传感器在医疗护理中的应用——导管

时间： 2023-12-01 来源：安费诺传感器学堂公众号

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医疗技术的进步同时也引发了医疗设备的创新发展，而这些设备曾经还远不能改善患者护理或改善结果。其中一种装置是导管。导管通常用于医疗保健中的各种目的，包括输送药物和液体，已成为一种多用途的医疗工具。

随着传感器的集成，导管变得越来越复杂，比如可以提供有关患者健康的实时数据，并可辅助提供更准确的诊断和治疗方式。在本文中，我们将探讨传感器在带导管的医疗保健中的各种应用，以及它们如何改善患者护理的提供方式。

传感器在医疗保健中的应用—— 4 导管类型和传感器

医疗保健中使用的导管有几种类型，它们结合了传感器技术，每种导管都有其独特的应用和优势。让我们仔细看看四种常见的导管类型，以及导管中用于改善患者护理的传感器。

（1）心脏导管

（2）导尿管

（3）食管导管

（4）颅内导管

1. 心导管

心导管可用在许多关键的（有时是高风险的）医疗手术中，例如测量心脏内的压力，或打开阻塞的动脉进行血管成形术时所使用。这些导管通常包括温度和压力传感器，用于检测和测量心输出量、血压、血氧饱和度水平和其他生命体征，使医疗专业人员能够更清楚地了解患者的病情。

温度
使用导管和温度传感器测量心输出量是一种用于评估心脏每分钟泵送的血液量的技术。该技术通常用于重症监护设备配置中，例如心力衰竭、休克或其他心脏病患者的管理，就是在心导管内安装热敏电阻后，将导管插入肺动脉进行测温。从这个位置，有不同的方法来影响温度及辨别血流。其中一种方法，是使用包裹在导管上的加热器来加热血液；另一种方法是将冷盐水注入右心房，使血液冷却。当加热或冷却的血液通过肺动脉并通过热敏电阻时，热敏电阻测量被改变的血液的温度。

这项技术背后的基本原理是心脏泵血速度与其产生的热量成比例的。因此，通过测量血流量与心输出量密切相关的肺动脉中的血液温度，并将其与血流较慢的外周静脉中的血液温度进行比较，可以估计心输出量并判断可能存在阻塞的地方。

压力
心导管插入术加血流储备分数（FFR）是一种用于评估向心肌供血的冠状动脉阻塞的严重程度的医疗手术。该手术通常是在患者出现心脏病症状（例如胸痛或呼吸急促），但是其他非侵入性测试（例如压力测试或超声心动图）还未提供明确诊断的情况下采用的。

在手术过程中，将一根细而灵活的导管插入动脉，通常在腹股沟或手臂，并通过血管引导到心脏。通过导管注射造影剂，使医生能够在X射线监视器上看到可视化冠状动脉。

通过导管压力传感器，允许医生测量冠状动脉狭窄部分的压差，然后医生计算FFR，这是通过动脉狭窄部分的最大血流量与动脉完全开放时的最大血流量的比率。在心导管采用之前，FFR是通过在昂贵的设备中使用压力传感器来完成的，现在可以通过先进的传感器技术在身体的源头处完成。

2. 导尿管

虽然其主要目的是引流膀胱，但导尿管或Foley导管在患者监测中可能具有双重功能。鉴于该装置浸入患者体内（通常在手术后），当配备热敏电阻传感器时，导管可以帮助监测核心体温。简而言之，没有比从内部测量患者核心体温更好的方法了。特别是在手术后，测量患者的核心体温是非常重要的。代表生命体征的温度峰值和低谷可能表明以下情况的发生：

（1）感染

（2）炎症

（3）其他严重并发症

可以说，获得这些信息就可以对患者的整体状况提供深入的了解，并能他们在康复期间的护理提供必要的指导。

3. 食管导管

食管导管是一种医疗设备，可用于在某些医疗过程中测量温度，包括在心脏消融术中。心脏消融术是一种微创手术，它使用射频能量来破坏导致心律不齐的异常心脏组织。在此过程中，监测食道的温度很重要，因为过度加热组织会导致危及生命的损害发生。

食管导管通过患者口腔插入，并顺着食道向下引导到达心脏附近的点。导管包含温度传感器 - 主要是NTC热敏电阻 - 来实时测量食道的温度。这些传感器可以提供有关组织温度的信息，使医疗团队能够根据需要调整消融手术以避免造成伤害。

在消融过程中用食管导管测量温度有几个优点，因为它：

（1）提供比其他方法（如表面温度测量）更准确的温度测量。

（2）允许连续监测温度，这在温度可能快速变化的程序中很重要。

（3）可以通过提供有关组织温度的实时反馈来帮助医疗团队避免并发症。

4. 颅内导管

与心导管非常相似，带有温度和压力传感器的颅内导管为医疗护理人员提供了多个监测患者病情的窗口。

温度
带有温度传感器的颅内导管可用于监测遭受创伤性脑损伤（TBI）或接受过某些神经外科手术的患者状况。这些导管测量患者大脑内的温度，可为医生提供有关患者病情的重要信息。

在神经外科手术过程中，颅内导管通过颅骨上的一个小孔插入患者的大脑。导管包含一个或多个温度传感器，这些传感器放置在大脑内的不同位置。温度变化可能表明存在重大问题，例如出血或肿胀。

在TBI患者中，带有温度传感器的颅内导管的使用方式大致相同。脑部温度升高可能表明炎症或感染，这可能是TBI的严重并发症。通过监测大脑温度，医生可以及早发现这些并发症，并在它们变得更加严重之前采取措施进行治疗。

压力
带有压力传感器的颅内导管的和带温度传感器的导管类似。

带压力传感器的颅内导管用于接受过神经外科手术（例如开颅术或分流放置术）的患者或患有 TBI 的患者，测量和患者护理康复有关的关键指标。颅内压（ICP）的变化可由脑肿胀、出血或脑脊液积聚等疾病引起。在某些情况下，ICP升高可能是即将发生卒中的征兆。通过使用颅内导管测量ICP的变化，医疗专业人员能够检测到那些需要立即干预的状况。

传感器技术的导管设计
无论其用途如何，导管都与任何其他进行测量的医疗设备非常相似——它的好坏取决于其背后的传感器技术。集成传感器技术的导管设计对于确保准确可靠的测量至关重要。导管的开发必须使其能够最大限度地减少外部因素（如周围组织和液体）对其传感器的干扰。

导管的设计还必须考虑传感器的尺寸和形状，以及导管中使用的材料，以确保与患者身体的相容性以降低不良反应的风险。总体而言，内置传感器技术的导管设计是一个复杂的过程，需要仔细考虑多种因素。精心设计的导管要采用先进的传感器技术，可以为患者的健康状况提供有价值的洞察力，并有助于提供更加个性化和有效的医疗保健。

导管和传感器-最大限度满足患者护理
导管已成为医疗保健专业人员的强大工具，使他们能够借助集成传感器技术实时监测和测量生命体征。跟定制传感器这些设备内置于护理人员中，能够在密切监测患者并在需要时提供及时干预方面做更多工作。通过充分利用在导管插入术等医疗设备增加的传感器的加持的强大功能，医疗服务者正在比以往任何时候都更有能力提供高质量的患者护理。

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