常見生理參數(shù)的測量范圍

常見生理參數(shù)的測量范圍生物信號類型所用傳感器典型幅值范圍典型頻率范圍心電圖(ECG)體表電極心臟電極通過母體測量胎兒ECG50uV?5mV?50mV?10uV0.05?100HZ(250HZ)腦電圖(EEG)頭皮電極顱內(nèi)10?300uV10uV?100mV0.5?100HZ肌電圖(EMG)針電極0.1?5mV0-10KHZ三大組成部分傳感器：將生理信號轉(zhuǎn)換為電信號。2.放大器和測量電路：將微弱的電信號放大、轉(zhuǎn)換、調(diào)整。3.數(shù)據(jù)處理和記錄、存儲、顯示裝置。低頻電流對人體的三個作用：產(chǎn)生焦耳熱；刺激神經(jīng)、肌肉等細(xì)胞；化學(xué)效應(yīng)。這些作用使組織液中的離子、大分子等粒子振動、運動和取向。在整體情況下，由感知電流造成的電擊稱為宏電擊(0.7?1.1mA),通常指加于體表引起的電流效應(yīng)。由感覺閾以下的電流所造成的電擊，成為微電擊，通常指電流直接加到心臟產(chǎn)生的電流效應(yīng)100口A微電擊心室顫動1mA宏電擊電流刺激感10mA宏電擊不隨意運動肌肉收縮100mA宏電擊心室顫動臨床上用雙極或單極記錄方法在頭皮上觀察皮層的電位變化，記錄到的腦電波稱為腦電圖EEG。周期：正常值為8?12HZ腦電圖的分類：(1)a波：可在頭顱枕部檢測到，頻率為8?13HZ，振幅為20?100uV，它是節(jié)律性腦電波中最明顯的波。(2)P波：在額部和顳部最為明顯，頻率為18?30HZ，振幅為5?20uV，是一種快波，它的出現(xiàn)意味著大腦比較(3)0波：頻率為4?7HZ，振幅為10?50uV，它是在困倦時，中樞神經(jīng)系統(tǒng)處于抑制狀態(tài)時所記錄的波形o(4)6波：在睡眠，深度麻醉，缺氧或大腦有器質(zhì)性病變是出現(xiàn)，頻率是1?3.5HZ，振幅為20?200uV。根據(jù)腦電與刺激之間的時間關(guān)系，可將電位分為特異性誘發(fā)電位和非特異性誘發(fā)電位。在臨床上一般只進(jìn)行特異性誘發(fā)電位的檢查，簡稱EP。EP是指中樞神經(jīng)系統(tǒng)在感受外在或內(nèi)在刺激過程中產(chǎn)生的生物電活動，是代表中樞神經(jīng)系統(tǒng)在特定功能狀態(tài)下的生物電活動的變化臨床上常用的誘發(fā)電位有：視覺誘發(fā)電位VEP，腦干聽覺誘發(fā)電位BAEP體感誘發(fā)電位SEP和事件相關(guān)電位ERP。肌電圖記錄的是不同機能狀態(tài)下骨骼肌的電位變化肌肉的生物電活動形成的電位隨時間的變化曲線稱為肌電圖EMG，肌電活動是一種快速的電變化，它的振幅是20uV到幾個毫伏，頻率為2Hz?10kH所謂運動電位就是用來表示肌肉基本功能的單位，它是由一個運動神經(jīng)元和由它所支配的肌纖維構(gòu)成的，運動單位為肌肉活動的最小單位。運動神經(jīng)傳導(dǎo)速度是研究神經(jīng)在傳遞沖動過程中的生物電活動。利用一定強度和形態(tài)的脈沖電刺激神經(jīng)干，在該神經(jīng)支配的肌肉上，用同心針電極或皮膚電極記錄所誘發(fā)的動作電位，然后根據(jù)刺激點與記錄電極之間的距離，發(fā)生肌收縮反應(yīng)與脈沖刺激后間隔的潛伏時間來推算在該距離內(nèi)運動神經(jīng)的傳導(dǎo)速度。臨床上血壓測量技術(shù)可以分為直接法和間接法兩種：直接測量：直接通過傳感器在血液中測量,有創(chuàng)。間接測量：測量血管壁壓力,無創(chuàng)。常用血壓計:1)水銀血壓計2)無液血壓計3)數(shù)字式血壓計直接式血壓測量心導(dǎo)管術(shù)：用心導(dǎo)管從手臂的肘正中貴要靜脈、下肢的大隱靜脈及頸動脈、股動脈等血管的切口插入血管借助X線透視技術(shù)監(jiān)視導(dǎo)管尖端的位置使其進(jìn)入待測部位測量血壓的微型傳感器測量壓力傳感器測量血壓是血壓測量中精確度最高的，是在心導(dǎo)管的端頭安裝一個微型壓力傳感器，可直接把血壓轉(zhuǎn)換為電信號、再經(jīng)心導(dǎo)管引線將信號送入放大器。血壓間接測量方法可提供血壓波形的連續(xù)讀數(shù)和記錄，同時有較高的精度。主要有四種：柯氏音法、示波法、超聲法和脈搏延時法?？率弦魷y量原理：在正常的情況下，動脈或者完全受壓的動脈并不產(chǎn)生任何聲響，只有當(dāng)動脈不完全受阻時才出現(xiàn)聲音，因此可用聲音的變化來確定人體的血壓。示波法通過脈搏波與壓力的同時記錄來測量血壓。5余氣量(residualvolume,RV)：憑借任何方式也無法排出的肺內(nèi)殘余氣體量。這時，最大呼氣不能將肺內(nèi)氣體全部排出，即使用最大強迫性呼氣也不會將氣體排空6機能余氣量或功能余氣量(functionalresidualcapacity,FRC):平靜呼氣后，肺內(nèi)余下氣體的總量7用力肺活量(forcedvitalcapacity,FVC)，指最大吸氣后，盡力盡快呼氣所呼出的氣量。8強制性呼氣量(時間肺活量)用力呼氣量(forcedexpiratoryvolume,FEV或FEVt):先作最大深吸氣，然后盡可能快的盡最大力呼出氣體，并按一定時間序列(t)測定呼氣量。FEV1FEV2FEV3正常人在第1、2、3秒末應(yīng)呼出的氣量(即時間肺活量)分別為其肺活量的83%(80%)、96%和99%。在一定時間內(nèi)所呼出的氣量占用力肺活量的百分比則稱為，即FEVt/FVC。溫度傳感器(熱電耦、熱敏電阻)流量根據(jù)已熱元件冷卻程序來計算呼出的氣體溫度高，吸入的氣體溫度低。葉輪式呼吸傳感器和渦輪式呼吸傳感器葉輪旋轉(zhuǎn)系統(tǒng)速度式流量傳感器，將氣流的速度轉(zhuǎn)化為葉輪的速度，在一定范圍內(nèi)，兩者成正比。氣體速度一一葉輪轉(zhuǎn)速，一次變換器轉(zhuǎn)速一一電量二次變換器測葉輪轉(zhuǎn)速二次變換器葉輪轉(zhuǎn)速電脈沖另也可利用磁電效應(yīng)，但會產(chǎn)生磁阻，影響測量結(jié)果。測FEV,專業(yè)化測肺功能阻抗法(同心輸出量阻抗法)LED遮斷光電管測量原理：人體胸部相當(dāng)一段導(dǎo)體。隨著呼吸過程中胸廓的張弛運動，胸部組織的電阻抗會發(fā)生周期性變化，而胸廓的弛運動會引起肺容量的變化，故胸部組織的電阻抗值的變化與肺容量的變化之間存在一定的對應(yīng)關(guān)系。測量系統(tǒng)的基本組成測量胸電阻抗法的方法有電橋法、二電極法和四電極法等多種，由于四電極法既可作連續(xù)測量，有可抑制與皮膚接觸的電阻抗變化對測量結(jié)果的影響，故一般采用電極法。超聲法采用超聲成像的方法，可以實時成像余氣量測量氮沖法(測余氣量中氮氣的含量)具體測量方法：連續(xù)吸入純氧氣，測出(1)呼出總氣體量；

（2） 測氮氣的濃度，得到氮氣的總量。（3） 由氮氣含量推出余氣量光電比色計是用來測量有色溶液濃度的儀器?？梢酝ㄟ^比較溶液顏色深淺的方法來確定有色溶液的濃度，對溶液中所含物質(zhì)進(jìn)行定量分析。比色計分光光度計的基本結(jié)構(gòu)：光源光源利用分光光度法或技術(shù)工作的儀器叫分光光度計。分光光度計和光電比色計的最主要區(qū)別是用單色器代替了濾光片，因而可獲得連續(xù)變化的，光譜范圍更窄的單色光。從而提高了儀器的靈敏度和選擇性。在醫(yī)學(xué)上應(yīng)用的光譜儀器主要有熒光光度計和火焰光度計自動生化分析儀組成元部件：取樣器一向自動分析系統(tǒng)吸入試樣、稀釋劑（水）、洗滌液（水）等。配量泵和導(dǎo)管一按比例輸入試樣和試劑，并混合，以精確的速度將其送到其它各部。滲析器一有選擇地讓試樣中的待測的物質(zhì)成分透過薄膜使相互干擾分離處來。加熱器一持續(xù)的加熱液體使化學(xué)反應(yīng)被控制在一定時間和濕度下，可以用來促進(jìn)彩色顯影、發(fā)酵作用、消化、水解等其它過程。色度計一分光光度計檢測管式流體槽內(nèi)液體透光強度。顯示記錄裝置所謂血細(xì)胞計數(shù)器，就是用來計數(shù)單位容積中紅細(xì)胞，白細(xì)胞和血小板個數(shù)的儀器。血細(xì)胞是利用它們的大小及多少的不同而分別計數(shù)的。人體紅細(xì)胞和白細(xì)胞大小差不多，血小板比較小。我們已知血細(xì)胞的大小與其所產(chǎn)生的脈沖信號的幅度成正比，計數(shù)紅、白細(xì)胞時可利用一個幅度鑒別電路將血小板篩選出去，這個電路叫閾值選擇電路。計數(shù)血小板時，將閾值水平調(diào)低，這樣可以對紅，白細(xì)胞和血小板一同計數(shù)。最后，從總數(shù)中減去紅，白細(xì)胞，即求得血小板的數(shù)目，這一運算是由電路自己來完成的。在計數(shù)白細(xì)胞時，先在血液中加一種溶血劑。溶血劑可以使紅細(xì)胞破碎，紅細(xì)胞破碎后，再對剩下的白細(xì)胞進(jìn)行計數(shù)，便可以求得白細(xì)胞的含量。設(shè)兩閾值u1，u2＞u1包括紅細(xì)胞、白細(xì)胞。＞u2三者總和-u1記數(shù)=血小板測紅細(xì)胞的數(shù)目：＞u1的脈沖數(shù)目。由于白細(xì)胞的數(shù)量僅為紅細(xì)胞的千分之一，所以紅細(xì)胞的數(shù)目可近似認(rèn)為是細(xì)胞的數(shù)目。測白細(xì)胞：加入溶血劑使紅細(xì)胞破碎，測〉u1的脈沖數(shù)測白細(xì)胞的數(shù)目。即采用溶血劑，使紅細(xì)胞破碎，從而再進(jìn)行白細(xì)胞數(shù)目的測定。測血小板：＞u1的脈沖數(shù)目一＞u2的脈沖數(shù)目。紅細(xì)胞、白細(xì)胞血小板三者總和-u1記數(shù)=血小板X線計算機斷層成像（CT）是根據(jù)大量X線的投影數(shù)據(jù)，采用數(shù)學(xué)重建的方法來得到二維或三維的X線密度（組織的衰減系數(shù)）分布圖像的。常規(guī)的X線CT掃描儀用一只X射線管，它可旋轉(zhuǎn)360度，并在每

轉(zhuǎn)過一個微小的角度(每0.5度?1度)時采集投影數(shù)據(jù)。這些投影數(shù)據(jù)用某種數(shù)學(xué)方法重建成圖像。B超：截面圖X-CT：同樣以灰度表示X投影圖MRI磁共振成象、NMRI核磁共振成象對軟組織成象較好，如腫瘤。SPECT——單光子發(fā)射6)PET——正電子斷層圖MRI磁共振成像：利用H核濃度，人體內(nèi)水中含有H核最多，它成的像就是質(zhì)子或氫核的濃度，明暗反映水的分布。SPECT單光子發(fā)射CT同位素放射發(fā)出光子，用Y相機檢測放射出的光子，根據(jù)檢測Y光子強度的不同，交由計算機處理?？蓹z測體內(nèi)存物是否已到達(dá)病變部位。檢測體內(nèi)存物在體內(nèi)的分布。產(chǎn)生SPECT圖像的首要目的是消除復(fù)雜結(jié)構(gòu)信息的重疊，給出一個斷面或多個斷面的定量圖像。SPECT圖像表示的是生理放射性同位素示蹤跡的分布，它能提供的功能性信息用其他成像方法很難獲得。ICU病房(Intensivecareunit)，即重癥護(hù)理病房，主要為了實現(xiàn)連續(xù)監(jiān)護(hù)。CCU(coronarycareunit) 冠心病監(jiān)護(hù)病房NCU(neurosurgicalcareunit) 腦疾患者監(jiān)護(hù)室NICU(neonatalintensivecareunit) 兒科、新生兒病房HOLTER記錄是病人心電圖的連續(xù)記錄，習(xí)慣上記錄10?24小時。它是將標(biāo)準(zhǔn)電極與病人胸壁相連，再接到小型攜帶式記錄儀中例題：計算一24小時2通道HOLTER系統(tǒng)的存儲容量。假設(shè)采樣率為128Hz，分辨率為8bits，沒有數(shù)據(jù)壓縮。解：128Hz*8bits*2*24h*3600s/822，118，400Bytes血紅蛋白可以結(jié)合O2的最大量稱為血液的氧容量，血紅蛋白實際結(jié)合的O2量稱為氧含量，氧含量占氧容量的百分比稱為氧飽和度(Bloodoxygensaturation)SaO2:SaO2=(氧含量/氧容量)X100%每分鐘射出的血液量，稱為心輸出量，即心率與搏出量的乘積。有創(chuàng)測量有：直接費克法、指示劑稀釋法、熱稀釋法等。無創(chuàng)測量法有：庫比賽克阻抗法(阻抗容積脈圖儀法)電壓隨阻抗阻抗法的基本原理是：血液是一種導(dǎo)體，當(dāng)被檢部位血流增加時，阻抗降低，反之，則阻抗增加。器官血流量隨心動周期而變化，阻抗也隨之變化，即被檢部位阻抗隨血流容積而改變。電流一定時，而變化，只要測得電壓的改變，便可得知血管容積的變化，描記下來的圖像為阻抗血流圖。電壓隨阻抗直接費氏原理法：V01-心臟左層左室中的氧濃度(mlO2/ml血)...動脈血V02—心臟右層右室中的氧濃度(mlO2/ml血)...靜脈血Q氣4)=y—V,八氣02 JmlO/minml血= 2 =mlO/ml血分2肘靜脈測定染料稀釋法：將一定量的不易透過毛細(xì)血管的無毒性染料迅速注入(2、左右注射完成)肘靜脈測定出一定時間內(nèi)染料在血液中的濃度的變化曲線，計算出心輸出量。mg=L/Smg/L?mg=L/Smg/L?S曲線中每毫升血的染料 的平均濃度x曲線延續(xù)時間(s)=曲線積分

該法有明顯優(yōu)點：一方面不必進(jìn)行心臟插管和動脈穿刺，只需取靜脈血，甚至不取血也可；另一方面用本法算出的心輸出量與直接費氏法計算所得的結(jié)果大致相等，故早已在臨床上應(yīng)用。熱稀釋法：采用冷媒質(zhì)作載體，往心房或上腔靜脈中注入一定量的冷溶液（0-5攝氏度5%葡萄糖溶液）在肺動脈處放入一溫度傳感器，測量血液溫度的變化，心輸出量與血液溫度變化的積分成反比Q=m（T「T2）.心嘖宜B出SbCB優(yōu)點：1.迅速測知心輸出量，并可重復(fù)測量;2.指示劑無毒性，沒有顯著血液動力學(xué)影響；3.它在身體組織中充分彌散，無染料指示劑的顯著再循環(huán)現(xiàn)象。缺點：1.需要插心導(dǎo)管，不是所有患者都可使用；2.帶球囊和熱敏電阻的多腔導(dǎo)管及熱稀釋記錄儀價格昂貴注入的指示劑在通過導(dǎo)管、心室和血管壁時有溫度上升問題?，F(xiàn)有醫(yī)學(xué)超聲技術(shù)可分為兩大類：即基于回波掃描技術(shù)和基于多普勒原理的超聲診斷技術(shù)。（1）基于回波掃描技術(shù)的基本原理是利用超聲波在組織界面處產(chǎn)生的反射回波形成的圖像或信號來鑒別和診斷疾病?；夭⊕呙柙\斷技術(shù)一般按顯示回波的方式可分為如下五種類型：A型：即將回波以波的形式顯示出來。其縱坐標(biāo)為回波幅值，用以表示回波的強弱；橫坐標(biāo)為回波接收的時間，該時間與產(chǎn)生回波的組織界面相關(guān)。B型：即將回波用光點形式顯示出來，為輝度調(diào)制器。顯示光點的輝度與回波強弱成正比。當(dāng)探頭以不同方式移動掃查時，可形成二維圖像。C型：此為透射式掃查方式，可獲得有關(guān)被測組織的聲速和衰減等信息。4）M型：此法是在輝度調(diào)制型中加入一個慢掃查鋸齒波，從而使回波光點從左至右自動掃描。顯示的橫坐標(biāo)為慢掃描時間?？v坐標(biāo)為聲波傳播時間（即對應(yīng)于檢測深度位置）。F型：此法為用多個切面圖像構(gòu)造成一個曲面的成象形式。（2）基于多普勒原理的超聲診斷技術(shù)的基本原理是利用運動物體反射聲波時造成的頻率偏移現(xiàn)象來獲取人體的運動信息。目前，超聲多普勒技術(shù)主要用于心血管疾病的診斷中。超聲診斷儀，按其工作原理分為：振幅型診斷儀（A型）：一般診斷、組織性質(zhì)的研究反射型切面顯像儀振幅型診斷儀（A型）：一般診斷、組織性質(zhì)