实验一--监护仪的使用

实验一监护仪的原理及使用

实验目的1、了解监护仪的电源、传感器的连接，面板旋钮及监护议系统操作菜单

2、了解心电、呼吸、血压、血氧饱和度的检测原理

3、掌握心电、呼吸、血压、血氧饱和度的监护方法及报警值的设置。

实验仪器 PM－5000 多参数监护议（深圳迈瑞公司）

实验方式演示实验

分组 15人1组、1班分为2组

实验内容及原理

“监护”是指对病人生理及病理状态的生物信号进行测量和特性化，并及时转变成可视信息，对潜在危及生命的事件自动报警。其优点是用仪器时刻监护病人，有利于医生及时掌握病情和提供治疗并对治疗方案和药物作出评价，同时集中使用监护仪器组成监护病房，可以在大大降低护士/病员的比例的同时提高护理质量。

监护仪可以分为中央监护仪和床边监护仪。

一台中央监护仪通常可以通过电缆或无线连接6-8 台床边监护仪，病人的各种生命信号由床边监护仪器监护，中央监护仪一般放在护士工作站内，通常能多道显示各床边监护仪送来的信号，在发生报警时能自动储存该时刻前后一段时间内的相关信号，在需要的时候可在打印机上打印出来，中央监护仪也能对各床边监护仪的监护项目进行设置。

床边监护仪直接与病人相连，通过电极、传感器获得各种感兴趣的生理信息。监护仪所监护的信号现在常有心电、血压、呼吸、体温（T）、心输出量、血氧浓度、呼气末二氧化碳等，具体监护什么，不同的监护仪可有不同的配置。

1、心电的测量与监护

心电是最基本的监护参数，几乎所有的监护仪都有心电监护，心电监护的项目有心率显示、心率上下限报警、心电波形的实时显示。这是最基本的。再进一步，心电监护仪还应有心律不齐检测、S-T 段分析、回忆波形显示、趋势图分析、电极脱落报警、电源故障处理、数据储存和传送等功能，可以有多个通道同时记录多个导联。心电信号的获取方法与心电图机可以说是相同的，但为了便于监护，胸部监护导联采用得比较多。

图1-1 监护仪中的心电放大模块

监护仪中的心电放大模块如图1-1 所示，通常做成一个插件，插入母板作为监护仪的一部分。其中信号调理电路包括放大及增益调节、滤波、脉冲抑制、电极脱落检测等电路。经前置放大器初步放大后的心电信号还需进一步放大到足够大以便于作A/D 转换，一般要将信号放大到伏特级。由于在监护过程中病人会有些活动，电极安放的时间较长等原因，较易引起基线漂移和受到工频干扰，因此，作监护时的频率响应常选择为0.5-40Hz 范围,在很多监护仪上的频率响应设有“监护”和“诊断”供选择。由于在监护过程中有时会使用除颤器等设备，所以需要脉冲抑制电路来防止高压脉冲对电路产生影响。

目前一般都是将心电信号放大后作A/D 转换，变成数字信号后由计算机软件进行分析处理的。这些处理包括数字滤波以提高信噪比、R 波检测、心率测算、报警阈值的设置、心律不齐的识别和报警以及心电各标志点的识别和在此基础上的各种分析。这些工作可以部分或全部在微处理器（μP）中完成。除此以外，微处理器还必须完成对信号调理电路的控制和与主计算机之间的数据通讯（上传心电信号和有关检测数据，接受各种控制信号）。

2. 血压的测量和监护

血压（Blood Pressure, BP）是一个重要的生命参数，是指血液对血管壁的侧压，这是一种压强（即单位面积上的压力），而且，通常是指相对大气压的相对压强。当我们说血压100mmHg时，是指血压比大气压高100mmHg，测量血压时则是以大气压作为0mmHg。动脉血压测量的单位常用mmHg，而静脉血压常用cmH2O。动脉血压信号的主要频率成分集中在低频区域，而直流成分是一个非常重要的量。

血压测量的方法有直接测量法和间接测量法。

间接测压法是一种非创伤性检测法，可以测得收缩压、舒张压，并估算出平均压：

平均压=舒张压+（收缩压−舒张压）÷3。

水银血压计是临床上常用的测压器具，它有一个充气袖带，用听诊器听柯氏音的方法进行测压，水银柱的高度指示的是气袖内的压力，气袖压能传递到动脉壁。给气袖加压直到使动脉壁闭合，然后将气袖逐步降压，当气袖压刚好等于收缩压时，血管被冲开，听诊器能听到柯氏音，此时的气袖压就是收缩压。气袖压继续下降，直到刚好低于舒张压时柯氏音消失，这样也就测得了舒张压。如用程序控制气泵给袖带充气和控制气阀逐步放气，用传感器测压，并显示血压数值就构成了自动测压系统。柯氏音法的原理明了，但易受外界声音的干扰，而搏动法则无此忧：当收缩压使血液冲开动脉血管时，除产生柯氏音外，也会使袖带内的气压产生一个搏动，这个搏动随着袖带内压下降而增大，当达到平均压时气压搏动最大，以后逐步减小，最终在低于舒张压以后消失，根据气压搏动的出现、消失及最大值时气袖内的平均压，可以测出相应的收缩压、舒张压和平均压。但当手臂运动时，对测量还是有影响，

这需要对信号作处理才行。

图1-2 间接测压法原理图1-3 搏动法间接测压仪原理框图

3.血氧饱和度的检测

血氧饱和度是血液中与氧结合的氧合血红蛋白（HbO2）的容量占全部可结合的血红蛋白（HbO2+Hb）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。脉动式光谱定量分析方法（这种仪器称脉搏血氧仪，Pulse Oximeter）由于其灵敏度、精度、准确性和可靠性较高，已广泛应用于临床，成为无损检测的重要手段。

脉搏血氧仪根据郎伯一比尔定律(Lambert—Beer Law)采用光电技术进行血氧饱和度的测量。当一束光打在某物质的溶液上时，透射光强I 与发射光强I0之间有以下关系：

I= I0e k cL

I 和I0 的比值的对数称为光密度L，因此上式也可表示成：

D=In(I／I0)=kcL

这里，C 是溶液(例如血液)的浓度，d 为光穿过血液的路径，k 是血液的光吸收系数。若保持路径L 不变，血液的浓度便与光密度 D 成正比。

图1-4 氧合血红蛋白（HbO2）和血红蛋白（Hb）的光吸收曲线图1-5 光电检测器获得的信号的成分