第六章 呼吸功能監(jiān)測

1、第六章第六章 呼吸功能監(jiān)測儀器呼吸功能監(jiān)測儀器 第一節(jié)第一節(jié) 氣道壓監(jiān)測氣道壓監(jiān)測 在正壓通氣情況下，必須進(jìn)行氣道壓監(jiān)測。過高的氣道壓容易造成肺泡損傷和心輸出量的降低。l一、U形管水柱優(yōu)點(diǎn)優(yōu)點(diǎn)：結(jié)構(gòu)簡單：結(jié)構(gòu)簡單, ,使用方便使用方便, ,精確可靠精確可靠, ,常用于校正壓力測量儀。常用于校正壓力測量儀。缺點(diǎn)缺點(diǎn)：由于水的慣性，動(dòng)態(tài)特性差。：由于水的慣性，動(dòng)態(tài)特性差。 二、機(jī)械壓力表二、機(jī)械壓力表波紋管壓力表波紋管壓力表波頓管式壓力表波頓管式壓力表三、壓力傳感器三、壓力傳感器壓力傳感器壓力傳感器：是一種能感受壓力，并按一定規(guī)律：是一種能感受壓力，并按一定規(guī)律將壓力轉(zhuǎn)換為電信號(hào)的器件或裝置。將壓

2、力轉(zhuǎn)換為電信號(hào)的器件或裝置。特點(diǎn)特點(diǎn)：體積小、精度高、慣性?。后w積小、精度高、慣性小, ,可用于持續(xù)監(jiān)可用于持續(xù)監(jiān)測氣道壓。測氣道壓。第二節(jié)第二節(jié) 通氣容量監(jiān)測通氣容量監(jiān)測一、肺活量計(jì)一、肺活量計(jì)工作原理：首先打開排氣管，關(guān)閉進(jìn)氣管，使鐘罩下降將內(nèi)部的氣體全部排出，然后排氣管關(guān)閉而進(jìn)氣管打開。呼出氣體經(jīng)進(jìn)氣管進(jìn)入鐘罩氣室，在氣流作用下，鐘罩上升，根據(jù)鐘罩位置即可確定通氣容量。特點(diǎn)：結(jié)構(gòu)簡單、使用方便、讀數(shù)直觀，但體積笨重、不能自動(dòng)記錄。 記錄儀 呼吸氣 鐘罩 水 二、速度通氣量計(jì)二、速度通氣量計(jì)基本原理：先測量通過固定截面積的氣體運(yùn)動(dòng)速度，然后乘上橫截面積，得到流量，對(duì)流量進(jìn)一步積分，即可得到

3、吸入、呼出量?；痉N類：差壓式、轉(zhuǎn)子式、應(yīng)變計(jì)式、熱傳導(dǎo)式、超聲式等。一、一、WrightWright呼吸量計(jì)呼吸量計(jì)l1、葉輪式、葉輪式 Wright呼吸量計(jì)呼吸量計(jì)原理：原理：呼出氣經(jīng)導(dǎo)流器呼出氣經(jīng)導(dǎo)流器以切線的方向吹動(dòng)葉輪以切線的方向吹動(dòng)葉輪旋轉(zhuǎn)，在一定的測量范旋轉(zhuǎn)，在一定的測量范圍內(nèi)，葉輪的轉(zhuǎn)速與氣圍內(nèi)，葉輪的轉(zhuǎn)速與氣體流速成正比。葉輪通體流速成正比。葉輪通過齒輪累計(jì)機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)表過齒輪累計(jì)機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)表盤指針偏轉(zhuǎn)，由表盤指盤指針偏轉(zhuǎn)，由表盤指針指出氣體容量。針指出氣體容量。l優(yōu)點(diǎn)：優(yōu)點(diǎn)：不需電源，可手持或安裝在呼吸系統(tǒng)中，不需電源，可手持或安裝在呼吸系統(tǒng)中，是可靠的呼吸量測量儀器，特別適合測

4、量潮氣量是可靠的呼吸量測量儀器，特別適合測量潮氣量或分鐘通氣量?；蚍昼娡饬俊缺點(diǎn)：缺點(diǎn)：由于葉輪的運(yùn)動(dòng)慣性和轉(zhuǎn)軸與軸承間摩擦由于葉輪的運(yùn)動(dòng)慣性和轉(zhuǎn)軸與軸承間摩擦力矩等因素，力矩等因素，Wright通氣量計(jì)在通氣量高時(shí)，讀通氣量計(jì)在通氣量高時(shí)，讀數(shù)偏大，而在通氣量低時(shí)，讀數(shù)偏小。呼吸氣濕數(shù)偏大，而在通氣量低時(shí)，讀數(shù)偏小。呼吸氣濕度影響儀器測量精度。度影響儀器測量精度。l2、電子式葉輪呼吸量計(jì)、電子式葉輪呼吸量計(jì) 采用光電法測量葉輪轉(zhuǎn)數(shù)，即在其內(nèi)部裝有發(fā)采用光電法測量葉輪轉(zhuǎn)數(shù)，即在其內(nèi)部裝有發(fā)光光源和光電接收器，利用葉片在旋轉(zhuǎn)過程中對(duì)光光光源和光電接收器，利用葉片在旋轉(zhuǎn)過程中對(duì)光束的切割進(jìn)行脈

5、沖計(jì)數(shù)。束的切割進(jìn)行脈沖計(jì)數(shù)。 根據(jù)單位時(shí)間的脈沖數(shù)和累計(jì)脈沖數(shù)，經(jīng)電子根據(jù)單位時(shí)間的脈沖數(shù)和累計(jì)脈沖數(shù)，經(jīng)電子處理以數(shù)字的形式顯示潮氣量和分鐘通氣量。處理以數(shù)字的形式顯示潮氣量和分鐘通氣量。 二、壓差式流量計(jì)二、壓差式流量計(jì)l1、原理原理：氣體流經(jīng)固定流阻元件（節(jié)流件）時(shí)，：氣體流經(jīng)固定流阻元件（節(jié)流件）時(shí)，l在節(jié)流件前后產(chǎn)生靜壓差（差壓），該差壓和流在節(jié)流件前后產(chǎn)生靜壓差（差壓），該差壓和流量量l大小呈一定的函數(shù)關(guān)系。大小呈一定的函數(shù)關(guān)系。l2、組成：組成：節(jié)流件、差壓傳感器和電路。節(jié)流件、差壓傳感器和電路。l3、呼吸流速描計(jì)器呼吸流速描計(jì)器（pneumotachograph） l4、注意

6、事項(xiàng)、注意事項(xiàng)：A.根據(jù)流量大小不同，選擇不同口根據(jù)流量大小不同，選擇不同口l徑的傳感器。徑的傳感器。l B.傳感器探頭應(yīng)安裝加熱裝置，并保持恒溫。傳感器探頭應(yīng)安裝加熱裝置，并保持恒溫。 l C.在測量過程中需不斷校正。在測量過程中需不斷校正。（三）渦街流量計(jì)（三）渦街流量計(jì)1、原理：利用流體流過阻礙物時(shí)產(chǎn)生穩(wěn)定的漩渦，通過測量漩渦產(chǎn)生頻率實(shí)現(xiàn)流量測量。2、卡門渦街：在流動(dòng)的流體中放置一三角柱或圓柱等漩渦發(fā)生體，在漩渦發(fā)生體的后部，產(chǎn)生一系列有規(guī)律的交替漩渦，這就是卡門渦街。3、 式中f:漩渦發(fā)生頻率；St：斯特勞哈爾數(shù)，由實(shí)驗(yàn)確定；v:漩渦發(fā)生體處平均流速；d：圓柱體直徑。 dStfv漩渦發(fā)

7、生頻率由超聲檢測。在管壁兩側(cè)的相對(duì)方向上裝一對(duì)超聲發(fā)射器和接受器，超聲發(fā)射器發(fā)射一束等幅超聲波，當(dāng)超聲波束穿過氣流旋渦時(shí)，接收器收到的超聲信號(hào)幅度和頻率被漩渦調(diào)制，通過解調(diào)，即可得到漩渦發(fā)生頻率。 （四）、熱式流量計(jì)（四）、熱式流量計(jì)原理：當(dāng)氣流流經(jīng)加熱的金屬絲、金屬薄膜或熱敏電阻時(shí)，熱量會(huì)發(fā)生變化在一定范圍內(nèi)，其熱量變化與流量成一定函數(shù)關(guān)系。 一根極細(xì)極短的熱絲（通常為鉑，工作溫度高達(dá)400），被連接在測量電橋中。使用時(shí)，熱絲探頭插入氣流中，當(dāng)沒有氣流通過時(shí)，電橋平衡，無信號(hào)輸出；當(dāng)有氣流通過時(shí)，在氣流作用下，熱絲的溫度降低，電阻減小，引起電橋不平衡，產(chǎn)生相應(yīng)的電壓輸出信號(hào)。熱絲溫度的變化量

8、取決于氣流所帶走的熱量，直接與氣體的流量有關(guān)。而熱絲的阻值又與其溫度有關(guān)，所以測量電橋的輸出信號(hào)與氣體流量之間存在著確定的對(duì)應(yīng)關(guān)系。四、熱式流量計(jì)四、熱式流量計(jì)1、恒流法：恒流法：即保持加熱電流不變，測量電阻的變化；即保持加熱電流不變，測量電阻的變化； 2、恒溫法：恒溫法：即熱線溫度（電阻）保持恒定，測量加熱即熱線溫度（電阻）保持恒定，測量加熱電流的變化。電流的變化。 l基本原理：基本原理：用電流來加熱金屬絲，可以在通過金用電流來加熱金屬絲，可以在通過金屬屬l絲的電量和氣流的流速之間建立起一個(gè)對(duì)應(yīng)關(guān)系絲的電量和氣流的流速之間建立起一個(gè)對(duì)應(yīng)關(guān)系l式，通過測定金屬絲上的電量來確定氣流的流速。式，通

9、過測定金屬絲上的電量來確定氣流的流速。第三節(jié)第三節(jié) 通氣頻率監(jiān)測通氣頻率監(jiān)測l 通氣頻率監(jiān)測在臨床上沒有單獨(dú)的儀器。它通氣頻率監(jiān)測在臨床上沒有單獨(dú)的儀器。它常常利用呼吸氣常常利用呼吸氣CO2濃度、濃度、O2濃度、氣流、氣道濃度、氣流、氣道壓等曲線，根據(jù)曲線峰值之間或谷值之間的間期壓等曲線，根據(jù)曲線峰值之間或谷值之間的間期換算得到。換算得到。 第四節(jié)第四節(jié) 旁流式肺通氣監(jiān)測儀器旁流式肺通氣監(jiān)測儀器l 將傳感器接在呼吸回路Y型管與氣管導(dǎo)管之l間，實(shí)時(shí)連續(xù)測量氣道壓和呼吸氣流量，可構(gòu)成各種通氣波形，即流量、容積、壓力時(shí)間曲線以及壓力容積環(huán)和流速容積環(huán)，對(duì)判斷通氣回路故障、肺部疾病有重要意義。流速、容

10、積、壓力時(shí)間曲線流速、容積、壓力時(shí)間曲線 容量壓力環(huán) （pressure-volume，PV）， 表示容量對(duì)氣道壓Paw所繪的環(huán)形圖。 圖6-7 正常的順應(yīng)性環(huán)和阻力環(huán) Pplat Paw (cmH2O) 吸入 Ppk 呼出 20 0 PEEP 600 A 順應(yīng)性環(huán) B 阻力環(huán) 0 600 V (ml) 吸入 呼出 -45 45 0 V (ml) V (l/min) 流量容積環(huán) (flow-volume， FV) 表示流量對(duì)容量所繪的環(huán)形圖。吸入氣流主要受通氣機(jī)控制，吸入氣流速度相對(duì)恒定。而呼氣氣流由肺的彈性回縮力和氣道阻力確定。順應(yīng)性環(huán)和阻力環(huán)的吸入呼出部分之間差別很大，呼出部分對(duì)氣道阻力敏

11、感，呼出阻力的增加，將導(dǎo)致曲線平坦。 V (ml) 0 600 -30 30 0 V (ml) v (l/min) Paw (cmH2O) 20 0 600 A 順應(yīng)性環(huán) B 阻力環(huán) 20 0 600 0 600 -30 30 0 Paw (cmH2O) V (ml) V (ml) v(l/min) 正常 異常 正常 異常 A 順應(yīng)性環(huán) B 阻力環(huán) 圖6-8 氣管導(dǎo)管插入食管，順應(yīng)環(huán)和阻力環(huán)的變化圖6-9 氣管導(dǎo)管部分扭結(jié)，順應(yīng)環(huán)和阻力環(huán)的變化第五節(jié) 血氧飽和度監(jiān)測儀器1、血氧飽和度（SPO2）監(jiān)測儀器：一種無創(chuàng)、連續(xù)監(jiān)測動(dòng)脈血中氧的飽和程度的儀器。2、SPO2：SPO2HbO2/(Hb+Hb

12、O2)。它反映了血紅蛋白與氧的結(jié)合程度。3、基本工作原理：利用氧合血紅蛋白HbO2和還原血紅蛋白Hb對(duì)紅光、紅外光的吸收特性。HbO2吸收更多的紅外光而讓更多的紅光通過，Hb吸收更多的紅光而讓更多的紅外光通過。一、工作原理1、分光光度法：分別用660nm的紅光和940nm的紅外光的照射手指、腳趾或耳垂等部位，在另一側(cè)檢測相應(yīng)的透射光的光強(qiáng)，經(jīng)信號(hào)處理代入公式即可求出SPO2。 紅光 LED開 紅外光 LED開 時(shí)間 所有LED 關(guān)閉 暗電流 2ms 光電流 2、 SPO2值的計(jì)算值的計(jì)算 當(dāng)660nm、940nm的光透過生物組織后，HbO2、Hb對(duì)光的吸收差異很大，其吸收可看作搏動(dòng)吸收與非搏動(dòng)

13、吸收之和。交流AC部分為搏動(dòng)的動(dòng)脈血所致，DC部分為恒定吸收，由非搏動(dòng)的動(dòng)脈血、靜脈血、組織等吸收所致。計(jì)算比值R： （6-12）根據(jù)R值與SPO2之間的校正曲線，通過查表，就可以求出SPO2。 940/940660/660DCACDCACR 3、SPO2測量的影響因素 1、如高鐵血紅蛋白Hbmet濃度偏高，將使SPO2讀數(shù)下降，極值趨向85；如HbCO濃度偏高，將使SPO2讀數(shù)上升，極值趨向100。 2、傳感器不穩(wěn)定、低灌注量、膽紅素、靜脈搏動(dòng)及靜脈堵塞、外界光的干擾、血管染色、電刀、局部血氧不足、傳感器位置不正、貧血、血氧飽和度較低、測量位置處溫度等因素對(duì)測量精度均有影響。第六節(jié) 血?dú)獗O(jiān)測

14、儀器1、定義 血?dú)獗O(jiān)測儀器又叫血?dú)夥治鰞x，它直接測量血液中酸堿度（pH）、二氧化碳分壓（PCO2）和氧分壓（PO2）。2、測量意義 從這三個(gè)參數(shù)可以衍化出若干重要參數(shù)，這對(duì)酸堿平衡的深入認(rèn)識(shí)具有重要意義。3、監(jiān)測方法電化學(xué)方法和色譜分析方法。電化學(xué)方法。 參比電極 PH 電極 PCO2電極 PO2電極 前置放大 前置放大 前置放大 溫控 放大 反對(duì)數(shù)放大 放大 管路系統(tǒng) 顯示 打印 CPU 模數(shù)轉(zhuǎn)換 測量管 圖613 血?dú)夥治鰞x工作原理框圖基本原理 被測樣品在管路系統(tǒng)的抽吸下被抽進(jìn)樣品 室內(nèi)的測量管。測量管的管壁上開有四個(gè)孔，分別安裝pH、PCO2、PO2三支測量電極和一支參比電極。待測液進(jìn)入測量管后，同