監(jiān)護儀原理與維修

1、病人監(jiān)護儀器的原理與維修,2010.04杭州,提 綱,醫(yī)用監(jiān)護儀器概述常用生理參數(shù)的測量原理HP M1205A Viridia 26/24系列多參數(shù)監(jiān)護儀TEC-7500系列除顫監(jiān)護儀醫(yī)用監(jiān)護儀的維修GE公司多參數(shù)監(jiān)護儀（Pro1000、Dash3000）GE公司除顫監(jiān)護儀（CardioServ）,醫(yī)用監(jiān)護儀器是能夠?qū)θ梭w重要的生理、生化指標(biāo)有選擇地進行經(jīng)常性或連續(xù)的監(jiān)測，并且具有存儲、顯示、分析和控制功能，對超出

2、設(shè)定范圍的參數(shù)發(fā)出警報的系統(tǒng)。它可以實時、連續(xù)、長時間地監(jiān)測病人的重要生命特征參數(shù)，具有很重要的臨床使用價值。,醫(yī)用監(jiān)護儀器概述,一、臨床應(yīng)用危重病人監(jiān)護儀冠心病監(jiān)護儀分娩監(jiān)護儀新生兒和早產(chǎn)兒監(jiān)護儀顱內(nèi)壓監(jiān)護儀麻醉監(jiān)護儀睡眠監(jiān)護儀,二、監(jiān)護的參數(shù) 心電圖監(jiān)測、呼吸監(jiān)測、無創(chuàng)血壓監(jiān)測、有創(chuàng)血壓監(jiān)測、氣道二氧化碳監(jiān)測、氣道氧氣監(jiān)測、血液體積／輔助監(jiān)測、血氧飽和度／血流體積監(jiān)測、溫度監(jiān)測、PH值、血氣監(jiān)

3、測等。利用計算機控制還能進行多種數(shù)據(jù)的分析和處理，如ECG／心律失常檢測、心律失常分析回顧、ST段分析等。,三、分類 1.按儀器構(gòu)造功能分類 一體式監(jiān)護儀：具有專用的監(jiān)護參數(shù)，通過聯(lián)線或其它連接管接入每臺醫(yī)用監(jiān)護儀之中，它所監(jiān)護的參數(shù)是固定的，不可變的。 插件式監(jiān)護儀：每個監(jiān)護參數(shù)或每組監(jiān)護參數(shù)各有其一個插件，使監(jiān)護儀功能擴展與升級快速、方便。這類插件可以根據(jù)臨床實際的監(jiān)測需要與每臺醫(yī)用監(jiān)護儀的主機進行任意組合。同時也

4、可在同一型號的監(jiān)護儀之中相互調(diào)換使用。,2.按儀器接收方式分類 有線監(jiān)護儀：病人所有監(jiān)測的數(shù)據(jù)通過導(dǎo)線和導(dǎo)管與主機相連接，比較適用于醫(yī)院病房內(nèi)臥床病人的監(jiān)護，優(yōu)點是工作可靠，不易受到周圍環(huán)境的影響，缺點是對病人的限制相對較多。 遙測監(jiān)護儀：是通過無線的方式發(fā)射與接收病人的生理數(shù)據(jù)，比較適用于能夠自由活動的病人，優(yōu)點是對病人限制較少，缺點是易受外部環(huán)境的干擾。,3.按功能分類 通用監(jiān)護儀：即床邊監(jiān)護儀，它在醫(yī)院CCU和I

5、CU病房中應(yīng)用廣泛，它只有幾個最常用的監(jiān)測參數(shù)如心率、心電、無創(chuàng)血壓等。 專用醫(yī)用監(jiān)護儀：具有特殊功能的醫(yī)用監(jiān)護儀，主要針對某些疾病或某些場所設(shè)計、使用的醫(yī)用監(jiān)護儀。如手術(shù)監(jiān)護儀、冠心病監(jiān)護儀、胎心監(jiān)護儀、分娩監(jiān)護儀、新生兒早產(chǎn)兒監(jiān)護儀、呼吸率監(jiān)護儀、心臟除顫監(jiān)護儀、麻醉監(jiān)護儀、車載監(jiān)護儀、便攜式監(jiān)護儀、腦電監(jiān)護儀、顱內(nèi)壓監(jiān)護儀、睡眠監(jiān)護儀、危重病人監(jiān)護儀、放射線治療室監(jiān)護儀、高壓氧倉監(jiān)護儀、24小時動態(tài)心電監(jiān)護儀、24小時動態(tài)血壓

6、監(jiān)護儀、心臟起搏器等等。,4.按使用范圍分類 床邊監(jiān)護儀：設(shè)置在病床邊與病人聯(lián)接在一起的儀器，能夠?qū)Σ∪说母鞣N生理參數(shù)或某些狀態(tài)進行連續(xù)的監(jiān)測，予以顯示報警或記錄，它也可以與中央監(jiān)護儀構(gòu)成一個整體來進行工作。 中央監(jiān)護儀：是由主監(jiān)護儀和若干床邊監(jiān)護儀組成的，通過主監(jiān)護儀可以控制各床邊監(jiān)護儀的工作，對多個被監(jiān)護對象的情況進行同時監(jiān)護，它的一個重要任務(wù)是完成對各種異常的生理參數(shù)和病歷的自動記錄。 離院監(jiān)護儀：病人可以隨身

7、攜帶的小型電子監(jiān)護儀，可以在醫(yī)院內(nèi)外對病人的某種生理參數(shù)進行連續(xù)監(jiān)護，供醫(yī)生進行非實時性的檢查。,5 .按監(jiān)護儀的作用分類 可分為純監(jiān)護儀和搶救、治療用監(jiān)護儀。 純監(jiān)護儀只有監(jiān)護功能，搶救、治療用監(jiān)護儀是具有監(jiān)護功能，又具有搶救或治療的功能的監(jiān)護儀。如心臟除顫監(jiān)護儀，心臟起搏器等。 6.按檢測參數(shù)分類 可以分為單參數(shù)監(jiān)護儀和多參數(shù)監(jiān)護儀。單參數(shù)監(jiān)護儀只能監(jiān)護一種生理參數(shù)，適用范圍較??；多參數(shù)監(jiān)護儀同時可以

8、監(jiān)護多個生理參數(shù)，適用范圍較大，目前絕大多數(shù)醫(yī)用監(jiān)護儀器都是多參數(shù)監(jiān)護儀。,四、醫(yī)用監(jiān)護儀器的結(jié)構(gòu),,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(shù)以獲得各種生理參數(shù)。傳感器是整個監(jiān)護系統(tǒng)的基礎(chǔ)，有關(guān)病人生理狀態(tài)的所有信息都是通過傳感器獲得的。 2.信號的模擬處理 這是一個以模擬電路為核心的信號處理部分，它主要是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，對有用的信號中感興趣的

9、部分，實現(xiàn)采樣、調(diào)制、解調(diào)、阻抗匹配等。“放大”在信號處理中是第一位的。,3.信號的數(shù)字處理 計算：如在體積阻抗法中由體積阻抗求差、求導(dǎo)最后求出心輸出量。疊加：以排除干擾，取得有用的信號。做更多更復(fù)雜的運算和判斷：例如對心電信號的自動分析和診斷，消除各種干擾和假想，識別出心電信號中的P波、QRS波、T波等，確定基線，區(qū)別心動過速、心動過緩、早搏、漏搏、二連脈、三連脈等。建立被監(jiān)視生理過程的數(shù)學(xué)模型：以規(guī)定分析的過程和指標(biāo)，使儀器

10、對病人的狀態(tài)進行自動分析和判斷。,4.信號的顯示、記錄和報警這部分是監(jiān)視器與人交換信息的部分。包括：數(shù)字或表頭顯示，指示心率、體溫等被監(jiān)護的數(shù)據(jù)。屏幕顯示，以顯示行進的或固定的被監(jiān)視參數(shù)隨時間變化的曲線，供醫(yī)生用作分析。用記錄儀作永久的記錄，這樣可將被監(jiān)視參數(shù)記錄下來作為檔案保存。光報警和聲報警。5.治療根據(jù)自動診斷結(jié)果，原則上可以對病人進行施藥和治療 。,五、醫(yī)用監(jiān)護儀器的特點1.安全性能與國際標(biāo)準(zhǔn)接軌 2.功能更加

11、強大，性能更加卓越 3.專用監(jiān)護儀發(fā)展迅速 4.遠程監(jiān)護和家庭監(jiān)護日益普及,六、 醫(yī)用監(jiān)護儀器的發(fā)展趨勢1.醫(yī)學(xué)傳感器技術(shù)的發(fā)展和改進 2.無損測量技術(shù)將是現(xiàn)代醫(yī)學(xué)監(jiān)護儀進一步發(fā)展的關(guān)鍵 3.計算機技術(shù)的發(fā)展將成為推動現(xiàn)代醫(yī)學(xué)監(jiān)護儀發(fā)展的潛動力 4.計算機網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展會促進遠程監(jiān)護和家庭監(jiān)護的應(yīng)用和普及 5.利用移動通信網(wǎng)絡(luò)傳輸病人數(shù)據(jù)，實現(xiàn)遠程監(jiān)護,常用生理參數(shù)的測量原理,1.ECG（1）三電極體系,表5-1 三電極體

12、系監(jiān)護電極位置,,表5-2 五電極體系電極位置,（2） 五電極體系電極位置,（3）影響ECG精確測量的因素正確的電極放置。電極與皮膚接觸良好。導(dǎo)聯(lián)選擇正確。排除外部干擾。,2.心率,（1）瞬時心率指心電圖兩個相鄰R-R間期的倒數(shù)，即,,（2）平均心率指在一定計數(shù)時間內(nèi)，求R波個數(shù)的比值。即,,3.呼吸（1）阻抗法測量原理 多參數(shù)病人監(jiān)護儀中的呼吸測量大多采用阻抗法，人體在呼吸過程中的胸廓運動會造成人體體電阻的變化

13、，變化量為0.1Ω～3Ω，稱為呼吸阻抗。監(jiān)護儀一般是通過ECG導(dǎo)聯(lián)的兩個電極，用10～100kHZ的載頻正弦恒流向人體注入0.5～5mA的安全電流，從而在相同的電極上拾取呼吸阻抗變化的信號。這種呼吸阻抗的變化圖就描述了呼吸的動態(tài)波形，并可提取出呼吸率參數(shù)。,影響呼吸測量的因素 a.為了對阻抗變化進行最優(yōu)的測量，必須適當(dāng)?shù)胤胖秒姌O。由于ECG波形對電極放置的位置要求更高，因此為了使呼吸波達到最優(yōu)需要重新放置電極和導(dǎo)聯(lián)時，必須考慮ECG波

14、形的結(jié)果。b.良好的皮膚接觸能夠保證良好的信號。c.排除外部干擾。,(2)直接測量呼吸氣流法 常用的方法是利用熱敏元件來感測呼出的熱氣流，這種方法需要給病人的鼻腔中安放一個呼吸氣流引導(dǎo)管，將呼出的熱氣流引到熱敏元件位置。當(dāng)鼻孔中氣流通過熱敏電阻時，熱敏電阻受到流動氣流的熱交換，電阻值發(fā)生改變。,(3)氣道壓力法 將壓電傳感器置入或連通氣道，氣道壓“壓迫”傳感器而產(chǎn)生相應(yīng)的電信號，經(jīng)電子系統(tǒng)處理以數(shù)字或圖形顯示

15、，靈敏度和精確性較高。在氣道壓力監(jiān)測時，利用這些信號的脈沖頻率，經(jīng)譯碼電路處理后可顯示呼吸頻率。,4.無創(chuàng)血壓 血壓測量法可以分為兩大類，即直接測量法（有創(chuàng)法）和間接測量法（無創(chuàng)法）。 無創(chuàng)法是通過檢測動脈血管壁的運動、搏動的血液或血管容積等參數(shù)間接得到血壓。根據(jù)檢測方法的不同，血壓測量法又可分為聽診法、振動法、觸診法、超聲法、次聲法、容積搏動示波法、張力法等，大多數(shù)監(jiān)護儀器都采用振動法進行血壓監(jiān)護。,（1）

16、測量原理 采用振動法測量無創(chuàng)血壓時，將壓力傳感器接入袖帶，檢測袖帶的壓力以及由于脈搏在袖帶的壓力下形成的振動信號。當(dāng)按下測量鍵或設(shè)定的自動測量開始時，氣泵開始給袖帶充氣，當(dāng)壓力達到設(shè)定的初始值時，停止充氣，袖帶內(nèi)的氣體通過針閥緩慢放氣，這時以一定的速率交替記錄壓力值和脈搏振動幅度，并不斷進行計算，振幅由小到大，上升變化率最大時刻對應(yīng)壓力指數(shù)為收縮壓，當(dāng)振動幅度過最大點開始下降，下降變化率最大時刻對應(yīng)的壓力指數(shù)為舒張壓，平均壓

17、則為振動幅度最大時的壓力指數(shù)或為（2×舒張壓+收縮壓）／3。,平均壓(MP)=舒張壓+1/3（收縮壓-舒張壓）收縮壓(SP)=平均壓/0.55舒張壓(DP)=平均壓*0.85,（2）影響無創(chuàng)血壓測量的因素袖帶尺寸：袖帶過窄會導(dǎo)致血壓讀數(shù)過高，相反，袖帶過寬會導(dǎo)致血壓讀數(shù)過低。袖帶放置：袖帶應(yīng)該放置在上臂與心臟同一水平線的位置已得到真正的零讀數(shù)，袖帶太松會導(dǎo)致血壓讀數(shù)過高。人為因素：由顫抖、沖擊或其他有節(jié)奏的或外部的壓

18、力導(dǎo)致的誤差。,5.有創(chuàng)血壓（1）測量原理 先將導(dǎo)管通過穿刺，植入被測部位的血管內(nèi)，導(dǎo)管的體外端口直接與壓力傳感器連接，在導(dǎo)管內(nèi)注入生理鹽水。由于流體具有壓力傳遞作用，血管內(nèi)壓力將通過導(dǎo)管內(nèi)的液體被傳遞到外部的壓力傳感器上。從而可獲得血管內(nèi)壓力變化的動態(tài)波形，通過特定的計算方法，可獲得收縮壓、舒張壓和平均壓。,（2）影響有創(chuàng)血壓測量的因素壓力傳感器、壓力線以及病人導(dǎo)管的正確連接。在較低點的收縮壓讀數(shù)通常比較高點

19、的讀數(shù)要高。從斜靠體位到站立體位的改變會使收縮壓輕微下降，舒張壓輕微升高。病人和壓力傳感器的位置都會影響血壓測量。在正常測量時，傳感器通常置于與心臟同一水平的位置（第四肋間以及腋中線：稱為靜脈靜力學(xué)軸）將系統(tǒng)調(diào)零以補償靜力及大氣壓的影響。,6.血氧飽和度 血氧飽和度是血液中，被氧結(jié)合的氧合血紅蛋白(HbO2)的容量占全部可結(jié)合的血紅蛋白(Hb)容量的百分比，即血液中血氧的濃度，是呼吸循環(huán)的重要生理參數(shù)。,(1)測量原理

20、 血氧飽和度一般是通過測量人體指尖、耳垂等毛細血管脈動期間對透過光線吸收率的變化計算而得的。血氧飽和度探頭是一個光感受器，內(nèi)置一個雙波長發(fā)光二極管和一個光電二極管。發(fā)光二極管交替發(fā)射波長660nm的紅光和940nm的近紅外光。還原血紅蛋白(HB)的吸光度隨SPO2不同而改變，在660nm附近表現(xiàn)最為顯著，在940nm附近則產(chǎn)生與660nm方向相反的變化。在波長940nm的紅外區(qū)域，氧合血紅蛋白(HBO2)的吸收系數(shù)比HB大。,

21、發(fā)光管和光電管位于手指或耳的兩側(cè)，入射光經(jīng)過手指或耳廓，被血液及組織部分吸收。這些被吸收的光強度除搏動性動脈血的光吸收因動脈壓力波的變化而變化外，其它組織成分吸收的光強度(DC)都不會隨時間改變，并保持相對穩(wěn)定。而搏動性產(chǎn)生的光路增大和HBO2增多使光吸收增加，形成光吸收波(AC)。 光電感應(yīng)器測得搏動時光強較小，兩次搏動間光強較大，減少值即搏動性動脈血所吸收的光強度。這樣可計算出兩個波長的光吸收比率(R)：

22、R=AC660/DC660÷（AC940/DC940） R與SPO2呈負相關(guān)，根據(jù)正常志愿者數(shù)據(jù)建立起的標(biāo)準(zhǔn)曲線換算可得病人血氧飽和度。,(2) 影響因素 不正確的位置可能導(dǎo)致不正確的結(jié)果。 測量需要脈動。當(dāng)脈動降低到一定極限，就無法進行測量。 光線干擾會影響測量的精度。 人為的移動也可能干擾測量的精度。,7. 呼吸末二氧化碳CO2 監(jiān)測呼氣末二

23、氧化碳濃度(FETCO2)或分壓(PETCO2)，不僅可監(jiān)測通氣而且能反映肺血流，具有無創(chuàng)及連續(xù)監(jiān)測的優(yōu)點，從而減少血氣分析的次數(shù)。 （1）測量原理 因CO2能吸收4.3μM紅外線，用紅外線透照測試氣樣后，光電換能元件能探測到紅外線的衰減程度，所獲取信號與參比氣信號比較，經(jīng)電子系統(tǒng)放大處理后就能用數(shù)字和圖形顯示CO2濃度。,（2）影響因素病人呼吸的溫度；病人呼吸過程中水蒸汽的含量。測量點的大氣

24、壓；其他氣體，最顯著的是空氣中的N2O和O2。,8 . 體溫 一般監(jiān)護儀提供一道體溫，功能高檔的儀器可提供雙道體溫。體溫探頭的類型也分為體表探頭和體腔探頭，分別用來監(jiān)護體表和腔內(nèi)體溫。 監(jiān)護儀中的體溫測量一般都采用負溫度系數(shù)的熱敏電阻作為溫度傳感器。檢測電路的輸入端采用電平衡橋，隨著體溫的不同變化，電平衡橋失去平衡，平衡橋的輸出端就有電壓輸出，根據(jù)平衡橋輸出電壓的高低，即可換算出溫度指數(shù)，從而實現(xiàn)體溫的檢測。,（2

25、）影響因素刻度的頻率和準(zhǔn)確性；適當(dāng)?shù)膮⒖紭?biāo)準(zhǔn)用來對體溫計進行校準(zhǔn)；測量的解剖部位的選擇；環(huán)境因素；病人的活動和移動。,9. 心輸出量 輸出量是心臟每分鐘射出的血量，它的測定是通過某一方式將一定量的指示劑注射到血液中，經(jīng)過在血液中的擴散，測定指示劑的變化來計算心輸出量的。監(jiān)護中，常用Fick法和熱稀釋法。（1）Fick法在開放血液循環(huán)中，以氧作為指示劑，由于肺毛細管與肺泡之間的氧交換量與肺血流量成正比，因此可以通過測量肺動

26、脈和肺靜脈的氧濃度測量心輸出量。,（2）熱稀釋法 熱稀釋采用冷生理鹽水作為指示劑，具有熱敏電阻的Swan-Ganz漂浮導(dǎo)管作為心導(dǎo)管。熱敏電阻置于肺動脈，向右心房注入冷生理鹽水。 （3）影響因素生理條件：心率和心律的變化、心臟畸形以及病人的焦慮或移動都會造成測量的錯誤。導(dǎo)管條件：損壞或者位置不正確的導(dǎo)管、過早的對氣囊充氣會導(dǎo)致測量的錯誤。注射因素：不準(zhǔn)確的時間、體積、溶液溫度以及不正確的導(dǎo)管端口的使用也會

27、造成測量的誤差。,10.脈搏 脈搏的測量有幾種方法，一是從心電信號中提??；二是從測量血壓時壓力傳感器測到的波動來計算脈率；三是光電容積法。,,（1）光電容積法測量原理 傳感器由光源和光電變換器兩部分組成，它夾在病人指尖或耳廓上，光源選擇對動脈血中氧合血紅蛋白有選擇性的一定波長的光，這束光透過人體外周血管，當(dāng)動脈搏動充血容積變化時，改變了這束光的透光率，由光電變換器接收經(jīng)組織透射或反射的光，轉(zhuǎn)變?yōu)殡娦盘査头糯笃?/p>

28、放大和輸出，由此反映動脈血管的容積變化。 脈搏是隨心臟的搏動而周期性變化的信號，動脈血管容積也周期性地變化，光電變換器的電信號變化周期就是脈搏率。,HP M1205A Viridia 26/24系列多參數(shù)監(jiān)護儀,一、功能1.Viridia 24監(jiān)護儀主機配有單色顯示器，Viridia 24C/24CT/26C/26CT監(jiān)護儀主機配有彩色顯示器，最多能顯示4個波形。2.Viridia 26/24有兩種支架選配件供用戶選擇，分別是8槽

29、和6槽支架。,3.模塊ECG模塊 ECG/RESP模塊壓力模塊 帶模擬壓力輸出的模塊成人NBP模塊 通用NBP模塊心輸出量模塊 旁流CO2模塊CO2模塊 tcpO2/tcpCO2模塊SpO2模塊 血氣模塊體溫模塊 網(wǎng)絡(luò)連接模塊熱陣記錄器模塊 麻醉氣體模塊,4.網(wǎng)絡(luò)

30、連接功能（SDN網(wǎng)絡(luò)連接器）5.病人數(shù)據(jù)管理，能夠連續(xù)存儲24小時的病人相關(guān)參數(shù)信息 。6.安裝有ST段分析軟件 7.安裝oxyCRG顯示軟件 （顯示瞬時心率、壓縮呼吸率和氧化參數(shù)趨勢波形 ）8.模塊簡單轉(zhuǎn)換9.報警10.麻醉氣體監(jiān)護11.藥物計算,二、主要模塊1.ECG模塊（M1001A/B） 三通道的心電圖測量模塊，設(shè)計用于重癥護理環(huán)境下成人、新生兒以及兒童的檢測。不但能夠檢測三道連續(xù)實時的

31、病人ECG波形，還能夠產(chǎn)生平均心率。 （1）組成輸入保護電路和ESU濾波器 導(dǎo)聯(lián)選擇開關(guān) 右腿驅(qū)動電路 高通和低通濾波器 測試信號 起搏脈沖檢測,（2）特征：波形大小可以自動或手動的調(diào)節(jié) QRS復(fù)合波檢測可以通過自動或手動方式進行 起搏／非起搏方式 ST段分析 安全 （隔離、塑料封裝）,2.ECG/RESP模塊（M1002A） 三通道心電圖和呼吸測量模塊，設(shè)計用于ICU環(huán)境中的成人、新生

32、兒以及兒童。該模塊具有與M1001A相同的心電圖測量功能，增加了呼吸圖功能。 記錄心臟和呼吸肌電活動的實時連續(xù)的波形，還能夠產(chǎn)生從ECG信號或遠程心律不齊分析計算機得到的平均心率（HR）的數(shù)值，以及呼吸率（RR）的數(shù)值。,（1）組成 輸入保護電路和ESU濾波器 測量電橋 同步解調(diào)器 阻抗減法器和D/A轉(zhuǎn)換器,（2）原理,3 .無創(chuàng)血壓NBP模塊 M1008A和M1008B模塊是HP病人監(jiān)護設(shè)備用來測量無創(chuàng)

33、血壓的模塊。M1008A模塊設(shè)計用于手術(shù)室和ICU環(huán)境中成人或兒童的NBP測量，M1008B模塊設(shè)計用于手術(shù)室和ICU環(huán)境中成人、兒童、新生兒的NBP測量。M1008A和M1008B模塊不能同時用于一臺病人監(jiān)護設(shè)備。 這些模塊能夠得到收縮壓、舒張壓以及平均壓的數(shù)值，不能得到血壓的波形。,手動：對每一個要求，對收縮壓、舒張壓以及平均壓中的一個進行測量。自動：在用戶設(shè)定的時間間隔內(nèi)對以上三種血壓進行重復(fù)測量。Stat：三種血壓的

34、測量迅速完成，經(jīng)過五分鐘的間隔后重復(fù)進行。這種方法采用了更快的測量過程，但結(jié)果精度不高。,（1）組成：壓力泵根據(jù)采用的方法一次或重復(fù)地對袖帶充氣至預(yù)設(shè)值。壓力傳感器測量袖帶和動脈的壓力。過壓安全系統(tǒng)到達給定的壓力值或時間閾時觸發(fā)報警，并將袖帶放氣。帶通濾波器從袖帶壓力信號中提取動脈壓力振蕩信號。放氣系統(tǒng)按設(shè)定的步長自動對袖帶進行放氣。,（2）原理：A.病人的血壓信號通過袖帶中的壓力傳感器檢測，這個壓力傳感器通過一根

35、管子連接到NBP模塊上。袖帶由泵及放氣系統(tǒng)控制進行充氣和放氣。 袖帶充氣：在初次對袖帶進行充氣時，袖帶由壓力泵充氣到一個設(shè)定的壓力值，這個壓力值由測量模式?jīng)Q定。隨后袖帶由壓力泵充氣到比病人收縮壓高的一個壓力值。當(dāng)袖帶壓力比收縮壓高時，動脈阻塞，壓力傳感器僅僅能檢測到袖帶壓力。 袖帶放氣：袖帶壓力通過放氣系統(tǒng)以8mmHg的階梯自動放氣直至動脈部分阻塞。在這一點，由于袖帶壓力逐漸減小，開始并持續(xù)進行動脈壓力振動的檢測與處理

36、。,B.檢測：動脈壓力振動信號檢測到以后，在模塊電路中它們被疊加到袖帶壓力。然后通過帶通濾波器提取出來動脈壓信號以后送到微處理器進行測量。C.測量：隨著袖帶放氣，振動的幅度作為袖帶壓力的函數(shù)逐漸增加直至達到平均動脈壓。當(dāng)袖帶壓力低于平均動脈壓以后，振動的幅度開始降低。 收縮壓和舒張壓使用外推法下從振動信號中推導(dǎo)出來，得到的是經(jīng)驗值。,4.心輸出量（C.O.）模塊 M1012 C.O.模塊是心輸出量測量單元，

37、設(shè)計用于ICU或手術(shù)室中的成年病人，采用的測量方法是熱稀釋法。C.O.模塊能夠得到熱稀釋法曲線以及心輸出量、心臟指數(shù)、血液溫度、注射指示劑溫度的數(shù)值。,(1)血液通道：導(dǎo)管末梢的溫度傳感器Tblood連接到一個參考開關(guān)陣列與參考電阻持續(xù)進行比較，對測量進行連續(xù)定標(biāo)。通過參考電阻和傳感器電阻持續(xù)產(chǎn)生的電壓在輸入低通濾波器之前進行放大，經(jīng)過濾波的信號通過多路復(fù)用器進入A/D轉(zhuǎn)換。(2)指示劑通道：徑流或冷卻室探頭溫度傳感器Tinjecta

38、te連接到自身電路上的一個分離的參考開關(guān)陣列。該陣列將信號與血液電路上相同參考電阻進行比較，輸出經(jīng)過放大、濾波，然后與血液溫度信號進行復(fù)用后再轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號送往微處理器。(3)首先對血液溫度進行補償然后進行D/A轉(zhuǎn)換得到心輸出量測量。差分信號通過高增益可變放大器進行放大，這樣能夠提高熱稀釋曲線的靈敏度。,5．動脈血氧飽和度和體積描記（SpO2/PLETH）模塊 M1020A SpO2/PLETH模塊是脈動、動脈

39、血氧飽和度以及體積描記測量單元。模塊能夠產(chǎn)生動脈血氧飽和度和脈動率的數(shù)值以及實時的體積描記波形，還能為脈動動脈血流提供灌注指示劑的體積。,(1)組成輸入保護電路：保護模塊不受除顫脈沖的破壞電流-電壓轉(zhuǎn)換器：轉(zhuǎn)換光敏二極管的電流，并濾除ESU干擾。環(huán)境光線抑制電路：消除信號中的環(huán)境光干擾。越限檢測器：檢測由于較強的環(huán)境光及較高的LED電流引起的過載電壓。暗光消除器：消除紅光和紅外光電壓中的暗光電壓。A/D變換器：將信號轉(zhuǎn)換為數(shù)

40、字信號以便于處理。,（2）原理光線發(fā)射：傳感器中的兩個發(fā)光二極管LED產(chǎn)生紅光和紅外光穿過灌注良好的手指或腳趾毛細血管床。一個光電二極管正對著發(fā)光二極管用于檢測穿過組織的光線的數(shù)量，并產(chǎn)生一個電流表示檢測到的每一個波長的光線強度。這個電流由一個直流部分和一個小的交流信號調(diào)制組成，直流信號代表周圍環(huán)境光線，交流信號來自于脈動的血流。電流通過輸入保護網(wǎng)絡(luò)以后轉(zhuǎn)換成電壓信號。,超范圍檢測：檢測由于周圍環(huán)境光線的電流太大引起的超負荷的輸入電

41、壓，還能夠檢測傳感器光源超負荷引起的脈動信號。環(huán)境光抑制：環(huán)境光通過高通濾波器消除。較暗的光代表環(huán)境光電流從紅光中消除。信號處理：微處理器能夠從數(shù)字信號中獲取血氧飽和度的值以及體積描記的波形圖進行顯示。如果有相應(yīng)的配置還能夠得到PLETH信號的值。,6．體溫（TEMP）模塊 體溫模塊是體溫測量參數(shù)單元，設(shè)計用于ICU或手術(shù)室中的成人、兒童及新生兒。體溫模塊能夠得到體溫的攝氏度數(shù)值，能夠為不同測量點的體溫讀數(shù)選擇不同的標(biāo)簽

42、。,（1）組成參考開關(guān)矩陣：使用參考電阻對測量進行校準(zhǔn)。差分放大器：放大參考開關(guān)矩陣輸出的信號。雙積分A/D變換器：將溫度信號和熱敏電阻校準(zhǔn)信號數(shù)字化。,（2）原理信號流程如下： 體溫探頭的熱敏電阻連接到參考開關(guān)矩陣，參考開關(guān)矩陣將參考電阻的輸入信號持續(xù)進行比較，對測量進行持續(xù)的校準(zhǔn)。產(chǎn)生的電壓經(jīng)過參考電阻和探頭電阻進行放大、濾波和數(shù)字化。持續(xù)的校準(zhǔn)、線性化、控制和溫度的轉(zhuǎn)換由軟件控制。,7．有創(chuàng)血壓模塊（M1

43、006A） 有創(chuàng)血壓測量模塊設(shè)計用于CCU環(huán)境中的成人、兒童及新生兒。能夠得到實時波形、脈博率以及收縮壓、舒張壓、平均血壓值的數(shù)值。,（1）組成輸入保護電路：保護模塊不受外部信號的破壞如除顫信號和電外科器械的信號。輸入放大器：將信號送入微控制器之前對其進行放大。解調(diào)器：將放大器載波信號送入低通濾波器之前對其進行解調(diào)。零／校準(zhǔn)測試：補償輸入壓力的偏移，偏移補償信號由D／/A轉(zhuǎn)換器產(chǎn)生，D/A轉(zhuǎn)換器還可以產(chǎn)生用于記錄器校

44、準(zhǔn)的階梯信號（CAL2）以及測試信號。,（2）原理 通過從傳感器連接到病人導(dǎo)管的輸入接頭將病人身上的幅度調(diào)制信號接收進來。 然后信號要通過輸入保護網(wǎng)絡(luò)以濾除外部的信號，這個網(wǎng)絡(luò)提供了除顫脈沖保護功能。然后這個信號和零補償信號一起從輸入保護網(wǎng)絡(luò)送到輸入放大器。從輸入保護網(wǎng)絡(luò)接收信號。傳感器的靈敏度由40mV/5mV傳感器靈敏度電路進行校正，然后傳送到微控制器。輸入放大器對于40mV或5mV靈敏度的增益由微控制器設(shè)定。,放大器載波信號

45、在輸入到低通濾波器之前進行同步解調(diào)，然后濾波器由可變放大器進行優(yōu)化，最后送到A/D轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號。為了補償輸入壓力的偏移（由傳感器處的靜力或大氣壓引起），A/D轉(zhuǎn)換器產(chǎn)生一個偏移補償信號，偏移值存儲在EEPROM中。A/D轉(zhuǎn)換器還能夠產(chǎn)生定標(biāo)階梯信號用于記錄器校準(zhǔn)和測試信號。校準(zhǔn)信號和測試信號都是應(yīng)用戶要求產(chǎn)生的。然后信號通過病人隔離器傳送支架接口最后送入接收支架。,(1)組成輸入保護電路：保護模塊不受外部信號的破壞如除顫信

46、號和電外科器械的信號。輸入放大器：將信號送入微控制器之前對其進行放大。模擬輸出插口：這個1/4英寸的電話插口包含三個終端：尖端、環(huán)和套軸，尖端提供模擬的壓力輸出信號，環(huán)和套軸接到模擬地。解調(diào)器 ：將放大器載波信號送入低通濾波器之前對其進行解調(diào)。,（2）原理通過從傳感器連接到病人導(dǎo)管的輸入接頭將病人身上的幅度調(diào)制信號接收進來。然后信號要通過輸入保護網(wǎng)絡(luò)以濾除外部的信號，這個網(wǎng)絡(luò)提供了除顫脈沖保護功能。然后這個信號和零補償信號一起

47、從輸入保護網(wǎng)絡(luò)送到輸入放大器。從輸入保護網(wǎng)絡(luò)接收信號。傳感器的靈敏度由5mV傳感器靈敏度電路進行校正，然后傳送到微控制器。輸入放大器對于5mV靈敏度的增益由微控制器設(shè)定。,放大器載波信號在輸入到低通濾波器之前進行同步解調(diào)，然后濾波器由可變放大器進行優(yōu)化，最后送到A/D轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號。為了補償輸入壓力的偏移（由傳感器處的靜力或大氣壓引起），A/D轉(zhuǎn)換器產(chǎn)生一個偏移補償信號，偏移值存儲在EEPROM中。A/D轉(zhuǎn)換器還能夠產(chǎn)生定標(biāo)階

48、梯信號用于記錄器校準(zhǔn)和測試信號。然后信號通過病人隔離器傳送支架接口最后送入接收支架。,8．有創(chuàng)血壓模塊（M1006A／選件＃C01） 設(shè)計用于CCU環(huán)境中的成人、兒童及新生兒，能夠得到實時血壓波形、脈博率以及收縮壓、舒張壓、平均血壓值的數(shù)值。 模塊提供一個模擬的壓力輸出信號用于動脈內(nèi)球囊泵（LABP）。,9．有創(chuàng)血壓模塊（M1006B） 設(shè)計用于CCU環(huán)境下成人、兒童及新生兒，具有與M

49、1006A相同的功能，除了沒有40 mV/V/ mmHg靈敏度。能夠得到實時波形、脈博率以及收縮壓、舒張壓、平均血壓值的數(shù)值。,（1）組成輸入保護電路：保護模塊不受外部信號的破壞如除顫信號和電外科器械的信號。A/D轉(zhuǎn)換器：對輸入信號進行放大、濾波及數(shù)字化。微控制器單元：設(shè)置所有的控制信息。,通過從傳感器連接到病人導(dǎo)管的輸入接頭將病人身上的幅度調(diào)制信號接收進來。然后信號要通過輸入保護網(wǎng)絡(luò)以濾除外部的信號，這個網(wǎng)絡(luò)提供了除顫脈沖保護

50、功能。然后這個信號和零補償信號一起從輸入保護網(wǎng)絡(luò)送到輸入放大器。從輸入保護網(wǎng)絡(luò)接收信號。A/D轉(zhuǎn)換器對輸入信號進行放大、濾波以及數(shù)字化然后送到微控制器單元。微控制器設(shè)置A/D轉(zhuǎn)換器需要的所有信息并接受轉(zhuǎn)換器的數(shù)據(jù)，一個EEPROM存儲正確設(shè)置轉(zhuǎn)換器需要的信息，微控制器的定時通過時鐘振蕩器校準(zhǔn)。然后信號通過病人隔離器傳送支架接口最后送入接收支架。,10．CO2呼吸氣體測量模塊（M1016A） 該模塊是二氧化碳

51、測量單元，設(shè)計用于CCU環(huán)境中的成人、兒童及新生兒，能夠得到實時的CO2波形以及ETCO2、AWRR、IMCO2的數(shù)值。,（1）組成微處理器：控制模塊全部功能。加熱器控制：保持傳感器的溫度。電機控制：負責(zé)以40轉(zhuǎn)／分的速度旋轉(zhuǎn)過濾器輪子。紅外檢測器信號傳遞：放大紅外檢測器輸出的信號并傳輸至一個雙積分的A/D變換器。EEPROM：電源關(guān)閉以后存儲模塊的校準(zhǔn)常數(shù)，允許將模塊與傳感器一起運輸而無需校準(zhǔn)。電源：產(chǎn)生模塊需要的所有電源

52、電壓以及紅外檢測器需要的高壓，計算機模塊輸出的+60V電壓用于產(chǎn)生模塊所需的電壓信號。,（2）原理微處理器是CO2模塊功能的總體控制，同時還承擔(dān)以下任務(wù)： 通過光耦合器與計算機模塊上的支架接口卡進行串行通信； 校準(zhǔn)常數(shù)的計算； CO2波形原始數(shù)據(jù)的計算； 數(shù)據(jù)通過內(nèi)部的數(shù)據(jù)總線從微處理器傳遞到模塊的其他部分。傳感器的溫度保持在大約33°C以防止冷凝并抵消由于溫度變化引起的誤差。傳感器中的溫

53、度傳感器輸出的信號被放大以后送到A/D變換，然后微處理器相應(yīng)的調(diào)整電機驅(qū)動電路的輸出。微處理器從電機驅(qū)動電路得到測量的時間。,紅外線探測器輸出的信號被放大以后送入一個雙積分的A/D轉(zhuǎn)換器，這個轉(zhuǎn)換器由微處理器通過計數(shù)器進行控制，轉(zhuǎn)換過程在預(yù)先確定的時間開始，并與電機轉(zhuǎn)動同步進行。 產(chǎn)生“零” 、“采樣” 以及“參考” 信號作為CO2算法的輸入值。 自動調(diào)零信號由電機相位比較器產(chǎn)生，控制

54、紅外線探測器的偏差調(diào)整，AZ信號產(chǎn)生與否由微處理器控制。,11．旁流CO2模塊（M1015A） M1015A旁流CO2模塊與M1016ACO2模塊同時使用為長期插管的病人提供測量CO2的方法，重量超過7kg。模塊的使用意味著長安其不直接置于病人呼吸電路上，能夠得到實時的CO2波形，以及ETCO2、AWRR、IMCO2的數(shù)值，在校準(zhǔn)過程中，還能得到瞬時CO2的值。,（1）組成微處理器：控制所有的計算以及與CMS功

55、能盒的通信。EEPROM：是微處理器的外圍設(shè)備，用于存儲校準(zhǔn)常數(shù)、錯誤代碼、泵驅(qū)動數(shù)據(jù)。電源：浮地電源產(chǎn)生必需的電壓保證接地電路與浮地電路之間的隔離。氣流通道：控制壓力傳感器的偏移補償。 壓力通道：無偏移調(diào)整時使用。泵驅(qū)動和閥：泵驅(qū)動器和閥由脈寬調(diào)節(jié)信號驅(qū)動。溫度傳感器：用于補償半導(dǎo)體和壓力驅(qū)動。多路復(fù)用器和A/D轉(zhuǎn)換器：多路復(fù)用器測量地信號、2.5V參考電壓以及5V電源電壓，所有電壓由復(fù)用器開關(guān)接入A/D轉(zhuǎn)換器。,（2）

56、原理微處理器總體控制所有計算及與CMS功能盒通信，微處理器具有以下功能： 通過光耦合器與計算機模塊上的支架接口卡進行串行通信； 從差分壓力傳感器獲得數(shù)據(jù)； 控制泵驅(qū)動和閥； 流程控制算法。 數(shù)據(jù)通過內(nèi)部的數(shù)據(jù)總線從微處理器傳到模塊其他部分。,氣流通道由一個差分壓力傳感器和一個可變增益放大器組成，氣流通道控制壓力傳感器的偏移補償。壓力通道無需偏移調(diào)整。泵驅(qū)動和閥由一個

57、脈寬調(diào)制信號驅(qū)動。兩種驅(qū)動都包含一個比較器和一個電平開關(guān)以及一個功率MOSFET。,12．經(jīng)皮氣體模塊（M1018A） M1018A是經(jīng)皮測量氧氣和二氧化碳局部壓力的測量單元，能夠產(chǎn)生局部氧分壓和局部二氧化碳分壓的圖形和數(shù)字形式的趨勢信息。,（1）校準(zhǔn)算法加熱檢查：測試傳感器的溫度，在正常條件下，傳感器的溫度在兩分鐘內(nèi)升至設(shè)定的溫度，測試過程最多允許在3分鐘內(nèi)將傳感器加熱至設(shè)定的溫度。范圍檢查：這個過程檢查tc

58、pO2和tcpCO2信號。如果它們超出范圍1分鐘，監(jiān)護儀將取消校準(zhǔn)，顯示校準(zhǔn)失敗的信息。穩(wěn)定性檢查：這個過程檢查電極的穩(wěn)定性。范圍檢查成功完成后啟動穩(wěn)定性檢查，如果傳感器信號每分鐘波動小于1%時，校準(zhǔn)過程完成。這個檢查過程最長不超過15分鐘。tcpCO2后校準(zhǔn)檢查：這個檢查確保將傳感器從校準(zhǔn)室拿走以后。傳感器的二氧化碳成份能夠與CO2水平的變化相對應(yīng)。 如果將傳感器從校準(zhǔn)室拿走10秒鐘以后信號不變，則顯示tcpO2/tcp

59、CO2、 transducer或Cal Unit Malf信息。,（2）組成微處理器：控制模塊全部功能。加熱器：加熱傳感器增強氣體的擴散。極化電壓：產(chǎn)生680mV極化電壓通過O2放大器用于O2傳感器，極化電壓由微處理器監(jiān)視。繼電器：用測試信號代替?zhèn)鞲衅鬏敵龅脑夹盘?，測試信號用于測試O2、CO2的兩個模擬信號通路。鑒別器：鑒別器電路用于確認使用的傳感器：tcpO2傳感器、tcpCO2傳感器還是HP組合的傳感器。多路復(fù)用器：收

60、集模擬信號并插入間隔信號，然后送入A/D轉(zhuǎn)換器。EEPROM：存儲模塊校準(zhǔn)常數(shù)及其他數(shù)據(jù)。校準(zhǔn)室：確認傳感器是否置于校準(zhǔn)室或?qū)嶋H用于病人。電源：內(nèi)部電源提供模塊所需的所有電源，這些電源由計算機模塊的+60V電源產(chǎn)生。,（3）原理微處理器控制模塊整體的功能以及傳感器、安全任務(wù)、應(yīng)用軟件（如校準(zhǔn)、值的計算），另外，微處理器還執(zhí)行下列功能： 通過光耦合器與計算機模塊上的支架接口卡進行串行通信； 校準(zhǔn)常數(shù)的計算； t

61、cpO2/tcpCO2數(shù)值的計算； 傳感器溫度控制。,加熱器控制，加傳感器加熱并使其保持恒定的溫度，促進氣體從血液皮膚表面的擴散。傳感器溫度由兩個獨立的傳感器同時測量。 加熱電流控制器為加熱器提供電源，而加熱電流控制器受微處理器控制。微處理器從測量的傳感器溫度得到控制信號。 當(dāng)異常情況發(fā)生時，可以使用安全開關(guān)關(guān)閉加熱器。安全開關(guān)由微處理器和溫度比較器控制，測試電路對開關(guān)和電流控制器進

62、行持續(xù)的自檢。,繼電器將CO2信號送入輸入放大器，對信號進行放大，然后傳送到多路復(fù)用器，繼電器直接將O2信號送入多路復(fù)用器。校準(zhǔn)室。校準(zhǔn)室電路確定傳感器是否置于模塊上的校準(zhǔn)室，或者實際安裝在病人身上。當(dāng)傳感器放置在校準(zhǔn)室超過30分鐘，啟動備用模式，例如當(dāng)關(guān)閉加熱器以減小傳感器脫水，因此能夠延長膜之間的時間。 當(dāng)傳感器置于校準(zhǔn)室時，tcpO2/tcpCO2限制警報自動停止。,13．血液分析模塊（M1022A） 血

63、液分析模塊采用了i-STAT®公司的血液分析技術(shù)，模塊使用i-STAT®公司的一次性和重復(fù)使用的cartridges進行全血中特定分析物的測定。,（1）測量項目二氧化碳分壓pCO2 氧分壓pO2pH 葡萄糖Glucose鈉Sodium

64、 鉀Potassium氯化物Chloride 離子鈣Ionized Calcium血液尿素氮或尿素BUN or Urea血球容積Hematocrit HCO3堿過量Base excess (BE) 氧飽和度Oxygen Saturation (sO2)陰離子間隙Anion Gap 血紅蛋白Hemoglobin (Hb)總二氧化碳量Total Carbo

65、n Dioxide (TCO2),（2）組成機械系統(tǒng)：一個直流電機驅(qū)動所有的機械系統(tǒng)部件。傳感器接口：隨傳感器送來的信號進行放大以便于主電路進行進一步處理。（3）原理來自Cartridge上的傳感器的信號通過模塊內(nèi)部的連接器從傳導(dǎo)襯墊傳遞到傳感器接口電路，這些電路將信號進行放大以便于主電路對其進行進一步處理。A/D轉(zhuǎn)換器將所有的模擬信號轉(zhuǎn)換成為數(shù)字信號以便于微處理器能夠處理這些信號。一個模擬信號復(fù)用器使微處理器能夠測量八種不同

66、類型的信號,微處理器控制系統(tǒng)管理模塊所有的功能。它能夠訪問三種存儲器設(shè)備，“FLASH” EPROM存儲模塊中的軟件，RAM用于工作工程中測得傳感器信號的臨時存儲以及測試記錄的存儲。另一個EEPROM存儲廠家校準(zhǔn)信息、儀器串行號以及累計使用的次數(shù)。EEPROMS都不依靠鋰電池保存信息。模塊產(chǎn)生兩種信號并應(yīng)用到傳感器：：A/D轉(zhuǎn)換器產(chǎn)生一個電壓信號用于電流傳感器，交流電導(dǎo)電路產(chǎn)生交流刺激信號用于電導(dǎo)傳感器，D/A轉(zhuǎn)換器為電機驅(qū)動電路提供

67、電壓。一個直流電極驅(qū)動所有的機械組件：一個連接傳動裝置將模塊內(nèi)部的連接器與cartridge上的傳導(dǎo)膜連接在一起。,14．記錄器模塊（M1116A） 記錄器模塊為Viridia病人監(jiān)護儀家族包括Viridia 26/24系列提供熱陣記錄功能，與M1116B記錄模塊相似，M1116A最多能夠?qū)?個重疊的波形和三行注釋信息。M1116A提供8個記錄速度，M1116B提供10個記錄速度。,（1）組成DC-DC轉(zhuǎn)換器

68、 為數(shù)字電路和打印裝置提供電源。電機控制電路 控制記錄紙驅(qū)動電機。I/O微控制器 管理模塊的I/O操作。打印微控制器 管理打印速度和對比度。RAM 存儲數(shù)據(jù)，這些數(shù)據(jù)由微控制器訪問。走紙電機 驅(qū)動記錄紙通過打印機。熱敏打印頭 為記錄器提供打印裝置。,（1）原理電源板：來自監(jiān)護儀的電源和數(shù)據(jù)通過電源板進入記錄模塊。DC-DC轉(zhuǎn)換器將前端支架的60V直流電壓轉(zhuǎn)換成為+5V直流電壓供數(shù)字電路使用，轉(zhuǎn)換成為+15V直

69、流電壓供電機驅(qū)動和打印頭使用。數(shù)據(jù)信號通過紅外線隔離器進行噪聲抑制。,數(shù)字板：信號通過I/O微控制器內(nèi)置的串行數(shù)據(jù)端口進入數(shù)字板，監(jiān)護儀與記錄模塊之間的串行數(shù)據(jù)連接在兩個分離的線上通過異步操作進行，提供500KB波特率的全雙工通信。I/O微控制器解釋監(jiān)護儀的消息，通過電源板返回確認消息和狀態(tài)消息。 I/O微控制器將波形和注釋信息翻譯成行和列的格式，然后將數(shù)據(jù)送入一個代表著打印點陣的矩陣中去，將這個矩陣寫入雙端RAM。RAM保持循環(huán)的方