智能多参数监护仪的特点及其临床应用

中国组织工程研究与临床康复 第13卷 第9期 2009–02–26出版

Journal of Clinical Rehabilitative Tissue Engineering Research February 26, 2009 Vol.13, No.9

ICU of Xinhua Hos-pital, Dalian Univer-sity, Dalian

116021, Liaoning

Province, China

Wu Ying, Associate chief physician, ICU of Xinhua Hospital,

Dalian University, Dalian 116021,

Liaoning Province,

China

676893314@163. com

Received:2009-01-31

Accepted:2009-02-08

大连大学附属新

华医院ICU ，辽宁省大连市116021

吴 莹，女，1967年生，黑龙江省牡丹江市人，汉族，1991年牡丹江医学院临床医疗系毕业，副主任医师，主要从事危重症的监护治疗方面的研究。

676893314@163. com

中图分类号: R318 文献标识码: A

文章编号: 1673-8225(2009)09-01707-04

收稿日期：2009-01-31修回日期：2009-02-08(20090217021/ WJY·A)

智能多参数监护仪的特点及其临床应用

吴 莹，谢家祺，张彩萍

Features and clinical application of intelligentized multiparameter monitor

Wu Ying, Xie Jia-qi, Zhang Cai-ping

Abstract: Multiparameter monitor is clinical medical instrument, in particular for ICU. It provides consecutive and dynamic

quantitative and qualitative information for the clinical staff through electrocardiogram, breath, blood pressure, body temperature,

arterial oxygen saturation, end-tidal CO 2 pressure, and hemodynamics, so that they can properly take measures. Currently,

multiparameter monitor becomes more intelligentized, and wireless and networking are developing tendency of the monitor, which will play an important role in clinical monitoring.

Wu Y, Xie JQ, Zhang CP. Features and clinical application of intelligentized multiparameter monitor. Zhongguo Zuzhi Gongcheng

Yanjiu yu Linchuang Kangfu. 2009;13(9): 1707-1710. [https://www.360docs.net/doc/404792769.html, https://www.360docs.net/doc/404792769.html,]

摘要：多参数监护仪是临床常用的医疗设备，尤其是ICU 不可或缺的设备之一。它主要通过提供心电、呼吸、血压、体温、动脉血氧饱和度、呼吸末CO 2、血流动力学监护等多项生理参数，为临床医护人员对危重患者的病情提供连续、动态的定性和定量了解，以采取及时、有针对性的治疗。目前，多参数监护仪正朝着智能化方向发展，监护设备的无线化、网络化是未来的发展趋势，具有无线移动联网功能的监护设备将会在临床中发挥越来越重要的作用。

关键词：多参数；监护仪；性能；ICU

吴莹，谢家祺，张彩萍.智能多参数监护仪的特点及其临床应用[J]. 中国组织工程研究与临床康复，2009，13(9):1707-1710.

[https://www.360docs.net/doc/404792769.html, https://www.360docs.net/doc/404792769.html,]

0 引言

在医学科学技术飞速发展的今天，先进的

医学工程设备得到广泛应用，特别是监护仪已成为ICU 最为常用的医疗设备之一，极大地提高了诊断、治疗、护理水平[1]

。通过连续、动态的监护有助于深入了解危重症患者的病理生理学变化，从而使临床医生能及时采取有针对

性的治疗[2]

。早期的床旁监护由于设备和技术

上的限制只能对患者进行简单的、大多是非连续的监护，无论是其准确程度还是连续反映血

流动力学变化的能力都受到限制[3]。

近20年来，随着科学技术尤其是生物医学测量技术、电子传感技术、通讯技术和计算机技术的飞速进步，床旁监护技术也得到了日新月异的发展，床旁监护的方式也逐渐向系统化和网络化发展，监护的范围也逐渐拓宽[4]

。

1 学术背景

监护仪按其物理机构大致可分为3类：①单参数监护仪。②多参数监护仪。③插件式组合监护仪，文章着重研究多参数监护仪。临床医护人员得益于多参数监护仪对诊治危重患者表现在多方面，如可早期及时发现心律失常、

心肌缺血、心肌梗死、严重高血压；早期休克、

低氧血症、急性呼吸窘迫综合征、呼吸衰竭等，及时给予实时处理，降低病死率。用药后可以连续、动态的观察生理参数的变化，实时了解药物的疗效，以便及时调整药物治疗[5]。

2 目的

了解多参数监护仪的性能及在ICU 临床中

的应用。 3 资料和方法

3.1

文献检索

检索人：第一作者。

检索时间范围：1996-05/2008-08。 检索词：“多参数监护仪，性能，ICU ，临床

应用。”

检索数据库：中国期刊全文数据库

（https://www.360docs.net/doc/404792769.html,/grid20/）。

检索文献量：共收集到309篇有关多参数监

护仪的文献。 3.2 检索方法

纳入标准：①多参数监护仪的测量原理及性

能。②多参数监护仪的网络研究。③多参数监护仪的ICU 临床应用。

排除标准：重复研究类文章。

文献类型与资料分析：计算机初检得到309

综 述

吴莹，等.智能多参数监护仪的特点及其临床应用https://www.360docs.net/doc/404792769.html,

篇文献，阅读标题和摘要进行初筛，共保留40篇文献进行分析。文献1~5探讨了多参数监护仪的发展方向，文献6~17探讨了多参数监护仪的测量原理及性能，文献18~30探讨了多参数监护仪的网络研究，文献31~40探讨了多参数监护仪的ICU临床应用。

4 文献证据综合提炼

4.1 多参数监护仪的测量原理及性能

心电监护：心肌中的“可兴奋细胞”的电化学活动会使心肌发生电激动，进而使心脏发生机械性收缩。心脏的这种激动过程所产生的闭合动作电流，在人体容积导体内流动，并传播到全身各个部位，从而使人体不同表面部位产生了电位差变化，心电图就是把体表变动的电位差实时记录下来。

目前，临床使用的标准心电图机在测量心电图时，其肢体电极是安装在手腕和脚腕处，而作为心电监护中的电极是安放在患者的胸腹区域。虽然安放位置不同，但它们是等效的，因此，监护中的心电导联与心电图仪中的导联是对应的，它们具有相同的极性和波形。

一般的监护仪能监护3个或6个导联，功能强大的监护仪采用了标准12导联同步分析监护，多导联显示监护，并充分利用在心电自动分析方面的优势，克服了传统监护仪单导的不足，显著地提高了心律失常识别和报警的准确率。即使出现个别监护导联的脱落，系统也不会产生误报警，而会自动选择另一导联，保持监护状态。

ICU内常配备完整的心电监测系统，由床边监测仪和中心监测台两大部分组成，两部分可通过导线、电话或遥控联接多台床边心电监护仪，这种监护仪可同时供多个患者使用。

动脉压监测：心室收缩时，主动脉压急剧升高，收缩中期达到最高值，这时的动脉血压称为收缩压；心室舒张时，主动脉压下降，心舒张末期动脉血压的最低值称为舒张压；一个心动周期中每一瞬间动脉血压的平均值称为平均动脉压。血压的监测方法可分为直接测压法和间接测压法两类[6]。

直接测压法：在ICU中的应用日益增多，大多选择桡动脉，此外肱、股、足背和腋动脉也可。采用经皮动脉穿刺或直视动脉穿刺插管成功后，可选用：①压力计测压：用导管连接到弹簧血压计，就可直接测压，但只能测量平均动脉压[6]。②换能器测压：通过换能器把机械性的压力波转变为电子信号，经放大由示波屏直接显示动脉压力波形和由数字标出收缩压、舒张压和平均动脉压的数值，并可连续记录、储存，供分析研究[6]。

间接测压法：根据袖带充气方式的不同，可分为手动测压法和自动测压法。手动测压法：为经典的血压测量方法，即袖带测压法。费时费力，不能连续监测，不能及时反映患者血压的变化。自动测压法：又称自动化无创测压法，是当今ICU中使用最广的血压监测方法之一。

自动间断测压法：主要采用振荡技术，其原理是利用袖带充气到一定压力时完全压迫动脉血管并阻断动脉血流，然后随着袖带压力的减少，动脉血管将呈现由完全阻闭→渐开→全开的变化过程，在此过程中，由于血管壁的搏动将在袖带内的气体中产生气体振荡波。这种振荡波与动脉收缩压、舒张压和平均动脉压存在确定的关系，因此通过测量、记录和分析放气过程中袖带内的压力振动波即可获得被测部位的收缩压、舒张压和平均动脉压[7]。

自动连续测压法：能瞬时反映血压的变化。目前主要有4种方法。①Penaz技术：于食指或拇指第2节置指套，通过红外线光源发光，红外线透过手指，由光检出器接受，又经手指体积描记器，可连续测量指动脉的大小（直径），于屏幕上显示收缩压、舒张压和平均动脉压的数值以及与心动周期同步的动脉搏动波，同时可记录动脉压力变化趋势。②动脉张力测量法：是在桡动脉部位安装特制的压力换能器，其内部有31个独立监测性能的微型压力换能器，通过电子系统确定换能器在桡动脉上的最佳位置，可取得动脉搏动的信号。③动脉推迟检出法：是在身体的不同部位（如前额、手指）安置2个光度测量传感器，对动脉波延长的部分进行推迟检测。④多普勒法：多普勒超声血压计根据多普勒效应原理，用探头测定充气袖带远端动脉壁运动的声波频率，从而间接测量血压。

呼吸监护：多参数监护仪中呼吸测量大多是采用胸阻抗法。人在呼吸过程中的胸廓运动会造成人体电阻的变化，变化量称为呼吸阻抗。监护仪一般是通过心电监护导联的两个电极，用10~100 kHz载频正弦波恒流向人体注入0.5~5.0 mA的安全电流，从而在相同的电极上拾取呼吸阻抗变化的信号。这种呼吸阻抗变化图就描述了呼吸的动态波形，并可提取呼吸参数。机械通气患者还可以通过人工气道监测通气量、呼吸力学、呼吸波形以及呼吸功等[8]。

动脉血氧饱和度监护：测定时把探头置于手的食指、耳垂或鼻部等有血管搏动的位置。根据血液中血红蛋白和氧合血红蛋白对光的吸收性不同，通过两种不同波长的红光和红外光分别透过组织后再由光电接收器转换成电信号，同时它还利用了组织中的其他成分，如：皮肤、骨骼、肌肉、静脉血等吸收信号是恒定的，而只有动脉血中的血红蛋白和氧合血红蛋白的吸收信号是随着脉搏作用周期性变化这一特点对接收信号处理后得

吴莹，等.智能多参数监护仪的特点及其临床应用https://www.360docs.net/doc/404792769.html,

到的[9]。然而由于工程学和生理学的原因，动脉血氧饱和度的监测受诸多因素影响，如：探头的位置、外周血管收缩、静脉搏动、贫血、低温和低灌注、患者躁动、肢体颤抖等低信号—噪声比的情况，目前有研发单位运用信息提取技术研制出一种原型抗干扰脉搏血氧饱和度仪，这种新型的脉搏血氧饱和度仪明显减少信号缺失及错误报警的次数和时间[10]。

体温监护：多参数监护仪体温的测量一般多采用负温度系数的热敏电阻作为温度传感器，根据热敏电阻的阻值随温度变化而变化的特性而获得的[11]。监护仪一般提供单道体温，高档监护仪可提供双道体温[12]。体温探头有体表探头和腔内探头两种。

呼吸末二氧化碳监护：CO2的主要测量方法是红外吸收法，主要是根据不同浓度的CO2对特定红外线光的吸收程序不同，CO2的监护主要有主流式和旁流式两种。主流式是直接将气体探头放置在患者呼吸气路导管中，直接对呼吸气体中的CO2进行浓度转换，后将电信号送入监护仪中进行分析处理，得到呼吸末二氧化碳参数[13]。旁流式的光学传感器置于监护仪器内，由气体采样管实时抽取患者呼吸气体进入监护仪中进行浓度分析。

血流动力学监护：中心静脉置管监测中心静脉压是临床上最常用的监测心功能和容量负荷的方法。1970年由Swan和Ganz等研制的肺动脉漂浮导管是20世纪危重症监护方面的一个重要成就[14]。通过将一根顶端带气囊的可弯曲的软性导管漂入肺动脉，利用气囊堵住肺动脉，可监测肺动脉压用来反映左心压力，同时还可以测定中心静脉压、右房压、右室压、肺动脉压，通过在导管上结合热敏电阻还可以进行心排血量测定。随着智能监护系统的迅速发展，除上述直接测得指标外，应用Swan-Ganz导管还可监测心排血指数、每搏量、每搏指数、全身血管阻力、肺血管阻力；近年来，随着对危重症患者病理生理特点了解的深入，有关氧输送和氧耗量的监测越来越受到重视，应用Swan-Ganz导管由于能较容易地获取混合静脉血标本，使直接监测氧输送成为可能[15]。

20世纪90年代以后，血流动力学监测的内容和方法趋于多元化，除上述有创性监测外，越来越多的微创性或无创性监测技术的广泛应用使更多的危重症患者能接受到更加全面的监测[16]。近10年来，一种能减少患者创伤与危险的脉波指示剂连续心排血量监测技术越来越受到重视。脉波指示剂连续心排血量监测技术运用动脉波形测量连续心排血量，还可以测量心脏的前负荷容量和血管外肺水量[16]。另外，近几年诞生了先进的阻抗监测仪，可无创地动态观察心排血量的变化趋势，虽抗干扰能力差，但因其测定的心排血量是连续的，便于前后对比，在研究麻醉和药物对循环功能的影响有其独特优点；超声多普勒（大多经食管）测量心排血量操作简单，准确性也较高[17]。

4.2 多参数监护仪的网络系统研究在医疗领域，监护设备的无线化、网络化是未来的发展趋势，具有无线移动联网功能的监护设备将会在临床中发挥越来越重要的作用。目前，移动通信网络已覆盖县乡级，大中城市覆盖率几乎达到100%。因此，基于移动通信网络的医疗设备就有着较强的使用优势，不管患者身在何处，只要移动通信网络覆盖的地方都可以得到监护。

系统通过在人体的部位设置相应探头，进行非侵入式生理监测，并对生理参数信号（血氧、心电、血压、体温）进行实时采集、放大、转换成数字信号，进行滤波，去除噪音信号[18-22]。根据这些信号计算出血压、血氧、心率和血液黏稠度等参数，并把参数实时进行显示[23-26]。同时，监护仪把实时采集的信号进行分析，结果与设定阈值比较，实现监督报警，通过系统模块将异常信号送到监护中心进行分析[27-30]。

多参数监护仪在ICU中的临床应用：危重症医学或称为加强治疗医学，现已成为临床医学重要的分支，其病房即为重症监护病房。危重症医学的发展与麻醉学、急救医学、内外科学紧密相关，相互渗透，它为因各种原因导致一个或多个器官与系统功能障碍危及生命或具有潜在高危因素的患者及时提供系统的、高质量的医学监护和救治技术，是医院集中监护和救治危重患者的专业科室[31]。病源来自内科、外科、妇科、儿科等临床科室的危重患者，ICU应用先进的诊断、监护和治疗设备与技术，对病情进行连续、动态的定性和定量观察，并通过有效的干预措施，为危重患者提供规范的、高质量的生命支持，改善生活质量[32]。这其中一个重要的原因是来自于ICU诊断-治疗环节比其他医学专科短[33]。

按照系统论的原理，诊断-治疗环是制定诊治策略的核心步骤，医生根据已有的信息及观察连续、动态的信息确定可能的诊断和所需治疗，并且根据治疗后的连续、动态信息得到的新数据修订诊断和评价疗效。对于大多数疾病而言，如高血压或癌症，诊断-治疗环可能长达数月甚至数年，而对于危重症患者而言，诊断-治疗环可能仅几分钟，最多也不会超过数周。在这样的诊治决策环境下，监护技术必然会扮演重要的角色[34-36]。

危重症患者的病理生理改变往往较早体现在循环和呼吸功能的变化上，因此床旁监护技术的发展更多的集中在心电监护、血流动力学监护和呼吸功能监护上[37]。近些年来随着技术的进步使得颅内压监测、胃黏膜pH 值监测、经皮血气分析等逐步成为床旁监测的重要内容[38]。现在先进的多功能、多参数监护仪已能利用各类电极、生物医学传感器监测心电、脑电、血压（有创和无创）

、呼吸、脉搏、血流量、体温、心排出量、血氧

吴莹，等.智能多参数监护仪的特点及其临床应用

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饱和度、pH 值、PO 2、PCO 2、葡萄糖、胆固醇、激素和蛋白质等诸多指标

[39]

。床旁监护也逐步向生命信息的

全方位监测、监护方式的系统化与网络化方向发展[40]

。

监护设备和技术的发展使临床医生能掌握更多更全面的第一手资料，使得对危重患者的治疗也更具指向性。

5 结论

多参数监护仪是ICU 信息化建设的重要组成部分，随着经济水平的提高及危重症患者数量的增多，极大地促进了中国危重症医学的发展，许多医院纷纷成立ICU ，多参数监护仪的使用率大幅提高，对多参数监护仪的性能，临床医护人员应该有充分的了解，目前的监护仪已经能够对循环、呼吸、消化、内分泌和神经等系统的生理参数进行有创或无创性的连续监测，极大地提高了诊断、治疗和护理水平。随着科学技术的发展，监护的指标也逐渐增多、细致、准确，ICU 未来的监护系统将会更加智能化，在以减少人为的医疗差错、提高医疗质量、优化资源利用，便于信息的报告与交流方面有更大发展，对传统医学带来革命性变化。

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