現(xiàn)代臨床手術(shù)儀器手術(shù)監(jiān)護(hù)儀培訓(xùn)課件

1、現(xiàn)代臨床手術(shù)儀器手術(shù)監(jiān)護(hù)儀現(xiàn)代臨床手術(shù)儀器手術(shù)監(jiān)護(hù)儀Words 4 TodaySystolic PressureDiastolic PressureMean PressureDisposableSalineHeparinWords 4 TodaySystolic Pressure一、呼吸頻率監(jiān)測(cè)正常呼吸范圍： 成人 16-20次/分 新生兒 40次/分左右肺、膈肌與呼吸一、呼吸頻率監(jiān)測(cè)正常呼吸范圍：肺、膈肌與呼吸1）阻抗法(Impedance Pneumography） 呼吸過(guò)程中胸廓運(yùn)動(dòng)，造成胸廓部分電阻發(fā)生變化，阻抗值的變化圖就描述了呼吸的動(dòng)態(tài)波形，可顯示呼吸率參數(shù)。呼吸監(jiān)測(cè)工作原理肌體阻

2、抗測(cè)量原理1）阻抗法(Impedance Pneumography）呼監(jiān)護(hù)儀用呼吸檢測(cè)電路 監(jiān)護(hù)儀用呼吸檢測(cè)電路是利用呼吸阻抗法原理。它借用測(cè)量心電的胸部監(jiān)護(hù)電極，采用高頻激勵(lì)脈沖使呼吸波信號(hào)調(diào)制在其之上，然后對(duì)被調(diào)制信號(hào)進(jìn)行解調(diào)、放大、濾波，獲得清晰、穩(wěn)定的呼吸曲線 。監(jiān)護(hù)儀用呼吸檢測(cè)電路原理圖借用ECG電極實(shí)現(xiàn)胸腔阻抗變化檢測(cè)監(jiān)護(hù)儀用呼吸檢測(cè)電路 監(jiān)護(hù)儀用呼吸檢測(cè)電路是 由于呼吸使胸廓擴(kuò)張使得Rb按呼吸頻率變化，其變化范圍0.10.3，相對(duì)方波Q來(lái)說(shuō)為慢變信號(hào)，則在每個(gè)Rb的變化周期內(nèi)，隨著Rb的變化引起的等效電路時(shí)間常數(shù)的微弱變化使得B1，B2點(diǎn)電位隨Rb的變化而變化，并且每一瞬間B1與

3、B2點(diǎn)的電位差的絕對(duì)值Ub(t)與Rb成正比。這樣呼吸信號(hào)Ub(t)就相當(dāng)于調(diào)制在62.5kHz的載波上，調(diào)制方式為調(diào)幅。從而與電頻的心電信號(hào)相區(qū)別。只要能夠獲取Ub(t)的波形，就可以得到呼吸波信號(hào)。 圖中Rb為人體阻抗，由生物阻抗的頻散理論可知，在62.5kHz附近頻帶，人體阻抗呈近似純電阻特性，幾乎無(wú)膜電容影響，1010k量級(jí)。取R3=R4=30k，C3=C4=1000pf。這樣，流經(jīng)人體的最大電流約為0.08mA，屬于安全電流范圍，并且該電路的時(shí)間常數(shù)約為32s，而方波周期約為16s。 由于呼吸使胸廓擴(kuò)張使得Rb按呼吸頻率變化，其2）熱敏法： 將熱敏傳感器置于鼻孔前，通過(guò)測(cè)量鼻腔或氣管

4、導(dǎo)管外口，在吸氣和呼氣時(shí)氣流溫度會(huì)產(chǎn)生變化，轉(zhuǎn)化為電信號(hào)，描記出呼吸波形和呼吸次數(shù)。 優(yōu)點(diǎn)：測(cè)量更加準(zhǔn)確，幾乎不受干擾。NTC熱敏電阻計(jì)算公式Rt = R *EXP(B*(1/T1-1/T2) 1. Rt 是熱敏電阻在T1溫度下的阻值； 2. R是熱敏電阻在T2常溫下的標(biāo)稱阻值； 3. B值是熱敏電阻的重要參數(shù)； 4. EXP是e的n次方； 5. 這里T1和T2指的是K度即開爾文溫度，K度=273.15(絕對(duì)溫度)+攝氏度；PN結(jié)的結(jié)電壓是隨溫度而變化靈敏度高，2 mV/線性好熱時(shí)間常數(shù)為0.22秒測(cè)溫范圍為-50+150。2）熱敏法：NTC熱敏電阻計(jì)算公式PN結(jié)的結(jié)電壓是隨溫度而變呼吸監(jiān)測(cè)呼

5、吸監(jiān)測(cè)SP 收縮壓，DP舒張壓，MP 平均壓 二、血壓監(jiān)護(hù)MP=舒張壓+1/3脈壓差 （即：收縮壓舒張壓）SP 收縮壓，DP舒張壓，MP 平均壓 二、血壓監(jiān)護(hù)MP=舒高血壓分類高血壓分類直接血壓測(cè)量導(dǎo)管液體耦合傳感器插入動(dòng)脈直接血壓測(cè)量導(dǎo)管液體耦合傳感器插入動(dòng)脈導(dǎo)管-液體耦合系統(tǒng)Sensing portRoller clampFlush solution under pressureSample and transducerzero stopcockElectrical connectorDisposable pressure transducer with an integral flush

6、 deviceA catheter couples a flush solution (heparinized saline) through a disposable pressure sensor with an integral flush device to the sensing port. The three-way stopcock is used to take blood samples and zero the pressure sensor.導(dǎo)管-液體耦合系統(tǒng)Sensing Roller clampF現(xiàn)代臨床手術(shù)儀器手術(shù)監(jiān)護(hù)儀培訓(xùn)課件血壓傳感器血壓傳感器應(yīng)變片構(gòu)成惠斯登橋

7、路應(yīng)變片構(gòu)成惠斯登橋路壓力傳感器外觀壓力傳感器外觀血壓信號(hào)對(duì)測(cè)量系統(tǒng)頻帶要求血壓信號(hào)對(duì)測(cè)量系統(tǒng)頻帶要求現(xiàn)代臨床手術(shù)儀器手術(shù)監(jiān)護(hù)儀培訓(xùn)課件現(xiàn)代臨床手術(shù)儀器手術(shù)監(jiān)護(hù)儀培訓(xùn)課件0.010.11.0100.91f / fnBubble fn = 91 Hz = 0.033 fn = 22 Hz = 0.137No bubbleuo (jw)ui (jw)0.010.020.040.060.10.220.40.61246810Frequency-response curves for catheter-sensor system with and without bubbles. Natural fre

8、quency decreases from 91 Hz to 22 Hz and damping ratio increases from 0.033 to 0.137 with the bubble present.管路中氣泡的影響0.010.11.0100.91f / fnBubble f導(dǎo)管-液體耦合系統(tǒng)頻率響應(yīng)測(cè)試方法SurgicalgloveSphygmomanometerbulbMatchO-ringRubberwasherSalineAirThree-waystopcock爆破法原理示意圖導(dǎo)管-液體耦合系統(tǒng)頻率響應(yīng)測(cè)試方法SurgicalSphygPressure-sensor

9、transient responseNegative-step input pressure is recorded on the top channel; the bottom channel is sensor response for a Statham P23Gb sensor connected to a 31-cm needle (0.495 mm ID). (From I. T. Gabe, Pressure Measurement in Experimental Physiology, in D. H. Bergel, ed., Cardiovascular Fluid Dyn

10、amics, vol I, New York: Academic Press, 1972導(dǎo)管-液體耦合系統(tǒng)頻率響應(yīng)曲線Pressure-sensor transient respA sinusoidal pressure-generator test systemPressure sensorIdeal“sensorUnderwaterspeakerCatheterSalineLow-frequencysine generatorA low-frequency sine generator drives an underwater-speaker system that is coupled

11、to the catheter of the pressure sensor under test. An ideal pressure sensor, with a frequency response from 0 to 100 Hz, is connected directly to the test chamber housing and monitors input pressure.正弦壓力信號(hào)測(cè)試系統(tǒng)A sinusoidal pressure-generatoDistortion during the recording of arterial pressureThe botto

12、m trace is the response when the pressure catheter is bent and whipped by accelerating blood in regions of high pulsatile flow.血壓波形畸變正常血壓波形管路中有氣泡導(dǎo)管甩動(dòng)Distortion during the recordin導(dǎo)管系統(tǒng)的缺陷傳感器插入式的優(yōu)點(diǎn)光纖壓力傳感器導(dǎo)管系統(tǒng)的缺陷傳感器插入式的優(yōu)點(diǎn)光纖壓力傳感器Schematic diagram of an intravascular fiber-optic pressure sensor. Fiber Se

13、nsor Pressure causes deflection in a thin metal membrane that modulates the coupling between the source and detector fibers. (b) Characteristic curve for the fiber-optic pressure sensor.Fiber Sensor光纖壓力傳感器正面窗側(cè)面窗特性曲線Schematic diagram of an intrav有創(chuàng)血壓（IBP）監(jiān)測(cè)有創(chuàng)血壓（IBP）監(jiān)測(cè)間接血壓測(cè)量聽診法（科氏音法）科氏音 柯氏音是最早使用的方法，就是

14、通過(guò)袖帶加氣壓擠血管，使血流完全堵斷，這時(shí)用聽診器聽血管的波動(dòng)聲是沒有的，然后慢慢放氣至聽到脈搏聲，此時(shí)認(rèn)為是高壓即收縮壓。繼續(xù)放氣通過(guò)聽診器能聽到強(qiáng)而有力的脈搏聲，且慢慢變輕，直至聽到很平穩(wěn)較正常脈搏聲。這時(shí)認(rèn)為血管完全未受擠壓,也就是作為低壓，即舒張壓。 優(yōu)點(diǎn)：測(cè)量簡(jiǎn)單 缺點(diǎn)：不同的人可能測(cè)出不同的結(jié)果，有時(shí)差別較大。間接血壓測(cè)量聽診法（科氏音法）科氏音 柯氏音是最早振蕩法振蕩法自動(dòng)血壓計(jì)自動(dòng)血壓計(jì)超聲多普勒方法超聲多普勒方法無(wú)創(chuàng)血壓監(jiān)測(cè)無(wú)創(chuàng)血壓監(jiān)測(cè)三、血氧飽和度監(jiān)護(hù)Oxygen Saturation 血氧飽和度（SaO2）SaO2(HbO2Hb) 100其中Hb=Hb+HbO2+COHb

15、+MetHb 簡(jiǎn)化為SaO2（HbO2Hb+HbO2 ）100檢測(cè)動(dòng)脈血中的氧含量，是判斷人體呼吸系統(tǒng)和循環(huán)系統(tǒng)是否缺氧的重要指標(biāo)。血氧監(jiān)護(hù)在臨床麻醉手術(shù)新生兒和危重病人監(jiān)護(hù)應(yīng)用中為醫(yī)生提供了直接快速有效的臨床依據(jù)，在腦外科新血管外科及新生兒早產(chǎn)兒監(jiān)護(hù)等領(lǐng)域有著重要的意義。三、血氧飽和度監(jiān)護(hù)Oxygen Saturation 血氧飽理論依據(jù)HbO2和HbR對(duì)紅外光和近紅外光的吸收曲線 血液中氧合血紅蛋白HbO2和還原血紅蛋白Hb對(duì)不同波長(zhǎng)光的吸收系數(shù)是不同的。在波長(zhǎng)600 700 nm的紅光R(red)范圍內(nèi)，Hb的吸收系數(shù)比HbO2的大；而在波長(zhǎng)8001 000nm的紅外光IR(infra

16、red)范圍內(nèi)，Hb的吸收系數(shù)比HbO2的??；在805 nm處兩者相同。在紅光660 nm和紅外光910 nm處吸收系數(shù)差異較大，目前均采用該波長(zhǎng)附近的紅光和紅外光進(jìn)行雙譜定量分析檢測(cè)。并且在紅光660 nm和紅外光910 nm附近，Hb和HbO2的吸收系數(shù)變化曲線都比較平坦，受二極管發(fā)光波長(zhǎng)誤差的影響也較小。所以，通常采用R 660 nm和IR 940 nm兩種光源進(jìn)行血氧飽和度的檢測(cè)。理論依據(jù)HbO2和HbR對(duì)紅外光和 血液中氧合血手指對(duì)紅外線的吸收觀察SO2計(jì)算公式手指對(duì)紅外線的吸收觀察SO2計(jì)算公式電路原理圖系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框圖電路原理圖系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框圖 脈搏血氧飽和度測(cè)量?jī)x的發(fā)展 1932年，N

17、icolai和Kramer兩位科學(xué)家研制出接近現(xiàn)代使用的脈搏血氧飽和度測(cè)量?jī)x。1935年，Matthes研制了第一個(gè)雙波長(zhǎng)的耳部血氧測(cè)量探頭，可以實(shí)現(xiàn)脈搏血氧飽和度的測(cè)量，不過(guò)這種設(shè)備測(cè)量緩慢，需要頻繁校準(zhǔn)而且不能區(qū)分動(dòng)脈和靜脈血流。 1942年，MilliKan使用一個(gè)加溫的耳部探頭的脈搏血氧飽和度測(cè)量?jī)x，用在飛機(jī)上對(duì)飛行員測(cè)量。1949年，Wood設(shè)計(jì)的脈搏血氧飽和度測(cè)量?jī)x將耳部的血液擠走以獲得絕對(duì)零點(diǎn)來(lái)改進(jìn)測(cè)量精度，這種設(shè)備光源穩(wěn)定性要求高，每次測(cè)量需要繁瑣調(diào)整，因而沒有得到廣泛應(yīng)用。 脈搏血氧飽和度測(cè)量?jī)x的發(fā)展 1932年，Nicolai和 1964年，Shaw設(shè)計(jì)了一種八波長(zhǎng)的自身調(diào)

18、整的耳部血氧計(jì)，優(yōu)點(diǎn)是避免了繁瑣的調(diào)整，從650nm到1050nm的八個(gè)光波，但該設(shè)備體積較大，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，容易損壞而且價(jià)格昂貴。1972年，日本人Aoyagi用紅光和紅外光穿過(guò)測(cè)量部位中脈動(dòng)的動(dòng)脈血管，可以直接計(jì)算出脈搏血氧飽和度,采用發(fā)光二極管減少了血氧探頭的體積，投入到了商業(yè)應(yīng)用中。1974年，日本的青柳卓雄等人發(fā)表了脈搏血氧計(jì)測(cè)試法原理，第一臺(tái)脈搏血氧飽和度測(cè)量?jī)xOLV5100問(wèn)世。1982年，Nellcor研制出一種性能更好的脈搏血氧計(jì)N-100，并形成了一種標(biāo)準(zhǔn)模式，系利用發(fā)光二極管做為光源，硅管作為光傳感器，微型計(jì)算機(jī)進(jìn)行信息處理，從而使脈搏血氧飽和度測(cè)量?jī)x進(jìn)入了新時(shí)代。90年代以

19、后，基于雙波長(zhǎng)的各種血氧計(jì)不斷研制出來(lái)，脈搏血氧飽和度測(cè)量?jī)x已經(jīng)在臨床實(shí)踐上得到了廣泛的應(yīng)用，成為一種不可缺少的臨床診斷設(shè)備。 1964年，Shaw設(shè)計(jì)了一種八波長(zhǎng)的自身調(diào)整的耳部血氧計(jì)現(xiàn)代臨床手術(shù)儀器手術(shù)監(jiān)護(hù)儀培訓(xùn)課件現(xiàn)代臨床手術(shù)儀器手術(shù)監(jiān)護(hù)儀培訓(xùn)課件四、心排血量（CO）監(jiān)測(cè)每分輸出量：每分鐘一側(cè)心室射出的血量，簡(jiǎn)稱心輸出量或心排量（cardiac output，CO） CO = 每搏輸出量（SV） x 心率（HR）正常值范圍：4-8L/min臨床意義: 診斷心力衰竭和低心排綜合征 估計(jì)病情預(yù)后 繪制心功能曲線，分析CI（心臟指數(shù)）和PAWP（肺動(dòng)脈楔壓）關(guān)系，指導(dǎo)輸血、 補(bǔ)液和心血管治療。

20、四、心排血量（CO）監(jiān)測(cè)每分輸出量：臨床意義:測(cè)量方法： 有創(chuàng)傷法： 染料稀釋法溫度稀釋法 無(wú)創(chuàng)傷法： 心阻抗血流圖 超聲多普勒 食管超聲心動(dòng)法測(cè)量方法：稀釋法稀釋法-From John WebsterMedical Instrumentation Application and Design染料稀釋法-From John WebsterMedical Ins溫度稀釋法 可采用生理鹽水或5%葡萄糖水，0-30水溫均可，生理鹽水和肺動(dòng)脈的最佳溫差是10。 兩次測(cè)量間隔時(shí)間：室溫鹽水35秒，冰鹽水70秒，以使肺動(dòng)脈血溫回升溫度稀釋法 可采用生理鹽水或5%葡萄糖水，0-CO 傳感器連接監(jiān)護(hù)儀注射液CO電纜Swans-ganz導(dǎo)管注射系統(tǒng)CO 傳感器連接監(jiān)護(hù)儀注射液CO電纜Swans-ganz導(dǎo)管現(xiàn)代臨床手術(shù)儀器手術(shù)監(jiān)護(hù)儀培訓(xùn)課件心阻抗血流圖（Imp