生理監視器(床邊監視器)
Physiologic Monitor (Bedside Monitor)

心電圖(ECG)

        在生理學上,人體為一容積導體,心臟由竇房結(SA-node)自發性產生去極化,經房室結

(Av-node)到希氏束(hisbund)傳到心肌細胞.如此周而復始。整個過程隨時間的不同,心肌細胞

各點的電位分佈將有所改變。心電圖即是以貼於胸表皮膚之電極獲取連續心臟電位變化之資料。


呼吸(Resp)

       在ICU病患的監視中,呼吸是一重要的生理參數。尤其對新生兒(neonate)而言。其測量方法

是藉由ECG之電極.在兩電極間採用遠離ECG頻率(如39kHz)之載頻調變技術(carrier frequency

modulation),使通過皮膚上的微小電流(<500nA)隨呼吸運動而產生路徑阻抗之改變,再透過電極

將阻抗之改變轉換成電壓信號送入放大器,以取得呼吸波形及呼吸頻率(RR)。
 

心跳速率(HR)

       當原始的ECG信號被取得後,其QRS波之振幅將大於P波及T波甚多.故以QRS波計算HR。唯

病患因心臟疾病導致T波過大或QRS波過小,將造成雙倍計算(double count),使HR快變;故需設計

手動位準調整鈕(manual level line)以方便醫護人員做適當處置(一般使用時均在自動狀態)。
 

溫度(Temp)

       溫度的測量是以熱敏(thermistor 或熱耦)電阻,其電阻值會隨溫度改變而改變的特性。此熱敏

電阻在感測線(sensor probe)前端:將其置於欲測溫度處(如體表、肛溫或作C.O.時置於心臟內),通

以一固定微小電流(以nA計),偵測探針兩端之電壓信號變化,即可測得該處溫度值。
 

血壓(BP)

       血壓可分為侵入式血壓 (invasive blood pressure ,IBP)與非侯入式血壓(noninvasive blood pressure

,MBP)兩種。

(1)侵入式血壓(IBP)

       此方式為血壓轉換器(blood pressure transducer) 連接一充滿溶液(生理食鹽水混合、抗凝血劑)之

導管.插入體內到欲測量處(動脈、靜脈或右心房等)測量該處血流壓力,其原理為欲測量處血管內

血液移動的壓力(主要隨心臟收縮、舒張而改變)透過導管內溶液傳導至血壓轉換器上。轉換成電信

號後,送入IBP模組電路予以放大、處理,再將血壓波形及血壓數值(收縮壓、舒張壓、平均壓)顯

示於主機螢幕上。


(2)非侵入血壓(NIBP)

        NIBP測量方法很多.然一般在生理監視器上所便用的方法為振盪式(oscillometric)測量,以取

其方便操作及較不受環境噪音干擾的特性。故此處所介紹的NIBP即為振盪式。其力法為在手臂上

(左手、右手或大腿上)套上壓脈帶(cuff)充氣至足以阻斷動脈血流的壓力後(一般約超過收縮壓30

mmHg),此時開始逐步將壓脈帶內的氣放出減壓,讓血流通過。當血流隨脈搏起伏時.血管壓力

改變會傳至壓脈帶內,此壓脈帶內氣壓經一管路(hose)傳至NIBP模組內之壓力感測器上。當壓脈

帶內壓力逐步下降等,動脈血流脈衝壓會與壓脈帶起共振效果,此效果在壓脈帶壓力接近平均動

脈壓(mean arterual pressure ,MAP)時振幅最大,而後又逐步變小,直到壓脈帶內壓力低於舒張壓以

下為止。


       在最大振幅處所得的壓力為MAP,再由MAP值去計算收縮壓與舒張壓值。

 

動脈血氧飽和濃度(SpO2)

       SpO2,為一連續性非侵入式的生理參數測量。其方法是以兩單波長的光(emitter)(一為紅光(650

或660nm),一為紅外線(930或940nm))穿透過手指、腳指或耳朵等部位的皮膚及組織,利用血液中含

氧血紅素(oxyhemoglobin,Hb02,)與非含氧血紅素(deoxyhemoglobin,Hb),對兩種波長的光有不同的吸

收程度,便發射器(emitter)發射的強度會有不同的損失。在對側放置接收器(receiver).接收器會將其

差異轉換成電信號,送至SpO2,模組電路予以放大運算而得一數值。

 

SpO2=(HbO2)/(HbO2+Hb+Others)*100%

 
心輸出量(C.O.)

       在生理監視器上用的C.O.,大部分似熱稀釋(thermodilution)方式測得。其方法為將導管置於心臟

內.該導管在右心房(RA)處有注射孔,注入少量冰水(已知溫度及數量)與血液混合。經血液循環至

肺動脈(PA).在PA端有一溫度感測器測量血液溫度之變化,其結果顯示在螢幕上為一鈴形(bell-shaped)

的曲線圖(Y軸為溫度變化(T) , X軸為時間)。以積分方式計算鈴形曲線下的面積,此即為一般計算

C.O.的方式。


末潮值二氧化碳濃度(ETCO2)

       此方法為呼吸氣路上置放一光感測器,偵測呼出氣體內CO2的濃度。感測器係應用CO2,對紅外

線具吸收特性。在氣路上置一帶濾鏡視窗,其一側置放紅外線(約840nm)發射器.另一側置放接收器

,當呼出氣體通過視窗時,發射器發射出的紅外線被氣體中的CO2吸收一部份,剩餘的則投射至接收

器上,接收器將信號變化送至ETCO2,模組電路處理後,再送入主機顯示數值及波形。
 

經皮氧分壓(tcpO2)與經皮二氧化碳分壓(tcpCO2)

       主要用於新生兒以非侵入方式來評估其體內血液中氧與二氧化碳分壓.在某些情況下可用來代替

週期性動脈穿刺取血以進行血液氣體分析,可減少成本及危險。血液中氣及二氧化碳經皮膚擴散至放

置於皮膚表面加熱感測器中的半透膜,再選擇性進入感測器的控室(chamber),並用化學方法來量測其

分壓值。

 

參考文獻:醫療儀器總覽8─醫療儀器(國科會精密儀器發展中心出版)

                生理監視器(床邊監視器)p59~61─楊秋宏

Harold編制