主题
循环功能监测仪器
心电图（ECG）
心电图产生原理
心脏中的激发电势由窦房结产生，经房室结传导至整个心脏。
正常人心电图特征：
- 幅度：5μV～5mV
- 频率分布范围：0.05Hz～1KHz
- 心率（HR）：由R-R间期计算
- 波形组成：P波、QRS波群、T波、U波、ST段、S-T间期
导联系统
导联定义：测定心电图时，电极安放位置及导线与放大器的连接方式称为心电图导联。
12导联分类：
- 标准肢体导联（Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ）
- 加压单极肢体导联（aVR、aVL、aVF）
- 单极胸前导联（V₁~V₆）
标准肢体导联（双极）：
| 导联 | 正极（+） | 负极（-） | 观察角度 |
|---|---|---|---|
| I | 左上肢（LA） | 右上肢（RA） | 心脏侧面（0°） |
| II | 左下肢（LL） | 右上肢（RA） | 心脏下侧面（60°） |
| III | 左下肢（LL） | 左上肢（LA） | 心脏下侧面（120°） |
Einthoven三角：Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ导联构成，RL电极（右腿）直接接地，提供公共电参考点，消除干扰信号，又称参考电极。术中监测常用Ⅱ导联。
加压单极肢体导联：
- 目的：直接反映某一部位的电位变化
- 威尔逊中心端：将RA、LA、LL三个肢体的信号经高电阻连接到中心点作为参考
| 导联 | 探查电极位置 | 参考电极 | 观察面 |
|---|---|---|---|
| aVR | 右上肢（RA） | LA+LL | 右房、右室侧壁 |
| aVL | 左上肢（LA） | RA+LL | 左室高侧壁 |
| aVF | 左下肢（LL） | RA+LA | 左室下壁（膈面） |
加压单极肢体导联将被测肢体和中心电端之间的连接断开，可使心电图振幅增加50%。
胸导联（V₁~V₆）：
| 导联 | 电极位置 | 主要观察 |
|---|---|---|
| V₁ | 胸骨右缘第4肋间 | 右心室 |
| V₂ | 胸骨左缘第4肋间 | 右心室 |
| V₃ | V₂与V₄连线中点 | 室间隔/前壁过渡 |
| V₄ | 左锁骨中线第5肋间 | 左心室前壁 |
| V₅ | 左腋前线与V₄同一水平 | 左心室侧壁 |
| V₆ | 左腋中线与V₄同一水平 | 左心室侧壁 |
右胸导联（V₃R~V₆R）用于右心室心肌梗死诊断，电极放置于右侧对应位置。
心电信号特征
- P波：心房除极（0.08~0.11s）
- QRS波群：心室除极（0.06~0.10s）
- T波：心室复极
- PR间期：0.12~0.20s
监护导联选择
- 通常选择II导联（P波最明显）或V₅导联（左心室缺血敏感）
- 改良三电极系统：
| 导联 | RA | LA | LL | 相当于普通导联 | 特点 |
|---|---|---|---|---|---|
| CS₅ | 右锁骨 | V₅ | 地 | Ⅰ | 前壁心肌缺血 |
| CB₅ | 右肩胛骨 | V₅ | 地 | Ⅰ | 心肌缺血 |
| CM₅ | 胸骨柄 | V₅ | 地 | Ⅰ | ST段监测 |
| MCL₁ | 地 | 左锁骨 | V₁ | Ⅲ | ICU/心律失常 |
| CC₅ | 右腋前线 | V₅ | 地 | Ⅰ | 术中 |
CC5导联：正极V5、负极V5R，诊断心肌缺血和心律失常
CM5导联：负极胸骨柄、正极V5，适合监测ST段变化
MCL1导联：正极V1位置，适用于ICU监测和心律失常诊断
V5导联：正确放置于腋前线第5肋间隙，对检测侧壁心肌缺血有重要价值
五电极系统：围术期心肌缺血高危患者标准监护，包含4个肢体电极+1个胸前电极（V₁用于心律失常监测，V₃~V₅用于心肌缺血监测）
ST段监测
术中ST段监测常使用V5导联（检测前侧壁缺血最敏感），联合II导联（检测下壁缺血）。ST段抬高/压低≥1mm（0.1mV）为异常。
侵入性心电图
| 类型 | 应用 |
|---|---|
| 食管心电图 | 准确诊断房性心律失常 |
| 气管内心电图 | 诊断小儿房性心律失常 |
| 心外膜心电图 | 准确区别诊断不同程度的心肌缺血和梗死 |
心电图监护仪组成
基本结构：导联线 → 滤波/高压保护 → 导联选择开关 → 前置放大器 → 滤波（高通+低通+陷波） → 隔离放大器 → A/D转换 → CPU处理 → 显示/打印
| 组成部分 | 作用 |
|---|---|
| 滤波、高压保护电路 | 避免除颤或高频电刀损坏心电图机；设置高频滤波电路（RC/LC网络）和电压限幅电路 |
| 导联选择开关 | 不改变电极连接线，通过切换组合选定所需导联方式 |
| 前置放大器 | 对心电信号进行初步放大，衰减干扰信号；要求共模抑制比高 |
| 高通滤波器 | 滤除直流或低频分量 |
| 低通滤波器 | 滤除肌电干扰等其它高频干扰 |
| 50Hz陷波器 | 滤除50Hz电源干扰 |
| 隔离放大器 | 保证病人绝对安全，消除仪器漏电伤害；分类：变压器隔离和光电隔离 |
| 信号处理（A/D→D/A） | A/D将心电信号转为数字信号进行运算分析（R-R间期、心率等）；D/A重组输出波形 |
心输出量监测
| 方法 | 特点 |
|---|---|
| 经气管多普勒超声法 | 需气管插管，测量主动脉血流 |
| 经食道多普勒超声法 | 无需气管插管 |
| 电阻抗容积描记法 | 无创 |
| 菲克法/指示剂稀释法 | 需中心静脉/动脉置管 |
无创血压监测（NIBP）
血压基本概念
- 血压：血液在血管内流动，对血管壁产生的侧压力
- 收缩压：心脏收缩时，血液对血管壁的侧压力
- 舒张压：心脏舒张时，血液对血管壁的侧压力
血压计发展历史
- 18世纪初：英国医生哈尔斯首次测量马的血压
- 1896年：意大利人瓦罗克西改制袖带血压计
- 1906年：俄国人尼古拉·科洛特科夫测压时使用听诊器
定义与特点
无创血压监测（NIBP）指压力传感器放在体外，血压通过组织、皮肤等媒介间接传递的测量方法。
- 波形不连续
- 精度较低，不能测量点压力
- 简单、安全
测量方法
1. 人工袖带测压法
（1）触诊法：袖带充气阻断动脉至不能感触到搏动→放气过程中感触动脉搏动→搏动出现时压力计读数为收缩压。特点：简单，但所测收缩压偏低。
（2）听诊法（Korotkoff音）： 柯氏音在袖带放气过程中出现的一系列不同音调的声音，由动脉壁振动、血流互相撞击和湍流等原因造成。
| 分期 | 特征 | 意义 |
|---|---|---|
| Ⅰ期 | 听到第一个柯氏音 | 收缩压 |
| Ⅱ期 | 声音变化 | — |
| Ⅲ期 | 声音变化 | — |
| Ⅳ期 | 声音变低沉 | — |
| Ⅴ期 | 声音消失 | — |
特点：测量简单，但不同医生可能测出不同结果；低血压病人不适于用听诊法。
2. 电子自动测压法
（1）电子柯氏音自动测压：气泵自动完成袖带充/放气；微音传感器代替听诊器；压力传感器代替水银压力计；CPU代替人的判断。
- 优点：减轻医生劳动强度，可连续监测；一致性较好，无医生间判断差异
- 缺点：易受外界声音振动干扰；脉搏强弱影响测量结果
（2）振动法（示波法/Oscillometric Method）： 用袖带阻断动脉血流，在放气过程中用压力传感器检测袖带内的压力振荡波。振荡波最大时对应平均动脉压（MAP），据此推算收缩压和舒张压。
- 优点：系统相对简单，抗电刀干扰，不易受动脉搏动强弱影响，重复一致性好、准确性较高
- 缺点：易受外界振动影响；低压测量易受放气速度和导管刚度影响
（3）超声多普勒自动测压法：利用多普勒现象（声源与接收端相对运动产生频率偏移）检测动脉血流信号。
- 优点：高噪声环境中效果好，适用于休克病人、低血压病人及婴儿，测量准确度高
- 缺点：结构复杂、成本较高
（4）动脉张力测量法（Arterial Tonometry）：通过感知浅表动脉因受压部分变平时的压力来反映血压。能够实现连续无创血压监测，但换能器移动或受碰压会影响测压准确性。
3. 连续无创动脉测压（CNAP）
在手指外侧放置小袖带，检测手指处血流波动；根据光强改变袖带压力，保持血流恒定，此时袖带压力即为内部动脉压力。
正常值
- 收缩压：90~139mmHg
- 舒张压：60~89mmHg
- 平均动脉压（MAP）：70~105mmHg
有创血压监测（IBP）
适应证
- 血流动力学不稳定
- 需持续监测血压变化
- 频繁动脉血气分析
- 控制性降压
分类与原理
将导管置入血管，使压力传感器传感部分与血液耦合进行测量。分为液体耦合法和导管端传感器法。
液体耦合法
物理模型：
| 参数 | 符号 | 含义 |
|---|---|---|
| 导管直径 | d | — |
| 导管长度 | L | — |
| 液体黏滞度 | η | — |
| 液体密度 | ρ | — |
| 体积位移系数 | Vd | 单位压力作用下系统内部体积变化量 |
固有频率应大于血压频率；系统最佳阻尼比 ξ = 0.7。
阻尼特性与波形失真：
| 状态 | ξ 值 | 影响 |
|---|---|---|
| 最佳阻尼 | ξ = 0.7 | 波形准确 |
| 欠阻尼 | ξ ≤ 0.7 | 波形过冲/振荡 |
| 过阻尼 | ξ > 1 | 波形圆钝，测值偏低 |
| 气泡/凝血块 | Vd↑→自然频率↓→阻尼比↑ | 测得舒张压偏高、收缩压偏低 |
注意事项：
- 压力传感器需与心脏水平（腋中线第四肋间）校零
- 管路内不能有气泡
- 定时冲洗防止血栓
- 换能器调零：低于心脏水平则测值偏高（每低约1.36cm，测值偏高约1mmHg），调零位置错误会导致系统误差
- 测量时导管端口平面尽量与血流运动方向平行
- 插入的导管不能影响血液流动
导管端传感器法
将微型传感器直接置于导管端部。
- 频率响应宽，最高可达0～几十KHz
- 传感器的感压端与待测部位处于同一高度，一般不需调零
- 血液在导管内凝结不影响测量
组成
- 动脉导管 + 压力传感器 + 冲洗装置 + 监护仪
- 常用穿刺部位：桡动脉、股动脉、足背动脉
中心静脉压（CVP）
- 正常值：4~12cmH₂O
- 反映右心室前负荷和血容量
- 评估容量状态、指导液体治疗
心排血量监测
心排血量（心输出量，cardiac output，CO）指心脏每分钟将血液泵至周围循环的量。
超声多普勒法
1. 经食道多普勒超声法（TEE）
将超声探头置入食管，测定降主动脉血流速度。
- 原理：每搏输出量 SV = ∫V(t)·A·dt → 心排血量 = SV × 心率。降主动脉血流量 ÷ 70% ≈ 总心排血量。使用二维超声测量主动脉截面积，M型超声测量最大直径。
- 优点：准确性高，探头位置易于安放且不易移位
- 缺点：有轻微的咽、食管损伤；需在麻醉下进行操作
2. 经气管多普勒超声法
将超声传感器置入气管，测定主动脉弓的血流速度，经计算得出心排血量。
- 优点：准确；升主动脉与气管的关系比降主动脉与食道的关系更固定
- 缺点：需气管插管，技术难度高；相对位置稍有变动会对结果造成很大影响
有创心排血量检测
1. 菲克法（Fick Method）
基于肺循环血流量 = 体循环血流量的原理。
氧耗量法：
- VO₂：氧耗量（ml/min）
- CaO₂：动脉血氧含量（ml/L）
- CvO₂：混合静脉血氧含量（ml/L）
CO₂产生量法：
- VCO₂：CO₂产生量（ml/min）
- CaCO₂：动脉血CO₂含量（ml/L）
- CvCO₂：混合静脉血CO₂含量（ml/L）
2. 指示剂稀释法（Indicator Dilution）
将一定量指示剂快速注入右心室或肺动脉，在下游位置测定浓度随时间变化。
（1）染料稀释法：以无毒染料（吲哚菁绿，ICG）作为指示剂，通过导管注入，经股动脉或桡动脉导管抽血测定浓度。准确性高，但无法连续测量。
（2）锂稀释法：静脉注入小剂量氯化锂，在外周动脉通过锂选择性探头测定稀释曲线。
- 优点：操作简单、费用低，仅需静脉和动脉插管；锂在体内不代谢，几乎以原型从尿中排出
- 缺点：测量中易受钠离子干扰，需校准；受维库溴铵等特定药物干扰
（3）热稀释法：以温度作为指示剂，采用Swan-Ganz肺动脉导管（PAC）测量。注射热/冷生理盐水或葡萄糖，PAC顶端热敏电阻测定血温变化。
- 优点：简单、快速、安全、精确；指示剂无毒性，不存在再循环问题；无需抽血
- 缺点：低心排血量、三尖瓣反流、心内分流等情况下测定不准确
（4）连续热稀释法：定时对右心房加热元件通电，给出脉冲热量，同时由PAC顶端热敏电阻测定血温变化，CPU根据热稀释曲线计算平均心排血量。可反复、自动、快速测量，不需操作人员参与。