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维修案例

医用多参数监护仪测量原理与日常维护

作品来源:孙志奎,罗斌   发布时间:2020-04-02 16:47

(中南大学医用电子仪器专业,湖南长沙410083)
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中图分类号】 Im77 [文献标识码】B [文章编号】1002—2376{2oo71 03(1052—02
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摘要】医用多参数监护仪已经成为医用电子仪器中不可缺少的一大类仪器,本文介绍了其结构原理、常见故障以及日常维护的基本方法。
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关键词】多参数监护仪;结构原理;维护保养随着现代医疗技术和相关学科的不断发展,医用多参数监护仪已经成为医用电子仪器中不可缺少的一大类仪器,在医院中起着越来越重要的作用。它通过24小时对病人心电、心率、血压、体温、呼吸及血氧饱和度等生理参数的监测、分析和记录,同时与标准值进行比较,在病人的生理机能指标超出某一数值时发出警报,提醒医护人员及时进行抢救。目前,根据临床护理对象的需要在科室和病房内分别装备各种专用监护系统,如手术中()自动监护系统、外伤护理病房自动监护系统、CCU系统、分娩室自动监护系统、ICU系统、新生儿和早产儿自动监护系统等,监护仪器的使用大大降低危重病人的死亡率。由于监护仪使用范围广,工作时间长,所以在医院也是属于频繁检修的设备。本文介绍了多参数监护仪的结构原理、常见故障以及日常维护。
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结构与原理
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1 信号检测部分
包括各种传感器和电极,有些还包括遥测技术以获得各种生理参数,传感器是整个监护系统的基础,有关病人生理状态的所有信息都是通过传感器获得,传感器有测心率、心电、呼吸、体温、无创血压、脉压、血氧饱和度等各类(见图1)

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12 信号的模拟、数字处理部分
将传感器获得的信号加以放大,同时减少噪声和干扰信号以提高信噪比,对有用的信号实现采样、调制、解调和阻抗匹配等。放大在信号处理中是第一位,根据所测参数和所用传感器的不同,放大电路也不同。用于测量生物电位的放大器称为生物电放大器,它比一般的放大器有更严格的要求。13 信号的显示、记录和报警部分这部分是监视器与人交换信息部分,屏幕显示各种被监视参数随时间变化的曲线,供医生分析;医务人员通过触摸屏等输人设备也可以对监护仪进行某种控制。而记录仪则将被监视参数记录下来作为档案保存。当被测参数超过某一标准值就通过报警器发出报警,提示医务人员及时进行抢救。
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多参数监护仪常见故障分析与排除方法
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1 当打开仪器时,屏幕无显示,指示灯不亮。
故障原因:(1)在仪器接通交流电的情况下,检查电源插座和电源线是否有220V的交流电输出;(2)在仪器没通交流电的情况下,检查仪器中的充电电池是否电量耗尽或损坏。
解决方法:将所有连接部位连接好,接通交流电给仪器供电。
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2 接上导联线而无心电波形,显示屏上显示电极脱落无信号接收
故障原因:(1)电极片与人体接触不好;(2)导联线断路。
解决方法:(1)检查电极片是否失效,是否粘牢在皮肤上。(2)所有心电导联线应导通,若电阻为无穷大表明导联线断路,则应更换导联线。(3)心电显示波形通道显示无信号接收,则表示心电测量模块与主机通讯有问题,需要进一步检修。
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3 血氧饱和度和心电的波形变密,波形干扰太大,无法清晰看到波形或波形基线粗。
故障原因:(1)屏蔽线没有起作用。(2)五导联线中有交叉在一起的导联线,相互干扰。(3)将监护仪器的随机地线未连接完好。(4)五导联线中某一条断路。
解决方法:(1)检查屏蔽线。(2)检查各导联线是否导通。(3)将监护仪器的随机地线的一端连在监护仪器后面板的地线柱上,另一端夹到专用地线。(4)检查每根导联线是否由于人为的拉扯以致相互连医疗装备20073
接到了一起。
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4 屏幕显示的呼吸波形太弱,观察不便。
故障原因:检查心电电极片是否放置正确,电极片质量如何以及人体接触电极片的部位是否清洗干净。
解决方法:清洗干净人体接触电极片的部位,正确贴放质量良好的电极片。
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5 在监护过程中,无血氧波形和数值。
故障原因: (1)检查手指探头是否有无红色光闪。(2)被检者手臂是否有压迫。
解决方法: (1)SPO2探头内如无红光闪动,可能是导线接口接触不良,检查延长线和插座接口部位。检查SPO2探头是否损坏,损坏的话更换SPO2探头。(2)不能在同一侧手臂进行血压测量和血氧测量,以免手臂被压迫而影响测量。(3)如血氧显示波形通道显示无信号接收,则表示血氧模块与主机通讯有问题。
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6 测量所得血压值偏差太大。
故障原因:(1)血压袖带可能漏气。(2)被测量者在测量的时候有剧烈活动。(3)测量的间隙过短。
解决方法:(1)更换良好的袖带或接头。(2)测量前或测量中不能说话或运动,不能碰撞袖带。(3)测量时间间隔不宜过短。
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多参数监护仪的日常维护
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1 防尘:仪器中的各种光学元件及一些开关、触点等,应经常保持清洁。另外,由于NBP袖带长时间捆在病人身上,需要定期进行清洁,除去异味。
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2 防潮:仪器中的光电元件、电子元件等受潮后易霉变、损坏,因此有必要定期开机检查,经常及时更换干燥剂;长期不用时应定期开机通电以驱赶潮气,达到防潮目的。
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3 防热:监护仪一般都要求工作和存放环境要有适当的、波动较小的温度,因此一般都应配制温度调节器,通常温度以保持在2o 25最为适宜;另外要求远离热源并避免阳光直接照射。
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4 防振:振动不仅会影响监护仪的性能和测量结果,还会造成某些精密元件损坏,因此要求把仪器安放在远离振源的工作台或减振台上。
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5 防蚀:在仪器台的使用过程中及存放时,应避免接触有酸碱等腐蚀性气体和液体的环境,以免各种元件受侵蚀而损坏。
多参数监护仪是一种自动化、智能型仪器,它对保障危重病人的生命安全起着很重要的作用。医疗工作人员要注意Et常的使用,保养及消毒等事项,使机器达到最佳的工作状态

 

现代监护仪的工作原理和使用特点

      医用监护仪是各类医用电子仪器中应用极为普遍的一种,它通常被配置于医院的CCU、
      ICU病房和手术室、抢救室及其它一些需要长时间的监测病人生理参数的场合。它既可单独使用,也可与其它监护仪及中央监护仪一起联网构成监护系统。
      早期的监护仪由于技术的限制,只能对模拟心电信号进行显示、报警和记录,功能比较单一,实用性较差。然而,近二十年来随着电子技术和计算机技术的发展,监护仪无论在功能上还是操作方式上都发生
      了巨大的变化。现代监护仪不仅实现了同时监测多种生理参数,而且实现了信号采集、分析、处理和控制的智能化。它使医生能更全面、及时、准确的掌握患者病情的变化情况,为制定治疗方案和进行应急处理提供重要依据。

      现代医用监护仪可用以下框图来概括,主要由四个部分组成:信号采集,模拟处理、数字处理、信息输出。这四部分的功能可以简要描述如下:
      
      1.信号采集:通过电极和传感器拾取人体生理参数信号,并将光、压力等其它信号转化为电信号。
      2.模拟处理:通过模拟电路对采集的信号进行阻抗匹配、过滤、放大等处理。
      3.数字处理:这一部分是现代监护仪的的核心部分,主要由模数转换器、微处理机、存储器等组成。其中由模数转换器把人体生理参数的模拟信号转化为数字信号,由存储器存储操作程序、设置信息和临时数据(如波形、文字、趋势等),微处理机则接收来自控制面板的控制信息,执行程序,对数字信号进行运算、分析和存储,并控制输出,同时协调、检测整机各个部分的工作。
      4.信息输出:显示波形、文字、图形,启动报警和打印记录。
      与早期监护仪相比,现代监护仪的监测功能已从心电监护扩展到血压、呼吸、脉搏、体温、血氧饱和度、心输出向量、pH值等多种生理参数的测量。信息输出的内容也从单一的波形显示转变为波形、数据、字符、图形相结合;既可实时、连续监测,又能冻结、记忆、回放;即可显示单次测量的数据和波形,又能进行特定时间段的趋势统计;尤其是随着计算机应用水平的提高,软、硬件的配合使用,建立在一定的数理模型基础上,现代监护仪对疾病的自动分析和诊断功能也在大大增强。

      此外,现代监护仪的报警系统的智能化程度也在进一步提高。在原有的根据所设定的报警界限进行声音、视觉报警的功能的基础上,它还具有自动指示报警项目、启动记录的功能。而且,由于记忆功能的存在,报警启动的心电波形记录不仅包括了报警后的心电波形,也包括了报警前一时刻的心电波形,使产生报警的原因更完整地记录下来,从而具有了更高的参考价值。

      所有这些变化,都使现代监护仪在临床医疗工作中的实用性大大提高了。
      伴随着工作原理上的日趋完善,高科技含量的增加以及制造工艺水平的提高也给现代监护仪的使用带来了新特点,对监护仪使用人员也提出了更高的要求。
      首先是程序化的操作模式。由于现代监护仪采用了微机数字处理技术,几乎所有的工作均由屏幕上的光标指示配合控制面板上的按键启动相应的程序来执行。随机型的不同,不同机器的操作方式也略有差别,有的是使用面板上独立的按键来分别启动固定的工作、显示窗口和调整设置;也有的机型采用了软、硬键的配合使用的方式,即每一个按键会根据监测对象的不同而具有不同的功能。还有的机型采用了飞梭单键的调控方式,即包括显示内容选择、参数设置在内的所有工作均由一个旋转式的按键来完成。程序化的操作方式虽然简便但并不简单,使用人员必须在认真阅读和理解随机所附的操作手册之后才能真正掌握。
      其次是理论含量增加。正是由于现代监护仪扩展了对人体生理参数的监测范围,它的输出信息也随之增加了。因为每一种生理参数的输出信息都包含了波形、字符、数字、图形等不同的表达形式,而每种表达形式又转达着特定的含义,所以要达到预期的监测目的,使用者必须十分熟悉这些信息所代表的理论含义,才能输入正确的设置,并准确的理解输出的结果。

      最后要谈的是交互性增强。所谓交互性就是指人机对话的功能,也就是机器在人的干预下执行一系列的工作,并产生相应的反馈。现代监护仪中由使用者进行一些功能、参数的设定便是这种交互性的体现。它包括了显示方式选择、报警界限调整、趋势间期设定、病人档案建立、以及其它一些分析诊断项目的设置等内容,给予使用者以极大的灵活性,使之可以根据患者的实际情况来调整仪器的工作状态,以便起到最有效的医疗辅助作用。交互性也是所有现代化医疗仪器共有的特征之一。

      由以上对现代监护仪的工作原理和使用特点的简略介绍可以看出,现代高科技成果的应用是监护仪提高实用化、智能化程度的基础。现代监护仪的使用不仅可以提高护理工作的效率,更重要的是,它为更全面、更准确的掌握患者病情,提高医疗服务质量提供了更可靠的保障

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胎儿监护仪

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胎儿监护仪   fetal monitor

 根据超声多普勒原理和胎儿心动电流变化,以胎心率记录仪和子宫收缩记录仪为主要结构,可描绘胎心活动图型的测定仪。有宫内监测(内监护)和腹壁监测(外监护)两种。腹壁监测时产妇取卧位,探头置于产妇腹壁进行描绘(1),此法简单安全,使用较广。宫内监测需将导管或电极板经宫颈管置入宫腔内,故必须在宫颈口已开或已破膜情况下进行(2),导管只能使用一次,费用较高,操作较复杂,且有引起感染的可能,但宫内监测受外界干扰少于腹壁监测,因此假阳性较少。胎儿监护常在高危妊娠产前或产时应用,可以连续监测胎心率的变化及其与子宫收缩的关系,了解胎儿宫内情况,早期发现胎儿窘迫。

  胎心率宫缩(FHR-UC)图型  包括以下几种:

  基线胎心率(BFHR)  在无宫缩时或宫缩之间记录的胎心率,可从每分钟胎心次数(bpm)和胎心率变异两方面分析。正常胎心率基线波动于120160bpm之间,并有小的周期性变动,范围在1025bpm之间,这称为基线摆动(图3,表示胎儿有一定的储备能力,是胎儿健康的表现。异常的胎心率图型有:胎心率基线变平或静止,摆动幅度在10bpm以下,提示胎儿储备能力低下,或胎儿缺氧,或受睡眠、镇静药物影响。基线变异增加,摆动幅度在2530bpm或以上,反映胎儿自主神经系统不平衡,如静脉循环受阻,回心血量减少。可使心率代偿性增快。是胎儿窘迫的早期表现。心动加速,胎心率>160bpm,持续超过10分钟,是胎儿窘迫的早期表现。心动过缓,胎心率<120bpm,是胎儿窘迫的征象,严重心动过缓常常是胎儿死亡前的表现。

  伴随宫缩的胎心率周期性变化(PFHR)  有以下几种:加速,指因胎动或宫缩而引起的胎心率加速,正常子宫收缩后胎心率增加的范围为 1520bpm、持续超过15秒。这表示胎儿有良好的心血管系统交感神经反应。分娩时出现的加速常无病理意义。减速,分为早期、可变和晚期减速。早期减速指胎心率减慢发生于宫缩的同时,胎心率下降的最低点是宫缩的高峰,宫缩结束时胎心率恢复正常,变化幅度<40bpm。多为胎头受压,脑血流一时性减少所致,无病理意义(4)。若胎心率下降<80bpm,且重复出现,则可能与脐带并发症(绕颈)有关。可变减速指减速与宫缩无一致的关系,胎心率下降明显,常<100bpm,幅度大(6080bpm)持续时间长,恢复亦迅速。多数认为系脐带受压兴奋迷走神经所致。晚期减速指胎心率于宫缩高峰后开始缓慢下降,持续时间长,恢复亦较慢,为胎儿缺氧的表现。

  胎儿监护仪在预测胎儿宫内储备能力方面的应用 包括以下几种:

  无激惹(负荷)试验(NST) 在无宫缩时用监护仪记录胎动时胎心的变化,以了解胎儿宫内储备能力。一般认为正常在20分钟内至少有 3次以上胎动伴有胎心率增加,(超过15bpm,持续15),这称为NST有反应,表示胎儿宫内情况良好。若此期间无胎动或胎动数和胎动后胎心加速不足上述数值为NST无反应,应寻找原因。

  催产素激惹试验(OCT)  又称收缩激惹试验(CST)。用催产素诱导宫缩后用监护仪记录胎心率的变化,若多次宫缩后出现晚期减速,胎心率变异减少,胎动后无胎心率增快,为OCT阳性,表明胎盘功能减退。若胎心率变异存在,胎动后胎心率增加,宫缩后无晚期减速,OCT阴性,表明胎盘功能尚佳。

  以上二试验在一些高危妊娠病例于3032周以后即可进行。先做NST,每周一次,若为无反应,需寻找原因,排除胎儿生理性睡眠或镇静药影响或孕妇饥饿等因素。必要时行OCT,若OCT阳性示胎盘功能减退,需尽快结束妊娠。

  另外,NST假阳性(无反应)多见,不如阴性(有反应)预测意义大,故临床上常利用多项监测综合估计胎盘功能情况

王振军
(
河北北方学院附属第一医院,河北张家口 075000)

【摘要】脉搏血氧饱和度是一种连续、无创测定动脉血红蛋白和血氧饱和度的方法,本文对脉搏血氧饱和度测定原理及如何正确使用作了详细叙述。
【关键词】脉搏血氧饱和度;测定原理
【中图分类号】TH776 【文献标志码】C 【文章编号】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 075000China)
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 saturationmeasurement principleright usage

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血氧饱和度的测定原理LED交替打开或关闭,光电探测器才能分辨出不同波长的吸血氧饱和度测定原理包括分光光度测定和血液容积描记两部分。分光光度测定是采用波长为660nm的红光和940nm的红外光,根据氧合血红蛋白(Hb()2)660nm红光吸收量较少。而对940nm红外光吸收量较多;血红蛋白(Hb)则反之,用分光光度法测定红外光吸收量与红光吸收量之比值,就能确定血红蛋白的氧合程度。探头的一侧安装了两个发光管,一个发出红光,一个发出红外光,另一侧安装有一个光电检测器,将检测到的透过手指动脉血管的红光和红外光转换成电信号。由于皮肤、肌肉、脂肪、静脉血、色素和骨头等对这两种光的吸收系数是恒定的,只有动脉血流中的Hb02Hb浓度随着血液的动脉周期性的变化,从而引起光电检测器输出的信号强度随之周期性变化,将这些周期性变化的信号进行处理,就可测出对应的血氧饱和度,同时也计算出脉率。脉搏血氧饱和度测定的另一个重要原理是必须要有血液搏动。用光束透照外周组织时,检测透照光能的衰减程度与心动周期有关。心脏收缩时,外周血容量最多,光吸收量也最大,检测到的光能最小;心脏舒张时恰好相反。光吸收量的变化反映了血容量的变化。只有搏动的血容量才能变动透照光能的强弱。
氧饱和度表达式为:氧饱和度%=氧合血红蛋白/(氧合血红蛋白+去氧血红蛋白)Xl00%。在SPO2传感器中,其中一侧
有两对发光二极管LED,一对发射660nm 的红光,另一对发射940nm的红外光;对侧只有一个光电探测器,因此,需要对收量。为了消除环境光对检测的影响,应从每一波长的透射光中减去这一影响。当660nm940nm的光透过生物组织后。Hb02Hb对光的吸收差异很大,每个波长的吸收是皮肤颜色、皮肤构成、组织、骨筋、血液以及光程中经过的所有其他组织的函数。其吸收可看作搏动吸收与非搏动吸收之和。交流AC部分为搏动的动脉血所致,DC部分为恒定吸收.由非搏动的动脉血、静脉血、组织等吸收所致。

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血氧饱和度测定的局限性
仪器是为测定氧合和脱氧血红蛋白设计,但没有设计存在病态血红蛋白(如碳氧血红蛋白和高铁血红蛋白)时的误差校正。碳氧血红蛋白可与氧合血红蛋白一样吸收红光,饱和度显示水平比实际水平高得多。在这些情况下,就要依靠动脉血气
分析。病人躁动时的异常运动会干扰SpO2的测量。当病人的末梢循环严重不畅时,如休克病人、受测部位冷冻过度,将会导致被测部位动脉血流减少,使测量不准或无法测量。当外界有强光照射到血氧探头上时,可能会使光电接收器件的工作偏离正常范围,导致测量的不准确,因此血氧探头应尽量避免强光照射。指甲涂指甲油或同侧手臂测量血压时都会导致血氧饱和度测量困难。

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血氧饱和度的正确使用
(1)
将传感器帖附到病人身体的适当位置上,如有可能,放在与心脏同样高度的位置上。不要将传感器放在有动脉导管或静脉注射管以及有NIBP袖带的肢体上。
(2)
确认光发射管与光检出器的位置是正好互相对着的,所有发射的光线均穿过病人的组织。
(3)
设定正确的成人/儿童与新生儿状态。
(4)
不要在高湿度的环境下检测,例如新生儿暖箱。
(5)
不要在超过37 的环境温度下帖附传感器,避免造成严重烧伤。
(6)
应该在非强光下使用。在强光(手术灯、胆红素灯、阳光)监测时,用遮挡物盖住探头。
(7)
(2-3)小时变换一次测量部位,以免因长时间佩带在固定手指使血液循环受阻而影响测量精度。
(8)
保护传感器及电缆不被尖锐物体损坏。
(9)
血红蛋白影响SP02测量的准确性。如高铁血红蛋白Hbmer浓度偏高。将使SP02读数下降,极值趋向85%;如HbCO浓度偏高。将使SP02读数上升。极值趋向100%。传感器不稳定、低灌注量、胆红素、静脉搏动及静脉堵塞、外界光的干扰、血管染色、电刀、局部血氧不足、传感器位置不正、贫血、血氧饱和度较低、测量位置处温度等因素对测量精度均有影响。

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结束语
脉搏血氧饱和度测定在临床护理中被广泛应用,护士熟悉测定原理可以在紧张的护理中,正确处理有关脉搏血氧饱和度测定的一些问题。是对护理人员的基本要求,希望护理专业要增设医疗仪器设备方面的有关课程。


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