Prinsip dasar monitor
Saat ini, hampir semua perubahan fungsi fisiologis memiliki monitor yang dapat dipantau setiap saat. Sekarang hanya prinsip dasar monitor yang digunakan dalam operasi anestesi yang dijelaskan.
1. Pemantauan fungsi siklus
Pemantauan tekanan darah invasif: Baik tusukan arteri dan kateter menetap, terhubung ke penerima sensor piezoelektrik, mengubah tekanan mekanis menjadi tegangan, diproses oleh komputer untuk menampilkan grafik, dan secara digital menampilkan tekanan darah sistolik, tekanan darah diastolik, dan tekanan arteri rata-rata.
Pengukuran tekanan non-invasif otomatis (Dinamap): Motor mikro multi guna untuk secara otomatis mengembang manset sehingga tekanan internal manset lebih tinggi dari tekanan sistolik, dan kemudian secara otomatis mengempis, gunakan elemen transduser piezoelektrik untuk mendeteksi osilasi sinyal pulsasi arteri, dan memasukkannya Sensor diperkuat oleh sistem elektronik, dan komputer mikro menghitung dan menentukan tekanan darah sistolik, tekanan darah diastolik, dan tekanan rata-rata.
Pemantauan CO: Saat ini, termodilusi masih digunakan untuk berbagai tujuan. Umumnya, kateter mengambang dimasukkan melalui nadi vena jugularis internal, dan kemudian 10 ml larutan glukosa isotonik 4℃ disuntikkan dari lumen menuju atrium kanan. Solusi ini mengalir ke arteri pulmonalis dengan aliran darah. Suhu darah di arteri pulmonalis berubah sampai batas tertentu, dan perubahan suhu diukur oleh termistor di ujung kateter. CO berkorelasi negatif dengan perubahan suhu darah. Monitor curah jantung dapat melacak kurva perubahan suhu darah, menghitung area di bawah kurva, dan langsung menampilkan CO (L/menit).
Baru-baru ini, kateter arteri pulmonalis dan sumber panas telah diperbaiki. Sebuah kawat termal ditempatkan 14-25cm dari atas kateter. Setelah kateter dimasukkan, monitor melepaskan pulsa energi untuk memanaskan kawat termal setiap saat. Areanya yang luas membantu mendistribusikan panas campuran secara merata, sehingga suhu darah di sekitar naik menjadi 44°C (111°F), dan termistor terletak di bagian hilir untuk mendeteksi perubahan suhu darah dan melaporkannya ke monitor yang terhubung. Komputer monitor menghitung area di bawah kurva perubahan suhu yang sama dan menampilkan CO. Setiap 3-6 menit sekali, pengukuran dapat diulang secara otomatis, cepat dan terus menerus, sehingga disebut pengukuran CO kontinu.
Di atas juga perbedaan perubahan suhu, bukan perbedaan konsentrasi O2 darah arteri dan vena metode Fick'. Menurut metode Fick's, karena VO2=CO×(CaO2-CvO2), CO=VO2/CaO2-CvO2, yaitu pasien mengkonsumsi oksigen setiap menit Perbedaan antara konsentrasi O2 dalam darah (yaitu, jumlah O2 yang dibawa ke dalam darah oleh paru-paru, umumnya 250ml) dan konsentrasi O2 dalam darah arteri dan vena, CO per menit dihitung. Misalnya, kandungan O2 dalam darah arteri adalah 0,2ml/ml saat diukur, dan darah vena mengandung Jumlah O2 adalah 0,15ml/ml dan perbedaan konsentrasinya adalah 0,05. Substitusi ke dalam rumus, CO=250/0.05=5000ml atau 5L/min. Prinsip dasarnya adalah bahwa laju aliran untuk suatu periode waktu sama dengan suatu zat (indikator) dalam periode waktu yang sama. Jumlah total yang memasuki cairan dibagi dengan perbedaan antara konsentrasi hulu dan hilir zat yang memasuki situs. Karena variabilitas volume paru-paru, termodilusi adalah metode utama saat ini.
2 pemantauan EKG
Ini adalah pemantauan fungsi EKG yang umum digunakan selama anestesi dan di ICU. Prinsip dasarnya adalah jantung berdenyut karena jantung dirangsang oleh potensial listrik yang dihasilkan oleh dirinya sendiri dan jantung mondar-mandir. Kegembiraan yang dihasilkan oleh nodus sinoatrial berubah menjadi kardiomiosit atrium dan ventrikel pada gilirannya. Perubahan bioelektrik yang lemah ini tidak hanya dapat diukur di dalam jantung atau permukaan miokardium, tetapi juga dapat dilakukan ke permukaan tubuh. Ketika dua elektroda digunakan untuk membentuk sirkuit di permukaan tubuh, bentuk gelombang dari perubahan EKG dapat ditelusuri melalui rekaman yang diperbesar. Itu adalah elektrokardiogram.
Meskipun masih ada kontroversi tentang mekanisme bentuk gelombang PQRST, pada dasarnya ada penjelasan tertentu. Ketika kardiomiosit dirangsang dengan intensitas tertentu, serangkaian aliran ion intraseluler dan eksternal dan perubahan potensial membran dapat terjadi. Potensial aksi disebut potensial aksi. Perubahan potensial sel selama polarisasi dan repolarisasi.
Ketika kardiomiosit dalam keadaan statis, ion positif dan negatif di dalam dan di luar membran sel berada dalam keseimbangan (keadaan terpolarisasi). Setelah kardiomiosit dirangsang, permeabilitas membran sel meningkat, dan Na+ masuk ke dalam sel, mengakibatkan depolarisasi. Perbedaan potensial dihasilkan pada antarmuka dan maju selangkah demi selangkah, membentuk serangkaian perubahan potensial. Kemajuan depolarisasi adalah positif (+) pertama, dan negatif (-) di belakang. Kebalikannya berlaku untuk repolarisasi. Setelah repolarisasi, distribusi ion di dalam dan di luar sel kembali normal. Pembentukan elektrokardiogram adalah sintesis dari perubahan potensi miokard dari berbagai bagian jantung. Penundaan, kegembiraan perlahan-lahan membentuk interval PR, dan setelah kegembiraan melewati nodus atrioventrikular, dengan cepat menyebar ke berkas lateral kiri dan kanan dan serat Urachine's untuk membentuk kompleks QRS. Setelah ventrikel didepolarisasi, tidak ada beda potensial di permukaan, membentuk segmen garis ekuipotensial, yaitu segmen ST. Kemudian, miokardium mulai repolarisasi untuk menghasilkan gelombang T, dan seluruh siklus jantung membentuk satu set gelombang P-QRS-T. Dapat dilihat bahwa ketika terjadi eksitasi miokardium, terdapat beberapa kelainan pada proses propagasi dan pemulihan, elektrokardiogram akan berubah. . Oleh karena itu, secara klinis, perubahan bentuk gelombang EKG dapat digunakan untuk memantau fungsi EKG dan membantu memahami penyakit jantung tertentu atau gangguan air dan listrik.
Elektrokardiograf adalah alat yang digunakan untuk merekam arus yang dihasilkan oleh proses aktivasi jantung'. Komponen utamanya adalah ammeter, amplifier, alat perekam dan beberapa aksesoris yang dibutuhkan.
3. Pemantauan fungsi pernapasan
Pemantauan fungsi ventilasi: Terutama memantau VT atau MV. Yang paling umum digunakan dalam anestesi adalah pengukur volume tipe jam, sensornya adalah kipas, dan terhubung ke saluran udara. Ketika aliran udara pernapasan melewati, bilah didorong untuk berputar. Poros bilah menggerakkan serangkaian roda gigi. Menurut kecepatan rotasi, setiap waktu (VT) dan ventilasi menit kumulatif (MV) ditampilkan di permukaan. Pengukur volume pernapasan elektronik baru masih menggunakan bilah angin sebagai sensor, tetapi menggunakan refleksi inframerah dan elemen penerima untuk mendeteksi kecepatan bilah angin, dan secara digital menampilkan VT, MV, dan frekuensi pernapasan setelah diproses oleh sistem elektronik.
Tekanan saluran udara: Cara paling primitif dan akurat adalah dengan menggunakan kolom air tabung berbentuk U, salah satu ujungnya terhubung ke saluran udara, fluktuasi tekanan saluran udara menyebabkan fluktuasi kolom air, atau drum udara logam dapat digunakan untuk berkomunikasi dengan jalan napas, dan fluktuasi tekanan jalan napas menyebabkan fluktuasi membran timpani. Kemudian berikan ke penunjuk untuk melihat angka tekanan yang ditunjukkan olehnya. Sensor tegangan sekarang digunakan untuk memantau perubahan tekanan jalan napas selama siklus pernapasan (termasuk tekanan inspirasi, tekanan puncak, tekanan dataran tinggi dan tekanan akhir ekspirasi) melalui sensor tekanan. Pemantauan tekanan saluran napas secara terus menerus adalah cara termudah untuk memahami kondisi paru-paru dan saluran napas serta apakah ada kelainan pada saluran pipa. Perubahan tekanan saluran udara menyebabkan sensor menghasilkan sinyal listrik yang sesuai, yang diproses oleh sistem elektronik dan ditampilkan dalam angka.
SpO2: Prinsipnya terdiri dari dua bagian: Metode spektrofotometri: Berdasarkan fakta bahwa warna darah berubah dari merah tua menjadi merah terang ketika Hb digabungkan dengan O2 menjadi HbO2. Intensitas cahaya yang melewati Hb yang berbeda berhubungan dengan panjang gelombangnya, yaitu derajat penyerapan cahaya pada panjang gelombang yang berbeda yang melewati Hb yang berbeda tidak sama. Penyerapan hemoglobin tereduksi (Hb) dan oksihemoglobin (HbO2) untuk cahaya merah panjang gelombang 660nm dan cahaya inframerah panjang gelombang 940nm sangat berbeda, HbO2: penyerapan cahaya merah panjang gelombang 660nm lebih sedikit dan penyerapan cahaya inframerah 940nm lebih Sebaliknya, hemoglobin tereduksi ( Hb) menyerap lebih banyak cahaya merah pada 660nm dan lebih sedikit menyerap cahaya inframerah pada 940nm. Oleh karena itu, rasio penyerapan cahaya merah terhadap penyerapan cahaya inframerah dapat diukur dengan spektrofotometri. Saturasi, rasio>1 adalah darah beroksigen,<1 adalah="" darah="" tidak="" teroksigenasi,="1" adalah="" sebagian="" (85%)="" darah="" beroksigen.="" jumlah="" penyerapan="" cahaya="" merah="" dapat="" dihitung="" melalui="" cahaya="" merah="" dan="" cahaya="" inframerah="" yang="" dihasilkan="" oleh="" dioda="" pemancar="" cahaya="" untuk="" menerangi="" jari="" atau="" daun="" telinga="" dan="" jaringan="" lain,="" dan="" kemudian="" diterima="" oleh="" transduser="" fotolistrik.="" plethysmography:="" sejumlah="" kecil="" darah="" mengalir="" ke="" jari="" atau="" daun="" telinga="" di="" setiap="" detak="" jantung,="" yang="" memperluas="" jaringan="" arteriol,="" dan="" kemudian="" memasuki="" tempat="" tidur="" kapiler="" melalui="" sfingter="" tempat="" tidur="" kapiler="" dan="" mengalir="" kembali="" ke="" jantung.="" transiluminasi="" jari="" dengan="" seberkas="" cahaya,="" dan="" deteksi="" tingkat="" redaman="" energi="" cahaya="" setelah="" transiluminasi="" di="" sisi="" lain.="" ketika="" jantung="" berkontraksi,="" volume="" darah="" jari="" meningkat,="" penyerapan="" cahaya="" lebih="" besar,="" dan="" energi="" cahaya="" yang="" terdeteksi="" adalah="" yang="" terkecil;="" ketika="" jantung="" diastolik,="" yang="" terjadi="" adalah="" sebaliknya.="" perubahan="" penyerapan="" cahaya="" mencerminkan="" perubahan="" volume="" darah.="" hanya="" volume="" darah="" yang="" berdenyut="" yang="" dapat="" mengubah="" intensitas="" energi="" cahaya="" setelah="" transiluminasi="" tanpa="" dipengaruhi="" oleh="" kapiler="" vena="" dan="" cairan="" jaringan="">
SpO2 menggabungkan dua prinsip dasar di atas dan menggunakan lampu merah dan cahaya inframerah untuk menyinari dan mendeteksi pembuluh darah jari yang berdenyut pada saat yang bersamaan. Ketika darah yang dipompa ke jari selama sistol teroksigenasi penuh, darah berwarna merah cerah dan menyerap banyak cahaya inframerah. Amplitudo gelombang pada grafik plethysmography infra merah sangat besar, tetapi penyerapan cahaya merah sangat kecil, sehingga amplitudo gelombang yang diukur pada grafik plethysmography lampu merah sangat kecil. Sebaliknya, ketika oksigenasi darah jari tidak cukup selama sistol, warnanya merah tua. Jumlah cahaya inframerah sangat kecil. Plethysmograph cahaya inframerah yang diukur memiliki amplitudo kecil dan menyerap banyak cahaya merah. Plethysmograph lampu merah yang diukur memiliki amplitudo yang besar. Oleh karena itu, cahaya inframerah dan volume cahaya merah diukur pada setiap detak jantung. Rasio amplitudo dari grafik tracing bisa non-invasif, terus menerus dan selektif menentukan saturasi oksigen arteri per stroke. Dan menampilkan plethysmography dan denyut nadi secara bersamaan.
R dan SpO2 memiliki korelasi negatif, dan nilai SpO2 yang sesuai dapat diperoleh pada kurva. Plethysmogram dan denyut nadi R berkisar dari 0,4 (saturasi 100%) hingga 3,4 (0% saturasi). Ketika R=1, SpO2 adalah sekitar 85%.
Pemantauan ETCO2: Pada tahun 1943, Luft menggunakan inframerah untuk mengukur konsentrasi CO2. Prinsipnya didasarkan pada kemampuan CO2 untuk menyerap cahaya inframerah dengan panjang gelombang tertentu (4300nm=4.3um). Meskipun masih ada spektrometer massa, penganalisis hamburan Raman dan spektroskop akustik-optik untuk mengukur ETCO2, monitor inframerah masih digunakan dalam praktik klinis. Ini memiliki karakteristik non-invasif, respons sederhana dan cepat. Kombinasi data dan grafik berguna untuk menilai paru-paru. Ventilasi dan perubahan aliran darah memiliki arti khusus. Sistem monitor inframerah mengirimkan sampel gas ke dalam ruang pengukuran, menyinari satu sisi dengan cahaya inframerah, dan menggunakan transduser fotolistrik di sisi lain untuk mendeteksi tingkat redaman cahaya inframerah, yang sebanding dengan konsentrasi CO2. Sinyal yang diukur dibandingkan dengan sinyal yang diperoleh dari gas ruangan referensi (udara atau N2), diproses oleh komputer mikro dan diperbesar, dan tingkat CO2 ditampilkan dengan grafik dan angka.
Karena penerimaan sinyal yang terus menerus, arus dalam keadaan kontinu, yang sulit untuk dibandingkan, sehingga filter berputar ditambahkan untuk menyaring sinyal cahaya agar terus berubah, membuat sinyal listrik menjadi pulsa. Ada perangkat untuk cahaya inframerah intermiten untuk menghasilkan sinyal pulsa. pemantauan CO2. Selama analisis, seluruh bentuk gelombang harus diperiksa, termasuk garis dasar, tinggi, frekuensi, ritme, dan morfologi. Oleh karena itu, tidak ada gunanya dalam diagnosis tanpa tampilan bentuk gelombang. Meski begitu, masih belum bisa secara langsung mencerminkan status asam basa dan oksigenasi tubuh' .
Pemantauan saturasi oksigen darah vena campuran (SVO2) berkelanjutan adalah teknologi pemantauan yang relatif baru saat ini. Prinsip dasarnya juga didasarkan pada kenaikan Hb dengan derajat oksigenasi, perubahan warna dari ungu menjadi merah, dan penyerapan panjang gelombang cahaya yang berbeda oleh Hb warna yang berbeda Jumlahnya berbeda. Oleh karena itu, setelah menyinari sel darah merah dengan cahaya dengan panjang gelombang yang berbeda, saturasi oksigen Hb dapat dihitung dari jumlah cahaya yang dipantulkan.
Oleh karena itu, sistem pemantauan mencakup tiga komponen utama: (1) Kateter serat optik: berisi dua serat optik, satu mentransmisikan cahaya yang dipancarkan ke pembuluh darah untuk menerangi sel darah merah, dan yang lainnya mentransmisikan kembali cahaya yang dipantulkan; (2) Komponen optik memiliki tiga dioda pemancar cahaya dengan panjang gelombang yang berbeda, satu lampu merah (670nm) dan dua cahaya inframerah-dekat (700, 800nm) secara bergantian melewati serat cahaya ke dalam pembuluh darah dengan kecepatan 244 pulsa per detik untuk setiap panjang gelombang, dan menyinari sel darah merah dalam darah yang mengalir melalui ujung pembuluh darah. Gelombang cahaya disinari oleh darah Setelah penyerapan, pembiasan dan refleksi, sebagian dikumpulkan oleh serat optik lain dan ditransmisikan kembali ke detektor serat optik di rakitan optik, di mana ia diubah menjadi sinyal listrik; (3) Sistem pemrosesan komputer mikro: komputer induk, yang memperkuat sinyal intensitas cahaya yang ditransmisikan dari tiga panjang gelombang Dan perhitungan ditampilkan dalam angka. Hasilnya dapat digunakan untuk memahami tren perubahan rasio suplai oksigen terhadap kebutuhan oksigen, tetapi SVO2 hanya dapat mencerminkan tren perubahan oksigen sistemik secara keseluruhan, karena konsumsi oksigen dan cadangan oksigen berbagai organ dan jaringan berbeda. Penurunan SVO2 tidak berarti penurunan suplai oksigen, atau peningkatan kebutuhan atau konsumsi oksigen. SVO2 normal adalah sekitar 75%, dan beberapa perubahan pernapasan yang tidak dapat dijelaskan, seperti kelemahan otot pernapasan, overdosis obat penenang, dan pneumotoraks, dapat dideteksi dan dikoreksi pada waktunya dengan perubahan SVO2.
4. EEG, EMG, batang otak membangkitkan potensi dan pemantauan relaksasi otot
Seperti pemantauan EKG, prinsip dasarnya sangat sederhana, karena menghasilkan sinyal bioelektrik dengan sendirinya, dan hanya perlu diproses dengan mengambil, memperkuat, dan menampilkan. Masalahnya adalah bagaimana menginterpretasikan arti dari sinyal yang diperoleh (bentuk gelombang, data) dan sebagainya.
EEG: Otak menghasilkan amplitudo bioelektrik sekitar beberapa mikrovolt hingga ratusan mikrovolt, dengan frekuensi 0,5-60HZ. Ada banyak pelepasan spontan jaringan otak dan ada sepanjang waktu. Tidak hanya dapat dipandu dari jaringan otak yang terpapar, tetapi juga aktivitas listrik otak yang dapat dipandu dari kulit kepala disebut electroencephalogram (EEG).
Mesin EEG adalah perangkat yang memperkuat dan merekam sinyal bioelektrik otak yang lemah ini. Seperti gelombang cahaya lainnya, gelombang otak memiliki empat elemen dasar: frekuensi, amplitudo, bentuk gelombang, dan fase.
Fase: Juga dikenal sebagai polaritas, itu adalah hubungan relatif antara waktu dan amplitudo, yang mewakili posisi setiap panjang gelombang di seluruh siklus. Berdasarkan garis dasar, puncak gelombang di atas garis dasar disebut negatif (atau negatif), dan puncak gelombang di bawah garis dasar disebut positif (atau positif). Mereka dengan fase yang berbeda disebut asinkron.
Pembentukan ritme gelombang otak harus merupakan hasil dari banyak sel saraf yang menembak pada waktu yang sama dan berhenti pada waktu yang sama. Penembakan simultan sebagian besar sel saraf adalah salah satu kondisi penting untuk gelombang otak. Faktor penting lainnya adalah urutan dan arah berbagai neuron harus sama. Ketika arah konduksi tidak konsisten, potensi listrik akan saling meniadakan, dan itu tidak akan menyebabkan Potensi kuat. Menurut informasi tentang anatomi jaringan otak, salah satu sel utama di korteks serebral-sel vertebral tersusun secara teratur, dan dendrit apikalnya menghadap ke permukaan korteks, sehingga gelombang otak cenderung dihasilkan oleh dendrit otak. banyak sel vertebra otak. Potensial listrik ditransmisikan dari badan sel ke permukaan otak.
Rentang frekuensi gelombang otak normal adalah 1-30 kali/detik, yang dapat dibagi menjadi 4 pita, yaitu gelombang : 1-3 kali/detik, gelombang Q: 4-7 kali/detik, gelombang : 8-13 kali/ Detik; gelombang: 14-30 kali/detik. EEG sering menyajikan tidak hanya satu gelombang tetapi beberapa gelombang pada saat yang sama, tetapi satu gelombang yang dominan. Frekuensi, amplitudo, bentuk gelombang dan sinkronisasi gelombang otak yang dipandu oleh titik-titik simetris di kedua sisi orang normal pada dasarnya simetris. Jika ada perbedaan yang jelas, itu adalah keadaan patologis. Ada hubungan erat antara aktivitas listrik otak dan aliran darah otak dan metabolisme otak.
Anestesi dapat mengubah EEG, tetapi ada banyak faktor yang mempengaruhi aktivitas listrik otak. Perubahan yang disebabkan oleh anestesi yang berbeda tidak semuanya sama, dan sulit untuk memantau kedalaman anestesi. Dalam beberapa tahun terakhir, karena kemajuan teknologi komputer, banyak metode telah dipelajari sebagai aspek pemantauan, termasuk analisis spektrum daya EEG (termasuk array spektral terkompresi, array spektral padat, frekuensi batas spektral, frekuensi median, dll.). Topografi EEG (atau peta distribusi EEG) dan analisis bispektral secara kolektif disebut EEG Kuantitatif (qEEG). Karena sistem qEEG menggunakan komputer untuk domain frekuensi atau analisis sinyal domain waktu, ia memiliki sensitivitas yang lebih tinggi, terutama frekuensi batas spektral (SEF) dan indeks analisis bispektral (BIS), yang dianggap memiliki hubungan yang sesuai dengan kedalaman. anestesi, tetapi sejauh ini hanya dapat digunakan sebagai referensi.
