牛医工 医工观察 除颤监护仪的工作原理与维护保养

除颤监护仪的工作原理与维护保养

除颤监护仪作为一种重要的急救设备,是疾病急救中心、各类各级医院急诊科、ICU、CCU、手术室等医疗机构及以外事故抢救现场必不可少的急救设备之一。一些医院的神经内科、老年病房、血液透析中心等也陆续配备了这种设备,对于挽救急重病人的生命有着重要的意义。但由于此类设备不经常使用,有的设备缺乏检查和保养,出现故障时无法得到及时排除,将直接影响到抢救治疗工作的进行。下面简单介绍一下除颤监护仪的基本原理以及设备维护的基本常识。

1.1-除颤监护仪工作原理

除颤监护仪是将几千伏的高压存储在大电容中,然后通过放电控制器,控制在几秒钟内通过电极板向胸壁或直接向心脏放电,使颤动的心脏全部除极。由于窦房结产生的信号最强,因此将重新支配心脏的收缩,从而将各种室上性或室性快速性心律失常(v,I1IVF) 转复为正常窦性心律。

图1所示位除颤监护仪的工作原理图。变换器将直流低压变换成脉冲高压,经高压整流后向储能电容 C充电,在电容中储存一定的能量。除颤治疗时,控制高压继电器K动作,将储能电容C、电感L及人体(负荷)串联接通,使之构成 RLC(R为人体电阻、导线本身电阻、人体与电极的接触电阻三者之和)串联谐振衰减振荡电路,即为阻尼振荡放电电路,对人体放电。

1.2- 除颤监护仪的基本组成

除颤器分为蓄电、放电部分、能量显示器、心电监护仪、系统控制五部分组成。

1.3- 除颤监护仪的分类

按电极位置不同除颤器可以分为体内与体外两种,按电极放电时间划分有同步方式和非同步方式。

非同步型除颤器除颤时与患者自身的 R 波不同步,适用于心室额动和扑动(因为这时没有振幅足够高、斜率足够大的R波)。放电脉冲时间由操作者自己决定。

同步型除颤器的除颤脉冲与患者自身的 R 波同步。一般是利用电子控制电路,用 R波控制除颤脉冲的发放,使电击脉冲刚好落在R波的下降沿,而不会落在易激期,从而避免心室纤颤。可用于除心室额动和扑动以外的所有快速性心律失常,如室上性及室性心动过速、心房颤动和扑动等。进行同步除颤时,心电监护仪上每检测到一个 R 波屏幕上都会出现同步标识,充电完成后实施放电时,只有出现R波才会有放电脉冲。

2.1- 熟悉仪器的性能和特点

2.1.1熟知操作面板上按键的功能,以飞利浦M4735A为例:面板上的按键具有所谓“软键”(Softkey,自定义功能键)功能,其当前功能在屏幕上的相应位置予以提示在不同状态下按该键,可以完成不同的操作 .2.12 熟知仪器指示灯状态、文字提示、声音提示的含义,尤其是出现报警提示后的应对措施。如交流供电指示,机内蓄电池充电状态指示,机内蓄电池能量不足提示(Lowerbattery等。只有熟知除颤监护仪的特点和各项功能,才能在患者心脏出现异常时合理应用,提高抢救的成功率。

2.2- 仪器主要功能的快速检查

在需要迅速判断仪器的主要功能是否正常时,可以采用下列方法。

2.2.1检查监护功能:可将导联选择在 Paddles( 桨形电极),用双手分别接触胸骨电极板和心尖电极板,如屏幕上显示出心电波形,说明监护功能基本正常。

2.2.2检查除颤功能:一般可用肥皂作介质,观察放电火花。具体操作为:从机器上取下手柄,用一块肥皂夹在两电极板中间,然后进行“除颤充电”,充电完成后,同时按下放电按钮。此时,在夹持肥皂的电极板处,可以看到放电火花。火花的大小与选择的能量大小有关。放电时要注意人体不要触及电极板,也不能将两个电极板直接短路。上述方法不能代替严格的检测。但如果连上述检查都不能通过,则仪器必须进行修理。

除颤监护仪所具有的功能比一般普通监护仪更多,所以在使用维护中所遇到的问题也相应增多,有的是设备本身软硬件引起,有的是认为操作不当造成。其主要问题及处理方法如下:

3.1- 低压电源(或电池 ) 问题

除颤监护仪多数为交、直流两用,使用交流电源时,机内电路自动转换为AC/DC功能,并同时给电池充电。当无交流电源或外出急救时,可使用电池供电。电池容量不同,监护时间或除颤次数不同,一般用户手册均有明确说明。现象:开机后主要功能无响应f例如:监视器黑屏,不能除颤,不能记录)。判断和维修:上述现象多为低压电源问题若使用电池还可以工作,一般是 AC/DC 电路问题。若可以使用交流电而使用电池不行,则可能是电池充电不足或失效。有的除颤监护仪只能使用电池,且这种电池具有容量指示器,操作者可很容易判断电池容量。低压电源本身问题,医护人员无法排除,只能由工程技术人员维修。

3.2- 除颤单元问题

现象:监护功能、记录功能正常,但无法进行除颤,或充电一电击循环速度很慢。断和维修:这种现象一般不是人为操作引起,而是高压充放电电路故障或储能元件本身问题。若电击正常,只是充电速度慢,多为充电电路故障;若可充上电但不能施行电击,则放电回路有问题。储能元件(高压电容)损坏的机会很少见到。

3.3- 监视器或记录器问题

现象:除颤监护仪常见的另一个问题是监视器只显示一条直线,无ECG显示。判断和维修:这种情况原因较多是电极与人体接触不良或脱落;二是ECG门限设置不当;三是导联线有断点;四是监视器本身电路故障等等。如果既无ECG显示,又无法记录ECG 波形,故障多出在信号运算电路之前或人为操作引起,或记录器本身也可能有故障;若无ECG显示但能记录ECG 波形,则多为显示器电路故障,且是非人为操作故障,需由工程技术人员设法解决。

3.4- 信号处理运算单元(母板 )问题

现象:在使用过程中遇到功能紊乱,按键不起作用,参数无法设置和改变等现象。判断和维修:这种情况多为中央控制单元(又称主板或母板)故障,且多为硬故障。对于医护人员来讲是束手无策的,有时对工程技术人员来讲也无能为力。因为主板主要是由大规模集成电路和贴片元件构成,一般无法维修,只能跟公司、厂家联系更换。

3.5- 电磁干扰问题

现象:屏幕显示波形紊乱、字符抖动等。判断和维修:除颤监护仪本身均已采取屏蔽措施,具有一定的抗干扰能力。但高频医疗设备、蜂窝电话、信息技术设备以及无线电,电视发射系统等有时还会对该设备的监护除颤功能造成影响。这时需要尽快判断干扰的来源并采取相应措施,以保证设备的正常使用。

不少单位,特别是中、小型医院,对于除颤监护仪的使用与维护还存在着许多问题。一旦抢救患者时设备不能正常发挥作用,很可能贻误时机,容易产生不良后果,甚至引发医疗纠纷。因此,必须加强对使用人员和工程技术人员的培训,严格操作规程,正确的使用与维护仪器,对于减少临床急救风险有着十分重要的意义。

使用前的例行检

视觉检查:包括设备有无破损、电池是否外观良好、电极是否连接良好、电源是否连接等

开机检查:包括心电等生理监测、除颤充/放电、打印机、报警、安全检查等

通用操作程序

(1)接通电源导线与患者生理监测(如心电电缆),检查打印纸是否安装,电源指示灯为正常状态。

(2)开机自检:各项自检状态是否正常,有无错误报警或故障代码出现。

(3)粘贴心电电极贴片。

(4)观察心电图,检查心率、R 波标记心电波形质量等。

(5)设定生理监测信息报警限。如心率室上速等。

(6)心律分析。急救人员和旁观者应确保不与患者接触,避免影响仪器分析心律。心律分析需要 5-15 秒。如果患者发生室颤,仪器会通过声音报警或图形报警提示。

(7)选择除颤波形和除颤能量。不同机型其最大除颤能量不同。

(8)选择操作模式,自动/半自动,同步/非同步电复律时电流应与心电的 QRS 波群相同步,从而减少诱发室颤的可能性,如果电复律时正好处在心动周期的相对不应期则可能形成室颤。在转复一些血流动力学状态稳定的心动过速时,如室上速、房颤和房扑,同步除颤可避免这种并发症的发生。室颤则应用非同步模式。值得注意的是,在室速时同步除颤非常困难,因为综合波的形态和心律失常的变化很大。室速时患者如无脉搏、意识丧失、低血压或严重的肺水肿,则应立即行非同步电复律,应该避免因试图用同步方式而延误治疗。发现室颤或无脉性室速应在数秒内给予电除颤。

(9)充/放电

当心脏手术或开胸心脏按摩而需作心脏直接电击除颤时所需专有小型电极板,一块置于右心室面;另一种置于心尖部,心脏表面洒上生理盐水电极板紧贴心室壁。前侧位放置法:将一个电极放置在胸骨右缘 2、3肋间另一个电极放在心尖胸壁上。电极必须很好同身体接触以便电能量从除颤器到达心脏,而在电极与皮肤的界面上没有损耗,否则就会对病人产生严重烧伤。

(10)除额效果的评价

电击后5秒钟心电显示心律正常可视为电除颤成功

使用注意事项

(1)除颤抢救的时间要求很高,所以必须保证电池电量的充足。

(2)抢救时,注意除颤电极板与病人皮肤有效接触,避免空载放电,延误救治。

(3)除颤器的电池维护一般为一个月充放电一次。

(4)除颤器电极和手柄的绝缘部分要保持清洁。

(5)使所有重复使用的监护电极保持清洁。

(6)除颤时不要触及患者。

(7)告知使用者避免接触患者身体的例如头部或手臂裸露的皮肤部分和例如床架或担架上可能造成不必要的除颤电流通路的金属部分。

(8)安放电极处的皮肤应涂导电糊,也可用盐水纱布,紧急时甚至可用清水,但绝对禁用酒精,否则可引起皮肤灼伤。9)消瘦而肋间隙明显凹陷而致电极与皮肤接触不良者宜用盐水纱布,并可多用几层,可改善皮肤与电极的接触。

(10)两个电极板之间要保持干燥,避免因导电糊或盐水相连而造成短路。也应保持电极板把手的干燥。不能被导电糊或盐水污染,以免伤及操作者

(11)当心脏手术或开胸心脏按摩而需作心脏直接电击除颤时,所需专有小型电极板,一块置于右心室面;另一种置于心尖部,心脏表面洒上生理盐水,电极板紧贴心室壁

其他注意事项

24小时更换一次性电极片,保证心电质量。

注意经常为电池充电

在对孕妇、儿童、安装起搏器患者使用前,要询问相关工程人员是否适用。

是否有其它禁忌症。

除颤器配有电极板,大多有大小两对,大的适用于成人,小的适用儿童,使用前检查除颤器各项功能是否完好,电源有无故障,充电是否充足,各种导线有无断裂和接触不良除颤器作为抢救设备,应始终保持良好性能,蓄电池充电充足,方能在紧急状态下随时能实施紧急电击除颤。按需要量充电,心室颤动为 250J~300J,非同步复律。室性心动过速150J~200J,心房颤动为150J~200J,心房扑动为80J~100J,室上心动过速为100J

除颤器的常见故障处理

除颤故障

显示器故障

记录器或打印故障

心电故障

电池/充电电路故障

有故障诊断模式的除颤器可充分利用其查找故障代码或故障信息,以检查判断故障原因。

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作者: 牛医工

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