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維修案例

醫用多參數監護儀測量原理與日常維護

作品來源:孫志奎,羅斌   發布時間:2020-04-02 16:47

(中南大學醫用電子儀器專業,湖南長沙410083)
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中圖分類號】 Im77 [文獻標識碼】B [文章編號】1002—2376{2oo71 03(1052—02
[
摘要】醫用多參數監護儀已經成為醫用電子儀器中不可缺少的一大類儀器,本文介紹了其結構原理、常見故障以及日常維護的基本方法。
[
關鍵詞】多參數監護儀;結構原理;維護保養隨著現代醫療技術和相關學科的不斷發展,醫用多參數監護儀已經成為醫用電子儀器中不可缺少的一大類儀器,在醫院中起著越來越重要的作用。它通過24小時對病人心電、心率、血壓、體溫、呼吸及血氧飽和度等生理參數的監測、分析和記錄,同時與標準值進行比較,在病人的生理機能指標超出某一數值時發出警報,提醒醫護人員及時進行搶救。目前,根據臨床護理對象的需要在科室和病房內分別裝備各種專用監護系統,如手術中()自動監護系統、外傷護理病房自動監護系統、CCU系統、分娩室自動監護系統、ICU系統、新生兒和早產兒自動監護系統等,監護儀器的使用大大降低危重病人的死亡率。由于監護儀使用范圍廣,工作時間長,所以在醫院也是屬于頻繁檢修的設備。本文介紹了多參數監護儀的結構原理、常見故障以及日常維護。
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結構與原理
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1 信號檢測部分
包括各種傳感器和電極,有些還包括遙測技術以獲得各種生理參數,傳感器是整個監護系統的基礎,有關病人生理狀態的所有信息都是通過傳感器獲得,傳感器有測心率、心電、呼吸、體溫、無創血壓、脈壓、血氧飽和度等各類(見圖1)。

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12 信號的模擬、數字處理部分
將傳感器獲得的信號加以放大,同時減少噪聲和干擾信號以提高信噪比,對有用的信號實現采樣、調制、解調和阻抗匹配等。放大在信號處理中是第一位,根據所測參數和所用傳感器的不同,放大電路也不同。用于測量生物電位的放大器稱為生物電放大器,它比一般的放大器有更嚴格的要求。13 信號的顯示、記錄和報警部分這部分是監視器與人交換信息部分,屏幕顯示各種被監視參數隨時間變化的曲線,供醫生分析;醫務人員通過觸摸屏等輸人設備也可以對監護儀進行某種控制。而記錄儀則將被監視參數記錄下來作為檔案保存。當被測參數超過某一標準值就通過報警器發出報警,提示醫務人員及時進行搶救。
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多參數監護儀常見故障分析與排除方法
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1 當打開儀器時,屏幕無顯示,指示燈不亮。
故障原因:(1)在儀器接通交流電的情況下,檢查電源插座和電源線是否有220V的交流電輸出;(2)在儀器沒通交流電的情況下,檢查儀器中的充電電池是否電量耗盡或損壞。
解決方法:將所有連接部位連接好,接通交流電給儀器供電。
2
2 接上導聯線而無心電波形,顯示屏上顯示電極脫落無信號接收。
故障原因:(1)電極片與人體接觸不好;(2)導聯線斷路。
解決方法:(1)檢查電極片是否失效,是否粘牢在皮膚上。(2)所有心電導聯線應導通,若電阻為無窮大表明導聯線斷路,則應更換導聯線。(3)心電顯示波形通道顯示無信號接收,則表示心電測量模塊與主機通訊有問題,需要進一步檢修。
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3 血氧飽和度和心電的波形變密,波形干擾太大,無法清晰看到波形或波形基線粗。
故障原因:(1)屏蔽線沒有起作用。(2)五導聯線中有交叉在一起的導聯線,相互干擾。(3)將監護儀器的隨機地線未連接完好。(4)五導聯線中某一條斷路。
解決方法:(1)檢查屏蔽線。(2)檢查各導聯線是否導通。(3)將監護儀器的隨機地線的一端連在監護儀器后面板的地線柱上,另一端夾到專用地線。(4)檢查每根導聯線是否由于人為的拉扯以致相互連醫療裝備20073
接到了一起。
2
4 屏幕顯示的呼吸波形太弱,觀察不便。
故障原因:檢查心電電極片是否放置正確,電極片質量如何以及人體接觸電極片的部位是否清洗干凈。
解決方法:清洗干凈人體接觸電極片的部位,正確貼放質量良好的電極片。
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5 在監護過程中,無血氧波形和數值。
故障原因: (1)檢查手指探頭是否有無紅色光閃。(2)被檢者手臂是否有壓迫。
解決方法: (1)SPO2探頭內如無紅光閃動,可能是導線接口接觸不良,檢查延長線和插座接口部位。檢查SPO2探頭是否損壞,損壞的話更換SPO2探頭。(2)不能在同一側手臂進行血壓測量和血氧測量,以免手臂被壓迫而影響測量。(3)如血氧顯示波形通道顯示無信號接收,則表示血氧模塊與主機通訊有問題。
2
6 測量所得血壓值偏差太大。
故障原因:(1)血壓袖帶可能漏氣。(2)被測量者在測量的時候有劇烈活動。(3)測量的間隙過短。
解決方法:(1)更換良好的袖帶或接頭。(2)測量前或測量中不能說話或運動,不能碰撞袖帶。(3)測量時間間隔不宜過短。
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多參數監護儀的日常維護
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1 防塵:儀器中的各種光學元件及一些開關、觸點等,應經常保持清潔。另外,由于NBP袖帶長時間捆在病人身上,需要定期進行清潔,除去異味。
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2 防潮:儀器中的光電元件、電子元件等受潮后易霉變、損壞,因此有必要定期開機檢查,經常及時更換干燥劑;長期不用時應定期開機通電以驅趕潮氣,達到防潮目的。
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3 防熱:監護儀一般都要求工作和存放環境要有適當的、波動較小的溫度,因此一般都應配制溫度調節器,通常溫度以保持在2o 25最為適宜;另外要求遠離熱源并避免陽光直接照射。
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4 防振:振動不僅會影響監護儀的性能和測量結果,還會造成某些精密元件損壞,因此要求把儀器安放在遠離振源的工作臺或減振臺上。
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5 防蝕:在儀器臺的使用過程中及存放時,應避免接觸有酸堿等腐蝕性氣體和液體的環境,以免各種元件受侵蝕而損壞。
多參數監護儀是一種自動化、智能型儀器,它對保障危重病人的生命安全起著很重要的作用。醫療工作人員要注意Et常的使用,保養及消毒等事項,使機器達到最佳的工作狀態

 

現代監護儀的工作原理和使用特點

      醫用監護儀是各類醫用電子儀器中應用極為普遍的一種,它通常被配置于醫院的CCU、
      ICU病房和手術室、搶救室及其它一些需要長時間的監測病人生理參數的場合。它既可單獨使用,也可與其它監護儀及中央監護儀一起聯網構成監護系統。
      早期的監護儀由于技術的限制,只能對模擬心電信號進行顯示、報警和記錄,功能比較單一,實用性較差。然而,近二十年來隨著電子技術和計算機技術的發展,監護儀無論在功能上還是操作方式上都發生
      了巨大的變化?,F代監護儀不僅實現了同時監測多種生理參數,而且實現了信號采集、分析、處理和控制的智能化。它使醫生能更全面、及時、準確的掌握患者病情的變化情況,為制定治療方案和進行應急處理提供重要依據。

      現代醫用監護儀可用以下框圖來概括,主要由四個部分組成:信號采集,模擬處理、數字處理、信息輸出。這四部分的功能可以簡要描述如下:
      
      1.信號采集:通過電極和傳感器拾取人體生理參數信號,并將光、壓力等其它信號轉化為電信號。
      2.模擬處理:通過模擬電路對采集的信號進行阻抗匹配、過濾、放大等處理。
      3.數字處理:這一部分是現代監護儀的的核心部分,主要由模數轉換器、微處理機、存儲器等組成。其中由模數轉換器把人體生理參數的模擬信號轉化為數字信號,由存儲器存儲操作程序、設置信息和臨時數據(如波形、文字、趨勢等),微處理機則接收來自控制面板的控制信息,執行程序,對數字信號進行運算、分析和存儲,并控制輸出,同時協調、檢測整機各個部分的工作。
      4.信息輸出:顯示波形、文字、圖形,啟動報警和打印記錄。
      與早期監護儀相比,現代監護儀的監測功能已從心電監護擴展到血壓、呼吸、脈搏、體溫、血氧飽和度、心輸出向量、pH值等多種生理參數的測量。信息輸出的內容也從單一的波形顯示轉變為波形、數據、字符、圖形相結合;既可實時、連續監測,又能凍結、記憶、回放;即可顯示單次測量的數據和波形,又能進行特定時間段的趨勢統計;尤其是隨著計算機應用水平的提高,軟、硬件的配合使用,建立在一定的數理模型基礎上,現代監護儀對疾病的自動分析和診斷功能也在大大增強。

      此外,現代監護儀的報警系統的智能化程度也在進一步提高。在原有的根據所設定的報警界限進行聲音、視覺報警的功能的基礎上,它還具有自動指示報警項目、啟動記錄的功能。而且,由于記憶功能的存在,報警啟動的心電波形記錄不僅包括了報警后的心電波形,也包括了報警前一時刻的心電波形,使產生報警的原因更完整地記錄下來,從而具有了更高的參考價值。

      所有這些變化,都使現代監護儀在臨床醫療工作中的實用性大大提高了。
      伴隨著工作原理上的日趨完善,高科技含量的增加以及制造工藝水平的提高也給現代監護儀的使用帶來了新特點,對監護儀使用人員也提出了更高的要求。
      首先是程序化的操作模式。由于現代監護儀采用了微機數字處理技術,幾乎所有的工作均由屏幕上的光標指示配合控制面板上的按鍵啟動相應的程序來執行。隨機型的不同,不同機器的操作方式也略有差別,有的是使用面板上獨立的按鍵來分別啟動固定的工作、顯示窗口和調整設置;也有的機型采用了軟、硬鍵的配合使用的方式,即每一個按鍵會根據監測對象的不同而具有不同的功能。還有的機型采用了飛梭單鍵的調控方式,即包括顯示內容選擇、參數設置在內的所有工作均由一個旋轉式的按鍵來完成。程序化的操作方式雖然簡便但并不簡單,使用人員必須在認真閱讀和理解隨機所附的操作手冊之后才能真正掌握。
      其次是理論含量增加。正是由于現代監護儀擴展了對人體生理參數的監測范圍,它的輸出信息也隨之增加了。因為每一種生理參數的輸出信息都包含了波形、字符、數字、圖形等不同的表達形式,而每種表達形式又轉達著特定的含義,所以要達到預期的監測目的,使用者必須十分熟悉這些信息所代表的理論含義,才能輸入正確的設置,并準確的理解輸出的結果。

      最后要談的是交互性增強。所謂交互性就是指人機對話的功能,也就是機器在人的干預下執行一系列的工作,并產生相應的反饋?,F代監護儀中由使用者進行一些功能、參數的設定便是這種交互性的體現。它包括了顯示方式選擇、報警界限調整、趨勢間期設定、病人檔案建立、以及其它一些分析診斷項目的設置等內容,給予使用者以極大的靈活性,使之可以根據患者的實際情況來調整儀器的工作狀態,以便起到最有效的醫療輔助作用。交互性也是所有現代化醫療儀器共有的特征之一。

      由以上對現代監護儀的工作原理和使用特點的簡略介紹可以看出,現代高科技成果的應用是監護儀提高實用化、智能化程度的基礎?,F代監護儀的使用不僅可以提高護理工作的效率,更重要的是,它為更全面、更準確的掌握患者病情,提高醫療服務質量提供了更可靠的保障

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胎兒監護儀

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胎兒監護儀   fetal monitor

 根據超聲多普勒原理和胎兒心動電流變化,以胎心率記錄儀和子宮收縮記錄儀為主要結構,可描繪胎心活動圖型的測定儀。有宮內監測(內監護)和腹壁監測(外監護)兩種。腹壁監測時產婦取臥位,探頭置于產婦腹壁進行描繪(1),此法簡單安全,使用較廣。宮內監測需將導管或電極板經宮頸管置入宮腔內,故必須在宮頸口已開或已破膜情況下進行(2),導管只能使用一次,費用較高,操作較復雜,且有引起感染的可能,但宮內監測受外界干擾少于腹壁監測,因此假陽性較少。胎兒監護常在高危妊娠產前或產時應用,可以連續監測胎心率的變化及其與子宮收縮的關系,了解胎兒宮內情況,早期發現胎兒窘迫。

  胎心率宮縮(FHR-UC)圖型  包括以下幾種:

  基線胎心率(BFHR)  在無宮縮時或宮縮之間記錄的胎心率,可從每分鐘胎心次數(bpm)和胎心率變異兩方面分析。正常胎心率基線波動于120160bpm之間,并有小的周期性變動,范圍在1025bpm之間,這稱為基線擺動(圖3,表示胎兒有一定的儲備能力,是胎兒健康的表現。異常的胎心率圖型有:胎心率基線變平或靜止,擺動幅度在10bpm以下,提示胎兒儲備能力低下,或胎兒缺氧,或受睡眠、鎮靜藥物影響。基線變異增加,擺動幅度在2530bpm或以上,反映胎兒自主神經系統不平衡,如靜脈循環受阻,回心血量減少??墒剐穆蚀鷥斝栽隹?。是胎兒窘迫的早期表現。心動加速,胎心率>160bpm,持續超過10分鐘,是胎兒窘迫的早期表現。心動過緩,胎心率<120bpm,是胎兒窘迫的征象,嚴重心動過緩常常是胎兒死亡前的表現。

  伴隨宮縮的胎心率周期性變化(PFHR)  有以下幾種:加速,指因胎動或宮縮而引起的胎心率加速,正常子宮收縮后胎心率增加的范圍為 1520bpm、持續超過15秒。這表示胎兒有良好的心血管系統交感神經反應。分娩時出現的加速常無病理意義。減速,分為早期、可變和晚期減速。早期減速指胎心率減慢發生于宮縮的同時,胎心率下降的最低點是宮縮的高峰,宮縮結束時胎心率恢復正常,變化幅度<40bpm。多為胎頭受壓,腦血流一時性減少所致,無病理意義(4)。若胎心率下降<80bpm,且重復出現,則可能與臍帶并發癥(繞頸)有關??勺儨p速指減速與宮縮無一致的關系,胎心率下降明顯,常<100bpm,幅度大(6080bpm)持續時間長,恢復亦迅速。多數認為系臍帶受壓興奮迷走神經所致。晚期減速指胎心率于宮縮高峰后開始緩慢下降,持續時間長,恢復亦較慢,為胎兒缺氧的表現。

  胎兒監護儀在預測胎兒宮內儲備能力方面的應用 包括以下幾種:

  無激惹(負荷)試驗(NST) 在無宮縮時用監護儀記錄胎動時胎心的變化,以了解胎兒宮內儲備能力。一般認為正常在20分鐘內至少有 3次以上胎動伴有胎心率增加,(超過15bpm,持續15),這稱為NST有反應,表示胎兒宮內情況良好。若此期間無胎動或胎動數和胎動后胎心加速不足上述數值為NST無反應,應尋找原因。

  催產素激惹試驗(OCT)  又稱收縮激惹試驗(CST)。用催產素誘導宮縮后用監護儀記錄胎心率的變化,若多次宮縮后出現晚期減速,胎心率變異減少,胎動后無胎心率增快,為OCT陽性,表明胎盤功能減退。若胎心率變異存在,胎動后胎心率增加,宮縮后無晚期減速,OCT陰性,表明胎盤功能尚佳。

  以上二試驗在一些高危妊娠病例于3032周以后即可進行。先做NST,每周一次,若為無反應,需尋找原因,排除胎兒生理性睡眠或鎮靜藥影響或孕婦饑餓等因素。必要時行OCT,若OCT陽性示胎盤功能減退,需盡快結束妊娠。

  另外,NST假陽性(無反應)多見,不如陰性(有反應)預測意義大,故臨床上常利用多項監測綜合估計胎盤功能情況

王振軍
(
河北北方學院附屬第一醫院,河北張家口 075000)

【摘要】脈搏血氧飽和度是一種連續、無創測定動脈血紅蛋白和血氧飽和度的方法,本文對脈搏血氧飽和度測定原理及如何正確使用作了詳細敘述。
【關鍵詞】脈搏血氧飽和度;測定原理 。
【中圖分類號】TH776 【文獻標志碼】C 【文章編號】1007-7510(2006)11-0096-01
M easuring pulse oxygen saturation and points for attention
WANG Zhen—jun
(First Hospital affiliated to Hebei North College
,Zhangjiakou Hebei 075000,China)
Abstract
Continuous and noninvasive measurement of oxyhemoglobin and blood oxygen saturation can be fulfilled by
measuring pulse oxygen saturation
,and thus early discovery of hypoxemia can be availableThis paper elaborates on the principal and the correct way of measuring pulse oxygen saturation
Key words
pulse oxygen saturation;measurement principle;right usage

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血氧飽和度的測定原理LED交替打開或關閉,光電探測器才能分辨出不同波長的吸血氧飽和度測定原理包括分光光度測定和血液容積描記兩部分。分光光度測定是采用波長為660nm的紅光和940nm的紅外光,根據氧合血紅蛋白(Hb()2)660nm紅光吸收量較少。而對940nm紅外光吸收量較多;血紅蛋白(Hb)則反之,用分光光度法測定紅外光吸收量與紅光吸收量之比值,就能確定血紅蛋白的氧合程度。探頭的一側安裝了兩個發光管,一個發出紅光,一個發出紅外光,另一側安裝有一個光電檢測器,將檢測到的透過手指動脈血管的紅光和紅外光轉換成電信號。由于皮膚、肌肉、脂肪、靜脈血、色素和骨頭等對這兩種光的吸收系數是恒定的,只有動脈血流中的Hb02Hb濃度隨著血液的動脈周期性的變化,從而引起光電檢測器輸出的信號強度隨之周期性變化,將這些周期性變化的信號進行處理,就可測出對應的血氧飽和度,同時也計算出脈率。脈搏血氧飽和度測定的另一個重要原理是必須要有血液搏動。用光束透照外周組織時,檢測透照光能的衰減程度與心動周期有關。心臟收縮時,外周血容量最多,光吸收量也最大,檢測到的光能最??;心臟舒張時恰好相反。光吸收量的變化反映了血容量的變化。只有搏動的血容量才能變動透照光能的強弱。
氧飽和度表達式為:氧飽和度%=氧合血紅蛋白/(氧合血紅蛋白+去氧血紅蛋白)Xl00%。在SPO2傳感器中,其中一側
有兩對發光二極管LED,一對發射660nm 的紅光,另一對發射940nm的紅外光;對側只有一個光電探測器,因此,需要對收量。為了消除環境光對檢測的影響,應從每一波長的透射光中減去這一影響。當660nm、940nm的光透過生物組織后。Hb02、Hb對光的吸收差異很大,每個波長的吸收是皮膚顏色、皮膚構成、組織、骨筋、血液以及光程中經過的所有其他組織的函數。其吸收可看作搏動吸收與非搏動吸收之和。交流AC部分為搏動的動脈血所致,DC部分為恒定吸收.由非搏動的動脈血、靜脈血、組織等吸收所致。

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血氧飽和度測定的局限性
儀器是為測定氧合和脫氧血紅蛋白設計,但沒有設計存在病態血紅蛋白(如碳氧血紅蛋白和高鐵血紅蛋白)時的誤差校正。碳氧血紅蛋白可與氧合血紅蛋白一樣吸收紅光,飽和度顯示水平比實際水平高得多。在這些情況下,就要依靠動脈血氣
分析。病人躁動時的異常運動會干擾SpO2的測量。當病人的末梢循環嚴重不暢時,如休克病人、受測部位冷凍過度,將會導致被測部位動脈血流減少,使測量不準或無法測量。當外界有強光照射到血氧探頭上時,可能會使光電接收器件的工作偏離正常范圍,導致測量的不準確,因此血氧探頭應盡量避免強光照射。指甲涂指甲油或同側手臂測量血壓時都會導致血氧飽和度測量困難。

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血氧飽和度的正確使用
(1)
將傳感器帖附到病人身體的適當位置上,如有可能,放在與心臟同樣高度的位置上。不要將傳感器放在有動脈導管或靜脈注射管以及有NIBP袖帶的肢體上。
(2)
確認光發射管與光檢出器的位置是正好互相對著的,所有發射的光線均穿過病人的組織。
(3)
設定正確的成人/兒童與新生兒狀態。
(4)
不要在高濕度的環境下檢測,例如新生兒暖箱。
(5)
不要在超過37 的環境溫度下帖附傳感器,避免造成嚴重燒傷。
(6)
應該在非強光下使用。在強光(手術燈、膽紅素燈、陽光)監測時,用遮擋物蓋住探頭。
(7)
(2-3)小時變換一次測量部位,以免因長時間佩帶在固定手指使血液循環受阻而影響測量精度。
(8)
保護傳感器及電纜不被尖銳物體損壞。
(9)
血紅蛋白影響SP02測量的準確性。如高鐵血紅蛋白Hbmer濃度偏高。將使SP02讀數下降,極值趨向85%;如HbCO濃度偏高。將使SP02讀數上升。極值趨向100%。傳感器不穩定、低灌注量、膽紅素、靜脈搏動及靜脈堵塞、外界光的干擾、血管染色、電刀、局部血氧不足、傳感器位置不正、貧血、血氧飽和度較低、測量位置處溫度等因素對測量精度均有影響。

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結束語
脈搏血氧飽和度測定在臨床護理中被廣泛應用,護士熟悉測定原理可以在緊張的護理中,正確處理有關脈搏血氧飽和度測定的一些問題。是對護理人員的基本要求,希望護理專業要增設醫療儀器設備方面的有關課程。


醫用多參數監護儀測量原理與日常維護.doc

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