除颤监护仪的原理及应用(南医大讲稿)

除颤的基础知识
体外除颤 • 电击心脏使心率变为正常 • 电击由放在病人裸胸上的电极片或手柄 释放 体内除颤 打开胸腔直接电击心脏 电击能量以焦尔为单位来测量 J = A(电流) x V(电压) x Sec(时间) 电极种类 体外手柄 体内电极 电极片 除颤 监护 起搏
手动除颤
完全依靠使用者 分析心率 准备工作 将电极片置于病人的胸壁上 或将带有导电糊的电极手柄置于病人的 胸壁上 设置能量 充电 放电 能量设置范围广泛 （2-360J)
双相波（第二代除颤技术） 双相波（第二代除颤技术）
双相波电流首先从 一个方向通过，然 后反转，向相反方 向通过
双相切角指数波
简称:BTE 简称:BTE
Monophasic Current
Biphasic Current
双相切角指数波除颤技术分类 双相切角指数波除颤技术分类 切角指数波
一、高能量双相切 角指数波
手动除颤
自动体外除颤 (Auotmatde Exetmal Defibrlliator，简称AED)
AED主要是供未具备高级心脏病人救护训练的初级救 护人员使用 自动分析病人的心律 如果需要建议使用者自动给予电击 小,轻 使用方便简单 使用 “1-2-3” 快速除颤概念
“Saving a Life Is As Simple As 1-2-3”
双相切角指数波(BTE)除颤技术优势 双相切角指数波(BTE)除颤技术优势 (BTE)
1. 双相除颤技术的电击电流双向性能， 双相除颤技术的电击电流双向性能， 除极效果更加理想。 除极效果更加理想。 2. 电流均值的增加，提高了除颤成功率。 电流均值的增加，提高了除颤成功率。 3. 由于电流峰值的减少，降低了心肌功 由于电流峰值的减少， 能损害程度。 能损害程度。 4. 能感应经胸阻抗的变化，采用时间补 能感应经胸阻抗的变化， 偿或电压补偿的方式， 偿或电压补偿的方式，高阻抗病人的 除颤成功率有所改善。 除颤成功率有所改善。
生
没有进行心肺复苏 除颤太迟 及时进行心肺复苏 但除颤太迟
存
率
统
计
除 颤
0 - 2%
生存率
CPR
除 颤
2 - 8%
生存率
及时进行心肺复苏 CPR 除颤较快
除 颤
20%
生存率
及时进行心肺复苏 CPR 除颤非常迅速 高级生命支持及时
除 颤
ACLS
30%
生存率
֠
分钟
2
4
6
8
10
时间是影响除颤成功率首要因素
正常是从窦房结开始博动 • • •
Sustained Ventricular Tachycardia -室速
心室有一个 异位兴奋灶反 复激动窦房结 复激动窦房结 传导冲动
Ventricular Fibrillation
-室颤
心室有无数 个异位兴奋灶 无序地激动窦 无序地激动窦 房结传导冲动
.
Atrial Flutter -房扑
概述
众所周知，自1952年美国哈佛大学医学院卓尔 卓尔 ZOLL）教授成功装置世界上第一台除颤 （PUAL ZOLL 器、1965年将体外电击除颤法引入临床以来， 体外电击除颤技术与胸外按压、口对口呼吸法 构成心肺复苏的三大要素。 除颤电击能量的变化： 1965年：最高能量为720 720焦耳。 720 70年代：最高能量为400 400焦耳， 400 80年代：最高能量为360 360焦耳。 360 90年代：双相波除颤技术逐步成熟，发展了最 高能量只需要200 200焦耳的低能量除颤技术。 200
除颤监护仪工作原理框图
一、除颤仪的基本原理 一般除颤仪多采用RLC阻尼放电，释放瞬时 高能脉冲 电容C、电感L及人体(负荷)串联接通，构成 RLC谐振衰减振荡电路，即阻尼振荡放电
心脏除颤器的充放电基本原理图
阻尼放电波形
除颤器工作过程
在除颤仪的高压电容器充电至选定的能量. 在除颤仪的高压电容器充电至选定的能量. 同时按住电击开关的瞬间, 同时按住电击开关的瞬间,将储存在高压电 容器的能量,通过机内阻抗和人体胸廓放电, 容器的能量,通过机内阻抗和人体胸廓放电, 产生足够的电流,达到除颤的功能. 产生足够的电流,达到除颤的功能.
SURVIVALINK PHYSIO-CONTROL(现在的美敦力 PHYSIO-CONTROL(现在的美敦力) 现在的美敦力) ADAPTIV Biphasic Technology WelchAllyn (伟伦 伟伦) 伟伦
二、低能量双相切 角指数波
HEARTSTREAM（现在的非利浦） （现在的非利浦） Smart Biphasic Technology
15 A 7.13 A
0.74 A
经心电流
7.13 A
低阻抗病人
除颤电流二大要素 除颤电流二大要素
电流均值 – Current Average 除颤的有效成分 峰值电流– 峰值电流 Peak Current 损害心肌功能的主要成分
除颤仪的基本工作原理
心脏除颤器(defibrillator)又名电复律机， 它是一种应用电击来抢救和治疗心律失常病 人的医疗电子设备。用较强的脉冲电流通过 心脏来消除心律失常，使之恢复窦性心律。 加在病人胸部皮肤上电极的电击，持续时间 定在3～10ms，强度为几千伏和几十安。 电击能量由操作者选择，对于大多数除颤器， 范围是50～360J。
使用同步方式可转复快速的心律失常,同步电 击落在QRS波的R波起始处.通常用中等(100150J)能量使心律失常恢复到窦性心律. 为什么用R波 从R波起始处开始 同步转复避免落在T波上,导致室颤
突发性心脏骤停和除颤
SCA – 突发性心脏骤停 不可预知的, 任何人… 任何地点 常伴有室颤 (VF) 心脏 “传导系统” 问题 心脏突然停止跳动 致使血压和脉搏消失 不及时治疗将导致死亡 室颤唯一治疗方法 除颤 快速完成
Defibrillation
Electrical Potential Between two points.
二、除颤波形
除颤是依靠成功地选择适当的能量，产生 有效的电流通过心脏来获得除颤效果，低能 量、高成功率和低心肌损伤是除颤技术的重 点 ，目前除颤仪的除颤波形有单相和双相两 类。 单相波（第一代除颤技术） 单相波（第一代除颤技术） 单相衰减正弦波是最经典的、最常见的单 相除颤技术，其脉冲形式是以单方向释放电 流，是一种延用了近四十年的除颤技术。
心房有一个异 位兴奋灶反复激 动窦房结传导冲 动
Atrial Fibrillation -房颤
心房有无数 个异位兴奋灶 无序地激动窦 无序地激动窦 房结传导冲动
.
什么是除颤? 什么是除颤?
所谓除颤就是让足够 的外加瞬间电流使所 有心肌细胞在同一时 间除极，然后同时复 极；由于窦房结兴奋 点最高，它首先发放 激动，恢复正常的博 动。
阻抗补偿技术
安全检查（测量阻抗） 安全检查（测量阻抗）
2000 1500
100
生 80 存 60 率 % 40
20 0 5 10 15 20 25 30
发病至实行除颤治疗的时间: 分钟 分钟) 发病至实行除颤治疗的时间 (分钟
除颤每拖延一分钟, 生还机会下降10% 10%！ 除颤每拖延一分钟, 生还机会下降10%！
电极位置是影响除颤成功率第二因素 电极位置是影响除颤成功率第二因素
除颤技术要求
除颤的成功与否，关键因素是电流； 除颤的成功与否，关键因素是电流； 而选择的能量只是产生电流的手段。 而选择的能量只是产生电流的手段。 –要在正确时间让电流流过心脏 –要有足够的电流流过心脏 –要有足够的时间让电流流过心脏 –要让电流通过所有的心肌细胞 同时，电流也是心肌损伤的罪魁祸首！ 同时，电流也是心肌损伤的罪魁祸首！
单相除颤技术分类
单相切角指数波
电
单相阶梯波 改良型单相除颤技术 应用范围小
流 时间（毫秒）
电 流 时间（毫秒）
单相除颤技术缺点
单项波除颤机理， 单项波除颤机理，决定了其终止 室颤的电流需要50 60安培 50- 安培， 室颤的电流需要50-60安培，由于 电流峰值太大， 电流峰值太大，心肌功能损害比 较严重。 较严重。 假设人体的经胸阻抗都是50欧姆， 假设人体的经胸阻抗都是50欧姆， 50欧姆 对经胸阻抗的变化没有自动调整 性能， 性能，高阻抗病人的除颤效果不 理想。 理想。 房颤转复能力差
两个电极的安置必须使心脏（首要是心 室）位于电流的路径中心。使电流能流过 整个心脏。
经胸阻抗是影响除颤成功率第三因素 经胸阻抗是影响除颤成功率第三因素
经胸阻抗 - Transthoracic impedance
阻抗: 阻抗 是对于电流的一种阻力 高阻抗: 高阻抗: 减少了心脏所接受到的电流值
影响的因素： 影响的因素： –皮肤的状况 皮肤的状况 –电极的大小 电极的大小 –电极与皮肤的接触 电极与皮肤的接触 –电击次数 电击次数
心脏电击治疗
除颤需要足够的电流流过心 脏——经心电流 经心电流 current） （transcardiac current） 当电流流过心脏时将能量释 放给心脏
经心电流
心脏电击治疗
只有5%的除颤电流可以通 只有5%的除颤电流可以通 5% 过心脏 ！ 其余的电流被分流了 没有向心脏释放能量
除颤电流 经心电流
B
什么是起搏? 什么是起搏?
•
体外起搏
非植入的人造的使用在体外的起搏器来刺激心脏从而 达到心脏复苏的治疗 无创的人造的使用在体外的自粘性的电极片来刺激心 脏从而达到心脏复苏的治疗 代替心脏自身的传导系统
起搏方式
同步式 非同步式 (与心脏非同步)
需要:
三导联线 除颤电极
什么是心律失常转复? 同步转复
AED10
除颤波形
单相波
该技术应用了40年之久 电击是单向传递 从 “A” 到 “B” 一个大的能量一次性穿过病人的心脏 研究表明单相波能造成患者心肌损伤 A
B
双相波
双相电流的通过 电击的方向是从 “A” 到 “B” 然后 返回”A” 利用这项技术可以大大减小通过心脏 的电流量 利用双相波技术可以减少心肌组织的 损伤 A
除颤技术着重点
《2000年心肺复苏和心血管急救国际指南》 指出： “ 除颤是依靠成功地选择适当的能量，产 生有效的电流通过心脏（透心肌电流）来 获得除颤效果，同时，对心脏产生最小的 电损伤。如果能量和电流太小，一次电击 则不能终止心率失常；而如果能量和电流 太大，则可能对心脏产生功能性或形态学 方面的损失。选择合适的电流还可以减少 重复电击的次数，从而减少心肌损伤。”
高压电容 经胸阻抗 机内阻抗
原理公式
能量 = 电流 x 电压 x 时间 (焦耳) (安培 (焦耳) (安培) 安培) 焦耳 (伏 (伏 ) (秒 (秒 )
原理公式
电 阻
压 抗
= 电
流
机内阻抗+经胸阻抗 阻 抗=机内阻抗 经胸阻抗 机内阻抗
电压、 电压、阻抗与电流相互关系
Energy flow between 2 points; measured in amps. Resistance to flow of current; measured in ohms (Ω) Ω
分流电流
1。Lerman et al, Circulation Research 1990;67(6):1420-1426. 。
心脏电击治疗
15 A
1.5 A
经心电流 6.75 A
分流情况随病人而定
病人胸部阻抗越小分流越多 并联） (并联） 经心电流越少
6.75 A
高阻抗病人
除颤器设计时必须满足
提供更多的除颤电流给低阻 抗病人 分流电流变化小，而经心电 流变化大 流变化大
除颤监护仪的原理 及应用
江苏省人民医院临床工程处 刘群
除颤器的发明
1947年，BECK等首次在临床上用交流电电击 开胸后的心脏而使心室颤动终止。 1952年，ZOLL教授成功装置第一台除颤器交流电胸外除颤器并应用于临床。 1962年，LOWN等证明直流电比交流电更为安 全和有效。 从此，成熟的直流电除颤器广泛应用于临 床，挽救了成千上万病人的生命！
“生存链”
尽快联系医疗急救中心
尽早使用心肺复苏法
尽早使用除颤器
尽快进行专业治疗
Dr. L. Gerber and A. Alvarez
LP20
LP12
M4735
M-SerialCCT NhomakorabeaNK
搏动的产生： 搏动的产生：
1.
2.
3.
SA Node 窦房结 (60-100 bpm) AV Junction房室结 (40-60 bpm) Ventricles心室 (2040 bpm)