式和旁流式兩種。

     

      主流式直接將氣體傳感器放置在病人呼吸氣路導管中。直接對呼吸氣體中的CO2進行濃度轉換,然后將電信號送入監護儀進行分析處理,得到PetCO2參數。旁流式的光學傳感器是置于監護儀內,由氣體采樣管實時抽取病人呼吸氣體樣品,送入監護儀中進行CO2濃度分析。

     

      在進行CO2監護時,要注意如下問題:由于CO2傳感器是一種光學傳感器,在使用過程中,要注意避免病人分泌物等對傳感器的嚴重污染;旁流式CO2監護儀一般都帶有氣水分離器,可將呼吸氣體中的水分去除。要經常檢查氣水分離器是否有效工作;否則氣體中的水分會影響測量的準確度。

     

      相信通過上述小編的介紹,大家對多參數監護儀的使用方法及其測量原理都有了更深的認識吧。各種參數的測量自身都會有一些難以克服的缺陷,盡管這些監護儀智能化程度很到,但是目前還不能完全代替人,還需操作人員來進行分析判斷和正確處理。操作過程中一定要認真仔細,對測量結果也一定要正確判斷。


    多參數監護儀的使用方法及其測量原理