現(xiàn)今幾乎所有生理功能的變化均有監(jiān)測(cè)儀,,隨時(shí)加以監(jiān)測(cè),現(xiàn)僅將麻醉手術(shù)中所用監(jiān)測(cè)儀的的基本原理加以敘述,。
1.循環(huán)功能監(jiān)測(cè)
⑴有創(chuàng)血壓監(jiān)測(cè):均須動(dòng)脈穿刺和留置導(dǎo)管,,連接壓電傳感受器,將機(jī)械壓強(qiáng)轉(zhuǎn)變?yōu)殡妷捍笮?,?jīng)微機(jī)處理顯示圖形,,并用數(shù)字顯示收縮壓、舒張壓和平均動(dòng)脈壓,。
⑵自動(dòng)無創(chuàng)測(cè)壓(Dinamap):多用微型電動(dòng)機(jī),,使袖套自動(dòng)充氣,使袖套內(nèi)壓高于收縮壓,,然后自動(dòng)放氣,,用壓電換能原件探測(cè)動(dòng)脈搏動(dòng)的振蕩信號(hào),到儀器內(nèi)的傳感器,,經(jīng)電子系統(tǒng)放大,,微機(jī)計(jì)算確定收縮壓、舒張壓和平均壓,。
⑶CO監(jiān)測(cè):目前仍以熱稀釋法為多用,,一般先經(jīng)頸內(nèi)靜脈搏插入漂浮導(dǎo)管,再由通右房的管腔注入10ml 4℃的等滲葡萄糖液,,此液隨血流流入肺動(dòng)脈,,使肺動(dòng)脈內(nèi)血溫發(fā)生一定變化,,并由導(dǎo)管端上的熱敏電阻測(cè)出溫度變化,CO與血溫變化成負(fù)相關(guān),。心排血量監(jiān)測(cè)儀可描出血溫變化曲線,,并計(jì)算出曲線下面積,直接顯示CO(L/min),。
最近肺動(dòng)脈導(dǎo)管與熱源方面有所改進(jìn),,離導(dǎo)管頂端14-25cm置有導(dǎo)熱絲,當(dāng)導(dǎo)管置入后,,監(jiān)測(cè)器隨時(shí)釋放能量脈沖加熱導(dǎo)熱絲,,其面積大,有助于均勻分布混合熱量,,使附近血溫升高至44℃(111°F),,熱敏電阻位于其下流,檢測(cè)血溫變化,,并向相連的監(jiān)測(cè)儀報(bào)告,,監(jiān)測(cè)儀微機(jī)計(jì)算類似溫度變化曲線下的面積和顯示CO,每3-6分鐘一次,,從而能自動(dòng),、快速、不斷重復(fù)測(cè)定,,故有稱此為連續(xù)CO測(cè)定,。
以上亦是以溫度變化差,代替Fick‘s法動(dòng)靜脈血O2含量的濃度差,,根據(jù)Fick‘s法,,因VO2=CO×(CaO2-CvO2)故CO=VO2/CaO2-CvO2,即從患者每分鐘耗氧量(即由肺攝入血液的O2量,,一般為250ml)和動(dòng),、靜脈血液含O2量的濃度差,計(jì)算中每分鐘CO,,如測(cè)定時(shí)動(dòng)脈血O2含量為0.2ml/ml,,靜脈血含O2量為0.15ml/ml,濃度差為0.05,,代入公式,,即得CO=250/0.05=5000ml或5L/min,其基本原理為一段時(shí)間的流量等于同一段時(shí)間內(nèi)一種物質(zhì)(指示劑)進(jìn)入該流體的總量,,除以該物質(zhì)進(jìn)入部位的上游與下游濃度差,。因肺容量變化不定,目前還是以熱稀釋法為主,。
2心電圖監(jiān)測(cè)
是麻醉期間和ICU中常用的心電功能監(jiān)測(cè),,其基本原理為心臟跳動(dòng)是由于心臟受了其自身所產(chǎn)生的電位激動(dòng)刺激而起搏,。由竇房結(jié)產(chǎn)生的興奮依次轉(zhuǎn)向心房和心室的心肌細(xì)胞,。產(chǎn)生的這種微弱的生物電變化,,不僅可以在心臟內(nèi)部或心肌表面測(cè)量出來,,而且可傳導(dǎo)到身體表面,,當(dāng)用兩個(gè)電極于身體表面構(gòu)成電路,經(jīng)放大記錄描記出心電變化的波形,,即為心電圖,。
目前對(duì)PQRST波形的機(jī)理雖還有爭(zhēng)論,,但基本有了一定的解釋,,當(dāng)心肌細(xì)胞受到一定強(qiáng)度的刺激后,,可發(fā)生一系列細(xì)胞內(nèi)、外離子流動(dòng)及膜電位變化,,稱動(dòng)作電位,,是除極和復(fù)極過程中細(xì)胞的電位變化。
當(dāng)心肌細(xì)胞在靜止?fàn)顟B(tài),,細(xì)胞膜內(nèi)外正負(fù)離子呈平衡(極化狀態(tài)),,一旦心肌細(xì)胞受到刺激后,細(xì)胞膜通透性增加,,Na+進(jìn)入細(xì)胞內(nèi),產(chǎn)生除極,,在已除極和未除極的交界面上產(chǎn)生電位差,,并一步一步向前推進(jìn),形成一系列電位變化,,除極進(jìn)展的方面是正電(+)在前,,負(fù)電(-)在后。復(fù)極時(shí)相反,。復(fù)極完畢細(xì)胞內(nèi)外離子分布恢復(fù)正常心電圖的形成即是心臟各部位心肌電位變化的綜合,,當(dāng)竇房結(jié)產(chǎn)生的興奮激動(dòng)心房產(chǎn)生P波,興奮通過房室結(jié)傳導(dǎo)至房室束中受到一定的拖延,,激動(dòng)通過緩慢形成P-R間期,,興奮通過房室結(jié)后,迅速傳播至左右側(cè)束及浦傾野氏纖維形成QRS波群,。心室除極后,,表面無電位差,形成一段等電位線即ST段,。以后心肌開始復(fù)極產(chǎn)生T波,,整個(gè)心動(dòng)周期就形成P-QRS-T一組波群,由此可見,,當(dāng)心肌興奮的發(fā)生,,傳布和恢復(fù)過程中有某些異常時(shí),,心電圖即有所改變。因此,,臨床上可以心電圖波形變化監(jiān)測(cè)心電功能以及幫助了解某些心臟疾病或水電紊亂等,。
心電圖機(jī)即用以記錄心臟激動(dòng)過程所產(chǎn)生電流的儀器。其主要組件是電流計(jì),、放大器,、記錄裝置及所需的一些附件。
3.呼吸功能監(jiān)測(cè)
⑴通氣功能監(jiān)測(cè):主監(jiān)測(cè)VT或MV,,于麻醉中常用的為鐘表式容量計(jì),,傳感器為風(fēng)葉,與氣道通連,。呼吸氣流通過時(shí)推動(dòng)風(fēng)葉轉(zhuǎn)動(dòng),,風(fēng)葉的軸傳動(dòng)一系列齒輪,根據(jù)轉(zhuǎn)速在表面上顯示每次(VT)和累計(jì)的分鐘通氣量(MV),。新型電子呼吸容量計(jì),,仍以風(fēng)葉為傳感器,但用紅外線反射和接收元件,,探測(cè)風(fēng)葉轉(zhuǎn)速,,經(jīng)電子系統(tǒng)處理后數(shù)字顯示VT、MV和呼吸頻率,。
⑵氣道壓:最原始準(zhǔn)確的是用U形管水柱,,一端與氣道連通,氣道壓波動(dòng)引起水柱波動(dòng),,也可利用金屬氣鼓與氣道連通,,氣道壓波動(dòng)引起鼓膜波動(dòng),鼓膜再傳給指針即可見其所指壓力數(shù)字?,F(xiàn)利用電壓傳感器,,通過壓力傳感器可監(jiān)測(cè)呼吸周期的氣道壓力變化(包括吸氣壓、峰壓,、平臺(tái)壓及呼氣末壓),。持續(xù)監(jiān)測(cè)氣道壓是了解肺和氣道情況和管道有無異常的最簡(jiǎn)便方法,氣道壓變化,,使傳感器產(chǎn)生相應(yīng)的電信號(hào),,經(jīng)電子系統(tǒng)處理后以數(shù)字顯示。
⑶SpO2:原理包括兩部分:①分光光度測(cè)定法:是根據(jù)Hb與O2結(jié)合后變成HbO2時(shí),,血液顏色由暗紅變成鮮紅這一事實(shí),。光穿過不同的Hb的強(qiáng)度與其波長(zhǎng)有關(guān),亦即不同波長(zhǎng)光穿過不同Hb被吸收的程度不一樣。還原血紅蛋白(Hb)與氧合血紅蛋白(HbO2)對(duì)660nm波長(zhǎng)的紅光和940nm波長(zhǎng)的紅外光的吸收量相差甚多,,HbO2:660nm波長(zhǎng)紅光吸收量較少而對(duì)940nm紅外光吸收量較多,,相反還原血紅蛋白(Hb)對(duì)660nm紅光吸收量較多而對(duì)940nm紅外光吸收量較少,因此用分光光度測(cè)定法測(cè)定紅光吸收量與紅外光吸收量的比值,,就能測(cè)定Hb的氧飽和度,,比值>1為氧合血,<1是非氧合血,,=1是部分(85%)氧合血,。紅光吸收量可通過發(fā)光二級(jí)管產(chǎn)生的紅光與紅外光透照手指或耳垂等組織,再由光電換能器接收計(jì)算出來,。②容積描記法:每次心搏都有少量血液流入手指或耳垂等部位,,使小動(dòng)脈網(wǎng)擴(kuò)張,再經(jīng)過毛細(xì)血管床括約肌進(jìn)入毛細(xì)血管床流入靜脈返回心臟,。用一束光透照手指,,在另一側(cè)檢測(cè)透照后的光能衰減程度。當(dāng)心臟收縮時(shí),,手指血容量增多,,光吸收量較大,檢測(cè)到的光能最??;心臟舒張時(shí),剛好相反,。光吸收量的變化反映了血容量的變化,。只有搏動(dòng)的血容量才能變動(dòng)透照后光能的強(qiáng)弱而不受靜脈毛細(xì)血管,其它組織液的影響,。
SpO2結(jié)合以上兩個(gè)基本原理,用紅光和紅外光,,同時(shí)對(duì)手指的搏動(dòng)血管進(jìn)行照射和檢測(cè),,當(dāng)收縮期搏入手指的血充分氧合時(shí),血為鮮紅色,,吸收紅外光量很多,,測(cè)得紅外光容積描記圖上的波幅很大,而吸收紅光很少,,故測(cè)得紅光描記圖上的波幅很小,,反之如收縮期搏入手指的血氧合不足時(shí)為暗紅色,吸收紅外光量很少,,測(cè)得的紅外光容積描記圖的波幅很小而吸收紅光很多,,測(cè)得的紅光容積描記圖的波幅很大,因此在每次心搏時(shí)測(cè)定紅外光與紅光容積描記圖的波幅比值就能無創(chuàng),連續(xù)選擇性地確定每搏動(dòng)脈血氧飽和度,。并同時(shí)顯示容積描記圖和脈率,。