现代医学电子仪器原理与设计课件第二版第六章.ppt

1、图61 医用监护仪器结构框图当监护仪有3个监护电极时，监护电极放置于胸部的位置如图6-2所示。间期为式中次次RR：TTsTFmin)/(60/1。R；N：TTNsTNF波个数是是计数时间式中次次min/60/dttdhte)()(。；d；ceIIcd为光穿过的路径为溶液的浓度为物质的吸光系数式中,0cdIID0ln 血液中氧合血红蛋白（HbO2）和还原血红蛋白（Hb）对不同波长的光的吸收系数不同，如图6-4所示，在波长为600700nm的红光区，Hb的吸收系数比HbO2的大；而在波长为800 1000nm的近红外光区，HbO2的吸收系数比Hb的大；在805nm附近是吸收点。图6-4 HbO2和

2、Hb的光吸收系数能反映血氧饱和度变化的仅仅是两波长的交流信号幅度之比，而两波长的直流信号可用于对交流信号定标。由于血液中的HbO2和Hb浓度随着血液的脉动做周期性的改变，因此，它们对光的吸收也在脉动地变化，因此引起光电管输出的电信号强度也随血液脉动而周期性改变。由于光电管能将接收到的光信号转变为电信号，但不能区分光的波长，监护仪电路中用一个定时电路来控制两个发光管的发光次序。两种波长的光交替通过检测部位，由光电元件检测透射光强，并将两个信号的脉动成分分离出来，根据下式计算对应的血氧饱和度值：。，k，kk；I：IkIIkIIkSpOrIRrIRrIR为经验常数动变化量之比为近红外光和红外光脉式中

3、32132212/)/()/(由于光电信号的脉动规律与心脏的搏动一致，根据检出的信号重复周期可确定脉率，所以称之为脉搏血氧饱和度检测。2.反射法采用透射原理的传感器，只能局限于在指尖和耳垂部位进行测量，不能实现体表大多数部位的血氧饱和度监测。虽然从指尖或耳垂检测能反映全身的动脉血氧饱和度变化，却不能反映由于局部组织（如脑组织）发生循环障碍或局部组织（如肌肉组织）大量耗氧等情况下组织血氧状态的变化。采用反射式血氧饱和度传感器的设计，可避免透射式传感器透射深度有限的缺点，适用于全身各处肌肉组织氧含量的测量。反射式传感器示意图如图6-6所示3.影响血氧饱和度精确测量的因素六呼吸呼吸率：呼吸监护指监护

4、病人的呼吸频率，即呼吸率。呼吸频率是病人在单位时间内呼吸的次数，单位是次/分(min)。平静呼吸时，新生儿6070次min，成人1218次min。呼吸频率在监护中有热敏式和阻抗式两种测量方法。1.热敏式呼吸测量将热敏电阻置于鼻腔内，当呼吸气流通过热敏电阻时，改变了传热条件，使热敏电阻的温度随呼吸气流周期发生变化，从而使热敏电阻值发生周期性的变化。图6-8是热敏式呼吸频率传感器示意图。热敏电阻放在夹子的平直片前端外侧。使用时只要将夹子夹住鼻子翼，并使热敏电阻置于鼻孔之中即可。2.阻抗式呼吸测量 呼吸阻抗是容性的，电桥静态平衡调节较困难，而呼吸阻抗随时间经常变化，平衡调节要经常进行，这样对长时间稳

5、定不太方便。恒流源法就是输出高频恒定的电流，通过电极直接加到病人的胸壁上。由于呼吸阻抗的周期变化，两电极之间的电压也周期性地变化，经滤波、放大后可描记呼吸曲线，呼吸曲线不但反应呼吸频率和深度，还可分析潮气量等。3.影响呼吸测量的因素七体温监护1.测量方法监护仪中的体温测量一般采用负温度系数的热敏电阻作为温度传感器。体温测量的测量线路是惠斯通电桥，将热敏电阻接在电桥的一个桥臂上，通过测量电桥的不平衡输出，可以测定体温。2.影响体温测量的因素体温计应该能够提供快速、准确、可靠的体温测量。影响体温测量的因素包括以下几个：刻度准确性；没有适当的参考标准来对体温计进行校准；测量的解剖部位的选择；环境因素

6、 病人的活动和移动。八呼吸末二氧化碳监护 2.影响CO2测量呼吸气体测量精度的因素：病人呼吸的温度；病人呼吸过程中水蒸气的含量；测量点的大气压；其他气体，最显著的是空气中的N2O和O2。000)(08.1dtTTTVCbQbIbIT2.影响心输出量准确测量的因素：生理条件，心率和心律的变化，心脏畸形以及病人的焦虑或移动都会造成测量的误差；导管条件，导管损坏或者位置不正确、过早地对气囊充气会导致测量的误差；注射因素，不准确的时间、体积、溶液温度以及不正确的导管端口的使用也会造成测量的误差。脉搏是随心脏的搏动而周期性变化的信号，动脉血管容积也周期性地变化，光电变换器的电信变化周期就是脉搏率。图6-

7、10 光电容积法脉搏测量图6-11 单通道心电监护仪框图201OUUEUUOmax2max01mVRRREU200545max0dtdViC/max2。C，RRRE：i的最大充电电流是式中2542max)()(17)11(121544360HzRRCCRf3434546)11(CCCCRRRQ：品质因素Qf：B/0带宽)(3.011ln)(19187216sEURRCRRTdw7.心率计数电路运放A6和A7组成了心率计数电路。其指导思想是只有将QRS波用A6变成定宽脉冲后再用A7取均值，得到的直流电压才与心率成正比，不受QRS波宽的影响。A7构成一个低通滤波器，滤去交流成分，把输入信号变成直流供心率表显示。这个滤波器的截止频率为：)2/(12310RC)2/(12310RC二多参数床边监护仪（略）第四节 中央监护系统二多参数中央监护系统 多参数床边监护系统中包括心电监护通道、血压监护通道和其他生理参数监护（如脉搏、呼吸、体温等）。脉搏、呼吸、体温的监护（如图6-23）数字记录模拟记录按记录方式分硬盘式记录器记录器固态存储器式磁带记录器按存储介质分)(Flash人工修正分析方式自动模板归纳人机对话自学习式系统系统全程人机对话模板分析软件分析模式病人监护设备医院监护中心通讯网络