多生理参数患者监测

多生理参数医疗设备必须利用不断改进的技术来满足对准确性、功能和尺寸改进的需求，并在数据采集、传输、存储和兼容性方面取得进步，最终改善医疗保健并增强患者治疗效果。

多参数监测

除了基本的导联II心电图（心电图）之外，医疗实践还需要快速检查越来越多的生命体征（包括实时和趋势），以更好地了解患者的当前状况，改善或恶化。典型的多参数设备同时查看 12 导联心脏心电图、血氧饱和度 （SpO2）、CO、血红蛋白、温度、无创血压、侵入性血压、呼吸和植入式起搏器活动。睡眠研究中使用的多参数设备是不同的：它通常监测ECG，EEG（脑电图），EOG（眼电图），表面EMG（肌电图），音频和IR（红外）温度。除了心电图信号外，一些动态心电图监测仪现在还记录三轴加速度和血压。

医疗设备制造商不断与临床医生合作，为特定手术室提供可选择的监测参数组合，从现场紧急情况到运输到多部门临床设施，其中包括急诊科、重症监护室、手术室、麻醉后恢复、各种实验室和治疗室、普通病房恢复，以及异地咨询专家和独立医疗服务提供者。每个治疗领域可能具有不同级别的诊断需求，但需要与医疗记录（包括无线交换）兼容并可连接。

临床医生要求以具有竞争力的成本实现稳健、无故障的操作。生物医学人员需要旋转互换性以减少模型差异，同时允许直接使用基本特征而不会混淆。最近增加的监管监督要求要求通过完全整合的干预措施来更好地检测患者状态恶化，以减少发病率和死亡率。

设备制造商面临的挑战是多方面的：此类医疗设备的设计者必须确保在所有可能的临床使用场景中（包括非专业患者在家中使用的情况）下患者和操作人员的安全高于所有其他考虑因素。设计人员还必须及时了解监管机构对医疗器械不断变化的要求，并确保符合产品开发和制造的质量标准。医疗器械的要求和建议因国家而异;医疗器械制造商必须了解这些“指令”和“法规”，以确保合规。

患者监护：12导联诊断心电图

长期以来，12导联心电图（有时称为EKG）一直是患者新兴心血管状态的黄金标准和共同点，仍然是最常用的快速分析工具。

临床从业者要求在通常不太理想的现场、运输和重症监护环境中保持稳定的操作和高水平的性能。他们需要

心脏电活动和异常的稳定呈现，不会因RFI（射频干扰）、医疗设备或其他虚假的外部环境条件而失真。

能够查看心脏活动的多个视图，以提供通过查看单个导联无法识别的其他信息。需要多个视图来确定患者是否患有 M.I.（心肌梗塞）以及它在心脏中发生的位置，并检查各种心律失常，例如 A.F.（心房颤动）、起搏器功能、心轴偏差、腔室增大和其他传导或脉冲数据元素。

诊断质量频率响应（0.05 Hz 至 150 Hz）和监测质量选项，例如 2 Hz 至 30 Hz 或 0.5Hz 至 40 Hz。带宽要求是临床应用的功能。例如，具有0.05Hz的低端响应对于检测ST段偏差至关重要，因此可以基于此决定启动整个导管插入术。如果使用零相位失真滤波器，一些标准允许将0.05 Hz低端响应提高到0.67 Hz。这具有重要意义，必须仔细检查，因为ECG的临床应用和检查需要在整个带宽上准确表示。

心肌内电活动的准确、可重复视图，必须在此基础上适当选择和启动危及生命的干预措施。

可靠的捕获、存储、保存、传输和接收到另一个接收系统和下线计算机。数据必须始终可下载，以便远程或以后进行比较。输出必须采用标准格式并显示，以便整个治疗链中的一系列介入从业者普遍理解。

一个强大的系统，包括高质量的电极和电缆，可承受冲击、振动、患者运动和肌肉震颤、温度变化、基线漂移和电磁干扰，以及任何其他可能扭曲实际心脏动作输出和显示的影响。这些因素会影响关键诊断的敏感性和特异性。

一个有效的系统，在购置和运营成本、尺寸和重量方面具有可接受的投资。通过减少放置系统和完成所有任务所需的时间和劳动力，可以获得竞争优势。另一个期望是完全有能力适应可能发生的变化医疗指南和实践。

单盒 EMS（紧急医疗服务）设备

紧急医疗服务 （EMS） - 通常是疯狂拨打 9-1-1 带来的起点 - 可能会导致 EMT（紧急医疗技术人员）带着简单的温度扫描仪、电子血压监测仪和自动体外除颤器 （AED） 到达。如果确认了真正的生命威胁状况，基本生命支持 （BLS） 人员将升级呼叫，由护理人员或各种注册护士专家添加高级生命支持 （ALS）。ALS团队的到来通常会增强医疗设备，例如包括心电图，二氧化碳仪，血压，温度，SpO2，CO检测和其他生命支持设备的多生理监测系统。根据协议，在现场收集的信息可以确定受害者/患者的目的地医院，并且可以将数据传输到接收设施，以指导进一步的现场治疗，并准备特殊团队与患者会面，从而缩短从门口到达到确定治疗的时间。

EMS 一直在寻找能够在单个单元、一个电源和完整的患者数据中提供多个参数生命体征的组合设备。这样的装置几乎总是缠绕在带有ECG显示屏和集成打印机的除颤器/心律转复器/起搏器周围。这些要求已经从简单的心电图呈现发展到具有趋势特征的完全诊断和解释性的 12 导联心电图，以及越来越多的生命体征监护仪，这些监护仪不断向现场医生更新患者的病情：

心率监测器和警报器——衡量患者痛苦的基本指标，心率下降预示着心动过缓急症，可能需要药物和临时起搏，并且通常需要永久性植入式起搏。心率递增可能预示着心率失控，常伴有不稳定的心律，可演变为心动过速、心房颤动或心室颤动。细心的临床医生或值得信赖的警报器可以在趋势演变为心血管紧急情况之前给予时间进行干预。

脉搏血氧饱和度—SpO2（或 SaO2）监测仪，评估血流中血红蛋白的氧饱和度。这种无创监测仪使用红外光（光电容积描记法）来测量氧气的百分比。读数低或治疗后无法改善的读数是患者患病的迹象;许多EMS协议需要从基本生命支持人员（EMT）升级到高级生命支持人员（护理人员或其他ALS临床医生）。由于手指体温过低、全身性休克患者、低血容量（低血容量）或外部因素（如患者运动）导致传感器部位区域的血流量减少，可能会影响读数。读数报告变化的速度可能很慢，需要临床医生观察所有监测指标。随着心肺复苏指南的变化，预计 Sp02 监测的使用将受到更多关注，其中非专业公共救援人员将在没有伴随呼吸的情况下进行仅按压/仅手的心肺复苏术，从而导致严重缺氧。在这种情况下，高流量氧气（同时避免过度换气）至关重要。

结束潮气 CO2 监测（监测患者呼出的呼吸），寻找低值（心脏骤停、过度通气和其他疾病为 2 mmHg 至 20 mmHg;一般监测为 1 mmHg 至 50 mmHg;晚期慢性阻塞性肺病 （COPD） 患者为 0 mmHg 至 100 mmHg）。

一氧化碳（SpCO）监测器，评估这种潜在致命气体的存在百分比。由于一氧化碳无臭无味，受害者往往没有意识到他们的危机，陷入昏迷，甚至死亡。许多消防部门要求对消防地面人员进行评估，以确保他们在消防和事后大修（清理）期间不会暴露在外。一氧化碳中毒一直是许多患者的根本原因，他们不知道暴露，并且没有其他已知原因的症状。一氧化碳监测仪通过鼻导管或氧气面罩内的在线传感器测量患者呼出的呼吸。

高铁血红蛋白（SpMET），检测不运输氧气的血红蛋白中亚铁的氧化。某些医院药物会引发这种情况，从而影响心血管和中枢神经系统。

无创血压—一种示波法（在限制性袖带上使用压力传感器）捕获患者上臂或大腿的血压（血压），按需或在可变时间设置下提供舒张压、收缩压和平均读数。在给药（或暂留）药物时，准确性很重要，因为高或低读数表明存在危险的副作用，例如不给予硝酸甘油治疗心绞痛，这可能会导致已经有低血压的患者不受控制的血管塌陷。异常血压读数，以及随之而来的心率补偿快或慢速，表明心血管系统出现问题，需要快速干预。

有创（动脉）血压 （IP） 监测仪 — 一种在线传感器，可逐搏确认患者的血压/波形。趋势分析提供可能表明病情恶化的变化警报，或对某些药物给药的快速反应指标。远程空中运输和延长手术是两种情况，其中监测压力变化使临床医生在情况变得更糟之前提醒增加氧气输送、改变液体输送速率、改变患者体位或提供药物反应。IP也可用于监测使用左心室辅助装置的患者，其中机械泵提供恒定的血流 - 但没有脉搏激增！

3导联心电图。简单或低端设备，包括自动体外除颤器 （AED），查看单个导联（通常是导联 II）以确定脉冲的存在、脉搏速率和波形的基本形状特征。其主要限制是某些电活动（无脉性电活动或PEA）的显示不能确认心输出量。它的主要优势是能够识别心室颤动并提供即时除颤。

起搏器输出—提供起搏尖峰的显示，叠加在 ECG 节律上以显示反应（捕获）（如果有）。监护仪应区分起搏器尖峰和患者的 QRS 波形，以便准确提供除颤或心脏复律治疗。

心律复律 - 一种集成（同步）向患者提供电击，具有特定波形，以震晕心房颤动和类似情况下的加速速率。这需要精确地在R波处密切协调电击，而不是在可能导致心脏停滞的不应期。该功能通常会显示，直到解除武装或自动解除武装，因此如果患者陷入心室颤动，机器在提供治疗之前不会继续搜索R波。

温度—捕获和报告温度信息的几种不同方法包括皮肤表面温度一直到侵入性核心温度。随着美国心脏协会和全球复苏委员会现在希望控制和降低核心温度，以便在心脏骤停、中风或其他脑外伤后更好地保护大脑功能，持续的温度监测变得越来越普遍。此外，低温或高热患者受益于治疗期间的密切监测，以确认有效性并避免超过目标温度。

上述部分或全部参数的趋势/报警功能取决于强大的软件、可选择的报警范围限制以及趋势增量和违反限制的清晰显示消息。

时钟、心肺复苏节拍器、电池消耗以及其他数据点和消息提供了重要的文档，确保用户保持完全的意识并记录事件和里程碑。

精明的高级心脏生命支持临床医生一直在寻找患者异常统计数据的可能/合理原因。经典列表是“H”和“T”，它们是无脉冲电活动（PEA）的标志。H 包括低血容量、体温过低、缺氧、氢离子（酸中毒）和高钾血症或低钾血症。T包括片剂（意外过量或自杀企图，心包填塞（心脏），张力性气胸和血栓形成（冠状动脉或肺）。如果这些在发展过程中被发现和识别，通常被认为是可以纠正的，并且根据当前的实践指南制定快速、明确的反应。

上述环境面临的技术挑战是多方面的。除了安全问题和符合可接受的质量设计和制造过程外，医疗器械制造商还必须充分了解环境刺激（例如可能附着在患者身上的其他医疗设备）如何相互作用;运动、RFI、传感器附件、温度和湿度如何影响呈现给执业临床医生的数据;以及这会如何对患者的诊断和治疗产生不利影响。对于那些包括飞机（所有类型）、船舶或火车的应用，需要额外的机构测试以确保符合这些环境（不干扰飞行、导航和通信系统）。

院内多生理监测

手术室（手术室）、急诊室（急诊室）、CCU（心脏护理室）、ICU（重症监护室）、EP（电生理学）实验室/导管实验室、遥测/动态心电图单元、睡眠障碍中心、外科降压单元、一般医疗楼层和植入式起搏器/除颤器手术套件中的多生理监护仪有多种院内用途——名单很广泛。

重症监护区域，从繁忙的急诊室的分诊台开始，一直到检查室、扫描或 X 射线系列的实验室区域，然后到手术室（导管实验室、心脏直视）或重症监护/心脏护理室——所有这些都取决于电子监测设备确定的患者需求。因此，医生和医院风险评估经理以及生物医学部门可以在任何给定监视器的单个版本上进行标准化，其中并非所有功能都将用于任何给定部门。这有助于在分配之间或单元之间平稳地轮换单元，以均衡其使用。另一家机构可能会选择购买多种功能，有些是为了支持重症监护，而另一些则只有最基本的参数。医院使用应被视为对质量和沟通能力的最高要求设置之一。当任何单个读数违反预设参数时，设备需要提醒临床医生最广泛的生命体征变化，因为患者不会像使用 EMS 那样有 100% 的时刻眼神交流。在这里，培训和案例劳动力方面的易用性、每个案例使用的低成本以及事件记录至关重要。因此，无线传输到中央监控系统已成为黄金标准。任何系统都必须通过减少单根导线的数量、捆绑 12 引线阵列的导线以及使用 4 引线和 5 引线阵列在程序或降压单元使用期间进行持续基线监控来减少混淆因素。

独立手术和专业治疗中心。在这里，预期的客户是低风险的，但中心必须为意外的患者崩溃做好准备。没有完全覆盖救生参数将招致医疗事故诉讼。

康复、康复和长期护理中心——为不需要医院级护理但无法在家中得到充分护理的患者提供一系列专业护理设施。在这里，许多患者将有不复苏（DNR）命令，但预计所有适当的护理都将在医生命令的范围内提供。

医院内的专科中心可能需要多生理监测设备来监测不同的参数组合。睡眠障碍就是这种情况。在睡眠障碍筛查中，多导睡眠图连续监测一系列参数，包括脑电图脑电波、快速眼动跟踪、呼吸分析（体积、中断、温度和二氧化碳变化）、肌肉运动和打鼾声，以捕获睡眠的持续时间和质量、SpO2、二氧化碳仪和红外跟踪。这种类型的测试变得越来越重要，因为睡眠障碍已被证明对人体的稳态有重大影响，包括心脏骤停。挑战在于捕获所需的数据，同时最大限度地减少患者干扰，以获得代表其典型休息体验的真实数据。今天的产品还试图测量白天的疲劳，甚至使用运动/姿态传感器来提醒患者，这些传感器可以解释与操作车辆和机械或监控空中交通管制等关键系统时打瞌睡一致的行为。在专门的睡眠实验室进行原始睡眠研究后，必须在家中继续监测所选疗法，以确保治疗的充分性和有效性。家用设备需要舒适;易于组装、操作和使用;值得 信赖;并且能够为临床解释提供所需的数据，从而导致调整或改变治疗。

家用/院外便携式医疗设备

通常，这些多生理单元可以采取多种形式，从记录多个心电图通道（包括定期记录血压的血压袖带）的动态心电图单元，到记录上述多个生理参数的家庭版多导睡眠图，但在家庭环境中。

一些家庭/院外便携式设备的详细信息：

动态心电图监测仪——一种相当简单的外部可穿戴心电图，可随时间（通常为 24 小时）收集数据，通常使用患者控制的按钮来标记感知到的异常事件，例如心动过速或心房扑动或心房颤动的感觉。

迷走神经刺激器——类似于起搏器，这些刺激器针对迷走神经以平息严重的癫痫发作。不是治愈方法，而是减少癫痫发作事件次数和严重程度的有效控制。

深部脑刺激——通常可有效减少或抑制帕金森病引起的肌肉震颤。

经颅磁刺激器——用于治疗严重抑郁症。

血糖仪和胰岛素泵 - 越来越多的患者使用它来稳定他们的机上血糖水平并过上更正常的生活。

这个清单可以继续下去 - 监测患者状态，不断变化的条件和对治疗的反应是临床实践和家庭医疗保健的核心。

其他院外环境及其需求

住宅（家庭），患者可以继续康复至少费用，但保证电子监控将发出警报并启动任何必要的帮助。在许多情况下，这些数据已经用于慢性病，如果患者恶化到急性期，这将迅速将患者置于紧急轨道上。其他家庭根据孩子、配偶或大家庭和朋友遭受的医疗状况变得更加复杂。家庭使用的主要挑战是简单易用的用户，能够通过调制解调器或Wi-Fi检索数据，以确保适当修改治疗周期和剂量。当家属报告患者的监护仪或身体状况发生意外变化时，可以将其称为“信任，但要验证”。

工作、运动、工业或商业环境

在工作、体育和其他活动中心，无穷无尽的各种压力源会引发伤害或医疗状况。如今，企业的反应越来越多地包括配备工作人员的医疗诊所和基于患者检查中收集的电子监测数据的干预措施。其他此类场所的急救箱最简陋，但根据最近的一些不良事件迅速寻求 AED 或其他装备。还有一些人随着残疾人的加入而做好准备，并触发了《美国残疾人法案》的合理便利条款。非医疗商业实体面临着双重标准，即证明他们在准备或应对突发急性医疗事件时没有疏忽。记录所有关键干预案例的使用/事件数据为协议提供数据驱动的质量保证和培训，并可能压制因非所有者过错的情况提起金钱损害赔偿诉讼的尝试。

医疗保健的趋势是从 EMS 团队到达到住院期间全面监测患者的生命体征，如果医疗状况需要，可以在家中继续监测。多生理监护仪的类型将取决于患者的病情。

总结

现代临床实践对患者的心血管和肺部功能，以及脑神经反应以及身体不断变化的体内平衡或摇摇欲坠的状况非常感兴趣。医疗器械行业需要不断改进的技术来捕捉即时状况、变化和变化率。它们要求提高准确性和质量，减小尺寸，以及数据采集、传输和存储方面的技术进步。

各行各业、各层次的介入护理人员都在要求生命体征监测的下一代技术——确认有效的整体复苏努力，尤其是充分的按压和流向大脑的含氧血液。

审核编辑：郭婷