心音与血流生理参数测量及仪器
第4章生理参数测量及仪器
三、柯氏音测量法
• 柯氏音法是用一个13×23cm的气袖缠于上臂中 部，输出管连于水银压力计，气袖下方肱动脉 搏动处放置听诊器。用橡皮球向气袖打气，当 袖内压大于收缩压（PS，即所谓“高压”）时， 动脉被压闭。然后以2～3mmHg/秒的速率放气， 并监听柯氏音。柯氏音是血流通过被压闭又逐 渐开启的动脉血管时产生的断续声音。柯氏音 分为五相，第一相对应着袖内压刚刚低于收缩 压，血管内开始出现断续的血流时产生的，因 此此时水银压力计的指示的就是收缩压；第五 相对应着袖内压刚刚低地舒张压（PD，即所谓 “低压”），血流在血管内开始连续通过，柯 氏音由减弱变为消失，此时水银压力计的指示 就是舒张压。
1. 热稀释法测流量
• 稀释法是一种测量流量的方法。在医学上可用于测 量血流量，其基本思想是在血流的上游加进某种指 示剂使之与血流量混合均匀，然后在下游取样测量 血液中的指示剂含量，据此来计算血流量。用稀释 法测血流量，优点是不必切开或暴露血管，可以在 静脉注射时进行测量，但是它只能测一定时间内的 平均血流量。
• 无创动态血压监测使用一种动态血压监测仪。 受试者佩带这种仪器后可以离开医院自由活 动，回到日常生活环境中。仪器按医生事先 设定的规则自动测量出血压，并将结果保存 在该仪器中。24小时或更长时间后，再把结 果显示出来或打印出来。这样可以提供正常 生活中受检者24小时血压数据，一般由几十 个或上百个数据组成，用以观察受检者一日 之内的血压变化。这种装置通常被称为“血 压HOLTER”。
• 柯式音是临床应用最广泛的无创伤 性检测手段，其原理是利用充气袖 带压迫动脉血管，随着袖带压力的 下降，动脉血管是完全阻闭－渐开 －全开的变化过程，通过辨别动脉 血流声音及相应的压力点来确定收 缩压和舒张压。缺点是依赖人的听 觉，视觉以及协调程度，有一定主 观性并难以标准化，且电子仪器完 全模拟人的行为比较困难。
心动周期相关的概念解释
心动周期相关的概念解释心动周期是指心脏从一次收缩开始到下一次收缩开始所经历的过程，包括心房和心室的收缩和舒张，以及心内压力、容积、血流和瓣膜活动的变化。
心动周期反映了心脏的泵血功能和血液循环的状态。
本文将介绍心动周期的各个时相，以及相关的生理学名词的含义和特点。
1. 心动周期的时相根据心室的舒缩活动，可以将心动周期分为以下八个时相：等容收缩期：心室开始收缩，房室瓣关闭，半月瓣未开放，心室容积不变，内压急剧升高。
快速射血期：心室内压超过主动脉压和肺动脉压，半月瓣开放，血液快速射入大血管，心室容积减少。
减慢射血期：心室收缩力量和内压开始减小，射血速度减慢，心室容积继续减少。
舒张前期：心室开始舒张，射血停止，半月瓣关闭，房室瓣仍关闭，心室容积不变，内压急速下降。
等容舒张期：房室瓣仍关闭，心室内压继续下降，而心室容积基本保持不变。
快速充盈期：房室瓣开放后，由于房-室间压差大，血液迅速从心房流入心室，心室容积迅速增加。
减慢充盈期：由于静脉回流速度减慢，房-室间压差减小，血液进入心室的速度也减慢，心室容积继续增加。
心房收缩期：在心室舒张期末，心房开始收缩，将残留的血液射入心室，使心室充盈度进一步提高。
2. 心动周期相关的生理学名词在介绍心动周期的时相时，涉及到了一些生理学名词。
下面对这些名词进行解释：名词解释心率心脏每分钟搏动的次数搏出量一侧心室在一次收缩中射出的血液量射血分数搏出量占舒张末期容积的百分比心输出量一侧心室每分钟射出的血液量心指数以单位体表面积计算的心输出量心室压心室内的压力，与心室的收缩和舒张有关主动脉压主动脉内的压力，与心室射血和动脉弹性有关肺动脉压肺动脉内的压力，与右心室射血和肺循环阻力有关收缩压心室收缩时，主动脉内的最高压力舒张压心室舒张时，主动脉内的最低压力脉搏压收缩压和舒张压的差值平均动脉压一个心动周期中每一瞬间动脉血压的平均值中央静脉压右心房和胸腔内大静脉的血压微循环指微动脉和微静脉之间的血液循环，其根本功能是血液与组织之间的物质交换有效滤过压促进液体滤过的力量和促进液体重吸收的力量之差工作细胞普通的心肌细胞（心房肌和心室肌），具有稳定的静息电位，主要执行收缩功能自律细胞特殊心肌细胞（窦房结细胞和蒲肯野细胞），组成心内特殊传导系统，这类细胞大多没有稳定的静息电位，并可自动产生节律性兴奋快反应细胞根据心肌细胞动作电位去极化速度快，主要包括心房肌细胞、心室肌细胞和蒲肯野细胞等慢反应细胞根据心肌细胞动作电位去极化速度慢，主要包括窦房结细胞和房室结细胞等名词解释期间收缩在心室肌的有效不应期后，下一次窦房结兴奋到达前，心室受到一次外来刺激，则可提前产生一次收缩代偿性间歇在一次期间收缩之后，伴有一次比较大的心室舒张期血流量单位时间内流过血管某一截面的血量循环系统平均充盈压指心跳停止、血流暂停时，循环系统各段血管的压力很快取得平衡，此时循环系统各处所测压力相同，这一压力数值即为循环系统平均充盈压3. 心动周期相关的生理学现象在介绍了心动周期相关的生理学名词后，下面介绍一些与心动周期相关的生理学现象：心电图：反映了心肌细胞在不同时相中的电活动。
生理学实验 第六章 血液循环
【实验器材和药物】BL-410生物机能实验系统，张力换能器，刺激电极；蛙板、蛙类手术器械、刺蛙针、蛙心夹；铁支柱、双凹活动夹、线、小烧杯、滴管、胶泥；任氏液。
【实验其仰卧在蛙板上，约在肩带下方1～2厘米处用镊子夹起腹部皮肤，用粗剪刀将皮肤剪出一块呈顶端向下的等边三角形。用镊子夹住胸骨下端，剪去同样大小的一块肌肉组织（连同胸骨、上喙骨、喙状骨、前喙骨和锁骨在内），暴露心脏。在心舒期用蛙心夹夹住心尖约1毫米。
【注意事项】
1．剪胸骨和胸壁时，伸入胸腔的剪刀要紧贴胸壁，以免损伤心脏和血管。
2．提起和剪开心包膜时要细心，避免损伤心脏。
3．在改变心脏某局部温度操作中，所接触的局部位置要准确，可暂不滴任氏液，尽量减少该局部温度过快波及其他部位而影响结果。
4．如果斯氏第一结扎后房室迟迟不能恢复跳动，可做斯氏第二结扎加速其恢复。而每次结扎不宜扎得过紧过死，以能刚阻断兴奋传导为合适。
心肌的自律性------------------6.2：蛙心起搏点
心肌的兴奋性------------------6.3：期前收缩和代偿间歇
心血管反射---------------------6.4：减压神经的传入放电
心电图---------------------------6.5：容积导体在心电图描记中的作用
第六章血液循环
血液循环系统由心脏和血管构成。
心脏具有泵血功能，泵血过程中产生心音。心音是由于心脏瓣膜关闭及血液撞击心室壁引起的振动所产生的声音，可在胸壁的一定部位用听诊器听取。心肌组织具有兴奋性、自律性、传导性和收缩性。心肌细胞发生一次扩布兴奋后，其兴奋性会发生一系列周期性的变化。心脏的兴奋性的变化分为以下几个时期：绝对不应期、有效不应期、相对不应期和超常期。哺乳动物心脏的特殊传导系统具有自动节律性，但各部分的自律性高低不同。正常情况下，窦房结的自律性最高，它自动产生的兴奋向外扩布，依次激动心房肌、房室交界、房室束、心室内传导组织和心室肌，引起整个心脏兴奋和收缩。当机体处于不同的生理状态或机体内、外环境发生变化时，可引起各种心血管反射，使心输出量和各器官的血管收缩状况发生相应的改变，动脉血压也可发生变化。心电图是按一定的方法在体表记录的反映心脏活动的电位变化曲线。
实验三人体心音听诊
实验三人体心音听诊实验三人体心音听诊[实验目的及依据]人体心音听诊是指将听诊器放在心前区胸壁的一定部位听到的声音。
根据心音发生在心动周期的特定时期，其音调和持续时间的特点规律，对于临床诊断心脏疾病有一定意义。
本实验的目的在于初步掌握心音听诊的方法、正常心音的特点及产生机理，结合触诊颈动脉搏动区分第一心音和第二心音。
在一个心动周期中，由于心肌的舒缩、瓣膜的启闭及血液通过时撞击心室壁大动脉的作用以及形成的涡流等因素引起的机械振动，产生了心音。
正常心脏共有四个心音，即第一心音、第二心音、第三心音和第四心音。
但在大多数情况下只能听到第一和第二心音。
在某些健康儿童和青年人有时可听到第三心音。
第一心音发生在心缩期，标志着心室收缩的开始，在心尖搏动区(左第五肋间隙锁骨中线)听得最清楚。
其特点是音调较低，持续时间较长，心肌收缩力越强，第一心音也越响。
第二心音发生在心舒期，标志着心脏舒张的开始，它在成分上分主动脉音和肺动脉音，分别在主动脉瓣区和肺动脉瓣区听到最清楚。
它的产生是由于主动脉瓣和肺动脉瓣的迅速关闭，血流冲击主动脉和肺动脉壁根部以及心室内壁振动引起的。
其特点为音调较高。
持续时间较短，其强弱反映了主动脉和肺动脉压的高低。
第三心音发生在快速充盈期末，是一种低频振幅的心音，它的形成可能是由于心室快速充盈末，血流充盈减慢，血流速度的改变形成了一种力量使心室壁和瓣膜发生振动而产生的。
图3-1 心音听诊部位[实验对象和用品]实验对象人实验用品听诊器[实验步骤和观察项目](1)确定正常心音的听诊部位嘱受试者解开上衣，暴露心前区胸壁，端坐于检查者的对面，然后观察并用手触诊受试者心尖搏动的大体位置，认清正常心音听诊的各部位(图3-1)。
(2)使听诊器的耳器方向与被检者外耳道的方向一致。
(3)尽量避免听诊器胸件或胶管与其它物体摩擦;必要时可嘱受试者暂停呼吸，以便听诊。
[实验结果][实验结果分析][实验结论][思考题](1)第一心音和第二心音产生的机理是什么,(2)结合本次实验讨论一下您是如何区别第一心音和第二心音及各听诊区第一心音和第二心音的特点。
医学第三篇生物医学测量与仪器
电位测定（0.5~5μm)
心电的产生与心电图
• 心脏的搏动是与心肌细胞的兴奋相 关的，心肌在兴奋过程中产生微弱 的电流，该电流经人体组织向各部 分传导。
• 由于身体各部分的组织不同，各部 分与心脏间的距离不同，因此在人 体体表格部位表现出不同的电位。
• 按测量条件分：无创测量与有创测 量
• 无创测量---探测部分不侵入生物体 组织，不造成机体创伤。如临床生 理检查、医学成像等。
• 可连续重复测量，安全性好。
• 该测量多为间接测量，信息量损失 较多，易失真等。要求提高测量的 准确性和稳定性。
• 有创测量---侵入式测量，探测器侵 入体内造成机体不同程度的创伤。 如术中或术后的危重病人监护、大 血管内流态指标测量（导管）等。
• 细胞膜对K+、Na + 、CI -等不同离子具有 选择性的通透性。
• 在静息状态下，膜对K高通透性，K +外 流，同时负离子也随之外流，但膜本身 带有阴性电荷，阻碍阴离子外渗。
• 最后，内外阳阴离子相互吸引达到 平衡。导致膜内外产生压差，即静 息电位。这种状态称为极化状态。
• 一般心室肌细胞-80~-90mV；浦肯 纤维-90~-100mV；窦房结细胞40~-70mV
• 生物医学测量的安全要求
• 生物医学测量对像是人体，并且大 多为弱势群体，安全问题放第一位， 避免伤害。如电安全性、机械安全 性和化学安全性等。
• 电安全性---人体是一种特殊的电导 体，人体通过电阻耦合或电容耦合 而成为电路一部分时，就会有电流 通过。
• 人体导电将产生生物热效应、生物 刺激效应和生物化学效应。
• 避免措施：隔离、外环境保持相对 稳定、生物体处于安静、无拘束环 境中。
第四章 监护仪器
（五）模拟和数字工作方式
六、医学仪器的测量方法分类
各种检测人体 参数的方法
（一）按测量对象分：
1．离体测量 离体测量指对离体的血、尿、活体组织或病理标本 之类生物样品所进行的测量。其特点是在测量过程中要保持生物标 本的活性，即保持生物标本具有在体内时的活性特征。离体测量主 要用于病理检查和生化分析中，其测量条件比较稳定和易于控制， 准确性高，但一般不适于生物体各种活动功能的测量和连续动态观 察。 2．在体测量 在体测量指在生物体活体上对组织结构和功能状态 所进行的测量。在体测量的特点是在测量过程中保持被测生物体的 自然生理状态，能实时反映生物体各种被测参数，特别是能反应生 物信息随时间和空间的动态变化，因而广泛用于生理检查、病人监 护以及在治疗和康复医学中用于实时控制。
（二）生物医学测量的特点
1．生物医学测量基本属于弱信号测量 一方面，反映生物体生理和生化变化的信号或参量 大多是微弱的。 另一方面，为了减少对生物体正常活动的干扰或防 止对生物体的伤害，测量中总是尽可能地减少对被 测量的取样数量，因而造成被测信号比较微弱。 所以，生物医学测量属于弱信号测量范畴，具有弱 信号测量的共同特点，即要求测量系统的灵敏度高、 分辨力强、抑制噪声和抗干扰能力好。这一特点在 生物电、生物磁信号的测量中尤为突出。
(三)生物信息的记录与显示系统
记录与显示部分是将各种测量结果最终以一定形式显示给需 要者，并按其需要记录下来，供存储、分析。记录与显示方 式有多种多样，记录与显示设备按其工作原理不同，可以分 为： 它主要用来记录各种生理参数随时间变化的模拟量，可分为 描笔偏转式和自动平衡式两种类型。 ①描笔偏转式记录器结构简单、成本低，在心电图机、脑电 图机及心音图机中得到广泛使用。 ②自动平衡式记录器结构复杂，频响范围窄。其优点是记录 幅度大、精度高，可与计算机连接。一般用于记录体温、血 压、脉搏等监护仪器上。
心音检测仪器
Basic knowledge of heart sounds
• Heart sounds is during the cardiac cycle, the myocardial systolic and diastolic, valve opening and closing, mechanical vibration caused by the impact of blood flow in left ventricular wall and large artery and other factors, by the surrounding tissue to the chest wall, the ear close to the chest wall or will stethoscopic put in certain parts of the chest wall, to hear the voice of. It is usually easy to hear the first and second heart sound, sometimes heard third or fourth heart sound in some cases. • 心音是在心动周期中，由于心肌收缩和舒张，瓣膜启闭， 血流冲击心室壁和大动脉等因素引起的机械振动，通过周 围组织传到胸壁，将耳紧贴胸壁或将听诊器放在胸壁一定 部位，听到的声音。通常很容易听到第一和第二心音，有 时在某些情况下听到第三或第四心音。
2014-12-9
普 通 听 诊 器
电子 听诊 器
心 音 检 测 仪
Theart sound Electronic detection stethoscope instrument
智 能 心 音 检 测 仪 Intelligent heart sound detection instrument
心电监护仪器的使用
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常规心电图的波形和测量示意图
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*正常窦性心律示例*
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什么是心律失常
正常心脏激动起源于窦房结, 先后经结间束、房室结、希氏束、左和右束支及浦肯野纤维至心室。该种心律称为窦性心律。 当心脏激动起源、 传导发生异常时称为心律失常。
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监护仪表面的保养
监护仪表面清洗或消毒之前, 首先必须断开电源线, 应用浸湿的不含麻的布块, 以戊二醛或稀释后的中性肥皂液擦洗, 之后再用干燥的布块擦除所有的清洗剂。 不得将水或任何清洗溶液倾倒或倾洒到设备上, 也不得让液体流入开关后面, 接口内及设备上的任何通气口内。
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电源线和导联线的保养
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做好沟通, 取得配合
使用前做好患者及家属的沟通工作, 讲解其重要性和必要性, 由于患者对自身疾病、应用的监护设施缺乏正确认识, 产生恐惧, 从而引起情绪紧张不安、焦虑, 加重病情。应消除恐惧心理。 应适当调节报警音音量, 及时消除报警音, 以防因报警音音量过高, 持续时间过长所产生的噪音, 使患者产生烦躁心理。从而保证使用中避免牵拉、脱落甚至有自行关机的现象。 避免病房拥挤, 减少医护人员和家属的走动, 减少监护仪显示屏上闪亮的指示灯的视觉干扰。
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血氧饱和度测定
血氧饱和度指血红蛋白被氧饱和的百分比, 即血红蛋白的氧含量与氧结合量之比的百分数.血氧饱和度间接反映血液氧分压的大小, 它是呼吸循环的缺氧的重要生理参数。 血氧正常值是95%-98%.
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血氧饱和度观察
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监护仪常见故障分析
心电波形杂乱 心电基线漂移 SPO2无数值 SPo2数值偏低、不准确 NIBP测量值不准确
正常人体功能实验项目(心音听诊和血压测量)
实验项目三人体心音听诊【实验原理与目的】了解正常心音的产生机制和特点，初步掌握听诊方法，识别第一心音（S1）与第二心音（S2），为临床心音听诊打好基础。
心音是由于心肌收缩、瓣膜关闭、血流冲击血管壁以及形成的涡流所引起机械震动而产生的声音。
将听诊器置于受试者胸壁心前区位置，可直接听到心音。
在每一个心动周期中，通常可听到两个心音，即S1和S2。
S1表示收缩期开始，其音调低、持续时间较长，在心尖部听得最清楚，它的产生主要是由于房室瓣关闭；S2标志舒张期开始，其音调高、持续时间较短，在心底部听得较清楚，它的产生主要是由于半月瓣关闭。
【实验对象】人体（学生自愿者）。
【实验器材和药品】听诊器。
【实验步骤和观察项目】（一）确定听诊部位图1-2 人体心音听诊部位1.受试者解开上衣，面向亮处静坐在检查者对面。
2.参照图1-2，认清心音听诊部位。
（1）二尖瓣听诊区：左锁骨中线内侧第五肋间处（心尖搏动处）；（2）三尖瓣听诊区：胸骨右缘第四肋间处或胸骨尖突下；（3）主动脉瓣听诊区：胸骨右缘第二肋间处（主动脉瓣第一听诊区）或胸骨左缘第三、四肋间（主动脉瓣第二听诊区）；（4）肺动脉瓣听诊区：胸骨左缘第二肋间处。
（二）心音听诊1.检查者戴好听诊器，以右手拇指、食指和中指轻持听诊器的胸件，置于受试者胸壁皮肤上，按二尖瓣、肺动脉瓣、主动脉瓣及三尖瓣听诊区顺序依次听诊。
2.在每个听诊区，区分S1和S2。
根据心音的性质（音调高低、持续时间）和间隔时间的长短来仔细区别S1和S2（图1-3）。
若难以区别时，可在听心音的同时，用手触诊颈动脉搏动，与搏动同时出现的心音为S1。
3.比较不同听诊部位两个心音的声音强弱。
图1-3 人体心音的产生和特点【注意事项】1.听诊时环境应保持安静，如果呼吸音影响听诊时，可嘱咐受试者暂停呼吸。
2.正确使用听诊器，听诊器耳件方向应与外耳道一致（向前）。
听诊器的胸件要不紧不松地紧贴胸壁皮肤，不要隔着衣服听诊。
【思考题】1.比较你所听到的S1和S2有什么不同？2.心音听诊区是否就在各个瓣膜解剖位置在胸壁上的投影点上？3.心音听诊一般应包括哪些内容？实验项目四人体动脉血压测定【实验原理与目的】学习间接测量法（听诊法）测定人体动脉血压原理，并实际测定人体肱动脉的收缩压和舒张压的正常值。
心音、血压、心电图
单极胸导联
【方法与步骤】
4. 调整心电图机放大倍数，然后依次记录Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、 aVR、aVL、aVF、V1、V3、V5导联（主要记录Ⅱ导） 的心电图。取下心电图记录纸，进行分析。
正常心电图各波幅值及间期的测量法
【方法与步骤】
（二）心电图分析 1. 波幅和时间的测量
（1）波幅：当1毫伏的标准电压使基线上移10毫 米，纵坐标每一小格（1毫米）代表0.1毫伏。测 量波幅时，凡向下的波形，其波幅应从基线的下 缘测量至波谷的底点。而向上波形,其波幅应从基 线上缘测量至波峰的顶点。 （2）时间：心电图纸的走纸速度由心电图机固 定转速的马达所控制，一般分为25毫米/秒和50 毫米/秒两种。常用的是25毫米/秒，这时心电图 纸上横坐标的每一小格（1毫米）代表0.04秒。
【实验对象】 人 【器 材】 听诊器
【方法与步骤】 （一）确定听诊部位 1. 受试者解开上衣，面向亮处坐好。检查者坐在对
面。 2. 认清心音听诊部位
二尖瓣听诊区：左第五肋间锁骨中线稍内侧（心 尖部） 三尖瓣听诊区：胸骨右缘第四肋间或剑突下。 主动脉瓣听诊区：胸骨右缘第二肋间。 肺动脉瓣听诊区：胸骨左缘第二肋间。
【方法与步骤】
2. 在心电图记录纸上辨认出P波、QRS波群、T波和P-R间 期、Q-T 间期，进行分析。
（1）心率的测定:测量相邻的两个心动周期中的P波与P波 的间隔时间或R波与R波的间隔时间，按下列公式进行计 算，求出心率。如心动周期之间的时间间距显著不等时， 可将五个心动周期的P-P间隔时间或R-R间隔时间加以平 均，取得平均值，代入公式。 心率=60/P-P或R-R间隔时间（秒） 次/分
右臂和左臂；Ⅱ导联放在右臂和左腿；Ⅲ导联放 在左臂和左腿。 加压单极肢体导联:加压单极右上肢导联（aVR）； 加压单极左上肢导联（aVL）；单极加压左下肢 导联（aVF）。将其余两个肢体引导电极，各通 过5000Ω电阻连在一起作为无关电极，这样记录 出来的心电图电压比单极肢体导联记录的电压要 增加50％，利于观测心电图。 单极胸导联 :单极胸导联将探查电极放置在心前的 胸壁上记录心电图
超声诊断仪的分类及介绍
2.连续波多普勒血流计
利用连续超声多普勒血流计可以检测血流速度的大小与方向，尤其是在测量高速血流时连续式超声多普勒血流计有其独特的优势。此类仪器仍不能分辨探头和运动目标间的距离，测量结果受声束和运动方向夹角的影响较大，无法了解异常血流的产生部位。
3.脉冲波多普勒血流计
脉冲波多普勒血流计发射的是超声脉冲同时有延迟电路来控制接收器，使得这种仪器具有距离选通能力。如果采用不同的延迟时间，就可以得到沿声束方向上的血流速度，从而构成血流剖面图。目前脉冲多普勒血流计与B超显像仪进行组合，用前者检查血流状态，用、后者探测解剖结构，所以能在诊断瓣口与血管狭窄、瓣膜关闭不全及先天性间隔缺损所致的分流方面取得良好的效果。这类仪器也有它的缺点，它所测血流速度的大小即多普勒频移大小受脉冲重复频率的限制。当其频移值超过尼奎斯特频率时，速度高的血流尖峰部分不能正常显示，出现频率倒错的显象。此外，由于采样体积范围很小，需要在断面上反复移动，检测时间较长。
临床诊断中的应用范围：
A型超声波诊断仪可用于许多科室，其中最有代表性的应用是脑中线位置的测量。一般正常人脑中线位置通过颅骨的几何中心，最大偏差≤0.3cm。用双迹A型诊断仪测量若脑中线偏移＞0.3cm，则应考虑有占位性病变。此法检查无痛苦，准确性高。 展望
A型诊断仪是最早应用于临床的超声设备。由于B型诊断仪的出现，A型诊断仪已经面临被淘汰的边缘，目前只在脑中线测量、眼科等方面还在应用。但是A型诊断仪在组织的判别和确定（或称组织定征）、生物测量方面都具有很高的准确性和特异性。目前只有几家国外厂家在生产标准化的A型诊断仪。
生理指标测定方法
生理指标测定方法生理指标是指人体在不同状态下的各种生理参数，例如体温、血压、心率等。
测定这些生理指标对于健康管理以及疾病诊断和治疗至关重要。
本文将介绍几种常见的生理指标测定方法以及其原理和应用。
一、体温测定方法体温是人体表征温度状态的重要指标，正常体温范围在36.5℃至37.5℃之间。
体温的测定方法有多种，常见的方法包括口腔测温、腋下测温、耳温计测温和额温计测温。
口腔测温是最常用的方法之一，使用普通温度计将温度计柄放入舌下，保持2-3分钟后读取温度。
腋下测温则是将温度计放置在腋下，保持5分钟后读取温度。
耳温计测温是使用电子耳温计通过耳朵来进行测温，这种方法快速、准确。
额温计测温则是通过额头部位进行测温，非接触式，速度快且卫生。
二、血压测定方法血压是血液在心脏收缩和舒张时对血管壁的压力。
血压的测定一般使用血压计进行，常见的血压计分为卧式血压计和电子血压计。
在进行血压测定时，被测者需要坐下或平躺，将袖带套在上臂上，然后用听诊器听取心脏的心音，并逐渐放气来测量收缩压和舒张压。
电子血压计则是通过袖带上的传感器自动测量，并在数值显示屏上显示结果，操作更加简便。
三、心率测定方法心率是指心脏每分钟跳动的次数，是评估心脏健康状况的重要指标。
常见的心率测定方法包括手触法和心率监测仪。
手触法是指将食指、中指与无名指放在颈动脉或腕动脉上，感受心脏跳动的脉搏，然后计数30秒内的跳动次数并乘以2即可得到心率。
心率监测仪则是通过佩戴在手腕上或胸部的传感器来自动监测心率，并以数值的形式显示在屏幕上。
四、呼吸频率测定方法呼吸频率是指每分钟呼吸的次数，通常以静息状态下的呼吸频率来评估健康状态。
测定呼吸频率可以通过观察胸部起伏、计数30秒内的呼吸次数并乘以2，或者使用呼吸频率计进行测量。
呼吸频率计是一种便携式仪器，通常佩戴在胸部或腹部，通过感应呼吸运动并记录频率，并以数值形式显示在显示屏上。
综上所述，生理指标的测定方法多种多样，选择合适的测定方法取决于具体的指标以及测量准确性和便携性的需求。
生理实验心音听诊、血压测定、心电图描记
试验目的：初步辨认人体表正常心电图的波形，并了解其生理意义和正常范围。
学习心电图的记录、测量、分析方法。
学习人体心音听诊的方法，区别第—心音和第二心音，了解心音产生的原理。
学习间接测量动脉血压的原理动脉血压的原理和方法并能正确使用血压计。
测定人体肱动脉收缩压和舒张压的正常值。
试验原理：心脏在兴奋中，兴奋的产生、传导及恢复可通过心脏周围组织和体液传播到身体表面。
利用表面电极从体表不同部位将心肌电变化引诱到心电图机，所记录到的电变化，即为心电图（ECG）。
心脏瓣膜关闭、心肌收缩、血流的加速和减速等引起的振动沿机体各种组织传递到体表，用听诊器置于受试者胸前壁直接听诊，所听到的声音，称为心音。
心音听诊在心脏病诊断中占有重要地位。
心音发生在心动周期的某些特定时间，其音调和持续时间也有一定的规律。
正常情况下共有四个心音，但多数情况下，听诊只能听到第一心音和第二心音。
试验对象：人。
试验器材：心电图机、导电膏、75%酒精棉球、医用胶布、两脚规、听诊器、血压计、实验步骤：一、心音听诊（1）确定听诊部位①受检者坐在检查者对面，解开上衣。
仔细观察（或用手触诊）受检者心尖搏动的位置与范围。
②找准心音听诊部位二尖瓣听诊区：左锁骨中线第五肋间稍内侧（心尖部）。
三尖瓣听诊区：胸骨右缘第四肋间或剑突下。
主动脉瓣听诊区：胸骨右缘第二肋间；主动脉瓣第二听诊区在胸骨左缘第三肋间，主动脉瓣闭锁不全时，在该处可听见杂音。
肺动脉瓣听诊区：胸骨左缘第二肋间。
（2）听心音①检查者将听诊器的耳器塞入外耳道，耳器的弯曲方向应与外耳道方向一致，用右手拇指、食指和中指持听诊器的胸器，紧贴受检者胸壁皮肤，依次（二尖瓣听诊区→主动脉瓣听诊区→肺动脉瓣听诊区→三尖瓣听诊区）听取心音，并根据第一、二心音特征，仔细区分第一和二心音。
②如果第一、二心音难以分辨，可用左手触诊心尖搏动或颈动脉脉搏，当触及手指时所听见的心音即为第一心音。
二、血压测定（1）熟悉血压计的结构，检查实验工具由检压计、充气皮球和袖带组成。
医用电子仪器
1、建立模型结构
两个前提：1细化模型研究的目的； 2了解有关特定的建模目标
与系统结构性质之间的关系。
模型结构的性质：1相似性 2简单性 3多面性
2、为所建立的模型结构提供数据
三类模型：
1 物理模型：按照真实系统的性质而构造的实体模型
特点：直观；可长时间重复实验；可为数学模型的 建立提供数据
2.生物信息的处理
为了从检测到的信号中获得更多的有 用信息，同时使信息的特征更明确、 更准确、更直观
3.生物信息的记录与显示系统
直接描记式记录器 存储记录器 数字式显示器
4.辅助系统
二、医学仪器的工作方式
• 直接和间接 • 实时和延时 • 间断和连续 • 模拟和数字
第三节 医学仪器的特性与分类
DC~1Hz
0.05~2000Hz
1~300mL/s
DC~20Hz
4~25L/min
DC~20Hz
15~500Ω
DC~60Hz
32~40℃
DC~0.1Hz
使用电极类型 表面电极 帽状、表面或针状电极 表面电极 表面电极 心音传感器 电磁超声血流计 染料稀释法 表面电极、针电极 温度传感器
第四节：生理系统的建模与仪器设计
一、医学仪器的主要技术特性 （或称为静态参数static characteristics）
1.准确度（Accuracy） 2.精密度(Precision) 3.输入阻抗(Input impedance) 4.灵敏度(Sensitivity) 5.频率响应(Frequency response) 6.信噪比(Signal to Noise Ratio) 7.零点漂移(Zero drift) 8.共摸抑制比(CMRR common mode rejection ratio)
第1章 生物医学检测技术-基本概念
理论值与实际测量值的误差为：
…
v1 l1 (a11 x1 a12 x2 a1m xm ) v2 l2 (a21 x1 a22 x2 a2m xm )
vn ln (an1 x1 an 2 x2 anm xm )
最小二乘法则是“残余误差的平方和为最小”， 即 小
a、b均为零。
y(D) y( j) b 0 微分方程形式： k x (D) x ( j) a 0
K——静态灵敏度
例如，右图所示线性电
位器就是一个零阶传感 器。 设电位器的阻值沿
长度L是线性分布的，则输出电压USC和电刷位移 U SR 之间的关系为。 U SC x Kx L
USC——输出电压； x——电刷位移。 USR——输入电压；
系统精确度等级A以—系列标准百分数值
(0.001，0.005，0.02，0.05，…，1.5，2.5，4.0…)
分档。它代表的误差指系统测量的最大允许误差。
（四）最小检测量和分辨率
最小检测量 —— 指系统能确切反映被测量的 最低极限量。
最小检测量愈小，表示系统检测微量的 能力愈高。由于系统的最小检测量易受噪 声的影响，所以一般用相当于噪声电子若 干倍的被测量为最小检测量。
例题
某传感器给定相对误差为2%FS，满度值 输出为50mV，求可能出现的最大误差δ （以mV计）。当传感器使用在满刻度的 1/2和1/8时计算可能产生的百分误差。并 由此说明使用传感器选择适当量程的重要 性。
拟合直线建立常用方法：（若曲线不过零，作过零处理）
1、绝对法：方法简单，误差大 2、独立法：曲线过零，误差小
解得
x=70.8 Ω
y=0.288Ω/℃
心音与血流生理参数测量及仪器
得出血流量。
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E 2 a B /1 0 0
电位差 血管半 磁感应 血液平 径 强度 均流速
优点：响应时间较其他方法短 缺点：有创，应用范围受到限制
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超声多普勒血流仪
基于血液中的血细胞等 运动微粒会使超声波产 生反射发生频率改变的 特性。通过公式可以根 据频率改变得到的差频 即可求出血流速度。目 前此超声血流计已成为 临床上广为使用的常规 无创检测法。
心尖部
心底部
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第三心音 在舒张早期，第二心音之后 心室快速充盈引起室壁振动所致 常见于青少年和儿童
第四心音 舒张晚期，第一心音前 与心房收缩有关 常为病理性
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心音测量仪器
心音图(phonocardiogram)机 心音传感器
空气传导式：虽然简单易行，但其灵敏度低，且 易受周围噪声的干扰
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设计要求 心音和心杂音强弱相差教悬殊，要求心音图 有较大的动态范围 心音较微弱，要求内部噪声要小 心音高频振幅小，低频振幅打，要有较高的 高频增益 需把心音分为几个带域来记录
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心音的频率范围一般都在20～200Hz以内， 有些杂音频率的低端可达4～5Hz，高端 可大于1000Hz。
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用于心音检测的心音传感器
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压电效应与压电材料
某些晶体和陶瓷延一定方向产生机械变 形时，能产生电压；相反地，加上电压 也能产生机械变形，这种现象称为压电 效应。前者称为正压电效应，后者称为 逆压电效应。具有压电效应的材料称为 压电材料。
压电材料有压电晶体和压电陶瓷。
人体心音听诊和心电图描记及人体动脉血压的测定
人体心音听诊和心电图描记及人体动脉血压的测定一：实验目的1、学习心音听诊的方法，识别第一心音与第二心音；2、学习并掌握间接测量人体血压的原理和方法；3、学习心电图的记录方法和心电图波形的测量方法；4、了解人体正常心电图各波的波形及其心理意义。
二：实验原理1、心音听诊心音：心脏在心动周期中，由于心肌纤维收缩、各瓣膜启闭、血流加速或减速对心脏和大动脉根部管壁的加压和减压作用以及形成的血液涡流等因素引起的机械振动，可通过周围组织传导到胸壁，即为心音。
用听诊器在胸壁前听诊，在每一心动周期内可以听到两个心音。
第一心音：音调较低（音频为25~40c/s）而历时较长（0.12s），声音较响，是由房室瓣关闭和心室肌收缩振动所产生的。
由于房室瓣的关闭与心室收缩开始几乎同时发生，因此第一心音是心室收缩的标志，其响度和性质变化，常可反映心室肌收缩强、弱和房室瓣膜的机能状态。
第二心音：声调较高（音频为50c/ s）而历时较短（0.08s），较清脆，主要是由半月膜关闭产生振动造成的。
由于半月膜关闭与心室舒张开始几乎同时发生，因此，第二音是心室舒张的标志，其响度常可反映动脉压的高低。
心音听诊口诀：（正常心音）第一心音低而长，心尖部位最响亮。
一二之间间隔短，心尖搏动同时相。
第二心音高而短，心底部位最响亮。
二一之间间隔长，心尖搏动反时相。
2、人体动脉血压测定动脉血压动脉内流动的血液对单位面积血管壁的侧压力为动脉血压，动脉血压一般是指主动脉压。
由于在大动脉中血压降落很小，故通常将在上臂测得的肱动脉压代表主动脉压。
在一个心动周期中，心室收缩时主动脉血压上升达到的最高值称为收缩压；心室舒张时，主动脉压下降所达到的最低值称为舒张压。
熟悉血压计构造袖带式血压计由检压计、袖带和气囊三部分组成。
检压计是一个标有0-300mmHg的玻璃管。
上端通大气，下端和水银储槽相通。
袖带是一个外着布套的长方形橡皮囊，通过橡皮管分别与检压计水银储槽和橡皮球相连。
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导管端部心音传感器
• 这种传感器的敏感元件是用压电陶瓷制成的悬臂梁，两 陶瓷片中间由金属片隔开。当悬臂梁受力弯曲时，以金 属片为中心面，一边陶瓷片被拉伸，一边陶瓷片被压缩。 压电陶瓷片沿着厚度方向极化，从而感应出心音信号。
• 设计要求
– 心音和心杂音强弱相差教悬殊，要求心音图有较大的动态范围 – 心音较微弱，要求内部噪声要小 – 心音高频振幅小，低频振幅打，要有较高的高频增益 – 需把心音分为几个带域来记录
• 硬件：发生器1、2，微音器、数字信号处理器
血流测量及仪器
• 血流量大小决定于心脏输出量的大小，同时也决定于血管对血液流动的阻力。 • 血流的测定对于检查心血管功能和诊断心血管疾病、施行体外循环的心脏手
术、研究人体在运动、高温、失重、超重等环境下有着实际的意义 • 测量方法：电磁法、超声多普勒法、激光多普勒法和阻抗法等
• 血液组成 – 晶体物质溶液（多种电解质、小分子有机化合物及一些气体） – 溶解于晶体物质溶液中的血浆蛋白 – 悬浮于血浆的血细胞
• 血流测量 – 脉动流 – 层流和湍流（Re>1500）
• 血液流动中的生理参数 – 血流量：单位时间流过血管某一截面的血量 – 每分输出量和每搏输出量： 心输出量=心率×搏输出量 – 心（脏）指数: 每平方米表面积计算的心输出量 成年人心指数约为 3.0~3.5L/(min·m2 ) – 射血分数：搏出量占心室舒张末期容积的百分比 健康成年人的射血分数 55%～65%
• 激光多普勒血流仪 • 阻抗式血流图仪 • 压差式呼吸流量计 • 电阻抗式呼吸监测仪 • 肺顺应性的测量 • 血液黏度计、血液流变仪
作业
感ห้องสมุดไป่ตู้下 载
电磁式空气传导心音传感器
也称动圈式心音传感器。传感器于胸壁相接触后，心音 便通过胸壁与膜片间的空气传导引起膜片的振动，从而 带动线圈在气隙中作切割磁力线的往复运动，于是在线 圈中就感应出与线圈运动速度成正比的电动势。
直接传导式心音传感器
• 直接传导式心音传感器，通常又将其分为加速度型、 悬挂型和放置型三种。
• 电磁血流量计
– 原理：血液是导体，利用血 液切割磁力线所产生的电位 差来测量血流量
– 在垂直于血管轴方向上加一 磁场B，在与B垂直的两侧安 装电极。因血液是碱性导电 体并以均速运动，在恒定的 磁场中切割磁力线感应出电 动势，然后根据传感器输出 的电压值和血管横截面积而 得出血流量。
E 2a B /100
电位差 血管半 磁感应 径 强度
• 优点：响应时间较其他方法短 • 缺点：有创，应用范围受到限制
血液平 均流速
• 超声多普勒血流仪
基于血液中的血细胞等运 动微粒会使超声波产生 反射发生频率改变的特 性。通过公式可以根据 频率改变得到的差频即 可求出血流速度。目前 此超声血流计已成为临 床上广为使用的常规无 创检测法。
生物医学测量与仪器
第七讲：生理参数测量及仪器（2）
• 心音 • 肌音 • 语音 • 关节音 • 肺音 • 肠鸣音 • 耳声等
生物声测量
心音测量及仪器
• 心音的产生原理：心音是由心脏瓣膜关闭和心肌收缩引起的振动所产生的声 音。用听诊器在胸壁前听诊，在每一心动周期内可以听到两个心音。
• 心杂音：由心脏和邻近大血管内血液湍流和涡流所引起的振动音 • 心音、心杂音频率：0.1~2000Hz
压电型心音传感器
• 直接传导式压电型传感器主 要是一个振动质量块与压电 晶体的一个面相连接。顶盖 与质量块之间通过一弹簧加 以预应力，这种对系统的预 负载，可进行调节，从而使 压电元件运用在特性曲线的 线性部分。这种传感器的重 量可做得小于30g，除可用 来记录心音信号外，还可用 来测量震颤。
用于心音检测的心音传感器
压电效应与压电材料
• 某些晶体和陶瓷延一定方向产生机械变形时，能产生电压；相反地，加上电 压也能产生机械变形，这种现象称为压电效应。前者称为正压电效应，后者 称为逆压电效应。具有压电效应的材料称为压电材料。
• 压电材料有压电晶体和压电陶瓷。
导管端部心音传感器
• 当需要测量体内的音响，例如要测量心杂音发生的位置，则可将心音传感器 配置在心导管的端部，插到待测的部位进行测量。
• 第四心音
– 舒张晚期，第一心音前 – 与心房收缩有关 – 常为病理性
心音测量仪器
• 心音图(phonocardiogram)机
– 心音传感器 • 空气传导式：虽然简单易行，但其灵敏度低，且易受周围噪声的 干扰 • 接触传导式：敏感元件组成 • 加速度式：抗干扰能力强，尺寸小，应用较广
– 放大滤波器 – 记录器
• 心电、心音关系
• 第一心音 – 心室收缩，血液射向主动脉，血液相继摆动关闭了房室瓣
– 主动脉根和心室间的血液摆动及血液在主动脉和肺动脉的湍流所引起的 振动
– 第一心音的分裂是由于二尖瓣和三尖瓣不同时关闭而产生 – 处在心电图的QRS综合波期间
• 第二心音
– 心室舒张（舒张期）的开始
– 主动脉瓣和肺动脉瓣突然关闭，瓣叶振 动所致
– 与心电图中的T波结束同时发生
第一心音和第二心音鉴别
第一心音 第二心音
音调
较低
较高
强度
较响
较低
性质
较钝
较清脆
时间
较长（0.1s） 较短（0.08s）
与心尖搏动关系 同时出现
之后出现
听诊部位
心尖部
心底部
• 第三心音
– 在舒张早期，第二心音之后 – 心室快速充盈引起室壁振动所致 – 常见于青少年和儿童
• 心音的频率范围一般都在20～200Hz以内，有些杂音频率的低端可达4～5Hz， 高端可大于1000Hz。
耳声发射测量
• 耳声发射(otoacoustic emission，OAE) 对外围听觉系统进行无损且快速检测的手段 – 自发(SOAE) – 诱发(EOAE) • 瞬态诱发耳声发射（TEOAE） • 变调失真耳声发射（DPOAE） • 刺激频率耳声发射（SFOAE)