現(xiàn)今幾乎所有生理功能的變化均有監(jiān)測儀,隨時加以監(jiān)測,,現(xiàn)僅將麻醉手術(shù)中所用監(jiān)測儀的的基本原理加以敘述,。
1.循環(huán)功能監(jiān)測
⑴有創(chuàng)血壓監(jiān)測:均須動脈穿刺和留置導管,連接壓電傳感受器,,將機械壓強轉(zhuǎn)變?yōu)殡妷捍笮?,?jīng)微機處理顯示圖形,并用數(shù)字顯示收縮壓,、舒張壓和平均動脈壓,。
⑵自動無創(chuàng)測壓(Dinamap):多用微型電動機,,使袖套自動充氣,使袖套內(nèi)壓高于收縮壓,,然后自動放氣,,用壓電換能原件探測動脈搏動的振蕩信號,到儀器內(nèi)的傳感器,,經(jīng)電子系統(tǒng)放大,,微機計算確定收縮壓、舒張壓和平均壓,。
⑶CO監(jiān)測: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脈,,使肺動脈內(nèi)血溫發(fā)生一定變化,并由導管端上的熱敏電阻測出溫度變化,,CO與血溫變化成負相關,。心排血量監(jiān)測儀可描出血溫變化曲線,并計算出曲線下面積,,直接顯示CO(L/min),。
最近肺動脈導管與熱源方面有所改進,離導管頂端14-25cm置有導熱絲,,當導管置入后,,監(jiān)測器隨時釋放能量脈沖加熱導熱絲,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,,檢測血溫變化,,并向相連的監(jiān)測儀報告,監(jiān)測儀微機計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、快速,、不斷重復測定,,故有稱此為連續(xù)CO測定。
以上亦是以溫度變化差,,代替Fick‘s法動靜脈血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,、靜脈血液含O2量的濃度差,計算中每分鐘CO,,如測定時動脈血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間的流量等于同一段時間內(nèi)一種物質(zhì)(指示劑)進入該流體的總量,,除以該物質(zhì)進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
是麻醉期間和ICU中常用的心電功能監(jiān)測,其基本原理為心臟跳動是由于心臟受了其自身所產(chǎn)生的電位激動刺激而起搏,。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)部或心肌表面測量出來,,而且可傳導到身體表面,,當用兩個電極于身體表面構(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PQRST波形的機理雖還有爭論,但基本有了一定的解釋,,當心肌細胞受到一定強度的刺激后,,可發(fā)生一系列細胞內(nèi)、外離子流動及膜電位變化,,稱動作電位,,是除極和復極過程中細胞的電位變化。
當心肌細胞在靜止狀態(tài),,細胞膜內(nèi)外正負離子呈平衡(極化狀態(tài)),,一旦心肌細胞受到刺激后,細胞膜通透性增加,,Na+進入細胞內(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,,形成一系列電位變化,除極進展的方面是正電(+)在前,,負電(-)在后,。復極時相反,。復極完畢細胞內(nèi)外離子分布恢復正常心電圖的形成即是心臟各部位心肌電位變化的綜合,當竇房結(jié)產(chǎn)生的興奮激動心房產(chǎn)生P波,,興奮通過房室結(jié)傳導至房室束中受到一定的拖延,,激動通過緩慢形成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,。以后心肌開始復極產(chǎn)生T波,整個心動周期就形成P-QRS-T一組波群,,由此可見,,當心肌興奮的發(fā)生,傳布和恢復過程中有某些異常時,,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,。
心電圖機即用以記錄心臟激動過程所產(chǎn)生電流的儀器,。其主要組件是電流計、放大器,、記錄裝置及所需的一些附件,。
3.呼吸功能監(jiān)測
⑴通氣功能監(jiān)測:主監(jiān)測VT或MV,于麻醉中常用的為鐘表式容量計,,傳感器為風葉,,與氣道通連。呼吸氣流通過時推動風葉轉(zhuǎn)動,,風葉的軸傳動一系列齒輪,,根據(jù)轉(zhuǎn)速在表面上顯示每次(VT)和累計的分鐘通氣量(MV)。新型電子呼吸容量計,,仍以風葉為傳感器,,但用紅外線反射和接收元件,探測風葉轉(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:最原始準確的是用U形管水柱,,一端與氣道連通,,氣道壓波動引起水柱波動,也可利用金屬氣鼓與氣道連通,氣道壓波動引起鼓膜波動,,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)測呼吸周期的氣道壓力變化(包括吸氣壓,、峰壓,、平臺壓及呼氣末壓)。持續(xù)監(jiān)測氣道壓是了解肺和氣道情況和管道有無異常的最簡便方法,,氣道壓變化,,使傳感器產(chǎn)生相應的電信號,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分光光度測定法:是根據(jù)Hb與O2結(jié)合后變成HbO2時,,血液顏色由暗紅變成鮮紅這一事實。光穿過不同的Hb的強度與其波長有關,,亦即不同波長光穿過不同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660nm波長的紅光和940nm波長的紅外光的吸收量相差甚多,HbO2:660nm波長紅光吸收量較少而對940nm紅外光吸收量較多,,相反還原血紅蛋白(Hb)對660nm紅光吸收量較多而對940nm紅外光吸收量較少,因此用分光光度測定法測定紅光吸收量與紅外光吸收量的比值,,就能測定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,,使小動脈網(wǎng)擴張,再經(jīng)過毛細血管床括約肌進入毛細血管床流入靜脈返回心臟,。用一束光透照手指,,在另一側(cè)檢測透照后的光能衰減程度。當心臟收縮時,,手指血容量增多,,光吸收量較大,檢測到的光能最??;心臟舒張時,剛好相反,。光吸收量的變化反映了血容量的變化,。只有搏動的血容量才能變動透照后光能的強弱而不受靜脈毛細血管,其它組織液的影響。
SpO2結(jié)合以上兩個基本原理,,用紅光和紅外光,,同時對手指的搏動血管進行照射和檢測,當收縮期搏入手指的血充分氧合時,,血為鮮紅色,,吸收紅外光量很多,測得紅外光容積描記圖上的波幅很大,,而吸收紅光很少,,故測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為暗紅色,,吸收紅外光量很少,,測得的紅外光容積描記圖的波幅很小而吸收紅光很多,測得的紅光容積描記圖的波幅很大,,因此在每次心搏時測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脈血氧飽和度。并同時顯示容積描記圖和脈率,。