医疗器械概论第三讲

医疗器械概论第三章内容概要医用监护仪内容概要医用监护仪概述生理信息监护仪特种监护仪监护系统的发展趋势医用监护仪器概述医用监护仪器因其可向医护人员提供患者生命体征的重要信息，使临床医生能够更全面、及时、准确地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，获得最佳治疗效果。意义和作用：医用监护仪器概述医用监护仪是一种用以测量和控制患者生理参数、并可与已知设定值进行比较、如果出现超差可发出报警的装置或系统。医用监护仪器概述监护仪的用途除测量和监视生理参数外，还包括监视和处理用药及手术前后的状况的目的是测量与监视生理参数，监视和处理手术前后的状况。因此在医院内常设置各类监护病房，这些监护病房中使用各类医用监护仪分别对各种生理、生化参数进行测量、分析与控制。医用监护仪器概述监护仪的使用，不仅减轻了医务人员的劳动，提高了护理工作的效率，更重要的是使医生能随时了解病情，当出现危急情况时可及时进行处理，提高了护理质量，大大降低了危重患者的死亡率。医用监护仪器概述医用监护仪器概述临床应用范围：1.手术中和手术后护理病房；2．重症监护病房；3．外伤护理病房；4．冠心病护理病房；5．儿科和新生儿病房；6．肾透析病房；7．高压氧舱监护病房；8．放射线治疗机的患者监护病房。医用监护仪器概述分类：按仪器构造功能分类分为一体式监护仪和插件式监护仪。一体式监护仪具有专用的监护参数，通过连线或其他连接管接入每台医用监护仪之中，它所监护的参数是固定的，不可变的。有些医用监护仪也可通过无线遥测。插件式监护仪具有一个明显的特点，即每个监护参数或每组监护参数各有其一个插件，使监护仪功能扩展与升级快速、方便。这类插件可以根据临床实际的监测需要与每台医用监护仪的主机进行任意组合。也可在同一型号的监护仪之中相互调换使用。医用监护仪器概述医用监护仪器概述分类：按仪器接收方式可分为有线监护仪和遥测监护仪。有线监护仪是患者所有监测的数据通过导线和导管与主机相连接，比较适用于医院病房内卧床患者的监护，优点是工作可靠，不易受到周围环境的影响，缺点是对患者的限制相对较多。医用监护仪器概述遥测监护仪是通过无线的方式发射与接收患者的生理数据，比较适用于能够自由活动的患者，优点是对患者限制较少，缺点是易受外部环境的干扰。医用监护仪器概述分类：按功能分类可分为通用监护仪和专用监护仪。通用监护仪就是通常所说的床边监护仪，它只有几个最常用的监测参数如心率、心电、无创血压。专用监护仪是具有特殊功能的医用监护仪，它主要是针对某些疾病或某些场所设计、使用的医用监护仪。如手术监护仪、冠心病监护仪、胎心监护仪、新生儿早产儿监护仪、呼吸率监护仪等。医用监护仪器概述医用监护仪器概述分类：按使用范围分类可分为床边监护仪、中央监护仪和远程监护系统。床边监护仪是设置在病床边与患者连接在一起的仪器，能够对患者的各种生理参数或某些状态进行连续监测，予以显示报警或记录，它也可以与中央监护仪构成一个整体来进行操作。医用监护仪器概述中央监护仪又称为中央监护系统，它是由主监护仪和若干床边监护仪组成的，通过主监护仪可以控制各床边监护仪的工作，对多个被监护对象的情况进行同时监护，它的一个重要任务是完成对各种异常的生理参数和病历的自动记录。医用监护仪器概述远程监护系统，通过该系统，在家中或工作中随时进行心电图采集和记录，可将心电数据通过电话线、无线通信或互联网传输给医院，由专家远程诊断，实现远程医疗服务。系统完成了心电图的采集、传输、分析和数字化管理，有效地实现了医生与用户之间的信息交互，免去用户去医院的往返奔波之苦，满足了人们足不出户、在家中享受医疗保健的愿望。也可利用家庭电脑的配套软件进行心脏健康状况自动分析，方便人们进行自我健康状况监护。医用监护仪器概述远程监护系统目前在医院临床应用中，由模拟电路组成的监护系统已逐渐被采用微机技术的自动监护系统取代。全自动监护系统的系统可分为三大部分：一是工业电视摄像与放像系统，用以监护患者的活动情况；二是必要的抢救设备，它是整个系统的执行结构，如输液泵、呼吸机、除颤器、起搏器和反搏器等；三是多生理参数智能监护仪。医用监护仪器概述医用监护仪器概述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。电极能提取人体的电生理信息，例如心电、脑电等，而传感器是整个监护系统的基础，有关患者生理状态的非电量信息都是通过传感器获得的。传感器有测电压、心率、心音、体温、呼吸、阵痛和血液pH、PCO2、P02等各类，其中每一类又有许多种适合不同要求的传感器。医用监护仪器概述监护系统中的传感器要求能长期稳定地检出被测参数，且不能给患者带来痛苦和不适等。因此，它比一般的医用传感器要求更高，还有待于今后进一步研究和发展。除了对人体参数进行监视的传感器以外，还有监视环境的传感器，这些传感器和一般工业上用的传感器没有大的差别。医用监护仪器概述医用监护仪器概述信号的模拟处理部分：这是一个以模拟电路为核心的信号处理部分，它主要是将电极和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，对有用的信号中感兴趣的部分，实现采样、调制、解调、阻抗匹配等，最后模拟量被量化为数字量供计算机处理。医用监护仪器概述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，生物电放大器比一般的放大器更严格。在监护仪中，最常用的生物电放大器是心电放大器，其次是脑电放大器。医用监护仪器概述计算机部分：这部分是今后系统发展很重要的部分，它包括信号的运算、分析及诊断。根据监护仪的不同功能，有简单和复杂之分。简单的处理是实现上下限报警，例如血压低于某一规定的值、体温超过某一限度等；复杂的处理包括整台计算机和相应的输入、控制设备以及软件和硬件。内容概要医用监护仪概述生理信息监护仪特种监护仪监护系统的发展趋势生理信息监护仪多生理参数床边监护仪多生理参数床边监护仪是一种用来对危重患者的众多生理(或生化)参数进行连续、长时间、自动、实时监测，并经分析处理后实现多类别的自动报警、自动记录的监护装置。其目的不单单是为了减轻医务人员的劳动强度，提高护理的工作效率，更重要的是可用来随时了解患者的病情，在出现危急情况下可及时报警和处理，提高护理质量，大幅度降低危重患者的死亡率。生理信息监护仪包括信号采集、信号处理、信号显示信号采集部分包括各类传感器和电极。根据各种生命指征，诸如生物电和各类非生物电量(血压、血氧饱和度、脉搏、体温、呼吸、心排出量、血气等)的特征，合理地选用电极与传感器自人体提取各类生理和生化信息，往往起到关键作用，针对各类传感器需要配用相关的检测电路(电桥、振荡电路等)。生理信息监护仪生理信息监护仪信号处理部分一般包括信号的模拟处理(放大、滤波、校正、变换、匹配、抗干扰等)和数字信号处理(计算、滤波、变换、分析、识别、分类等)两部分，前者往往采用硬件(电子电路)来完成，后者采用计算机软件来实现。信号的显示、记录与报警部分是仪器的输出装置，是监护仪与使用者进行信息交换的部分，其中显示大部分采用CRT显示或液晶屏显示，并可提供图形或色光报警信息，用扬声器可提供声报警，各类记录仪可将被监护参数及趋势图进行记录、拷贝，作为永久记录存档或进一步由医生分析判别。生理信息监护仪生理参数的检测(1)ECG：心电图(ECG)是多参数监护仪最基本的监护内容，心电监护往往采用Ⅱ导联，亦有采用I、Ⅱ、Ⅲ标准导联或全12导联监护，视需要而定。(2)有创血压：利用心导管插入术和采用血压传感器，直接高精度测量与监护动脉血压。(3)无创血压：有多种方法可实现血压的无创测量，在多生理参数监护仪中通常采用柯氏音法和测振法两类。生理信息监护仪(4)血氧饱和度：血氧饱和度是衡量人体血液携带氧的能力的重要参数。血氧饱和度的测量目前广泛应用透射法(或反射法)双波长光电检测技术。(5)呼吸波与呼吸率：呼吸测量是肺功能检查的重要部分。在监护仪中，通常测量呼吸波并测定呼吸频率(次／分)。呼吸频率的测量可通过热敏电阻(传感器)直接测量呼吸气流的温度变化，经过电桥电路将这一变化变换成电压信号，也可采用阻抗法来测量呼吸频率，因为呼吸运动时，胸壁肌肉交变张弛，胸廓交替变形，机体组织的电阻抗也随之变化。生理信息监护仪(6)体温：体温是了解生命状态的重要指标。监护仪中，体温的测量常采用负温度系数的热敏电阻作为温度传感器，采用电桥作为检测电路。现在已有集成化测温电路可供选用。体温探头(传感器)可采用体表探头和体腔探头，分别用来监护体表和腔内温度。在一些特殊场合，为了避免交叉传染，亦可以采用红外非接触测温技术。生理信息监护仪多生理参数中央集中监护系统多生理参数中央集中监护系统是用来同时监护多床位患者的多个生理(生化)参数的系统。该系统能同时监护患者的心电、血压、体温、脉搏、血氧饱和度、呼吸等波形和参数值。一个中央集中监护仪通常可管理4～16个床边台，床边监护仪和中央集中监护仪间由接口电路和数据通信线路连接，中央集中监护仪可发送控制指令至床边监护仪，直接控制其工作，床边的超限报警信号也可同时出现在中央监护仪上，并指出相应的床号和生命指征参数。生理信息监护仪生理信息监护仪组成原理由多参数监护中央台、8个床边监护仪或遥测系统组成。中央台采用高性能计算机、具有专用的中心监护系统软件；能根据需要显示8个床位ECG或显示各床位5种生理参数波形，并在波形附近显示相应的生理参数值；能采用字符显示软件菜单、操作说明等；能实现显示8个床位、14种趋势曲线；能实现报警回顾及报警参数显示，以及显示年、月、日、分等。中央台应有专用的心律失常分析软件，能根据需要对某床位进行跟踪分析，或根据报警要求自动转入更为迫切的危重患者的生理参数分析，并将分析结果送往屏幕显示。中央台的功能调度由硬件及各种软件菜单来实现。床边监护仪可采用多生理参数床边监护仪。床边台和中央台之间采用RS一485等总线通信方式实现网络互联。有些多生理参数集中监护系统的中央台和床边台之间采用了局域网的方式相连，通过网络设备可方便地扩充床边台的数量。生理信息监护仪生理信息监护仪核心技术多生理参数监护中央台的主机：多生理参数中央集中监护仪(简称中央台)应采用高性能计算机，是一个带远程终端和本地外设的多CPU系统。它能连接4～16个多生理参数床边台。为了减轻床边台与中央台的通信压力，各种趋势图由中央台自身产生。中央台实时地采集上述波形和数据后送至彩色显示器进行监测，并根据需要进行心律失常分析。生理信息监护仪多生理参数监护中央台的软件：该系统软件支持中、英文显示界面，可对来自床边台的参数报警，ST段报警和心律失常报警进行二次通告及报警管理；可对每台床边台长达240小时的趋势数据存储及回顾；中央台还应具备多种自检功能，包括开机自检和手动自检两部分。生理信息监护仪动态心电监护仪动态心电图(DCG)是心电学的一个分支，它通过便携式记录器连续监测、记录人体24小时或更长时间的心电动态变化信息，经过计算机系统回放、处理和分析，再由打印机输出心电图。通过DCG发现短暂性或一过性的异常心电变化，从而为临床诊断、治疗及研究提供重要的客观依据。生理信息监护仪生理信息监护仪回放分析型Holter心电图仪由携带式记录盒和中央分析站组成。记录盒由电极、信号调理、微处理器CPU、闪光卡及LCD显示器组成。心电信号经电极、心电电缆线被引入便携式记录盒中的信号调理电路，该电路完成信号放大、去干扰滤波等功能。CPU一般采用自带A／D转换器的微处理器，将经过处理的模拟量心电信号转换为数字量，该数字量序列会被无压缩地存储在闪光卡中。闪光卡采用非易失性存储器，能保存24小时或48小时的心电信息。生理信息监护仪LCD显示器具备显示开机状态、记录状态设置、ECG波形等功能。USB接口用于与计算机连接，便于将存储在闪光卡中的心电数据上传至计算机。计算机上安装有心电分析软件，也称为Holter系统中心站。它能从USB接口或从读卡器直接读取便携式记录