第二章 多参数监护仪使用安全与质量控制管理

第一节 多参数监护仪功能及临床应用概述

一、多参数监护仪原理与功能

多参数监护仪是医院不可缺少的重要设备，可广泛地应用于ICU、CCU、病房、手术室。为了满足临床工作的需要，多参数监护仪通常24h不间断地监测患者生命体征，即各种生理参数，主要包括：心电、呼吸、无创血压、体温、血氧饱和度、有创血压、呼吸末二氧化碳、心输出量等（图2-1-1）。

（一）多参数监护仪的原理

多参数监护仪功能各异，具体工作原理也不同，但一般都是通过传感器感应各种生理变化，然后通过放大器把信息强化，再通过模数转换传入微处理器，这时数据分析软件就会对数据进行计算、分析和编辑，最后在显示屏上显示出来，或根据需要存储记录下来，当监测的数据超出设定的指标时，就会启动报警系统，发出信号引起医护人员的注意。

1.心电图（ECG）的监护原理

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。ECG就是把体表变动着的电位差实时记录下来。

目前，临床上使用的标准心电图机在测量ECG时，其肢体电极安放在手腕和脚腕处，而作为心电监护中的电极则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，其定义也是相同的。因此，监护仪中的心电导联与心电图机中的导联是对应的，具有相同极性和波形。监护仪一般都能监护3个或5个导联，可同时显示其中一个或两个导联的波形，并可直接显示心率，功能强大的监护仪可通过10个电极监护12导联ECG，或进一步使用EASI、Hexad等算法，通过5个或6个电极，直接推导出12导联ECG波形。对波形做进一步分析，提取出ST段波形和心律失常事件等。部分监护算法可进行QT间期测量，并对QT/ΔQTc进行报警。因部分药物（如洋地黄等）有延长QT间期的副作用，建议用药时进行持续的QT监测。

2.体温（temperature，temp）监护原理

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温度数据。监护仪一般提供单道体温，高档监护仪可提供双道体温。体温探头有体表探头和腔内探头两种。

在给患者测量体温时，被测部位与探头存在一个热平衡。开始安放时，由于传感器还没有完全与人体温度达到热平衡，此时显示的温度不准确，必须经过一段时间（3～5min）达到热平衡之后，才能真正反映实际温度。在进行体表温度测量时，注意保持传感器与患者体表接触良好，如粘贴不牢或患者活动使传感器与皮肤之间有间隙，则可能造成测量值偏低。

3.呼气末二氧化碳分压（PetCO₂）监护原理

呼气末二氧化碳是麻醉患者和呼吸代谢系统疾病患者的重要监护指标。CO₂的主要测量方法是红外吸收法，原理是不同浓度的CO₂对特定红外线的吸收程度不同。通过PetCO₂监测，可获得CO₂压力波形，以及呼气末二氧化碳浓度（EtCO₂），吸入最小CO₂（imCO₂）以及气道呼吸率（awRR）等参数。CO₂监护主要有主流式（main-stream）和旁流式（side-stream）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进行分析处理，得到PetCO₂参数。旁流式的光学传感器是置于监护仪器内，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。部分监护可在主流、旁流两种技术间切换，以满足临床不同的监测需求。微流式（microstream）是基于旁流式的一项革新技术，抽气量可低至50ml/min，即使用于低潮气量的患者（如新生儿）也无需气体补偿。部分监护提供综合肺指数（IPI）值，该指数是基于EtCO₂、awRR、脉率及SpO₂ 这四项测量参数得出的患者通气状态指标，显示为1～10之间的单个数值，为1岁以上患者提供早期的通气障碍评估。

4.无创血压（NIBP）监护原理

监护仪在测量血压时一般为分手动和自动测量，可以根据需要设定。血压就是指血液对血管壁的压力，心脏的每一次收缩与舒张过程中，血流对血管的压力也随之变化，而且动脉血管与静脉血管内的压力也不相同，不同部位的血管压力也不同。临床上以人体上臂与心脏同高度处的动脉血管内对应心脏收缩期和舒张期的压力值表征人体血压，分别称为收缩压和舒张压。人体的动脉血压是一个易变化的生理参数，与人的心理状态、情绪状态、运动的姿态和体位有很大关系。

振动法是监护仪测量无创血压的方法。它的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，然后随着袖带压力减小，动脉血管将出现完全阻闭-渐开-全放开的变化过程。在全过程中，动脉血管壁的搏动将使袖带内的气体产生振荡，这种振荡与动脉收缩压、舒张压和平均压存在确定的对应关系。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、平均压和舒张压。

5.动脉血氧饱和度（SpO₂）监护原理

氧是人生存的第一生存条件，血液中的有效氧分子通过与血红蛋白（Hb）结合形成氧合血红蛋白（HbO₂）而被输送到全身各组织中。用来表征血液中氧合血红蛋白比例的数值称为氧饱和度。定义式为：SpO₂=HbO₂/（HbO₂+Hb）。

血氧饱和度测量是根据血液中血红蛋白和氧合血红蛋白对光的吸收特性不同，通过采用两种不同波长的红光（660nm）和红外光（940nm）分别透过组织后再由光电接收器转换成电信号。探头上壁固定了两个并列放置的发光二极管（LED），发出波长为660nm的红光和940nm的红外光；探头下壁有一个光电检测器，将透射过手指动脉血管的红光和红外光转换成电信号，它所检测到的光电信号越弱，表示光信号穿透探头部位时，被那里的组织、骨头和血液等吸收掉的越多。而皮肤、肌肉、脂肪、静脉血、色素和骨骼等对这两种光的吸收系数是恒定的，因此它们只对光电信号中的直流分量大小发生影响。但是血液中的单位面积下HbO₂和Hb数量随着血液的动脉搏动作周期性改变，因此它们对光的吸收也随着动脉搏动变化，由此引出光电检测器输出的信号强度随血液中的脉动而改变产生交流分量，通过交流分量的计算可得出SPO₂值。

光电信号的波动规律和心脏的搏动一致，因此检测出信号的重复周期，还能确定脉率。该方法能测量动脉血中的血氧饱和度，测量的必要条件是要有搏动的动脉血流，临床上在有动脉血流而且组织较薄的位置安放探头，如手指、脚趾、耳垂等部位。

6.呼吸（Resp）监护原理

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，变化量约为0.1～3Ω，称为呼吸阻抗。监护仪一般是通过ECG导联的两个电极，用10～100kHz的载频正弦波恒流向人体注入0.5～5mA的安全电流，从而在相同的电极上拾取呼吸阻抗变化的电信号，这种呼吸阻抗的变化图就描述了呼吸的动态波形，并可提取呼吸频率参数。胸廓的运动、身体的非呼吸运动都会造成人体电阻的变化。当这种变化频率与呼吸通道的放大器的频带同宽时，监护仪就很难判断哪是正常的呼吸信号，哪是干扰信号。当患者出现癫痫持续状态时，呼吸率的测量就会不准。

7.心输出量（CO）监护原理

心输出量（CO）也称心排量，目前有多种检测方法和操作形式，从临床操作上可分为有创、无创和微创三种。Swan-Ganz导管的热稀释法、Fick法和染色剂稀释法属于有创方法；微创检测形式有经食道多普勒超声学检测和不通过Swan-Ganz导管的热稀释法；无创检测有核素心血池显像，胸腔阻抗法和部分重复呼吸法。

通过Swan-Ganz导管的心输出监测模块或插件属于有创的热稀释法的一种。测量原理是由锁骨下静脉插入漂浮导管，进入右心房、右心室到肺动脉。导管前端有温度传感器，经导管向右心房注入一定量的冷生理盐水或5%葡萄糖溶液，血液和生理盐水或葡萄糖溶液混合后发生温度变化，分别测量出指示剂在右心房和肺动脉的温差和传导时间，得到心排血量计算描记-时间温度曲线的面积，从而计算心排血量及其他血流动力学指标。连续心排量监测的热稀释法，PiCCOplus系统是使用中心静脉导管和专用的动脉热稀释导管，不用肺动脉导管，利用改进的动脉脉搏轮廓分析法推算CO，脉搏轮廓心输出量（PCCO）通过经肺热稀释测量方法进行校正。

胸阻抗法（电阻抗心动描记，ICG）工作原理是通过胸腔电生物阻抗（TEB），对每一心动周期中胸部电阻抗的变化监测测定血流动力学，评价心血管功能和计算心输出量。具体地说，胸阻抗法用来测量电信号通过胸部传导时的阻力或阻抗。电信号通过胸部传导时寻找阻力最小的路径。血液是具有导电性的，因胸部的血液主要集中在主动脉，所以大多数电信号沿着主动脉传导。每次心脏搏动，主动脉的血容量和血流速度都会变化，导致电信号传导的阻抗或阻力产生相应的变化，这些随时间变化的阻抗用来计算每次心脏搏动的泵血量（即搏出量），仪器设备通过电极进行生物电变化的监测并通过软件分析结果。

部分重复呼吸法计算的无创CO基于呼吸气体分析，通过传感器组件（包括重复呼吸活瓣和呼吸环路管道）进行监测。设计上使用CO₂作为指标，衍生出不同的Fick方程计算心输出量，属于无创监测。

超声连续多普勒法是利用连续波多普勒超声技术，超声探头经皮测量主动脉血流量（胸骨上窝或锁骨上窝），或肺动脉血流量（胸骨左缘3～5肋间隙），从而监测左右心输出量。利用声波的多普勒效应，显示多普勒频移，监测心脏及血管的血流动力学状态，显示回声方式属于D型。检测数据通过软件分析计算，能实时监测安静时呼吸对CO的影响，通过监护仪显示数据，目前此类仪器能测量出的血流动力学参数约10个。

8.双频脑电指数（BIS）监护原理

双频脑电指数（bispectral index，BIS）是将脑电图的功率和频率经双频分析出的混合信息拟合成一个最佳数字，用0～100分度表示，100代表正常的皮质电活动（即清醒状态），0代表完全无脑电活动状态，数字减少时表示大脑皮层抑制加深。BIS综合了脑电图中频率、功率、相位及谐波等特性，包含了更多的原始脑电图信息，能迅速反映大脑皮层功能状况。这样BIS将EEG数量化，可以使医护人员更加客观地评价患者的镇静深度和意识状态。

此外，还有一种振幅整合脑电图（aEEG）是以过滤压缩的脑电图为基础。常规导联的脑电活动经过滤波、整合和时间压缩，脑电活动以半对数形式表示，图形为波谱带。通过上述相对简便的阅图分析，得出脑电背景活动在一段时期内的趋势和变化，aEEG可实时无创床旁连续监测脑电活动，是简化的脑电生理监测。临床医生容易识别异常表现，可以正确阅读和及时处理。aEEG已成为新生儿救治中心、NICU的较常见配置，对有脑损伤表现或脑损伤的高危新生儿进行aEEG监测，可及早发现或排除脑损伤及相应的原发疾病，评估治疗效果。亦可用于新生儿大脑发育的评估，对新生儿惊厥、可疑惊厥发作进行预警。

9.有创血压（IBP）监护原理

有创血压是通过液路耦合的方法，将血管内的血流压力直接传递给管路另一端的压力传感器。通过分析采集到的压力变化曲线，结合波形的形态变化和斜率变化特征，识别对应的脉搏波波形。单一脉搏波的波峰对应心脏每搏的收缩压，波谷对应心脏每搏的舒张压，脉搏波覆盖面积的均值（积分均值）即对应心脏每搏平均压。通过计算一段时间窗内波峰的平均值作为收缩压，波谷的平均值作为舒张压，积分平均值作为平均压。通过计算一段时间内脉搏波个数，实现脉率的计算。部分监护从心搏到心搏动脉压力值中，计算得到脉压变异率（PPV）脉压为单次心搏的收缩压与舒张压间的差值。脉压变异率的计算方法是：最大脉压减去最小脉压，然后除以两压的平均值。每数十秒会计算一次脉压的平均变异。临床研究认可，脉压变异率（PPV）可对机械通气、基本上无心律失常且使用镇静剂的患者进行容量评估。

10.中心静脉氧饱和度（ScvO₂）监护原理

ScvO₂的测量采用分光光度测量法。分光光度测量法利用发光二极管（LED）产生不同波长的红光和红外光，并通过光导纤维传送到人体中心静脉。血液中的红细胞反射该光线，反射光线通过另外一条光导纤维传回到光学模块中。分析该反射光谱可以获得中心静脉氧饱和度。

11.麻醉模块（AG）监护原理

麻醉模块利用气体对红外线具有吸收特性的原理来测量气体的浓度。能被AG模块测量的气体都能吸收红外光线，并且每一种气体都有不同的吸收特性。气体被传送到一个采样室中，红外滤光镜发射某一特定频带的红外光线穿过该气体。当对若干种气体进行测量时，则有若干个红外滤光镜。在给定的容积中，气体浓度越高，则吸收的红外光线越多，穿过气体的红外光线传输量越少。通过测量红外光线的传输量，即可计算出气体的浓度。

12.神经肌肉传导（NMT）监护原理

通过测量电刺激专门的运动神经后出现的肌肉反应力量，可以评估神经肌肉阻滞剂使患者肌肉放松的程度。NMT监护仪电极放在患者尺神经表面的皮肤上，以一可控的电源发送刺激脉冲至皮肤表面的电极作神经刺激，肌肉的反应由加速传感器测量。

13.局部组织氧饱和度（rSO₂）监护原理

局部组织氧饱和度rSO₂测量采用近红外光谱测量法：传感器上的发光二极管（LED）产生近红外光穿过传感器下方的头皮和骨组织。进入体内之后，近红外光或被吸收、或被散射回到传感器的浅层和深层探测器。红细胞中红色血红蛋白分子吸收的红外光最多，每个血红蛋白分子的红色实影表示其携带的氧气量。返回至探测器的红外光吸收数据类型和数量反映了碳氧血红蛋白与总血红蛋白的相对数量，通过计算可以得出传感器下方特定区域的rSO₂值。

（二）多参数监护仪的功能

监护仪标准的六个参数为心电、呼吸、无创血压、血氧饱和度、脉搏、体温。此外可选的参数包含：有创血压（IBP）、成人心输出量（CO）、二氧化碳（CO₂）、氧气（O₂）、麻醉气体（AG）、电阻抗心动描记（ICG）（仅适用于成人患者）、双频脑电指数（BIS）（仅适用于成人和小儿患者）、呼吸力学（RM）、连续心输出量（CCO）（仅适用于成人和小儿患者）、中心静脉氧饱和度（ScvO₂）（仅适用于成人患者）、神经肌肉传导（NMT）（仅适用于成人和小儿患者）、局部组织氧饱和度（rSO₂）监护等。

此外，监护仪还应具备的功能如下：

1.内置电池且具备电池低电量报警功能

触发低电量报警后，电池应能支持系统连续工作不少于5min。

2.联网功能

可以与中心监护系统进行有线/无线联网，可以连接医院信息系统。

3.免拆机现场软件升级功能

可以接入医院护士呼叫系统，可提供除颤同步信号和模拟输出功能。

4.网络数据安全功能

患者监护仪数据存储格式为二进制的制造商私有格式，且提供用户访问控制进行账户密码授权操作认证。

5.报警功能

报警功能满足YY 0709的要求，可提供生理参数上下限报警、可提供高中低三种报警级别和生理报警和技术报警两种报警类型，可提供远程报警支持。

6.患者管理功能

包括掉电存储功能，用户事件标记功能，事件记录功能、患者波形存储、参数趋势存储和回顾功能、数据存储和数据转移功能。

二、多参数监护仪的临床应用

多参数监护仪是一种精密监测人体生命体征的仪器，它用于内科、外科、手术室、ICU、CCU、急诊室、妇产科、骨科、老干部病房、儿科等地方。多参数监护仪的临床应用可以及时反映患者的瞬间生理变化，监测患者的生命体征信息，帮助临床准确发现问题、处理问题，保证患者的生命安全。临床上的常见应用有以下几种：

（一）心电监测（ECG）

1.电极片安放位置

一般分为两类，标准三导联和标准五导联（图2-1-2、图2-1-3）。标准三导联可用来监护Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ导联，R/RA电极置于右锁骨中线第一肋间或右上肢连接躯干的部位，L/LA电极置于左锁骨中线第一肋间或左上肢连接躯干的部位，F/LL电极置于左腋中线与左肋缘交界处或左髋部。标准五导联可用来监护Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、aVR、aVF、aVL、Ⅴ导联，其中R/RA电极为置于右锁骨中线第一肋间或右上肢连接躯干的部位，L/LA电极置于左锁骨中线第一肋间或左上肢连接躯干的部位，N/RL电极置于右腋中线与右肋缘交界处或左髋部，F/LL电极置于左腋中线与左肋缘交界处或左髋部，C/V电极为棕色，置于胸骨左缘第四肋间。

2.心电监护临床使用注意事项

（1）选择无破损、肌肉较少的部位。

（2）皮肤准备：剃除电极安放处的毛发，轻轻擦拭该部位皮肤，去除死皮细胞，以肥皂水彻底清洁皮肤（不可使用纯酒精，因为会增加皮肤的阻抗），安放电极前，让皮肤完全干燥。

（3）在电极安放前先安上弹簧夹或按钮。

（4）三导联和五导联电极安放位置有所不同。

（5）为外科患者安装电极时，应注意实施的手术类型和部位。

（6）电极片长期应用易脱落，影响准确性及监测质量，应定期更换，并注意皮肤的清洁、消毒。

（7）电极片的导电糊应湿润丰富，导联接线头应光洁。

（8）有地线者应务必连接好地线，否则会干扰波形的正常显示。

（二）呼吸监测（RESP）

呼吸监测不需要另外附加电极，它是通过对心电监护Ⅰ导联或Ⅱ导联的两个电极间阻抗变化的测量，在屏幕上显示一道呼吸波形，所以ECG电极的放置非常重要。一般为获得最佳呼吸波（胸式呼吸和腹式呼吸），采用对角式安放电极（图2-1-4）。

（三）血氧饱和度检测（SpO₂）

1.探头安放位置

探头应安放于有良好脉搏搏动的血管部位，婴儿一般夹在脚趾部，成人一般夹在手指部。

2.血氧饱和度（SpO₂）监护的注意事项

（1）在长时间连续监测过程中，至少每2h检查一次测量末梢循环情况和皮肤情况，定时更换测量部位。

（2）血氧饱和度探头的电缆线应放置在手背，以确保指甲正对血氧探头光源射出的光线。

（3）不要在同一肢体上同时进行SpO₂和NIBP的测量。

（4）SpO₂质量控制的精确度要求一般为±3%，因此，当SpO₂下降到93%以下时应及时通知医生采取措施。

（5）要求患者指甲不能过长，不能有任何染色物、污垢或是灰指甲。

（四）无创血压监护（NIBP）

1.袖带安放位置

袖带应缠绕于患者肘关节上1～2cm处，保证记号正好位于肱动脉上。

2.无创血压监护（NIBP）监护的注意事项

（1）测量前，必须确认患者类型，患者类型分为“成人”“小儿”或“新生儿”。

（2）不可在已发生或预期会发生严重皮肤损伤的患者身上测量。

（3）不要在有静脉输液或插管的肢体上测量血压。

（4）选择合适的袖带（袖带上标有适用的肢体周长）。

（5）松紧程度应以能插入1～2指为宜。过松可能导致测压偏高；过紧可能会导致测压偏低，同时会使患者不舒适，影响患者手臂血压恢复。

（6）测压时，手臂上袖带的位置应和心脏保持平齐，患者不要讲话或乱动。

（7）测压手臂不宜同时用来测量体温，会影响体温数值的准确。

（8）要经常检查肢体远端的色泽、温度和敏感度。