多参数监护仪的基本原理与心电波形干扰问题

马立平

(北京市中西医结合医院，北京100039)

多参数监护仪的基本原理与心电波形干扰问题

马立平

(北京市中西医结合医院，北京100039)

医用多参数监护仪通过24h对病人心电、心率、血压、体温、呼吸及血氧饱和度等生理参数的监测、分析和记录，在病人的生理机能指标超出某一数值时发出警报，提醒医护人员及时进行抢救，为临床医生诊断和治疗提供可靠性依据。本文主要针对监护仪的基本原理，心电信号的干扰问题，以及如何避免干扰进行讨论。

多参数监护仪;工作原理;常见干扰;处理方法

多参数监护仪是医院的不可缺少的重要设备，通过24h对各种生理参数的监测及分析，在病人的生理机能参数超出某一数值时发出警报，提醒医护人员或病人家属进行抢救的一种监护系统，是医护人员诊断和治疗及抢救的重要参考指标。监护仪技术正在不断发展和更新换代，可用于医院的多种病房，如手术病房、精神病房、冠心病房、儿科与婴儿护理病房、外伤护理病房、放射治疗机护理病房等。

1 监护信息处理过程

(1)人体信号采集。通过电极和传感器收集人体光、压力等信号并转化为电信号输入主机。

(2)模拟信号处理。对采集到的电信号进行阻抗匹配、过滤和放大等处理。

(3)数字信号处理。这是监护仪的核心技术部分，由主机内部的模数转换器将模拟信号转换为电信号，微处理机负责接收来自控制屏的控制信息，存储器对操作程序、当前设置信息和临时数据进行存储，最后对这些数据进行整理、运算和分析、储存和输出，同时协调监测整机各个部分的工作。

(4)信息输出。将输出的数字信号转换为相应波形、文字、图形和数字，并且启动报警和打印信息记录。

2 多参数监护仪的物理结构

监护仪是由各种传感器的物理模块和内置计算机系统构成的。物理模块包括生理感受器(即传感器)，信号放大器，数据分析处理、数据输出接口及记录和警报系统。计算机系统将传感器采集到的各种生理信号转换成电信号，由计算机进行结果的显示，存储和管理。监护仪按其物理结构大致可划分为三种:(1)单参数监护仪，如血压监护仪、血氧饱和度监护仪、心电监护仪等;(2)多功能、多参数综合监护仪，可同时监护心电、呼吸、体温、血压、血氧等参数;(3)插件式组合监护仪，是由各个方面分立可拆卸的生理参数模块和一台监护仪主机构成。

3 心电波形干扰问题及措施

心电信号是一种很微弱的电信号，很容易受到干扰，干扰主要来自以下几个方面:(1)电源空间环境干扰。当供电系统出现欠压、过压、等电压不稳的现象，交流电源有可能存在漏电电流，这些交流电通过监护仪、地面、人体及其他一些不良绝缘体和仪器接地形成回路，或者接地电极失效，从而在心电监护仪所描述的波形形成调制干扰，是一种极强的干扰。当心电监护仪附近有移动电话通讯设备基站、电疗室、放射科、牙科技工室等具有较大功率电器的科室。这些都会产生强电磁干扰的，电磁场会在线路、壳体上形成辐射、吸收与调制等。磁场作用于心电监护仪的导连线将会产生感应电流，影响心电监护仪的记录图形幅值的准确性。室内的温湿度要正常，通常大气压力90～110ka。(2)病人自身的干扰。肌电干扰是因为电极与病人的皮肤接触不良，病人皮肤干燥、油脂汗渍过多，在贴电极片时未处理皮肤。粘贴在心电极片下的肌肉收缩时，产生肌电信号对心电信号产生干扰，或者电极放在胸壁肌肉较多的部位时，也会发生。因为这类干扰和ECG信号的频谱带宽相同。病人的侧翻、起卧、活动会引起ECG信号的变化，使得基线漂移，影响程度要视活动的幅度和频率，如在心电放大器带宽内，可能会使ECG波形变的模糊不清。病人在抢救除颤期间，不要接触人、桌子或仪器。(3)监护仪内部干扰。有些监护仪内部屏蔽做的不好，省略了屏蔽板，或导连线屏蔽线断裂，都可造成干扰。(4)高频电刀的干扰。当手术中使用高频电刀或电凝时，加在病人身体上的电能量所产生的电信号幅值远远大于心电信号，频率成分十分丰富，使心电放大器到达饱和无法观察正常的ECG波形。高频电刀撤消后5s内，监护仪恢复正常状态。

针对以上常见干扰现象，通常采取的措施有以下几种方式:(1)对于来自电源环境方面的干扰可采用接入交流稳压器、净化电源等措施，保证使用电源的稳定性，提高抗干扰能力，减少电源多次谐波的干扰影响。合理设计地线，必须设置专用地线以防相互有漏电流干扰，或将随机配备的地线一段连接到监护仪后面的地线上，另一端夹到专用地线上，也可以很好的解决干扰。不可将接地线接到暖气或者自来水管道上。仪器应有良好接地，这样可抗干扰又能保护病人和操作者的安全。远离产生强电磁干扰的仪器设备。(2)干扰来自病人时，在比较干燥的季节或者病人比较胖，皮肤油脂过剩，通常情况下在贴电极片时，一定要处理病人皮肤，用75%的酒精或生理盐水擦拭，减少皮肤阻抗。尽量让病人平躺休息，减少剧烈活动，做好病人保暖，别着凉，减少肌肉痉挛。(3)监护仪内部屏蔽没做好，只能与厂家联系，改进机型。导连线应选择屏蔽好的导连线，导连线的前端电极扣应保持清洁光亮，机器内部应做好屏蔽板。(4)手术中使用高频电刀时，外科设备的电缆不能与ECG的电缆缠绕在一起。合理放置电极的位置，开胸手术电极可置于胸部侧面或背部，为了减少伪差，可将电极放在左右肩部，靠近腹部的左右侧，避免把电极放在上臂，否则ECG波会变得很小。

综上所述，心电监护仪出现的干扰现象是一个比较复杂的问题，很难用一种方法解决，需要在使用过程中认真分析和研究干扰的起因，在结合工作实践采取有效的措施加以解决。

此外，要经常对监护仪进行保养，做好预防维修和事后维修，这样可使监护仪处于最好的运行状态，准确监测病人的生命体征，延长仪器的使用寿命，更好的发挥仪器应有的作用。

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