生理参数监护仪（精选7篇）
生理参数监护仪 篇1
0 引言
随着信息技术的发展以及数据通信科技的进步,无论是人们日常生活还是商业应用等方面对于智能化的需求日益增强。当代生活中智能家居的概念越来越深入人心,而现在智能家居的应用概念不再狭窄,在许多领域可以利用相同的技术实现既定的功能。医院、养老院等医保场所是居民生活中的重要公共场所,这些场所遍布各个城市的角落,数量巨大并且用户对于其服务质量要求较高,因此对于此类医保场所服务性的改进也是当前研究的热点。
目前生理参数监测系统广泛应用于医院中,但是普遍存在一些问题。首先,传统的生理参数监测系统采用的都是较大型的拖线设备,这样就使得使用者必须考虑布线问题以及维修问题。虽然监测效果稳定,但是成本较高,监测点固定不方便移动,并且维修处理操作也不方便。其次,医保工作人员每天需要定时对每一个被监测者分别进行例行检查并统计,这样不仅工作量大费时费力,而且效率低,同时又给病患或用户的日常生活带来不便。最后,大量拖线监测设备通过拖线电缆附在患者身上获取信号,这也大幅度地限制了使用者的活动空间造成了不便。
在此背景下,本文结合无线传感网技术以及Zig Bee设计了一套智能医院生理参数无线监护系统。该系统运用无线传感网的形式建立网络结构, 由节点采集体温、血压、脉搏等生理参数。将采集到的数据信息通过Zig Bee无线传输技术汇总,通过上位机显示所有节点信息并可以利用上位机进行数据分析处理。同时,作为检测系统还具备参数异常报警功能,方便医护人员发现异常及时采取措施。节点采用可穿戴设备设计,不会阻碍限制用户日常生活动作空间。设备轻便、灵活,提升了用户舒适度; 系统扩展性强,覆盖范围广,数据采集方便快捷且实时性强,具有很强的现实实用意义。
1 系统总体设计
本系统利用基于Zig Bee的无线传感网技术,借鉴了国内外的智能家居研究经验,设计了如图1所示的智能医院生理参数无线监护系统。其中A, B,…,X是作为基站的路由器节点,直接或间接通过协调器节点与上位机通信。A1、A2、B1、B2等代表生理信息采集节点,他们发出的信息必须通过带路由功能的基站节点转发才能到达协调器。每一位用户佩戴可穿戴式设备,如背心、腕带等作为终端信息采集节点即传感器节点[1]。信息采集节点上的各种生理指标传感器如呼吸传感器、脉搏传感器、体温传感器等对所需要测量的生理指标数据进行测量并在简单地处理之后通过Zig Bee网络将数据传输给作为路由器节点的基站。路由器节点将接收到的所有数据信息中转给协调器节点。最后协调器节点通过串口上传给上位机,方便上位机统一显示、处理以及分析相关生理参数数据。
Zig Bee网络拓扑结构可以为星形、树形、网状结构,每个网络都有一个协调器,其具有对整个网络的管理能力[2]。根据智能医院生理参数无线监护系统的实际要求特性,采用树形拓扑结构足以满足设计功能要求且复杂度不高。医院需要实时监护的大部分是重病患者或者传染科患者,数量并没有很多, 且医院楼层房间布局固定,覆盖面有限,在大型医院内则只需增加路由器节点就能够利用Zig Bee的多跳技术增加路由器节点从而扩大覆盖面。如图2所示,系统包含一个协调器节点作为整个监控网络的中心,这个节点可以设在每层楼的护士站,方便医护人员监测数据并及时将信息发送给医生。在协调器统一管理下可以连接多个路由器节点以及信息采集节点。其中路由器节点负责某一区域的通信以及信 息收集,可以连接多个其他的路由器以及信息采集节点,因此可以分段放置于医院走廊过道中,从而扩大覆盖面。
智能生理参数无线监护系统硬件主要由信息采集节点即传感器节点、路由器节点、协调器节点、电源模块四部分组成[3]。
1. 1 信息采集节点
信息采集节点具有多种传感器收集多种生理参数如脉搏、呼吸、体温等从而实现对多种生理参数的监测。信息采集节点模块化框图如图3所示,无线模块采用 的是德州 仪器公司 生产的CC2530, CC2530采用了新一代的2. 4GHz So C片上系统,支持IEEE802. 15. 4标准,其内部集成了一个抗干扰和灵敏度都较高的RF收发器和一个标准增强型8051微处理器[4]。因此在负责无线收发功能的基础上,同时实现对传感器的控制以及对传感器所采集数据的初步 处理。无线部分 还包括功放 芯片CC2591、天线以及必要的外围电路。使用CC2591的目的是为了加强无线信号的避障能力,扩大无线信号的覆盖面积。
传感器节点利用阻抗法对人体呼吸参数进行采集,人体胸腔相当于一个容积可变的导体,对于高频电流,胸腔的阻抗变化会形象电阻的变化。因此,随着呼吸引起胸腔体积变化,胸部的阻抗也会随之变化。利用这一点就能够通过检测胸部电压变化来监测人体呼吸的情况。本系统选用的是GXF - 4型胸腹部呼吸传感器,其具有灵敏度高、功耗低、方便佩戴等特点。
脉搏传感器选用HK - 2000A脉搏传感器,其采用高集成化工艺,具有抗干扰能力强、性能稳定、过载能力大、一致性好的特点并且使用寿命长。因为内部集成了调理电路,所以不需要加滤波电路,可以完成脉搏数据的实时采集,模拟信号输出同步于脉搏信号并且设有门限值[5]。当脉搏数大于120或者小于40时,上位机会发出报警信号。
用于体温检测的传感器选用的是DS18B20, 将其改装成探头式并利用佩戴式设备将其置于病人的腋下。体温监测同样设有门限报警值,当低温高于37. 8摄氏或者低于34. 0摄氏度的时都会向上位机报警提醒病人体温状态或者设备佩戴问题。
1. 2 电源模块
系统中作为生理参数信息采集节点的穿戴设备以及路由器节点由4节5号电池提供供电并由CC2530协调完成电源管理功能,从而减少拖线,方便维护、布局以及病人走动。协调器节点与上位机之间直接 通信,因此协调 器节点由 上位机直 接供电[6]。
CC2530所用的是3. 3V逻辑电平,系统设计利用TPS79533将5V转化为3. 3V,设计电路如图4所示。
2 软件设计
系统软件设计利用IAR Embedded Workbench for MSP430 V4开发平台,采用C语言编写软件系统程序。
患者的生理参数信息数据由患者身上的穿戴设备将传感器上的数据集成,通过Zig Bee技术通过路由器中转传输给终端协调器,并由协调器上传给上位机进一步处理。信息采集节点拥有一个64bit的IEEE地址,或者利用16bit短地址缩小数据包大小。系统由全功能设备( FFD) 协调器建立网络,所有网络内部节点首先需要初始化并且通过扫描才能被允许与协调器传输通信。所有带路由功能的路由器节点全是FFD,可以将信息采集节点传送来的数据中转给协调器或者通过其他路由器节点转发给协调器。而所有的信息采集节点全部都是精减功能设备 ( RFD) ,只能利用路由器节点即FFD将采集到的生理参数信息传输出去,RFD之间不能相互通信[7]。
系统节点软件流程如图5所示。
3 系统性能测试与结果
系统中两个节点之间有最大通信距离,经测试两个节点间在室内80米内无门、无墙障碍时通信正常。因此针对医院实际情况可以适当扩大或者缩小路由器节点的数量以满足系统通信的需求。医院环境中无门、无墙的情况不可能出现,因此可以通过增设路由器节点保证系统通信的质量。
为了验证系统通信的可行性、稳定性以及数据传输的准确性,对系统的通信质量进行了模拟测试。由上位机系统发送信号,通过协调器发送出去,经过路由器节点转发至终端节点。终端节点在收到数据之后再回发数据,最终原路返回又通过串口回传到上位机。将发送的数据与接收到的数据进行比较, 变动测试时间、节点距离以及变动路由器数量,经过多次测试得到结果如表1 - 3所示。
由表1所显示的结果可知,正常情况下节点通信正常且稳定,随着测试时间增加,误码率有所提升,但是通信质量仍然维持在较高的水平。由表2结果可知节点距离对于通信质量也会产生影响,通信距离越长数据传输准确率越低。由表3所示结果得知中转节点数越多通信质量越高。综上所述,正常情况下节点间的通信稳定且质量高。在医院的多墙壁阻隔应用环境下,只需降低通信距离,增加节点数就能够很好地维持通信的质量。因此所设计的系统完全能够满足医院生理参数无线监护系统的实际需求,并且性能稳定,通信准确。
根据需求适量配置系统节点规模,合理布局节点间距离模拟了生理参数无线监护系统。在系统正常运行且通信稳定时,对信息采集节点以及系统功能进行测试。系统测试模式可以是按键手动检测, 也可以定时采集节点数据。将串口通信采集到的生理参数信息在上位机上显示出来。协调器接收到的数据情况如图6所示。
4 结束语
通过对Zig Bee无线通信技术的研究,本文将无线通信技术应用在智能医院上,设计了一套能够统一收集病患生理参数信息的智能生理参数无线监护系统,可以应用在医院、养老院、矿井等场景。经实验测试表明,该系统具有实时采集检测所有使用者的生理指标参数的功能并在上位机统一显示,同时能够通过设置门限值增加报警机制。经证明,该系统实时性好、抗干扰能力强、传输性能好,能够满足系统设计目的的需求。可穿戴式采集终端方便用户使用、维护,同时使其相比常规检测系统在使用范围的局限性、实时性与信息采集集成性上有了突破。在后续研究中,上位机的信息处理及显示上还能通过Lab VIEW改进上位机程序,方便处理较大信息量大的数据以满足实际需求。
生理参数监护仪 篇2
生理参数监测在远程监护系统中作为远程医疗的重要组成部分,用于实现患者生理数据的采集和实时传输。近年来,生物医学传感器和监护终端趋向小型化和便携化,与无线远程传输网络结合起来,使患者可以在一定范围内自由移动,而不必受监护装置的限制。国内外关于远程监护的研究主要集中在几个方面,围绕传感器设计和远程通信等技术问题,围绕特定疾病的远程医疗方案及其临床评价;包括便携式、低功耗的传感器节点设计,传感器节点的软硬件平台体系结构研究和基于网络的远程通信方法等问题。可以通过对特定慢性病实施常规远程监护有效降低患者的再入院率。利用网络和传感器技术实现医学信息的测量和远程传输,供医院的专家进行远程诊断,也可以用于动态跟踪病态发展。远程监护的无线传感器节点主要用于采集人体生理指标,并通过一定方式将数据传输到监护平台。本地终端程序完成对数据的采集并无线传送,主控监护平台接收数据并实时显示。应用程序通过发送AT指令使数据发往远程终端。
本文的特点是应用无线网络,基于Zig Bee传送血压和血氧参数,并基于Wi Fi传送心电信号,在嵌入式系统平台上可以显示出各个参数和相应曲线。采集的血压模块,心电模块,血氧饱和度等参数通过串口与ARM处理器连接。再通过GPRS模块发送到手机上。可对远端患者的主要生理参数,如心电、血压、血氧饱和度等进行监测。适合自理能力较差的老年人,可以脱离监护人员的视线自由活动。
1 远程监护系统总体方案设计
远程监护系统主要由Zig Bee网络、主控监护平台和远程通信三部分组成。Zig Bee网络的功能是完成各个生理数据的采集,将数据发送到主控监护平台,在主控监护平台的界面中显示出来,并存储到数据库中,主控监护平台通过对GPRS模块进行AT指令控制,将测量的生理数据传送到远程终端。系统框图如图1 所示。
系统选用Zig Bee技术作为主要的短距离数据传输技术,Zig Bee传输数据可靠性高、容易实现、功耗低、成本低,对于实时传输大量数据,则可能会出现传输速率低,存在迟滞延时的问题。系统设计中的心电数据以实时数据包形式发送,要求显示实时数据曲线,因此加入Wi Fi技术,Wi Fi传输数据速度快,可靠性高,灵活性以及无线覆盖范围广,但功耗较大使用成本较高。为节约成本,只使用Wi Fi技术传输心电数据。因此本设计采用两种短距离无线传输技术,根据采集到的不同信号特点选择传输方式,能够使传输数据更加安全、可靠,也能够降低成本。系统的主控监护平台以S5PV210为核心,采用Linux操作系统。与PC机比较,嵌入式系统的优点可以概括为体积小、成本低、可靠性高、稳定性好及功耗低等,嵌入式Linux源代码开放、系统内核可裁剪、内核网络结构完整,所以选择它作为操作系统。监护平台的界面程序是基于Qt/Embedded设计开发的,Qt/Embedded开源免费,采用Qt/Embedded开发工具,能够使在PC机上开发的应用程序在稍加修改的情况下就能够运行在基于Qt/Embedded的嵌入式平台上,应用程序具有高度的可移植性。系统的远程通信部分采用GPRS远程传输技术,GPRS技术具有传输速率高、覆盖范围广、操作简单等特点,在远程数据传输中具有独特的优势,只需要对GPRS模块进行相应的指令控制就能够实现远程通信。
2 血压测量站点设计
2.1 血压测量模块常用指令
血压测量站点由血压测量板和血压传感器两部分组成,血压测量模块为SUPER NIBP 200A,支持成人、小儿、新生儿三种病人模式,测量范围宽。 SUPER NIBP 200A通过串口与微处理器通信,接收外部命令,完成相应操作,返回系统状态和相应数据。数据格式为起始位+8 位数据位+1 位停止位,波特率设为4 800 b/s。
SUPER NIBP 200A的当前状态可由微处理器通过相应的指令进行控制。
微处理器向传感器发送的命令格式为:
<STX>ab;;cd<ETX>
其中:<STX>为ASCII码的正文起始标志,其值为02;ab为命令代码对应的ASCII码值;符号;为“;”对应的ASCII码值;cd为2 位十六进制校验和对应的ASCII码值,校验和是此前各位数值之和的低8 位,不包括<STX>;<ETX> 为ASCII码的正文结束标志,其值为03。在程序中定义一个结构体,用于存放微处理器发送的指令格式。
SUPER NIBP 200A模块测量方式有自动测量、手动测量和连续测量等,自动测量方式又可以按照周期不同进行细致划分,可设置47 条指令用于控制SUPER NIBP 200A的模块功能。部分指令如表1 所示。
2.2 血压测量流程图
血压测量站点的应用层主要完成血压数据的采集,通过对血压测量模块通信协议和指令的分析,实现血压数据的采集。血压测量流程图如图2 所示。
血压测量站点实物图如图3 所示。
2.3 血氧测量站点设计
血氧测量站点由血氧测量板和血氧传感器两部分组成,实物图如图4 所示。
血氧饱和度SPO2,即血液中血氧的浓度,是血液中被氧结合的氧合血红蛋白的容量占全部可结合的血红蛋白容量的百分比,是反映血液循环系统和呼吸循环的重要参数之一。SPO2 监测是一种无创性技术通过测量所选光波波长的吸收来测定氧合血红蛋白及脉率。测量的具体方法是将指尖部位插入在指套式传感器,使其位于两个发光管和一个光探测器之间,测量时两个发光管交替发光,光探测器接收透射光信号,获取脉搏波然后通过数字处理,根据血氧饱和度的测量模型计算血氧饱和度。
血氧板能够提供快速准确的血氧饱和度和脉率的测量。血氧板通过串口与微处理器通信,数据格式为起始位+8 位数据位+1 位停止位,波特率设为4 800 b/s。血氧板将测量的数据以数据包的形式发送给微处理器,数据包为5 B格式,每秒钟发送60 个包。程序设计中定义一个结构体,用来存放血氧板发送的数据包,血氧板可以测量的生理数据有脉率和动脉血氧饱和度等。
2.4 心电测量站点设计
心电测量板集成了Zig Bee模块CC2530、Wi Fi模块和心电测量模块Mini8001 等,Zig Bee模块实现加入Zig⁃Bee协调器创建的网络。由于心电测量的数据要求实时显示,数据包大,Zig Bee已经满足不了需求,采用Wi Fi模块进行心电数据的传输。心电测量模块主要是用来测量心电数据。模拟心电信号发生器产生模拟人体心电动态信号,顺序产生P波、RS波、T波等正常人的连续心电信号。
2.4.1 心电测量原理
心电监护是检测和预防心律失常的重要手段。心律失常是一种极其常见而又非常重要的心电活动异常状态,常见的综合症状有血液循环失常、心动过缓、心动过速等,严重的甚至会猝死。心电图指的是心脏在每个心动周期中,由起搏点、心房、心室相继兴奋,伴随着心电图生物电的变化,通过心电描记器从体表引出多种形式的电位变化图形(ECG),心脏有节奏的收缩和舒张,使心肌产生的电激动沿着特殊的传导系统下传,产生一系列的电生理变化,通过在体表放置两个电极,获取这些电信号,两点电极之间的电位差,形成一条连续的曲线,这条连续的曲线就是ECG。一个完整的ECG波反映了心脏跳动不同阶段的状态,一般有由P波、QRS综合波、T波和U波组成。
2.4.2 心电测量模块
系统采用Mini8001 心电测量模块通过异步串行通信与微处理器进行通信,数据格式为起始位+8 位数据位+1 位停止位,波特率设为57 600 b/s。发送数据包格式如表2 所示。
基本格式说明:
(1)01H是包开始标志,之后的是数据字节,都大于0x80。
(2)高位字节包含了后面字节的最高位bit7,Bit0是ECG的bit7,Bit1 是心率低字节的bit7,Bit2 是心率高字节的bit7,Bit3 是心率STATUS的bit7,Bit4~Bit6 没有使用,Bit7 固定是1。
(3)ECG心率低字节、心率高字节,它们的Bit7 固定为1,数据的bit7 在高位字节中:
心率=心率高字节×256+心率低字节
在程序中定义一个结构体用来存储心电测量模块测量的数据。
心电测量站点程序设计主要是对Zig Bee协议栈的应用层设计,在应用层需要完成心电数据的采集和传输。心电数据是实时显示,采用Wi Fi传输。心电测量模块Mini8001 将模拟心电信号发生器产生的数据发送给Wi Fi模块。心电数据显示流程图如图5 所示。
2.5 远程监护系统界面设计
远程监护系统监护平台界面程序是基于嵌入式Linux操作系统平台,使用Qt Creator软件设计实现显示和存储数据功能。界面设计分为欢迎界面、显示界面、远程通信界面和数据库存储界面。首先进入欢迎界面,延时3 s后进入到显示界面,此时给各个测量站点上电,可以将测量的生理数据显示在界面上。进入远程通信界面,执行相应操作可将生理数据传输到远程终端,进入数据库存储界面可查看测量历史数据。显示界面显示测量的生理数据,并且提供到各个界面的跳转功能。
2.5.1 监护系统界面设计工作流程图
血氧和脉率的数据通过血氧测量站点测得,血压数据通过血压测量站点测得,这两者都是通过协调器串口传送到主控监护平台。测量的心电数据通过Wi Fi直接传送给主控监护平台,并以实时曲线的方式显示。监护系统界面设计工作流程图如图6 所示。
2.5.2 远程通信功能
远程通信界面模拟手机的基本功能,实现了对测量数据的远程发送。设置0~9 十个数字键,按下相应的按钮,就会在对应的文本框中显示相应的数字。利用信号和槽机制,按下按钮激活click()信号,执行相应的槽函数。对GPRS模块进行AT指令的控制。当按下send⁃Msg按钮时,click()信号被触发,则调用相应的槽函数gprs_send_message()。
当测量数据上传到监护平台后,在显示界面的相应位置显示出来,同时将数据存储到数据库中,方便医生和病患日后查看。系统中的数据库是针对某个病人设计的,数据存储量较小。使用数据库软件设计生成数据库文件look_history.db,并将该文件拷贝到应用程序工程中。在界面程序中,需要添加SQLITE数据库驱动,并且将数据库名称设置成需要的数据库文件名。将远程监护系统的程序在虚拟机的Fedroa14 环境下编译,将生成的可执行文件yuancheng和数据库文件look_history.db通过SD卡拷贝到开发板目录/bin,改变这两个文件的可执行权限,编写脚本文件setqt4env,配置Qt4.7 的环境变量。将此应用程序设置成开机自启动,将文件/etc/init.d/rc S中的/bin/qtopia &替换成需要执行的程序。这样,每次开机,程序就会自动执行并进入到远程监护系统的欢迎界面。搭建好远程监护系统,系统上电,各测量站点和协调器上电,等待几秒,待Zig Bee组网成功后,依次按下各测量站点的测量按键进行测量,每个站点测量完成后将数据发送给协调器,如果此时点击“远程通信”按钮,进入远程通信界面如图7 所示。
远程通信界面中短信编辑区可以显示测量数据,在电话号码编辑区输入手机号,点击“send Msg”按钮,将测量信息发送出去,或者点击“call”按钮,建立通话连接。如果点击“历史记录”按钮,进入数据库界面,发现已经将测量的数据存入了数据库中如图8 所示。
3 结语
远程监护系统的设计研究具有十分重要的意义。对患者的生理参数可以进行实时监测,并通过无线网络将数据传送至主控监护平台,主控监护平台对数据进行实时处理和分析。通过主控监护平台的显示屏随时了解健康状况。远程监护借助于ARM处理器、传感技术和现代无线通信技术,是一种体积小、功耗低、实时安全的便携式人体健康参数无线监测系统。对正常人的生理参数进行监护,可以评估个人的健康状况,适时调整生活习惯,从而达到预防疾病的目的。
摘要：文中阐述远程监护系统总体方案,描述远程监护系统节点结构图和节点组网功能。说明血压测量站点设计、血压测量模块命令和血压测量流程图,并进行血氧测量站点和心电测量站点设计。以S5PV210为核心的Tiny210嵌入式平台,采用Linux操作系统,基于Qt Creator软件进行远程监护系统界面设计。将测量的生理数据显示在界面上。ZigBee网络能够接收并传递测量的生理数据,监护平台的图形界面能够正常显示接收的生理数据,实现对心电数据的实时曲线的绘制,并且能够实现数据的存储和远程通信的功能。
关键词：血压测量,心电图,ZigBee网络,远程通信,嵌入式系统
参考文献
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生理参数监护仪 篇3
由于平均寿命的增长和人口出生率的下降,使世界人口老龄化问题凸显。老年人慢性病和退化性疾病需要长期追踪与治疗,但多数病人不可能长期留在医院治疗,而是采取了定期回院复诊的治疗方式,缺乏长期有效的病情监控与护理,既浪费了病人往返医院的时间和金钱,也增加了病人的精神压力。特别是有些慢性病需要监测发病时的生理参数,此外多数病人具有自由活动的能力,但现有的监护方式使得病人被束缚于医院和病床上[1]。远程监护是指利用信息技术实现对病人生理参数的远距离监护[2]。多生理参数远程监护系统可使患者在社区或家里得到医院同样的服务,对提高我国基层医疗单位的医疗保健水平有重要意义。生理参数的远程监护目前已成为生物医学工程领域的研究热点[3,4,5,6]。
随着现代通信技术的高速发展及其在医疗领域的广泛应用,给远程监护的研究带来了新的发展[7]。除心电以外,临床上其他重要的生理参数:血压、体温、血氧饱和度、呼吸波等也成为远程监护的内容,使远程监护系统逐渐趋于完善。
1 多生理参数远程监护系统发展现状
随着网络通信技术高速发展,这种先进技术被越来越多的应用于远程监护领域。目前的研究主要集中在基于Internet和无线通信网的远程监护系统的开发。
1.1 基于Internet的远程监护
目前有些远程监护系统通过电话线连接到监护中心服务器上[8,9,10],由于电话网的普及,这种方法被广泛的应用。
重庆大学刘细亮等人利用VC++搭建一个软件平台[8],能够在平台内实现心电信号的实时图像传输,医疗监护人员能够在系统监护终端实时看到客户端检测到的心电图并进行分析,以便及时给对方提出建议,达到远程医疗监护的目的。通过VC++编程,建立了一个客户/服务器模型,把家庭和医疗中心相连接,在远程诊断的基础上,程序的家庭端可与监护仪器相连,并从串口实时读入采集的数据,医疗中心端对接收到的数据可以实时地进行初步预处理,并存入数据库。另外,将医疗中心端软件和中心数据库链接,方便查找患者的历史信息,以能做出更准确的诊断。监护软件分为家庭端和医疗中心端,家庭端通过电话线连接到Internet上,可以选择不同的医疗中心,而医疗中心则通过自己的局域网与Internet相连接,也可以连接多个家庭。
家庭端通过电话线连接到Internet上,监护数据的传输速度较慢。近年来,随着计算机网络的日益普及,各种新的、更高带宽的接入方式不断进入日常生活,所需费用也逐渐低廉,为远程医疗、远程监护等提供了良好的基础支持[11]。
1.2 基于无线通信网的远程监护
基于Internet的远程监护系统由于其设备的局限,只能应用于固定环境,使得受监护人群的活动范围仍然受到限制。此外,系统必须是可以接入Internet的工作站或PC机,从而造成较高的功耗和成本[7]。像心电这样重要的生理参数,需要随时监护,仅仅依靠该系统进行监护仍然不能体现出系统的优势。因此,基于无线通信网的心电远程监护系统日益成为研究的重点。
基于无线通信网的远程监护系统主要由监护终端、无线远程传输网络和医院或社区监护中心组成[12]。近年来,随着生物医学传感器的小型化[13],用于采集和传输生理数据的监护终端趋于小型化,产生了便携式生理信号采集器。与无线远程传输网络结合起来,使患者可以在一定范围内自由移动,而不必受监护装置的限制[13,14]。当前较为常见的无线通信技术有CDMA[10]、GPRS[12,14]以及蓝牙技术[15,16]等。
1.2.1 基于GPRS的无线远程监护。
GPRS(General Packet Radio Service)是通用分组无线业务的简称,它是在GSM系统基础上发展出来的一种新的承载业务。与原有的GSM系统相比较,GPRS在数据传输上进行了彻底的革新。GSM是一种电路交换系统,而GPRS是一种分组交换数据承载和传输方式,因此,GPRS在数据业务的承载和支持上具有非常明显的优势,特别适用于间断的、突发性的或频繁的、少量的数据传输,也适用于偶尔的大数据量传输。
基于GPRS移动通信网的心电监护是一种新型长时间心电监护系统,由于GPRS网络可以支持点对点连接,因此两个GPRS监护终端可以经由移动网连接进行通信,使患者与医生或家属之间可以直接进行沟通。患者还可以通过GPRS网接入Internet网来与监护中心进行通信[17]。
高凤梅等人提出了一种基于GPRS的嵌入式多生理参数远程监护系统设计方案[12]。该监护系统分为三部分:监护终端,无线远程传输网络和医院或社区的监护中心。监护终端完成心电、心音、血压、体温、呼吸等多生理参数数据的采集、分析和显示,有异常时报警并向监控中心发送数据。无线远程传输网络采用已存在的GPRS和Internet网络。医院或社区监护中心采用装有监护软件并接入Internet的PC机接收数据和分析显示,并给出诊断意见、治疗方案或采取救助措施。系统整体框图如图1。监护终端采用嵌入式系统来实现,选用基于ARM 9内核的S3C2410作主处理器,它低功耗,高性能,小尺寸,外围接口丰富,内含MMU Memory Manage Unit,适合高端的嵌入式系统的应用。S3C2410上运行ARM-Linux嵌入式操作系统。GPRS通信模块选SIM300,是目前性价比较高的GPRS模块,与S3C2410通过串口相连。
1.2.2 基于蓝牙技术的无线远程监护。
蓝牙技术是目前应用比较广泛的一种近距离无线传输技术,随着其市场化进程的推进,标准化程度越来越高[18]。蓝牙技术是一种开放性的短距离无线数据和语音通信的全球规范,可用于取代各种医疗仪器之间繁杂的电缆连接。蓝牙工作于2.4GHz国际通用ISM(industry scientific and medical)频段,为避免其他无线通信系统以及蓝牙设备之间的相互干扰,采用了跳频技术frequency hopping进行数据传输。蓝牙的跳频速度为1600hops/s,即每隔625μs改变一次通信频道。相比其它工作在相同频段的系统,蓝牙跳频更快。蓝牙技术可以主动检测到通讯范围内的其他蓝牙设备并由用户决定是否连接,支持点对点或点对多点的连接,设备自身具有组建临时网络的能力,不需要任何服务器[19]。目前,基于蓝牙通信的远程监护系统研究逐渐成为热点。蓝牙技术具有跳频快、数据包短、功率低、稳定、抗干扰能力强、辐射小等特点,适用于从医疗设备直接自动收集患者信息并通过网络传输到数据库,远程实时监护患者情况[20],为远程监护提供了另一技术条件。
陈轶炜等人设计了一种基于蓝牙通讯的便携式心电监护系统[15],系统由心电采集盒与家庭端的掌上电脑组成(如图2所示)。心电采集盒以MSP430单片机为核心来控制心电数据的采集与放大,通过BCM-03蓝牙模块将心电数据发送到掌上电脑。掌上电脑作为家庭端的设备,在对心电波形进行显示、分析和存储的同时,还可通过modem拨号上网或者通过WIFI连接到无线局域网与远程医疗中心站通讯,实现心电图远程监护的功能。
Fahim Sufi等人设计了一种基于移动通信网的远程监护系统[19],此系统还处于实验阶段。这种远程监护系统主要包括病人中心端(PCP)和医生中心端(DCP)以及移动通信网络(MGWS)。病人端采用PDA和移动电话。病人端数据采集处理程序采用C#语言编写,在.NET平台上进行开发。还可通过上网或者Wi Fi等连接到无线局域网与远程监护中心站通讯,实现生理参数的远程监护。
1.2.3 基于CDMA的无线远程监护。
CDMA是在扩频通信技术上发展起来的一种新的无线通信技术。CDMA比其他通信系统有非常重要的优势:(1)覆盖范围广CDMA系统理论上覆盖半径是GSM系统的2倍;(2)系统容量大在相同的频谱利用率条件下,CDMA系统的容量是GSM系统容量的4~5倍;(3)绿色环保为了克服“远近效应”,CDMA系统采用了功率控制(Power Control)技术,移动台的发射功率尽可能小;(4)频率利用率高由于CDMA系统采用不同的伪随机码对用户信号进行调制,从频域的角度看,所有信号的频谱是重叠在一起的,其频谱的利用率非常高;(5)隐蔽性和保密性好扩频调制后信号频谱近似为白噪声,具有良好的保密性能;同时,扩频增益越大,扩频信号占用的带宽越宽,相应的功率谱密度越低,因此具有良好的隐蔽性;(6)建网成本低CDMA网络覆盖范围大,系统容量高,所需基站少,降低了建网成本[21]。由于其独到之处,即使在蓝牙、GPRS等无线通讯技术风靡的今天,CDMA仍然在全球占有一席之地,并且被确立为3G家族标准的基本技术。
目前,CDMA已应用于远程监护系统的研究。基于CDMA网络的远程心电监护系统充分利用了CDMA网络覆盖的广泛性和Internet网在医院的普及性,能够使病人在CDMA网络覆盖范围内,实时地从前端移动监护仪获取远程心电数据,并通过CDMA网络将数据上传到医院的中央监护系统[22]。
周玉彬等人设计了基于CDMA的无线远程监护系统[23]。本系统由若干便携机和中央工作站接收系统组成。每个便携机利用CDMA 1X无线通讯网络,将采集到的人体生理监测信号通过广域的Internet网络传送到的特定的中央工作站,中央工作站接收并记录、分析、保存每一个便携机的数据。无线监护便携机采用Philips 2138 ARM7系列CPU、用于存储显示来自采集模块的波形和参数,数据发射模块采用DT-GS800 CDMA。中央工作站接收系统软件主要包括数据采集存储、数据显示和数据管理以及分析等功能,系统结构功能图如图3所示。
2 小结与展望
多参数监护仪常见故障排除 篇4
1 心电故障
1.1 故障一
1.1.1 故障现象
心电波形干扰大，数值不准。
1.1.2 分析与检修
(1)检查仪器是否接地线，接地端子必须接专用地线并把此线真正接地。有时用户把地线接在病床或湿棉球上，这是不对的，应该把接地线一端接到监护仪的接地端子上，另一端接至大地。如果接在暖气片或水龙头上也可临时使用，但必须把表面的漆刮掉再夹上夹子。
(2)查看患者皮肤是否清洁，要用电极砂片轻擦除去皮肤屑和油脂体汗等。清洁皮肤时不可用纯酒精，因为会增加阻抗。
(3)电极质量不好或贴的位置不准。
(4)调整滤波方式，特别是在手术室中使用时最好调整到“手术”方式。在诊断方式下显示的是经过滤波的ECG波;监护方式会将可能导致报警的伪差滤掉;在手术室中手术方式能减少来自外设备的伪差与干扰。
(5)如果患者有严重的房颤时，数值波动比较快，应以波形和患者的实际情况为准。
1.2 故障二
1.2.1故障现象
心电波形不出，显示导联脱落。
1.2.2 分析与检修
(1)切换到其他导联查看是否出波形。
(2)电极质量不好或和皮肤接触不好。注意一定不能使用过期的电极片。
(3)如用3根导线时(RA、LA、LL)，只能监护标Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ3个导联，其他导联不出波形。
(4)心电导联线有断线或连线，内接线有断线或氧化。
(5)心电模块故障。
1.3 故障三
1.3.1故障现象
心电波形不出，不显示导联脱落。
1.3.2分析与检修
(1)是否将导联选在GND上。
(2)心电模块或多功能卡出现故障。
2 呼吸波形故障
2.1 故障现象
仪器未接地。
2.2 分析与检修
(1)电极质量不好，与皮肤接触不好或贴的位置不准(呼吸波形不好应调整导联线的位置)。
(2)患者呼吸太微弱、太胖、太瘦等都有可能影响波形。
(3)当波形很小时，应适当调节增益以提高呼吸率的准确度。
3 血氧故障
3.1 故障一
3.1.1故障现象
监护画面显示“探头脱落”字样。
3.1.2 分析与检修
(1)发射管闪应是接收管坏或连线断，多在线管连接处。
(2)发射管不闪应是发射管坏或连线断，多在线管连接处。
(3)若能测出血氧波形但测不出数值，多为线管连接处氧化或一只管老化。
3.2 故障二
3.2.1 故障现象
仪器接血氧探头的情况下，测不出血氧波形及数值时，画面不显示“探头脱落”字样。
3.2.2 故障分析
出现上述现象主要是主机内部连线或模块有问题。
3.3 故障三
3.3.1故障现象
血氧值不准确或不出值。
3.3.2 故障分析
指甲不能过长，不能有染色物、污垢或是灰指甲，受试部位循环不良等都会造成血氧值不准确或不出值(如：冻疮等)。
4 血压故障
4.1 故障一
4.1.1故障现象
不充气。
4.1.2 分析与检修
(1)可能是使用者按测压键时间过长，造成连续开始/关闭，从而造成不测压现象发生(因血压测压及停止键是在同一按键上)[3]。
(2)可用“恢复出厂设置操作”恢复或重新开机(若有此功能)。
(3)血压模块故障。
4.2 故障二
4.2.1 故障现象
充气不足，即仪器进行测压时，监护画面压力值充不到所需要的压力值。
4.2.2分析与检修
(1)测压模式是否设定正确。
(2)检查外围附件是否完好，导气管、袖套及接口处是否漏气。
(3)如能排除上述原因，应为内部导气管或血压模块故障。
5 故障维修实例
5.1故障一
5.1.1故障现象
心电波形不出并显示导联脱落。
5.1.2故障分析与处理
根据故障现象初步判断为心电导联线故障，于是就用万用表测量心电导联线有无断线问题。经过反复仔细测量发现每根线都是通的，导联线没有问题。怀疑心电模块出现故障[4]。拆开仪器并把内部清理干净，加电测量仪器主电源，发现主电源12、5 V都正常。测量心电模块直流电源的输入和输出，发现心电模块有12 V输入，但是输出±12 V供电电压不稳定，经过认真分析，判断心电模块上的DC电源可能损坏。找来同样型号无故障的仪器，拆下12 VDC更换后输出电压正常，接上心电导联线测试心电波形也正常，向厂家购买一个DC电源更换后，故障排除。
5.2 故障二
5.2.1 故障现象
按测血压键，发现血压充气泵长时间打充气，但是数值只停留在6 mmHg (1 mmHg=133.322 Pa)左右。
5.2.2 故障分析与处理
根据上述故障现象，初步判断为袖带充气不足，可能是血压袖带或血压延长线漏气的缘故。经过检测血压袖带及延长管并不漏气，把这套配件放在同样型号无故障的另一台仪器上测压正常。拆开仪器，仔细查看内部管路也无漏气处，加电测量血压气泵充放电路，检查气泵电压(12 V)正常，6通管上的相关皮管都不漏气，按测压按键反复充气测试，听到电磁阀处有细微的漏气声并且发现气阀有锈的痕迹，故可判断是电磁阀吸合密封故障。向厂家购买了一个电磁阀更换后，设备恢复正常，故障排除。
参考文献
[1]刘正明.心电监护仪常见故障及检修方法[J].医疗卫生装备, 2007, 28 (4) :74-75.
[2]姚新琴.医用多参数监护仪的原理及故障检修[J].医疗卫生装备, 2007, 28 (4) :81.
[3]陈三旗, 杨俊.多参数心电监护仪SpO 2测量常见故障分析与排除[J].医疗卫生装备, 2007, 28 (10) :87.
浅谈多参数监护仪故障维修 篇5
故障一:监护仪显示屏故障。
一种情况, 开机显示屏显示正常, 但亮度太暗。遇到这种情况可以判定液晶显示屏的背光管故障老化或损坏。用电烙铁焊下后换上同种型号、长度的背光管, 故障解决;另一种情况显示器白屏说明显示屏有供电, 但无主控板的显示信号输入。可在机器后面的VGA输出口外接显示器, 若输出正常, 可能是屏坏或屏到主控板连线接触不良;若VGA无输出, 则是主控板故障。
故障二:无创血压故障。
充气无法达到设定的压力值或者压力值无法维持, 并报“袖带太松或者袖带漏气”首先排除外置血压管和血压袖带漏气。启动血压, 在血压充气过程中, 取下血压管并用手指堵住血压的出气口, 发现血压气泵还是继续工作。怀疑血压泵和电磁阀或者内部管路存在漏气。首先排除气泵, 取下气泵, 直接给气泵直流, 接上血压袖带, 发现袖带的压力正常, 排除了气泵漏气。内部是使用的透明硅胶软管, 如果有异常通常用肉眼就可以观察到。维修重点放在电磁阀上面了, 整个NIBP模块包括有一个快放阀和一个慢放阀。首先用万用表测得给电磁阀的电压值, 供电正常, 并且能听到啪啪声, 电磁阀已经工作了。测量电磁阀的电阻, 两个电阻差不多。我们发现电磁阀内部的弹片上面的泄气气是由一个阀门个一块软硅胶片组成, 发现硅胶片上有脏东西。怀疑是脏物导致阀门不能完全闭合而漏气, 用棉签沾酒精小心擦拭干净后装机使用, 机器血压完全正常。监护仪中的无创血压是各个参数中间使用频率最高的, 因为是机械和电子的结合, 很多情况可以使模块中间的机械部分工作产生变化。
故障三:显示“导联脱落”故障。
首先检查患者身上心电的电极粘贴是否粘贴牢固, 检查心电导联线的钮扣电极, 是否与病人接触良好。然后在确认心电极片贴放位置及质量无问题的情况下, 将此心电导联线与其它机器上的互换, 以确定是否心电导联线故障;如果心电导联线故障, 则用万用表测出开路的电极, 一般开路点多在导联线的连接部分, 用焊铁焊接牢固, 一般即可解决。排除心电导联线和病人心电极故障后, 用心电模拟信号发生器代替病人, 看此时屏幕上是否有心电模拟信号, 如果没有, 可能是参数插座板上的“心电信号线”接触不好, 或心电板、心电板与主控板连接线故障, 最后的原因是主控板故障, 只能维修或更换主控板。
故障四:血氧饱和度显示“探头脱落”。
将手指放入传感器后, 监护仪屏幕上“探头脱落”提示不消失, 初步判断是血氧探头故障, 采用替代法用一完好氧探头接到主机上后测量正常。说明主机工作正常。该探头传感器是由发射和接收组成, 发射器件用波长分别为660nm的红光和960nm的红外光反极性并联, 接收用PIN型光敏二极管。发射端电阻正向电阻应为1.5kΩ, 反向应为1.1kΩ, 接收端正向应为560Ω, 反向应为无穷大。打开探头接口处测量发现接收端电阻的正反向电阻都为无穷大。说明接收端的连线有问题, 在接头处发现断点, 重新连接后, 探头恢复正常。
故障五:呼吸率故障。
显示呼吸率数值有误, 常是零。呼吸率检测方法较多, 最常用的是阻抗呼吸描记法, 该方法通过两个心电图的电极为检测点, 让恒定的低电流高频信号通过胸壁两壁上的检测点, 肺部的阻抗随着呼吸频率而变化, 阻抗的变化使得输出信号电压变化, 这样就检测得到呼吸的波形和数字。另一种较常见的是热敏电阻检测法, 该方法将热敏电阻放在鼻或嘴附近以检测吸气和呼气的温度变化。温度的改变使热敏电阻阻抗改变, 得到一个随呼吸变化而改变的电信号辅出。其它方法有, 感应体积描记术, 采用连接在胸壁上的脉冲转发器产生和检测电磁场中的变化;压力检测法, 将压力敏感胶囊放在腹部以检测由呼吸引起的体表活动。使用阻抗呼吸描记法时, 最重要的是选择好检测点, 使在呼吸过程中二检测点之间的阻抗变化率达到最大值。若二电极相近, 呼吸量小, 阻抗变化很小, 电压值的变化小, 显示呼吸波形近似呼吸, 若鼻夹不紧产生漏气, 呼出的气体未从热敏电阻通过, 测的呼吸有误。长期监护病人不舒服。排除方法:按正确操作方法执行, 选择检测点或放置好热敏电阻以免外界空气干扰。
以上所述只是临床上最常有的监护参数和最常见的故障现象分析, 另外其它不经常使用的监护参数或电路故障末做分析。仅供大家参考。
参考文献
[1]吕文标, 等.多参数监护仪测量原理及使用[J].医疗设备信息, 2001 (5) :21.
[2]姜远海, 等.临床医学工程技术[M].北京:科学出版社, 2002.
多参数监护仪的质量检测 篇6
1 监护仪的质量检测
多参数监护仪的检测主要有性能检测和电气安全检测。
1.1 检测设备
我院购进美国Fluke公司生产的Pro Sim8型生命体征模拟器和ESA612型电气安全分析仪,可以分别对多参数监护仪性能和电气安全进行检测。
1.2 监护仪的性能检测
监护仪技术参数众多,标准6参数为心电图、呼吸、无创血压、血氧饱和度、脉搏、体温,此外可选的参数为有创血压、呼吸末二氧化碳、麻醉气体、心输出量(有创和无创)、脑电双频指数(BIS)等。在实际工作中如对其全部参数进行检测,常常是不实际的。决定多参数监护仪性能的核心参数及其在临床中使用的常规参数是心电图、呼吸、无创血压及血氧饱和度这4类参数,因此可以认为对这4类参数进行测试,就可以判断监护仪的性能状况。另外还要对监护仪进行声光报警检测、上下限报警检测、静音功能检测等性能检测。
1.2.1 监护仪的外观检查
首先查看监护仪的铭牌信息,应标有:仪器名称、制造厂家、型号、出厂编号、生产日期等信息,然后查看外壳是否破损,最后查看开关、按键、旋钮触摸屏等是否可以正常对监护仪相关参数进行设置。
1.2.2 心电检测
连接好模拟仪与监护仪,设置监护仪上的心率来源为心电,依次检测临床常用心率信号30,60,100,120,180次/min等的示值,观察监护仪上显示的波形是否与模拟器显示的波形一致,记录下实测心率数值并计算误差。
误差=(实测值-标准值)/标准值×100%
另外可以通过设置模拟器产生心动过速、室颤等心律失常信号,查看监护仪有无心律失常显示及声光报警来检测监护仪的心律失常功能。
1.2.3 呼吸频率检测
连接好模拟仪与监护仪,设置模拟仪产生的呼吸频率15,20,40,60,80等示值并记录下实测呼吸频率值并计算误差。
误差=(实测值-标准值)/标准值×100%
注意:如果监护仪上没有呼吸频率示值,则按“SPECIAL FUNC”键选择呼吸选项,设置呼吸频率检测的导联(“LA/LL”),即可正常显示。
1.2.4 无创血压检测
连接好模拟仪与监护仪的血压管路(不同型号的监护仪需要选择相应连接管接头),依次设置60/30(40)mm Hg、80/50(60)mm Hg、100/65(76)mm Hg、120/80(93)mm Hg、150/100(116)mm Hg等不同的压力值,然后进行检测,并记录下实测无创血压值并计算误差。误差=(实测值-标准值)/标准值×100%。
1.2.5 血氧饱和度检测
将Pro Sim SPOT血氧饱和度检测仪连接在Pro Sim8型生命体征模拟器上,把监护仪血氧饱和度探头夹在血氧饱和度检测仪上,不同品牌厂家使用的血氧探头参数不一样,需要选择恰当的探头类型(Nellor、Masimo、Philips、Mindray等),再设置血氧饱和度数值,分别为85%、88%、90%、98%、100%,并记录下实测血氧饱和度值并计算误差。误差=(实测值-标准值)/标准值×100%。
1.3 监护仪的电气安全检测
根据GB9706.1-2007《医用电气设备第一部分:安全通用要求》,监护仪的电气安全级别最高,其应用部分CF型(预期直接作用于心脏),血压、呼吸部分为B型应用部分。监护仪的电气安全非常重要,直接关系到患者和医护人员的生命安全,因此定期对监护仪进行电气安全检测可有效地防止安全事故的发生。
1.3.1 电源电压
监护仪电源电压正常应为交流220 V,对于使用稳压电源或UPS供电的监护仪,可以直接对稳压电源或UPS输出的电压进行测量,如果发现电源电压不在正常范围、火线零线接反、地线断开等要及时维修电源[2]。
1.3.2 保护接地阻抗
用电气安全分析仪测试表笔连接被检测监护仪保护接地,检测前先按“Zero Leads”键进行电阻清零后进行保护接地阻抗测量,其测量结果应不大于200 mΩ。
1.3.3 绝缘阻抗(电源一地、应用部分一地)
绝缘阻抗检测是对被测监护仪施加最高500 V电压,检测绝缘部分之间的漏电流,来测试在规定时间内监护仪的绝缘性能。
用电气安全分析仪测试表笔连接被测试监护仪表面的金属部分或用监护仪的导联线连接到电气安全分析仪的ECG接头上,按“MΩ”键,进行绝缘阻抗(电源-地)或者绝缘阻抗(应用部分-地)的测试。
1.3.4 对地漏电流
对地漏电流是指由网电源部分穿过或跨过绝缘流入保护接地导线的电流(保护接地是把仪器的外壳进行接地以防止电击的一种保护方法),如果对地漏电流过大,表明设备内部绝缘部分破损,存在安全隐患。
连接好电气安全分析仪和监护仪的电源线,按“μA”键,选择“Earth”进行测量,对地漏电流检测。这项检测需要测试“电源正常状态、正常状态电源反向、断开一根电源线、断开一根电源线电源反向”这4种情况的数据。
1.3.5 外壳漏电流
外壳漏电流是指正常使用时医护人员或患者可能触及的外壳或外壳部件(应用部分除外),经外部导电连接而不是保护接地导线流入大地或外壳其他部分的电流。外壳漏电流中测量的是监护仪外壳经由人体导出的电流。若外壳漏电流过大,当医护人员或患者接触到监护仪外壳时,就会有过多的电流通过人体,引起电击事故。
用电气安全分析仪测试表笔连接被测试监护仪表面的裸露金属部分,按“μA”键,选择“Enclousure”进行测量,这项检测需要测试“电源正常状态、正常状态电源反向、断开一根电源线、断开一根电源线电源反向、断开一根地线、断开一根地线电源反向”这6种情况的数据。
1.3.6 患者漏电流
患者漏电流是指从应用部分经患者流入地的电流。或是由于在患者身上意外出现一个来自外部电源的电压而从患者经F型应用部分流入地的电流。由于患者经应用部分与设备直接相连,如果漏电流超标,极易对患者造成伤害。
用监护仪的应用部分(心电导联线)连接到电气安全分析仪的ECG接头上,按“μA”键,选择“Patient Auxiliany”,通过按方向键选择导联,进行测试。这项检测需要测试“电源正常状态、正常状态电源反向、断开一根电源线、断开一根电源线电源反向、断开一根地线、断开一根地线电源反向”这六种情况的数据。
1.3.7 患者辅助漏电流
患者辅助漏电流是指正常使用时,流入处于应用部分之间的患者的电流,此电流预期不产生生理效应。
用监护仪的应用部分(心电导联线)连接到电气安全分析仪的ECG接头上,按“μA”键,按“MORE”再按“Select”进入患者辅助漏电流检测,选择“Patient”,通过按方向键选择导联组合或单个导联,进行测试。这项检测需要测试“电源正常状态,正常状态电源反向,断开一根电源线,断开一根电源线电源反向,断开一根地线,断开一根地线电源反向”这6种情况的数据。
2 检测后的处理
通过对监护仪的质量检测,发现影响质量检测主要是心电导联线破损或者断裂、血氧探头老化损坏、血压袖带破损漏气或者袖带黏度不够捆绑不紧等附件问题,通过更换附件后一般都可以通过检测。
影响电气安全检测情况主要有:对地漏电流超标,检查发现是电源线地线断开,更换电源线后可以通过检测;外壳漏电流超标,检查发现是电源板地线虚焊,对虚焊点进行补焊后可以通过检测;接地阻抗大,检查发现是监护仪使用年限较长接地端子表面氧化,更换接地端子或者去除表面氧化后可以通过检测[3]。
3 小结
我院于2012年和2015年先后两次通过的JCI认证,按照JCI要求我院对多参数监护仪做了风险评估,得出多参数监护仪属于中风险设备,每年至少检测1次。我们采用PDCA的方法对新购入监护仪进行验收检测、修后检测与定期检测相结合的方式对全院的多参数监护仪进行检测。在对多参数监护仪检测后由质控检测工程师填写检测报告,对检测合格的多参数监护仪粘贴测试通过标签,只有通过检测的多参数监护仪才可以投入临床使用。
参考文献
[1]美国福禄克公司著,卫生部医院管理研究所组织翻译.临床工程指引:医疗仪器设备临床应用分析评估[M].北京:中国计量出版,2009.
[2]刘晓雯.多参数监护仪的质量控制对应用安全的影响[J].中国医疗设备,2010,25(8):103-104.
多参数监护仪的质控及分析 篇7
医疗设备质量控制的目的是运用管理和医学工程技术手段确保临床应用质量和患者安全,提高医院综合效益。为贯彻实施《军队卫生装备质量控制实施通用要求(试行)》和《卫生装备质量控制检测规范(试行)》,促进医院卫生装备质量控制管理的建设,达到医院卫生装备质量可靠、安全有效的目标,根据军队卫生装备质量检测技术规范,作为首批列入卫生装备质量控制的项目,从2008年起每年对全院多参数监护仪进行检测和质量控制,同时开展新设备入院验收鉴定和维修后检定。严格按照检测规范操作,对每台设备进行年度检测建档,确保军队卫勤保障和医疗工作的安全、稳定开展。对于被质控和计量的设备,做到未检定合格的不能用于临床、未经过培训的人员不能操作设备[1]。
监护仪是经典的医疗设备,它可实时监测患者的生命状态,是危重患者救治所必需的仪器,在医院中起着重要的作用。通过24 h对患者心电、心率、血压、体温、呼吸及血氧饱和度等生理参数的监测、存储、显示和分析,对超出设定范围的参数发出报警,提醒医护人员及时进行抢救。
2 监护仪质控结果
目前,我院共有飞利浦、通用(GE)、日本光电、北京福田、深圳迈瑞、广东宝莱特等品牌多参数监护仪100多台,使用的多参数监护仪质控检测设备为:美国福禄克PS420多参数患者模拟器,美国福禄克BP Pumn 2L无创血压分析仪,美国福禄克Index 2XLFE血氧饱和度检测仪。根据临床医疗需求,采取科室送检和床旁检测的方式,2009年度共检测多参数监护仪100多台。
3 质控结果分析
通过质控和检测,29台监护仪不合格,存在问题见表1。
注:1 mm Hg=133.322 Pa
其存在的问题主要有:(1)监护仪用的心电导联线、血压袖带、血氧指套/夹均属于耗材,由于实行成本核算,科室从经济效益考虑,更换不及时,5导联心电导联线折断1根或2根,造成心电仅能测一个导联,呼吸数值测不出。(2)血压袖带漏气,造成血压测不出,监护仪多次充放气或高压测不出。(3)有的科室为减少成本,将台式血压计袖带接到监护仪上使用,致使血压值比标准监护仪血压袖带血压值偏差20~30 mm Hg。(4)血氧指套、指夹损坏,无法稳定地套夹在指端,使得连线接触不良,致使血氧波形、血氧值测量不准确或时有时无。(5)个别机型开机后,血氧指套静止放置情况下(未连接患者),血氧基线就开始波动,并无法形成稳定基线,此种情况属于设备设计缺陷。在检测过程中,原装进口耗材与国产替代耗材的检测数值并无明显差别,说明国产耗材技术达到要求。
监护仪的正确使用和维护,对患者生理参数的准确测量、提高设备的使用率和完好率具有非常重要的作用。目前,医院受编制影响,临床医护人员配备少,无法做到专人操作和保养,这就需要工程人员定期到科室对医护人员进行设备操作培训,在实际使用中应注意以下几点[2]:
(1)心电的监护。心电电极尽量安放在皮肤组织柔软的部位,安放时先用酒精擦去皮肤上的油腻汗迹。必要时先用电极片上的小砂片磨掉患者皮肤上的角化层,用酒精擦干净,再贴上电极。如要用心电导联来提取呼吸波,则应将用来提取呼吸信号的2个导联电极在胸廓上的左右位置拉开一定距离,否则呼吸信号可能很弱,患者呼吸较浅时无法进行呼吸计数。
(2)血氧饱和度的监护。不能将血氧探头安放在带有任何动脉导管或静脉输液管的肢体上。环境中要避强光,否则会使探头的光敏元件的接收值偏离正常范围。不能将血氧探头和无创血压袖带安放在同一肢体上。
(3)无创血压的监护。为提高测量准确性,测量时患者肢体尽量避免移动。根据患者年龄,设置监测患者成人、儿童、婴儿,并使用相应大小袖带。天气冷时患者穿的衣服较多,如果不把衣袖脱掉,而是卷起来,则不但袖带无法安放到位,而且待测动脉的血供也要受影响。同手工测量血压一样,如果测量时患者戴有测量袖带的肢体与心脏不在同一水平上,测量值就需要校正。
(4)呼吸的监护。利用心电的2个电极,测量患者呼吸时胸廓的阻抗变化。这种方法的缺陷是它不能发现患者的胸廓虽有活动但气道阻塞没有呼吸气流的危险情况。另外,呼吸信号会受到心电信号的干扰。
4 监护仪的维护和保养
多参数监护仪是一种自动化、智能型仪器,它对保障危重患者的生命安全起着很重要的作用。在日常使用中,应注意防尘、防潮、防热、防振、防腐蚀,使机器达到最佳的工作状态[3]。
在实际使用和质控中,发现临床科室对监护仪的保养和维护不利,比如:主机外壳有各种液体痕迹;显示屏存在指痕、油渍和刮痕;电缆、传感器、袖带等仪器的所属附件没有清洁,有的电缆由于长期使用外皮剥落,只用胶布缠绕,极不卫生;电缆连接处各种血渍、污渍可见,既影响设备测量参数的准确性,又达不到防止交叉感染的要求。
监护仪在使用中如果正常操作,主机硬件故障是较少出现的,但有时一个小的失误会引起较严重的损失。例如,我院一套飞利浦一拖6中央监护系统,由于设备带电源接口少,护士需要给患者用输液泵,想通过一个4孔接线板,使用2套设备。在监护仪未关机的情况下,将监护仪电源线拔下,直接插到接线板上,后来发现接线板中掉入一个金属异物,插头一插上,引起接线板短路打火。在重新通电后发现,该台监护仪出现DSN故障,主机无法连接心电、血氧、血压模块,同时该套系统中除一台未开机的监护仪外,其余4台主板网络模块全部损毁,监护仪与中央站主机连接的网络集线器(ACC)0~8口损坏,无法连接到中央站,可能是因为异常断电和异常电脉冲通过网线将设备硬件损坏。
参考文献
[1]余璐,刘晓雯,邓厚斌,等.医疗设备质量控制体系的构建与实施[J].中国医疗器械杂志,2010,34(3):224-226.
[2]陈军,李勇.GE监护仪的正确操作及常见故障解决[J].医疗卫生装备,2009,30(12):122.