簡(jiǎn)述除顫監(jiān)護(hù)儀的除顫原理

邱鵬，李慶，李傳華

沂水縣人民醫(yī)院 a.設(shè)備科；b.檢驗(yàn)科，山東 臨沂 276400

簡(jiǎn)述除顫監(jiān)護(hù)儀的除顫原理

邱鵬a，李慶a，李傳華b

沂水縣人民醫(yī)院 a.設(shè)備科；b.檢驗(yàn)科，山東 臨沂 276400

本文針對(duì)除顫監(jiān)護(hù)儀的除顫原理與設(shè)計(jì)進(jìn)行簡(jiǎn)要的闡述與分析，可為除顫監(jiān)護(hù)儀的除顫功能的臨床應(yīng)用及故障維修提供理論幫助。

除顫監(jiān)護(hù)儀；心臟除顫器；心電監(jiān)護(hù)儀；電擊除顫

心臟除顫器是一種應(yīng)用電擊來(lái)?yè)尵群椭委熜穆墒С５尼t(yī)療電子設(shè)備。只有當(dāng)心臟的所有肌纖維在精確地同步收縮下，心臟才能產(chǎn)生有效搏動(dòng)。當(dāng)患者發(fā)生嚴(yán)重快速心律失常時(shí)，如心房撲動(dòng)、心房纖顫、室上性或室性心動(dòng)過(guò)速等，往往造成不同程度的血液動(dòng)力障礙。尤其當(dāng)患者出現(xiàn)心室顫動(dòng)時(shí)，正常而規(guī)律的心室收縮被快速無(wú)規(guī)律的顫動(dòng)所代替，引起嚴(yán)重的血液搏動(dòng)銳減。如果正常的心律不能迅速恢復(fù)，病人很快就會(huì)死亡。除顫監(jiān)護(hù)儀就是對(duì)心臟實(shí)施瞬間高能電擊，使心肌細(xì)胞去極化而停止不協(xié)調(diào)的收縮，然后竇房結(jié)就能恢復(fù)正常的竇性節(jié)律。

1 除顫監(jiān)護(hù)儀的組成及工作原理

除顫監(jiān)護(hù)儀是心臟除顫器與心電監(jiān)護(hù)儀的組合裝置，除了具有除顫器的功能之外，還可以通過(guò)除顫電極或獨(dú)立的心電監(jiān)護(hù)電極獲取心電信號(hào)，顯示在監(jiān)護(hù)屏幕上。它通常只作為心電監(jiān)護(hù)儀使用，當(dāng)出現(xiàn)心室顫動(dòng)時(shí)發(fā)出警報(bào)，由操作者利用除顫器進(jìn)行除顫，并可通過(guò)監(jiān)視器觀看除顫波形及除顫后的心電恢復(fù)波形。有的除顫監(jiān)護(hù)儀除了有示波器顯示之外，還帶有記錄儀，當(dāng)心律出現(xiàn)異?；虺澲竽茏詣?dòng)記錄，把除顫器的輸出波形及異常心電圖自動(dòng)描記在記錄紙上。

圖1給出了除顫監(jiān)護(hù)儀的工作原理框圖。該系統(tǒng)由心電信號(hào)模擬放大電路、微機(jī)控制電路、顯示偏轉(zhuǎn)電路、高壓充電電路、高壓放電電路、電池充電器、記錄器等組成。

圖1 除顫監(jiān)護(hù)儀原理框圖

(1)心電信號(hào)模擬放大電路：該部分電路工作原理與心電圖機(jī)的浮地前置放大電路部分基本相似。

(2)微處理器控制系統(tǒng)：該系統(tǒng)由主控制電路、顯示器控制電路、記錄器控制電路3部分組成。每一部分有1個(gè)微處理器及外設(shè)和接口，3個(gè)微機(jī)之間用串行接口連接。① 主控電路：主控電路由單片微處理器、存儲(chǔ)器、I/O接口和面板操作開(kāi)關(guān)輸入電路等組成。主控電路在儀器里起主導(dǎo)作用，對(duì)全系統(tǒng)進(jìn)行控制，對(duì)操作控制部分的讀取，病人ECG的處理，除顫器放電和充電的控制；與2個(gè)從處理機(jī)的通信及系統(tǒng)的自檢診斷，通過(guò)軟件計(jì)算ECG心律、增益、放電電量等。② 顯示器控制電路：電路由顯示器微處理機(jī)系統(tǒng)（單片微處理器及數(shù)據(jù)儲(chǔ)存器、CRT門矩陣電路、D/A轉(zhuǎn)換器及運(yùn)放等組成）和偏轉(zhuǎn)電路（三角波發(fā)生器、水平掃描放大器、垂直偏轉(zhuǎn)放大器、CRT燈絲及亮度控制電路、偏轉(zhuǎn)線圈、高壓電源組件等組成）兩部分組成。顯示器電路接受心電信號(hào)的原始數(shù)據(jù)存入RAM和主控處理機(jī)送來(lái)的全部信息。將心電信號(hào)數(shù)據(jù)延遲4s后送回主控處理機(jī)，同時(shí)將心電數(shù)據(jù)和信號(hào)有關(guān)的字符送到CRT作曲線和字符的同屏顯示。③ 記錄器控制電路：它由單片處理器和記錄狀態(tài)用的一些簡(jiǎn)單I/O接口組成。與主控處理機(jī)用串行接口連接，接受主控電路送來(lái)的記錄數(shù)據(jù)、同步信號(hào)，并反送記錄器的有關(guān)狀態(tài)信息。記錄控制電路的所有控制要求，都根據(jù)主控處理機(jī)的指令及其點(diǎn)陣式打印頭，以便在熱敏記錄紙上打印出心電波形和字形。

(3) 電擊除顫電路：該電路由充電器、高壓電容器、高壓充電變壓器、電流變送器、2個(gè)電擊極板、極板接觸及狀態(tài)指示器、操作開(kāi)關(guān)和切換用繼電氣等組成，是除顫治療的最重要電路部分。

充電電路是一組DC-DC高壓開(kāi)關(guān)功率電源，在接到安全繼電器工作信號(hào)、充電允許信號(hào)、充電時(shí)間控制信號(hào)后，其脈寬調(diào)制器，按照選定的充電時(shí)間要求，經(jīng)過(guò)高壓充電變壓器輸出一線性上升電流，經(jīng)病人繼電器充電位置開(kāi)關(guān)對(duì)高壓電容器充電。充電過(guò)程中，安全繼電器脫開(kāi)高壓電容器上的分流電阻。電壓檢測(cè)電路檢測(cè)電容器上的電壓，經(jīng)緩沖送至控制板以便按要求的能量重復(fù)充電到規(guī)定值。

放電時(shí)流向人體的峰值電流由高壓電容器、高壓電感、電流變送器、測(cè)試負(fù)載電阻、極板及人體（抗阻）等電路決定。電容器提供除顫能量，高壓電感器用以平滑放電波形。電流變送器用1:2500的比例對(duì)放電電流分流，送模擬心電信號(hào)放大電路作峰值檢測(cè)用。測(cè)試負(fù)載電阻安在放置電板架內(nèi)，用來(lái)等效50Ω病人放電電阻的放電。

兩個(gè)極板與人體的接觸，其接觸阻抗應(yīng)盡量小。為此在使用時(shí)除涂導(dǎo)電膏外，還要接觸阻抗指示裝置，直接指示極板解除狀態(tài)。

(4) 軟件功能：儀器的軟件功能有：以主控處理機(jī)為核心，對(duì)D/A轉(zhuǎn)換器進(jìn)行服務(wù)，為顯示處理及記錄控制傳送串行數(shù)據(jù)，讀出面板開(kāi)關(guān)鍵和能量選擇開(kāi)關(guān)的控制要求，完成病人心電信號(hào)的數(shù)字濾波、QRS波的檢出、心律計(jì)算報(bào)警、高壓電容器的充電及放電控制、系統(tǒng)自檢等。

2 除顫監(jiān)護(hù)儀的典型技術(shù)指標(biāo)

2.1 除顫器

波形：阻尼正弦波。

輸出能量：分為2、 3、 5、 7、 10、 20、 30、50、 70、 100、150、 200、 300、 360J。

充電控制：觸板上按鈕。

充電時(shí)間：監(jiān)控器顯示出50Ω阻抗上的能量和自檢能量。

充電指示：充電完畢發(fā)出響聲、觸板上指示器亮燈。觸板：胸前式標(biāo)準(zhǔn)觸板，成人電極為83cm2，兒科電極為21cm2。

同步器：同步工作方式時(shí)，監(jiān)控器顯示“SYNC”(同步)，并定期標(biāo)示在記錄顯示儀上。每檢出R波便發(fā)出響聲，指明放電點(diǎn)，啟動(dòng)后在標(biāo)示脈沖的30ms范圍內(nèi)放電。

2.2 監(jiān)控器

心電輸入：可選Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ導(dǎo)聯(lián)輸入；觸板輸入。

導(dǎo)聯(lián)故障：電極脫落時(shí)監(jiān)控器顯示“LEADSOFF”閃光信號(hào)。

CMRR：>100db。

顯示器：7.6cm×10.2cm，顯示4s心電數(shù)據(jù)、不消隱、固定軌跡。

掃描速度：標(biāo)準(zhǔn)值25mm/s。

心率顯示：數(shù)字顯示20～300/min。

2.3 記錄器

類型：感應(yīng)式，記錄紙速為25mm/s。

2.4 電池

類型：25Ah，可充電密封鋁酸電池。

以上為除顫監(jiān)護(hù)儀的除顫原理與設(shè)計(jì)，只有很好地了解這些才能更好地使用除顫監(jiān)護(hù)儀，無(wú)論在臨床應(yīng)用還是維修都會(huì)有一定的幫助。

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Brief Discussion on the Principle of Defibrillation Monitor

QIU Penga,LI Qinga,LI Chuan-huab
a.Equipment Department;b.Clinical Laboratory,Yishui County People's Hospital, Linyi Shandong 276400,China

R197.39

B

10.3969/j.issn.1674-1633.2010.11.016

1674-1633(2010)11-0041-02

2010-06-09

2010-07-05

作者郵箱：61997035@qq.com

Abstract:This paper briefly expounds on the principle and design of defibrillation monitor,thus to provide theory assistance of clinical application and troubleshooting of defibrillation monitor.

Key words:defibrillation monitor;cardiac defibrillator;ECG monitor; electric shock defibrillation