监护仪常用三种血氧模块的测量原理

Ｇｒｉｆｆｉｔｈｓ ＣＪ，Ｒｉｘ Ｄ，Ｍａｅｄｏｎａｌｄ ＡＭ，Ｄｒｉｎｎａｎ ＭＪ．Ｐｉｃｋａｒｄ ＲＳ，Ｒａｍｓｄｅｎ ＰＤ． ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｄ ｉｎｆｌａｔｉｏｎ ｏｆ ａｐｅｎｉｌｅ ｃｕｆｆ：ａ ｃｏｍｐａｒｉｓｏｎ
Ｎｏｎ—ｉｎｖａｓｉｖｅ ｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔ ｏｆ ｂｌａｄｄｅｒ ｐｒｅｓｓｕｒｅ ｂｙ
Ｒ＝［ＡＣ（６６０）／ＤＣ（６６０）】÷【ＡＣ（９４０）／ＤＣ（９４０）】
通过这个Ｒ值可以在Ｒ—Ｓｐ０２表中查找对应血氧饱和度，而这个Ｒ—Ｓｐ０２表是依据血气分析仪对健康 成人自愿者在诱发的组织缺氧的研究中的血气分析结果来确定的。
而Ｍａｓｉｍｏ Ｓｅｔ所使用的方法是假设动一静脉是可变的，而由静脉所产生的波动吸收是在脉动期间主要的噪声
３锗果与结论
本测量系统操作简单易行而且病人能很好的耐受，在结果的分析上不同观察者之间有很好的一致性。通过 对临床２０名患者和６名自愿者的测量，所测得的阴茎袖带压与等容膀胱压之间有很好的一致性，平均尿流中断 时的袖带压力高于平均等容膀胱压１６．５ｅｍｉｌ２０标准差，它们之间的差值归因于膀胱到袖带间高度差。测量数 据结合尿流率测定可对医生提供有关病人梗阻与非梗阻的判断，并提供关于膀胱收缩的对临床有用的数据。特
Ⅱ一３２
再谈临床工程师的职能定位
綦俊辉 （青岛大学医学院附属医院医学工程科）
摘要：本文就现阶段临床工程师的职能定位展开讨论，主要包括设备的引进、运行保证、技术支持和科技研 发等等方面。可以看出，医学工程部ｆ１的作用不仅仅是设备维护方面，一个医院的诊疗水平及科研水平的提高 也同样需要医学工程部门的支持与合作。 这是一个仁者见仁，智者见智的话题，以前谈及此题的同道不乏其人。随着我国人世，各行各业也都逐渐融 人国际社会中，请进来的专家，派出去的学者比比皆是，带回来的见解也是林林总总，各不相同。笔者认为，对国 外先进的管理模式，应该学习，但也要从我国的国情出发。比如本文所谈话题，在不同的国家不同的时期，临床 工程师的作用不尽相同，因此论断也是各不相同，我们应根据我国现状谈论现阶段临床工程师的职能定位。 临床工程师是我国刚刚引进不久的名词，指的是从事医疗机构中，从事医疗设备的管理、引进、维护维修等 工作的技术人员。建国初期，各级医疗机构设备水平较低，工作多由技术工人担任，配备简单的工具即可完成元 件级的维修。对这些人员的引进、管理、培训并未引起医院的重视。随着改革开放的深入，大量的高精尖设备装 备至各级医院，检修此类设备，再按照以前的老办法显然是行不通了。这就需要我们配备更加精尖的、价格不菲 的检测设备，引进具备专业技能的人才，进行持之以恒的专业技术知识培训。而这些设备的购置。人员的引进和 培训，由任何一家医院单独完成，性能价格比显然是不合理的。这就要求各家医疗机构的临床工程人员，通力合
多数监护仪上所采用血氧的测量方法都是基于脉动血对脉冲是６６０、９４０ｎｍ红外、红光谱的吸收，就目前常用的 各种型号的监护仪来说，其测量原理和计算方法又有所区别，他们基本上可分为三种：Ｍｉｎｄｒａｙ血氧模块、 Ｍａｓｉｍｏ血氧模块和Ｎｅｌｌｃｏｒ血氧模块，以下我逐一作一简单介绍。 一、Ｍｉｎｄｒａｙ血氧模块 ｓＤ０２测量采用脉动血氧定量法，这是一种连续的、无创伤测定血红蛋白氧合饱和度（功能饱和度）的方 法。它测定的是从传感器光源一方发射的光线有多少穿过病人组织（如手指和耳朵），到达另一方的接收器。穿 过的光线数量取决于多种因素，其中大多数是恒定的。但是，动脉血流却随时间有规律的变化，因为它是脉动 的。通过测定传感器在病人脉动期间吸收的光线，就可获得动脉血液的氧饱和度，并获得”容积描记”波形和脉 率值。 传感器可测量的波长通常红光ＬＥＤ是６６０ｎｍ，红外光ＬＥＤ是９４０ｎｍ，ＬＥＤ的最大可输出功率是４ｒｏｗ。 测量结果的准确性还取决于氧合血红蛋白和还原血红蛋白对特殊波长光线的吸收情况，当存在其他吸收相同 波长的物质时，会导致测量出现假性的或低ｓｐ０２值。如碳化血红蛋白、正铁血红蛋白、亚甲基兰等。 二、Ｍａｓｉｍｏ血氧模块
分量。并进一步将红光Ｒｅｄ（６６０）、红外光Ｉｒ（９４０）分解成动脉分量和噪声分量，并计算去除噪声分量后的动脉
分量比值，即：
Ｒｅｄ（６６０）＝Ｓｒ＋Ｎ ｒ
Ｉｒ（９４０１＝Ｓｉ＋Ｎｉ
Ｒ＝Ｓｒ／Ｓｉ
上述方程进一步组合可以得到参考噪声信号为：
Ｎ。＝Ｒｅｄ（６６０）一Ｉｒ（９４０）－ｋＲ
如果没有噪声分量，即Ｎ ７；０，则有：Ｒｅｄ（６６０）＝Ｉｒ（９４０）★Ｒ，这个关系式和传统的血氧测量方法一致，这 个噪声参考信号方法依赖于Ｒ值，软件自动针对３５％一１００％之间血氧值所对应可能的Ｒ值进行滚动扫描，对 这些每个Ｒ值都分别产生一个噪声Ｎ’，利用每个可能的参考噪声信号作为参考输入通过自适应相关噪声对消 器处理Ｒｅｄ（６６０）和Ｉｒ（９４０）信号，从而产生与每个可能的Ｒ值的能量谱输出（即对应于３５％一１００％范围内可 能的血氧值）。软件每隔２秒钟针对最近４秒钟的原始数据整个处理序列循环一次，Ｍａｓｉｍｏ Ｓｅｔ血氧饱和度值 将对应于每２秒钟刷新的动脉血氧饱和度的滑动平均值。
８
ｐｅｎｉｌｅ ｃｕｆｆ．Ｎｅｕｒｏｎｒｏｌ Ｕ ｒｏｄｙｎ，２０：３８４－３８６，２００１．
Ｄｒｉｎｎａｎ ＭＪ；ＭｃＩｎｔｏｓｈ ＳＬ；Ｒｏｂｓｏｎ ＷＡ；Ｐｉｅｋａｒｄ ＲＳ；Ｒａｍｓｄｅｎ ＰＤ；Ｇｒｉｆｆｉｔｈｓ ＣＪ． ｉｎ ｔｈｅ ｅｓｔｉｍａｔｉｏｎ ｏｆ ｂｌａｄｄｅｒ ｐｒｅｓｓｕｒｅ ｕｓｉｎｇ
将选择袖带宽度为４５ｃｍ。
２
２软件系统 软件部分的设计要求是：（１）基于目前主流计算机操作系统；（２）软件操作简便；（３）具备对数据或曲线的编辑
功能。自行设计的分析软件基于Ｗｉｎｄｏｗｓ ＸＰ视窗操作系统，能很好地实现对所采集的数据进行分析和编辑，
使测量过程更为简单、直观。该分析软件主要由六大功能模块组成：病人信息录入模块，数据采集模块、逻辑计
压力值连同测量数据一起保存在计算机存储器中，可随时调用分析，并打印检查报告，以方便医生进行诊断。
袖带充气气泵的工作状态由多种信号控制，测量开始时气泵对阴茎袖带进行充气，当压力采样点出现后，
医生通过鼠标或键盘点击压力采样图标，此时气泵停止工作，直到下一次测量循环开始后气泵再次启动充气。 若测量过程中医生未点击压力采样图标，气泵充气至压力上限预设值后便自行停止充气，同时系统发生报警， 以提醒医生进行及时处理。此压力上限报警值可通过软件设置，不同患者其压力上限值亦设定不同。
三、Ｎｅｌｌｃｏｒ血氧模块 ＮｅＵｃｏｒ血氧饱和度测量基于如下两个原理：
・１１６・
ｌ、氧合血红蛋白和非氧合血红蛋白吸收不同数量的红光和红外线光，即分光光度测量； ２、肌肉组织中动脉的含血量（血液的吸收量）会随着脉动而变化（即体积描记法）。 监护仪通过将红光和红外线光射人到小动脉血管床，然后测量脉搏周期光线吸收的变化，来测定血氧饱和 度。 由于氧合血红蛋白和非氧台血红蛋白吸光量不同，血液吸收的红光和红外线量便与血红蛋白的氧饱和度 有关。仪器利用动脉血流的搏动性来确定动脉血红蛋白的氧饱和度，在心脏收缩期，新一批动脉血流进人血光 床，血量和吸光量增加。在心脏舒张期，血量和吸光量将至最低。最大程度和最小程度吸光量（即收缩期和舒张 期测量值）的差异是监护仪进行血氧饱和度测量的基础。这种方法使测量的重点集中在搏动的动脉血流的吸光 量上。消除了非搏动的吸光物质，如肌肉组织、骨骼和静脉血管等的影响。
８
Ｉｎｔｅｒ—ｏｂｓｅｒｖｅｒ ａｇｒｅｅｍｅｎｔ
ｐｅｎｉｌｅｃｕｆｆ．Ｎｅｕｒｏｕｒｏｌｏｇｙ ａｎｄ
ｕｒｏｄｙｎａｍｉｃｓ，２２：２９６—３００，２００３．
Ⅱ一３１
监护仪常用三种血氧模块的测量原理
时玉香
（山东省东营市胜利油田中心医院器械材料中心２５７０３４） 氧是维系人类生命的基础，心脏的的收缩和舒张使得人体的血液脉动地流过肺部，一定量的还原血红蛋白 （ＨｂＲ）与肺部中摄取的氧气结合成氧合血红蛋白（Ｈｂ０２），另有约２％的氧溶解在血浆里。这些血液通过动脉 一直输送到毛细血管，然后在毛细血管中将氧释放，以维持组织细胞的新陈代谢。血氧饱和度（Ｓａ０２）是血液中
由于血红蛋白的吸光量依光的波长而变，且ＬＥＤ的平均波长是变化的，因此，监护仪必须知道传感器红光
ＬＥＤ的平均波长，才能精确测量血氧饱和度。传感器的一个电阻其中存入了传感器中红光ＬＥＤ的平均波长， 监护期间，监护仪判读该电阻值然后选择适合于该传感器红光ＬＥＤ的波长系数，这些系数被用来确定血氧饱 和度。
这个电阻值在开机时便会被判读，开机后定期判读，每次接人新的传感器也会判读。另外，肌肉组织厚度不 同对测量产生的影响，会通过自动调节ＬＥ Ｄ发光强度来补偿。
一、保证医疗工作的正常进行
这是临床工程师最主要的工作之一，也是以往维修人员的工作职责。其中包括以下几个部分：
・１１７・
Ｍａｓｉｍｏ血氧模块自可基本算法理论依据以下三个方面： １、氧合血红蛋白和去氧血红蛋白对红光、红外光有不同吸收（分子光谱学）； ２、在脉动期间组织中的动脉血容积和血液所吸收的光能是变化的（脉搏容积图）； ３、动一静脉是可变的，静脉血的吸收偏差是脉动过程中主要的噪声分量。 Ｍａｓｉｍｏ血氧模块的基本原理与传统的血氧模块相似，传统的血氧的测量方法是假设光吸收信号中所有脉动分 量是由动脉血的充盈所引起的，并以６６０纳米、９４０纳米两个红光、红外波长的光吸收的脉动分量（Ａｃ）比上直 流分量（ＤＣ）的比值来计算。
－１１５・
被氧结合的氧合血红蛋白（Ｈｂ０２）的容量占所有被测的血红蛋白（Ｈｂ）容量的百分比，即血液中血氧的浓度，它
是呼吸循环的重要生理参数。而功能性氧饱和度是氧合血红蛋白在所有可输氧的血红蛋白中所占的百分比。因
此，监测动脉血氧饱和度（Ｓａ０２）可以对肺的氧合和血红蛋白携氧能力进行估计。
无创脉搏氧饱和度测量功能是监护仪最基本的监护参数之一，是反映监护仪性能特征的关键参数。目前大
算模块、执行控制模块、进程控制模块以及用户界面等，是一个实时的多任务软件系统。测量前病人的个人资料