现代的外部除颤器是应急医疗服务(EMS)人员使用的坚固、便携且全面的医疗设备,提供了一体化的生命支持解决方案。除颤器技术为成人、儿童和新生儿提供了必要的紧急护理。市场上规格更高、更先进的除颤器具有自动体外除颤器(AED)、手动除颤、无创经皮起搏和同步电复律功能。其他可选的先进功能包括生命体征监测能力,例如:
· 血氧饱和度(SpO2)-用于监测血液中的氧气饱和度水平;1至完整*,300次/分*
· 无创血压(NIBP)-通过袖带自动测量血压;
-400 至 400 毫米汞柱*
· 有创血压(IBP)-有创测量血压;-50 至300 毫米汞柱*
· 温度-使用热敏电阻测量体温,400/700系列,0至 50℃℃*
· 心电图-多达 12 导联的心电图以显示和记录诊断性测量结果;包括 ST 段抬高型心肌梗死(STEMI)检测;15-300次/分*
· 呼吸-测量横跨胸腔的心率;0.1 至 3Ω*200转/分钟*
· 二氧化碳监测--监测二氧化碳水平; 0至 99mmHg*,0至150 rpm*
· 心肺复苏术支持--提供建议性声音指导和节拍器,以改善复苏结果
除颤器制造商必须符合众多国际电工委员会 (1EC)标准。主要是,IEC60601-2-4:2011特定
包括IEC 60601-1、IEC60601-8、 IEC60601-12、IEC 60601-2-27、IEC 60601-2-30、IEC60601-2-34、IEC
60601-2-49、ISO80601-2-6、EN 6010-3,涵盖了现代除颤器为提供高级生命支持而采用的众多额外监测可能性。
通常情况下,除颤器由内置电池供电,可通过交流市电(100-240 伏)或直流适配器进行充电和供电。除颤器极板的能量输出范围为 1至 200 焦耳,对于电阻抗通常在 25 至200 欧姆之间的电阻,能量输出范围为1至360 焦耳。如今,双相波形是许多制造商选择而非单相波形。
除颤器波形
首批市售的商用除颤器均为双相型。然而,西方世界采用了单相型长达 30年,直到20世纪
90 年代中期,那时人们才普遍认为双相技术提高了除颤的成功率。
单相(图 11)是一种具有高峰值电流的阻尼正弦波;电流在心脏中沿一个方向流动。随着身体阻抗的增加,电流会减小--一如果阻抗较高心脏可能无法获得足够的电流来除颤。
双相(图 12)电流流动是双向的。电流波形会进行调整以维持所传递的能量,而不论患者的电阻抗如何。因此,无论患者的电阻抗如何,其存活的机会都是平等的。
图11:单相波形、电流流动以及38Ω 、72Ω和122Ω时的阻抗变化
图12:双相波形、电流流动以及38Ω、72Ω和122Ω时的阻抗变化
双相设备比单相设备具有优势。双相设备传递的能量较低,但效果可能与能量较高的单相设备相当。200J或更低的双相能量可能与200至 360J的单相能量具有相当或更高的疗效。使用较低的双相能量可以减少对心肌的损伤,并减少电击后的心律失常、皮肤灼伤和收缩力下降。[24] [25] [26]
双相波形在不同设备之间并不相同。制造商拥有各自获得的双相技术。有三种获得的技术:双相截断指数波(BTE)(图13)、直线双相波(RBW)(图14)和脉冲双相波(图15)。 [27][28]
图 13:双相截断指数波 图 13:双相截断指数波
图15:脉冲双相波
自动体外除颤器
自动体外除颤器(AED)使用算法来准确评估心 律,并在出现心律失常时提供适当的电击。 AED 能够区分可可除颤心律和不可除颤心律,并且只会向显示室颤或室性心动过速(无脉搏)迹象的患者释放能量,其特定的峰峰值心电图振幅符合美国心脏协会(AHA)自的指南。AED可以是半自动的,在这种情况下,操作员必须
按下电击按钮以释放电击。全自动的自动体外除颤器(AED)在需要电击时无需操作员操作。
非医疗、非专业的人员已广泛能够操作自动体外除颤器(AED),通过首要时间响应来改善院外心脏骤停(OHCA)的结果。[29][30]
经皮起搏
无创性经皮起搏通过放置在前尖位或前后位的自粘贴电极(图17)向心脏发送电脉冲,以产生心脏去极化和心肌收缩。这种刺激旨在治疗心跳过慢的患者。
起搏干预可以增加心输出量和平均动脉压,同时降低全身血管阻力。
无创性经皮起搏有两种模式:
固定起搏(非同步) 一 临床医生会设定一个起搏率,而不考虑患者的内在心率。如果由于噪声或运动伪影而难以检测到ECG信号,或者对由于过度驱动患者的内在心率而造成不太常见的快速心律失常进行终止,固定模式是一个较好的选择。当ORS波群没有被感知时,固定模式的危险就出现了;这可能会触发V室颤,因为T波可能被起搏。
按需起搏(同步) 一 起搏器感知患者的内在心率。如果感知到的患者心率比临床医生设定的心率慢,起搏器就会提供电刺激;如果感知到的心率比设定心率快,起搏器就会抑制起搏。这样做的优点是尽量减少起搏器刺激与患者内在心率之间的竞争,降低起搏刺激到 T 波的几率。
图17 - 经皮电极放置
起搏的不应期是指发出起搏脉冲之后,起搏器不再感知任何外来信号的一段时间。不应期可在 200 至 350 毫秒之间。随着起搏率的增加,该时期会缩短。
起搏器的灵敏度调整以毫伏(mV)为单位进行测量。这种感知决定了起搏器能够检测到患者自身心脏活动脉冲的阈值。需要设定适当的感知水平,以区分期望的R波和T波以及肌肉伪影。
起搏器的灵敏度调整以毫伏(mV)为单位进行测量。这种感知决定了起搏器能够检测到患者自身心脏活动脉冲的阈值。需要设定适当的感知水平,以区分期望的R波和T波以及肌肉伪影。
标准
目前体外除颤器的现行使用标准是:
IEC60601-2-4:2011《心脏除颤器安全特殊要求》。该标准的目的是为制造商确立心脏除颤器的特定基本安全和必要要求,以供其遵循。
该标准规定了以下方面的精度:
· 除颤器的能量输出至各种负载
· 从同步的 ORS 波群峰值到能量传递峰值的最大延迟时间
· 可除颤和不可除颤心律失常的鉴别与识别
起搏脉冲的频率、电流和持续时间的准确性
该标准规定了以下方面的精度:
· 除颤器的能量输出至各种负载
· 从同步的 ORS 波群峰值到能量传递峰值的最大延迟时间
· 可除颤和不可除颤心律失常的鉴别与识别
起搏脉冲的频率、电流和持续时间的准确性
除颤器测试
确保体外除颤器电气安全和性能的典型测试程序可以包括以下测试:
· 视觉测试
电源线,机箱,线缆,电极,开关,保险丝,电极板
· 电池性能
· 警报功能
· 心电图性能
- 幅度増益
- 心率验证
- 频率响应
· 同步/心脏复律操作
同步延迟记录
· 能量输出
- 能量线性
- 在规定时间内输出- 例如:最大输出时1分钟
- 最大输出时的充电时间-典型值<10 秒
- 第 10 次最大输出重复测试
· 起搏输出
- 电流线性度
- 脉冲宽度
- PPM
电极板阻抗检查
· 打印机
· 纸张速度
· 生命体征模拟信号验证
SpO2、NIBP、CO2
· 电气安全测试
UniPulse 400
Rigel Medical 公司的 UniPulse 400 旨在准确且高效地测试所有除颤器。
UniPulse 400 能够分析所有单相、双相、标准和脉冲波形。这种全面的功能以及附加的起搏器测试功能,使 UniPulse 400成为热门的除颤器分析仪 。专用的快速按键和简单易用的操作系统使测试工程师能够在数秒内选择相关测试功能。基于图标的快速按键使UniPulse 400 的测试选择变得容易。
图 18