血氧饱和度和心输出量的无创测量(mm)课件.ppt

单击此处编辑母版标题样式,*,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,第8章,血氧饱和度和心输出量的无创测量,氧是维护生命的基础，动脉血氧饱和度是反映动脉血含氧程度的重要参数。人体内的血液通过心脏的收缩和舒张脉动地流过肺部，一定量的还原血红蛋白,(Hb),与从肺泡中摄取的氧气结合变成了氧合血红蛋白,(HbO,2,),，而约,2,的氧溶解在血浆里。这些血通过动脉系统一直输送到毛细血管，然后将氧释放，以维持组织细胞的新陈代谢。,8.1 血氧饱和度的无创测量方法,血氧浓度的测量通常分电化学和光学两类。以往大部分采用电化学法，如临床和实验室常用的血气分析仪，它要取血样来检测，尽管可以得到精确结果，但从危重病人身上经常取血却是不可能的，且其操作复杂、分析周期长、不能连续监测。在病人处于危症状况时，就不易使其得到及时的治疗。,脉搏血氧测定法是一种克服这些缺点的新型光学测量方法。在符合临床要求的前提下，实现无创伤、长时间连续监测血氧饱和度，为临床提供了快速、简便、安全可靠的测定方法，可用于手术室、ICU病房、急救病房和睡眠研究中。,一.血氧饱和度（,SaO,2,）,SaO,2,(,HbO,2,Hb,),100,Hb,=,Hb,+,HbO,2,+,COHb,+,MetHb,功能血氧饱和度,SpO2,（,HbO,2,HbO,2,+,Hb,）,100,100,检测动脉血中的氧含量，是判断人体呼吸系统和循环系统是否缺氧的重要指标。血氧监护在临床麻醉手术新生儿和危重病人监护应用中为医生提供了直接快速有效的临床依据，在脑外科新血管外科及新生儿早产儿监护等领域有着重要的意义,。,1.Lambert-Beer,定律,根据吸光定律，当入射光射入厚度为D的均质组织时，入射光,I,0,与透射光,I,之间的关系为：,式中，C为吸光物质的浓度；,为吸光物质的吸光系数。则吸光度A为：,脉搏容积法测量血氧饱和度有透射法和反射法，目前应用比较广泛的是透射法。双波长光电检测技术，检测红光和红外光通过动脉血的光吸收引起的交变成分之比和非脉动组织（表皮、肌肉、静脉血等）引起光吸收的稳定分量（直流）值，通过计算可得到血氧饱和度值SpO2。,由于光电信号脉动节奏与心脏搏动节奏同步一致，所以根据检出信号的周期可同时确定脉搏率，因而亦称该方法为脉搏血氧饱和度测量。,脉搏波传感器接收的信号包含直流（DC）和交流（AC）成分，采用比尔定律，可得近红光和红光的透光量分别为：,其中 分别是两个波长下的 和 的光吸收系数。,在两个波长条件下的吸光度变化的比值K为：,则联立血氧饱和度定义：,可得,选择合适的波长的近红外光使得 ，则上式,简化为,经验公式：,脉搏血氧法测量系统设计,脉搏血氧法测量系统框图,脉搏血氧法测量系统设计,夹指传感器原理及放大信号过程图,透射型指套式光电传感器,，由发光二极管和光敏三极管组成。其工作原理是：发光二极管发出的光透射过手指，被手指组织的血液吸收和衰减，然后由光敏三极管接收。由于手指动脉血在血液循环过程中呈周期性的脉动变化，所以它对光的吸收和衰减也是周期性脉动的，于是光敏三极管输出信号的变化也就反映了动脉血的脉动变化。,发光二极管采用红色单色光，稳定性好。传感器做成遮光指套式，减少了外界光的干扰。将传感器套在手指上，就可以测量手指末端处的动脉脉搏波，使用方便，灵敏度高，性能稳定。,脉搏血氧法测量系统设计,脉搏血氧法测量系统设计,方波发生器,脉搏血氧法测量系统设计,同步时序控制电路,时序信号图,脉搏血氧法测量系统设计,发光二极管驱动电路,脉搏血氧法测量系统设计,同步解调时序图,同步解调放大器电路原理框图,脉搏血氧法测量系统设计,解调电路,心输出量,心输出量,是指心脏（一侧心室）每分钟泵出的血液量。这个指标有重要的临床价值，在危重病人的监护方面更是重要的生理指标。通过测量每分钟人体的耗氧量及血样中氧的浓度可以算出心输出量。,正常成年男性，平均心率75次/分,每次搏出量，70ml,心输出量，5升/分,女性比男性约少10%,剧烈运动后可达2535升/分,麻醉下可降低至2.5升/分,设Q为心脏每分钟泵出的血液量（升），即心输出量；,v/t:,为每分钟人体的耗氧量（ml）,C,I,:,为每升动脉血中的含氧量（ml）；,为每升混合静脉中的含氧量(ml),1.直接费克法,每分钟人体的耗氧量=,从每升血中获得的氧气量,即,心输出量,C,0,:,2.指示剂稀释法,染料,指示剂稀释法：在血流中注入一定量的指示剂染料）当心脏搏出血液后检测血液中的指示剂浓度，可以计算心搏出量。,热稀释法：在右心房入口处注入一定量（5-10ml）的冷水（0.5-5C），让其进入右心室，与血液充分混合后，然后在肺动脉处测量血液温度。根据温可知多少血液参加了混合，即测出了心输出量的大小。,3.库比塞克阻抗法测心输出量的原理,阻抗血流图,血流在血管中脉动时会造成血管截面的弹性变形，从而造成血管两端间的阻抗的脉动变化。,四电极法测量阻抗示意图,通常有,又知血液的阻抗,设 为每搏输出量,则,用阻抗微分图上的 和射血时间 的乘积,代替 ，则,则,则心输出量为,超声血流计,两个超声探头成 角安置在血管两侧，距离为D,。,超声在血液中的速度为c,。,血液的流速为 ，夹角,。,则超声波在两传感器间的实际速度为,超声波在两探头间的渡越时间,顺流逆流的时间差,得到血流速度为,即只要测准了时间差，就可以得到,又 ，则,