《電子技術(shù)應(yīng)用》
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監(jiān)護(hù)儀原理、電路結(jié)構(gòu)及其應(yīng)用分析

2017-04-25

  什么是監(jiān)護(hù)儀?它是現(xiàn)在醫(yī)院對(duì)病人進(jìn)行病情監(jiān)控的常用的高精度的醫(yī)學(xué)儀器,主要是監(jiān)測醫(yī)護(hù)人員需要關(guān)注的人體的生理參數(shù),如體溫、呼吸、血壓、心跳速度、脈搏速度等,特別是需要特別照顧的病人,監(jiān)護(hù)儀是必不可少的輔助治療的醫(yī)療器械儀器之一。

  隨著醫(yī)學(xué)技術(shù)以及儀器儀表技術(shù)、硬件技術(shù)的發(fā)展,監(jiān)護(hù)儀無論是從性能上還是外觀上,都得到很大的提高,實(shí)時(shí)監(jiān)護(hù)的能力越來越高,也告別了笨重使用不方便的劣勢?,F(xiàn)在的監(jiān)護(hù)儀一般都具有可同時(shí)監(jiān)護(hù)多種生理監(jiān)護(hù)儀(多參數(shù)監(jiān)護(hù)儀),檢測參數(shù)多,設(shè)計(jì)緊湊,體積小巧,攜帶方便等特點(diǎn)。既然是醫(yī)學(xué)上常見的設(shè)備,從事醫(yī)療行業(yè)的電子工程師可以多了解一下它的基礎(chǔ)知識(shí)以及工作原理等知識(shí)。

  本文總結(jié)了監(jiān)護(hù)儀原理,包括從它的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)、電路結(jié)構(gòu)等方面來分析監(jiān)護(hù)儀原理,同時(shí)也分析了各個(gè)生理參數(shù)監(jiān)控的原理,并總結(jié)其在醫(yī)學(xué)上的應(yīng)用,希望能給大家的學(xué)習(xí)和研究帶來幫助和啟發(fā)。

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  監(jiān)護(hù)儀的系統(tǒng)結(jié)構(gòu),如圖1所示:

  監(jiān)護(hù)儀的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

  各部分的作用:

  (1) 傳感器---拾取人體生理或生化參數(shù),其次是把拾取到的生理信號(hào)轉(zhuǎn)換成相應(yīng)的電信號(hào)輸出

  (2) 信號(hào)處理系統(tǒng)---電子線路和數(shù)字邏輯電路或是微處理機(jī)等,實(shí)現(xiàn)傳感器信號(hào)的處理和判斷及輸出正確可在顯示器顯示的電信號(hào)

  (3) 顯示裝置---指針式指示器、數(shù)字顯示器、示波器或信號(hào)燈幾種等信號(hào)顯示設(shè)備

  (4) 報(bào)警裝置---分音響和視覺兩類報(bào)警器,當(dāng)有危機(jī)情況出現(xiàn)時(shí)則自動(dòng)報(bào)警通知醫(yī)護(hù)人員

  (5) 控制系統(tǒng)---指電子和機(jī)械的自動(dòng)控制電路,如氧氣罐的進(jìn)氣速度,點(diǎn)滴的流速等

  (6) 記錄裝置---將監(jiān)視到數(shù)據(jù)存檔

  根據(jù)它的系統(tǒng)結(jié)構(gòu),我們總結(jié)出它的一般的工作原理如下:

  系統(tǒng)各種預(yù)置的傳感器來進(jìn)行生理參數(shù)的信號(hào)檢測與預(yù)處理模塊將生物醫(yī)學(xué)信號(hào)轉(zhuǎn)換成電信號(hào),并在信號(hào)處理系統(tǒng)中將傳感器輸出的電信號(hào)進(jìn)行干擾抑制、信號(hào)濾波和放大等預(yù)處理,得到二次處理后的電信號(hào)輸出。然后,通過數(shù)據(jù)提取與處理模塊進(jìn)行采樣、量化,并對(duì)各參數(shù)進(jìn)行計(jì)算分析,結(jié)果與報(bào)警裝置中的設(shè)定閾值比較是否在安全的監(jiān)控范圍內(nèi)進(jìn)行監(jiān)督報(bào)警,并通過記錄裝置將結(jié)果數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)存儲(chǔ)到RAM方便醫(yī)護(hù)人員可以更好的看到這個(gè)病人之前的各個(gè)參數(shù)的變化情況,信號(hào)處理系統(tǒng)出來的數(shù)據(jù)則也可以實(shí)時(shí)傳送至顯示裝置上,在顯示裝置上可實(shí)時(shí)顯示各參數(shù)值,如果剛好有參數(shù)是需要實(shí)時(shí)監(jiān)護(hù)和控制的,則就可以通過控制系統(tǒng)來實(shí)現(xiàn)。

  監(jiān)護(hù)儀原理---各部分功能實(shí)現(xiàn)原理及應(yīng)用

  (1)心電監(jiān)護(hù)

  其原理是在適當(dāng)?shù)娜梭w表面部位用電極(或者傳感器)獲取心電信號(hào)并將其轉(zhuǎn)化成電信號(hào),再經(jīng)過電子系統(tǒng)和信號(hào)處理系統(tǒng)的識(shí)別、分析和放大,最后顯示,和比較,現(xiàn)實(shí)同步和實(shí)時(shí)的心電信號(hào)的檢測和監(jiān)控。(心電監(jiān)護(hù)儀)

  應(yīng)用主要體現(xiàn)在心率顯示和報(bào)警設(shè)備,同步多導(dǎo)心律失常分析,ST段分析,熱敏記錄儀等

  ECG連接頭

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  (2)血壓監(jiān)測

  其原理是通過傳感器來檢測人體動(dòng)脈血管壁的震動(dòng)引起的袖帶壓力微小的變化,一般都是用很靈敏的壓力傳感器,測得人體的脈動(dòng)振動(dòng)的波形,來確定病人的收縮壓和舒張壓以及脈搏跳動(dòng)的頻率等參數(shù),并通過信號(hào)處理系統(tǒng)和實(shí)際的來比較,最終確定實(shí)際的血壓值或者脈率并顯示出來。一般它主要是應(yīng)用與需要對(duì)病人進(jìn)行連續(xù)的血壓的動(dòng)態(tài)監(jiān)護(hù)。

  主要應(yīng)用體現(xiàn)在:連續(xù)測壓、實(shí)現(xiàn)波形顯示、可測量不同的人體部位的壓力檢測等。

  BP連接頭

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  (3)呼吸監(jiān)測

  現(xiàn)在的呼吸監(jiān)測原理一般都是采用熊阻抗法來進(jìn)行的,也就是說通過人體表面的心電電極片來檢測呼吸時(shí)的胸阻抗的變化,但是有序是電極片的檢測,他有自己的靈敏度在里面,因此如果呼吸的波形比較低時(shí),顯出出來的讀書可能不準(zhǔn)確,它的應(yīng)用就是進(jìn)行呼吸檢測和顯示、報(bào)警和控制。

  (4)血氧濃度監(jiān)測

  其原理是用紅外光和紅光同時(shí)對(duì)手指進(jìn)行照射和檢測,并根據(jù)收縮期時(shí)吸收的紅外光和紅光的多少,并將其光譜圖記錄和顯示、對(duì)比來得出結(jié)論。

  它主要是應(yīng)用是體現(xiàn)在可以連續(xù)的去監(jiān)測每次搏動(dòng)的血氧濃度并可以現(xiàn)實(shí)和記錄容積描記圖和脈率等,

  監(jiān)護(hù)儀可以現(xiàn)實(shí)如體溫、呼吸、血壓、心跳速度、脈搏速度等人體參數(shù)的監(jiān)測和顯示,每種參數(shù)都有自己的獨(dú)立的工作原理和應(yīng)用的范圍,將這些常用的功能都集合到一種儀器里面,并供醫(yī)院和醫(yī)學(xué)實(shí)驗(yàn)、手術(shù)等使用,實(shí)時(shí)的監(jiān)測醫(yī)護(hù)人員需要關(guān)注的這些人體的生理因素,可以輔助醫(yī)護(hù)人員采取更好的手段來治療,保障病人的安全。

  總結(jié)

  隨著醫(yī)院逐步走向現(xiàn)代化,將有更多的醫(yī)學(xué)儀器進(jìn)入臨床,成為病房最常用的醫(yī)療設(shè)備。監(jiān)護(hù)儀作為最常用的一種高精度的醫(yī)學(xué)上的科學(xué)儀器之一,通過學(xué)習(xí)這些基礎(chǔ)的知識(shí)來設(shè)置和研發(fā)出性能更好的,使用更方便,性能更加全面的監(jiān)護(hù)儀是很有時(shí)代的意義的。

  本文主要是通過先總結(jié)其系統(tǒng)組成和結(jié)構(gòu),并分析各個(gè)部分的功能和作用,來分析監(jiān)護(hù)儀原理,并根據(jù)監(jiān)護(hù)儀可以實(shí)現(xiàn)的功能,從具體的功能來分析監(jiān)護(hù)儀原理和實(shí)現(xiàn)方法和應(yīng)用分析,讓我們更好的理解、學(xué)習(xí)和使用這種醫(yī)學(xué)設(shè)備。

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