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多参数病人监护仪的应用和技术发展

时间:2010-08-24 10:19:03  来源:  作者:

  徐佳
  
上海3F电子有限公司
  一、前言
  随着现代医学的不断发展,作为各级医院基本设备配置的监护仪正被广泛应用于医院的ICU、CCU、麻醉手术室及各临床科室,特别是它可向医护人员提供病人生命体征的重要信息。利用这些信息,临床医生能更好地分析患者的病情,从而采取适当的治疗措施,获得最佳的治疗效果,因此监护仪的作用越来越受到重视。
  二、 监护仪的起源与发展
  “监护概念”的提出首先出现于军事的需要,特别是一些军事医学部门。因为在载人航天计划的发展实施过程中需要随时监控某些危险环境或者模拟环境下人体重要的生命参数的变化情况,因而出现了对生理信号的监视和记录、人体电和非电参数测量技术、无创伤测量技术、多通道无线电生理遥测技术学。60年代初,在医学界萌发了危重病人集中观察治疗的思想,明确提出了建立危重病人监护病房ICU病房的要求。这一思想让50年代形成的生理参数监测技术获得了新的更广泛的用途。尽管最初的病人监护系统的结构是简单的,不过是某些生理信号放大器和电子示波器的组合。但这一情况很快随着60年代后期大批医学工程科学家转向民用产品领域而得到快速改变,当然这一历史局面的突变原因应该归于美国登月计划的逐步完成。整体来讲,这一阶段应该是监护技术的重要发展时期,从技术发展来讲,已经开始引入计算机技术对心电图波形进行研究,从临床上讲也大大减小了危重病人的死亡率,特别是心肌梗死病人的死亡率由原来的超过30%下降到15%以下。美国无疑是该领域最活跃和领先的国家。<?xml:namespace prefix = o ns = "urn:schemas-microsoft-com:office:office" />

  1971年,微型计算机芯片的发明,标志着病人监护进入了一个新的、革命性的发展时期--硬件和软件的结合使得信号处理技术在病人的监护过程中的应用成为可能。微型计算机技术在病人的监护仪器中早期应该是以微处理机为主的形式,应用微处理机或者单片机实现数据采集、分析、显示、描述、传输等功能。但自从IBM介入微型机行列之后,特别从80年代中期开始,各种微型机和兼容机的批量入市以及竞争造成的更新的电子技术不断被开发出来并应用到产品中,这些都极大地促进了现代监护仪的发展。


  我国的监护技术发展得也很早,始于50年代末,但直到70年代中期才研制出用于临床的监护仪器,80年代各种医用监护仪纷纷问世。我国的监护仪大都可监测多项人体生物参数,有些产品在功能上与国外产品差距不大,可以满足临床实用要求,如利用美国监护单元模块OEM产品开发出的几种普及型监护仪,在市场中占有相当份额;有些产品在某些性能上还超过国外产品。所不足的是总体水平较为逊色,工艺质量不如进口产品,形成产品的能力也不够,某些专用的监护仪还有缺项,如麻醉手术中的深度监测、呼吸监测系统等。
  目前,监护系统除具有以前的多参数生命体征监护的智能报警外,还要求在监护质量以及医院监护网络方面有进一步的提高,以更好地满足临床监护、药物评价和现代化医院管理的需要。
  现有监护产品的分类:
  1.按产品性能和使用功能分为多参数固化式监护仪、便携式监护仪、插件式监护仪和中央站监护仪。
  2.按监测参数方法可分为无创生命参数监测,有创参数监测及特殊测试参数的监测(血气、生化分析监测、除颤及特殊麻醉气体的监测)。

  三、未来技术发展的趋势
  1.生理信号参数的多样化
  根据临床的需要,多参数病人监护仪的监护信息种类越来越多。目前已经可以提供给临床应用的比较成熟的监护信息已经从传统的心电、血压、血氧饱和度、体温、脉搏、呼吸率等扩展到覆盖全部科室应用需要的病人生理参数,见表1。
  这些参数的提供可以使临床医生根据病人状况选择不同的监护信息,对病人术前、术中和护理过程有更加全面的了解,帮助医生提供更准确恰当的医疗解决方案。
  2.信号模块的配置灵活性
  根据不同科室的需求,监护仪外型的选购也不同。一般在临床应用中,多选择固化式监护仪,监护的参数包括心电、呼吸、无创血压、血氧饱和度、体温等。插件式监护仪则主要应用ICU、CCU、麻醉科等,插件式监护仪的优点是,可根据不同病情的病人,选择相应的功能模块,对病人进行有选择地参数监测。这些科室所监护病人的病情复杂,病种多,对监测参数的需求也不同,模块化设计的插件式监护仪,可以灵活方便地组合监测参数;对于常用的监测功能模块,可以每台仪器配备; 对于特殊的功能模块,可以根据使用情况有选择的配备。这种设计方式,既可满足临床监测各种特殊病例的需求,又能为医院减少不必要的资金投入,使各种功能模块均能得到充分、合理地使用。<?xml:namespace prefix = o ns = "urn:schemas-microsoft-com:office:office" />

  先进的医疗仪器装备,同时也促进了医院业务项目的开展,如社区服务、现场紧急救护等,为了满足这方面的需求,便携式监护仪也应运而生,轻巧方便的设计,可以更好地满足急救以及危重病人的转运。

  3.遥测和无线数据传输
  随着通讯技术的发展,其中部分技术已经应用到了医疗设备之中。对监护仪来说,病人信息的获取将越来越多地采用无线连接的方式,就是遥测的方式进行。遥测的模块设计成可以让病人随身携带。数据通过窗旁监护仪或者中央站进行处理和显示。
  另外一个趋势是,床旁的监护设备采用无线的数据传输方式和其他设备或者专门的观察站进行数据交换,在科室和病房内构成了一个无线的病人数据网络。
  4. OLEH系统
  麻醉在线电子专家系统(OLEH),是由欧洲麻醉学会实施的一个ESA项目,其目标是提供一个在手术室中麻醉师使用的在线式资料。其中包括药物信息、术前的规程、手术种类及规程、体液控制规程、急救、麻醉恢复等内容。麻醉医师们只需轻击几下按键,就可以访问他们所需要的临床信息。
  其操作界面见图2。
  在我国70年代初期,手术麻醉期间对病人的监测多靠麻醉医生的临床经验,如对病人氧和状态的观察只能通过肉眼观察病人的皮肤颜色有无紫绀等体征来判断。但是当口唇发生紫绀时,其血氧分压(PaO2)多低达60mmHg左右(正常值为80-120mmHg),氧合血红蛋白(HbO2)在40g/L以下,说明只有病人在严重缺氧状态下麻醉医生才能观察到口唇发绀等体征,正因为如此,当时围术期病人因缺氧造成的心跳骤停等严重并发症或意外事故的发生率也较高。
  OLEH系统在国内监护产品上还未得到应用,相信如果在国产的监护仪器上能够加入这一系统的话,将会给临床麻醉医师们的工作带来极大的有利条件,以达到指导治疗的目的。
  5. 病人信息的整合
  随着多参数病人监护仪的普及,几乎所有临床应用领域都在使用。如何及时、方便地使用这些信息的难度也在增加。在医院环境中,如何提供一套完整的病人信息管理解决方案是一个充满挑战性的任务。一方面,医院的规模在不断扩大,临床上对病人相关的信息量也在不断增加;另一方面,各种设备之间的通讯协议标准不够开放与完整。目前病人相关的信息种类大致有以下几种见表2。
  根据这些信息,监护仪未来的趋势是除了提供病人有关的生命参数外,它将成为一个病人的综合信息处理平台。<?xml:namespace prefix = o ns = "urn:schemas-microsoft-com:office:office" />

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