心电监护仪最新发展趋势及新技术应用

天津医科大学总医院滨海医院 （天津 300480）

内容提要：作为临床重症监护病房常用的监护设备，心电监护仪能够实时监测患者的各项生理、生化参数，及时反映患者的瞬间生理变化，并实现不同类型的自动报警和自动记录，提升患者治疗和护理质量，在肝病患者的治疗中具有广泛的应用。随着现代信息技术的快速发展以及医学技术的进步，心电监护仪在操作方式、接口模式以及信息网络功能等方面都取得了一定的进展。基于此，从心电监护仪最新发展趋势以及新技术应用方面开展综述研究。其中，部分心电监护仪采用了触摸屏操作技术、智能参数接口技术、云计算技术等，受到了业内的广泛认可，充分展示了心电监护仪的未来发展方向；此外，无创血压测量新技术、数字血氧测量新技术、呼气末二氧化碳分压测量新技术等有效提升了心电监护仪的参数测量功能。

心电监护仪（Electrocardiogram Monitor，ECG）是临床重症监护病房常用的监护设备，在患者的诊治过程中具有重要的指示作用[1]。以肝病患者为例，对病情危重的患者应用心电监护仪能够不间断的监测患者心搏的节律、频率以及体温、血压、呼吸等生命体征，及时反映患者的瞬间生理变化，为医护人员采取治疗护理措施提供依据，保证患者生命安全。心电监护仪在肝病临床治疗中具有广泛的应用[2]。

1.心电监护仪的最新发展趋势

心电监护仪最早应用于临床时仅能监测心电信号这一参数，经过多年的发展，心电监护仪能够监测数十种参数，在提高治疗和护理质量、降低危重患者病死率等方面有着重要的作用[3]。近年来的应用实践显示，触摸屏操作技术、智能参数接口技术、云计算技术等技术充分展示了心电监护仪的未来发展方向[4,5]。

1.1 触摸屏操作技术

近年来触控技术高速发展并被广泛的工业生产的多个领域，该技术操作简单，能够有效地提升用户体验度，已经被越来越多的应用到各类医疗设备中。传统的心电监护仪多采用旋钮、薄膜按钮等操作技术，上世纪90年代开始，美国开始将触摸屏操作技术应用到便携式监护仪中，此后德国德尔格医疗设备开始使用电阻屏触控技术，用户体验度大幅提升[6]。与电阻屏相比，电容屏灵敏度更高、操控体验效果更好，但是成本相对较高。随着电容屏制造工艺的提升以及制造整本的下降，目前电容屏已经被越来越多的应用到心电监护仪中。

1.2 智能参数接口技术

早期的心电监护仪只能监测心电信号等单一参数，受集成电路、微处理器技术快速发展的影响，心电监护仪可以监护数十项参数，如果在主机上进行数十项参数的监控，会造成硬件资源的浪费；但是如果需要监控某个参数时，主机缺少对应的缺口，会影响监护仪的正常使用。智能参数接口技术的出现和应用可以有效地解决这一问题。将该技术应用到计算机USB接口和外部设备中，能够确保心电监护仪监护功能的正常使用。飞利浦V24E心电监护仪应用插件板实现不同功能模块的拓展，在一定程度上能够实现智能接口的部分功能，但是与智能接口相比仍然存在以下两方面的弊端：其一是插件板体积相对较大，难以集成到主机中；其二，该设备测量端没有将测量探头与相关的电路整合到一起。

1.3 云计算技术

近年来随着互联网、虚拟化、分布式存储等技术的快速发展，以云计算为代表的新型计算模式应运而生。对于该技术的定义，目前业内没有统一的标准。该技术依托互联网，能够为用户提供高效快捷的数据存储和计算服务。在云计算模式下，用户可以摆脱计算机等终端设备的束缚，获取想要的信息资源。作为信息技术未来发展的方向，该技术在医疗设备制造领域有着广泛的应用前景。将该技术与信息监护技术相互融合，依托医院信息系统，能够方便的查询患者信息，随时了解患者病情进展。基于云计算技术开发移动应用设备，医生可以方便快捷的从移动终端获取医院监护系统中的患者数据，比如患者关键生命体征参数等。

2.心电监护仪的新技术应用

在心电监护仪的新技术应用方面，无创血压测量新技术、数字血氧测量新技术、呼气末二氧化碳分压测量新技术等有效提升了心电监护仪的参数测量功能。

2.1 无创血压测量新技术

传统意义上的无创血压测量一般是在放气过程中对患者血压参数值进行测量。逆向无创血压测量则是在充气过程中检测患者的舒张压、收缩压等生命体征数据（通常情况下充气速度为1.33kPa/s），直到高于实际收缩压时体征充气[7]。与传统无创血压测量方法相比，逆向无创血压测量技术具有舒适、安全、快速、准确的特点。逆向无创血压测量能够减少对手臂的压力，提升患者检测舒适感，尤其适用于新生儿或者儿童。对于高血压等患者来说，逆向无创血压测量能够避免压力快速增大带来的潜在危险，安全性得到提升。这种测量方式测量速度较快，不仅避免了重复测量，还能提升测量精度，其中比较有代表性的是美国CSI公司的Scholar III型心电监测仪、日本光电公司的BSM-73型心电监测仪等[8,9]。

2.2 数字血氧测量新技术

传统的血氧测量多采用模拟技术，而数字血氧测量新技术利用高精度的模数转换器，大幅提升了小信号的抗干扰能力，提升了脉搏血氧测量法的噪音抑制能力[10]。数字血氧测量新技术在测量精度、准确性以及稳定性等方面具有一定的优势，但是对于电子器件的要求较高。在数字血氧测量新技术研究方面美国CSI公司以及通用公司处于业内领先地位，其中比较有代表性的是Scholar III型心电监测仪以及GE DASH2500心电监测仪[11]。

2.3 呼气末二氧化碳分压测量新技术

呼气末二氧化碳分压作为一项重要的生命体征测量参数，能够判断患者肺通气和血流变化等情况，目前已经被美国麻醉医生协会（ASA）列为基本监测指标[12]。呼气末二氧化碳分压测量可以确定患者气管插管的位置、判断呼吸机通气情况，此外还能够间接反映PaCO2和循环状态，在临床麻醉、ICU、院前急救等方面具有广阔的应用前景。基于红外线光谱原理设计制造的CO2检测仪，能够测定患者呼吸气体中的CO2浓度[13]。传统旁流型CO2检测仪不需要密闭的呼吸回路，但是需要提前进行预热；传统直流型CO2检测仪是将红外线传感器直接连接到导管接头上，多用于气管插管的患者，难以用于自主呼吸的患者[14,15]。近年来发展起来的光电监护仪将适配器元件等集成到探头设计中，应用范围更加广泛，临床效果更佳。

3.小结

心电监护仪能够实施监测患者的多项生理指标，是重症监护、麻醉监护的重要设备，对于肝病患者的治疗和护理有着重要的影响。随着现代信息技术的快速发展以及医学技术的进步，心电监护仪在操作方式、接口模式以及信息网络功能等方面都取得了一定的发展。当前世界各大医疗器械制造厂商纷纷投入大量人力财力设计制造性能更加优越的新一代监护仪，部分新技术的应用有效提升了心电监护仪的参数测量功能和便捷性，相信未来心电监护仪必将向智能化、舒适化、精准化等方向发展。