用于远程医疗与慢病管理的生理、生化参数监测设备主要有监测心电、血氧饱和度、血压、呼吸、体温和血糖等的仪器，除此之外，还包括用于心衰患者管理和肥胖人群体重管理的体重计和体成分分析仪等，目前市面上有多种智能体重计集成有基于阻抗测量的体成分分析功能。下面针对不同的生理、生化监测参数，对其技术参数与功能进行具体介绍。

在远程医疗与慢病管理的应用领域，通常采用便携式心电仪进行心电监测，根据佩戴方式的不同，通常包括穿戴式、手持式和腕表式等多种形式。

由于心脏病的发生具有突发性和偶然性的特点，患者不可能长时间地静卧在医院，但又需实时得到医护人员的监护，便携式与穿戴式心电监测产品正好可以满足在家庭与社区等院外环境中对心电的动态、连续监测需求。

便携式/穿戴式心电监测的关键技术参数要求如下：

（1）输入阻抗　≥5MΩ；

（2）带宽　0.5~40Hz；

（3）共模抑制比　≥80dB；

（4）AD转换精度　不低于12bit；

（5）采样频率　不低于200Hz；

（6）具有蓝牙、ZigBee或WiFi等无线信号传输功能。

正常人体动脉血的血氧饱和度为98%，静脉血为75%，是反映机体内氧状况的重要指标，一般认为血氧饱度正常值应不低于94%，在94%以下被视为供氧不足。

血氧监测仪的关键技术参数要求如下。

血氧饱和度测量：

测量范围：70%~100%

测量准确度：±2%@80%~100%，±3%@70%~79%；

脉搏测量：

测量范围：30~254次/分

测量准确度：±2次/分

血压计的测量原理可分为直接测量法和间接测量法两种。

直接测量法又叫有创测量法，也就是通过穿刺在血管内放置导管后测得的血压，比如在做心脏介入诊断及治疗时就要监测患者的有创血压。

间接测量法又叫无创测量法，也就是不通过穿刺在血管内放置导管后而是通过间接测得的血压。间接测量法又分为听诊法、示波法和基于脉搏波传输速度测量法等多种。

听诊法又分为人工听诊法和自动听诊法，水银血压计、弹簧表式血压计就是早期的人工听诊法血压计，现在的人工听诊法有数显血压计、光柱血压计、光显血压计、液晶血压计等；听诊法自动化由于受环境噪声的影响技术难度较大，但听诊法的自动化将会是血压计发展的主要方向之一。自动听诊法血压计会让血压测量更方便、更精准，有效排除由测试操作人员引起的主观误差。

示波法又叫振荡法，简单说就是获取在放气过程中产生的振荡波，通过一定的算法换算得出血压值。绝大多数电子血压计均是采用示波法的原理来设计的。电子血压计有上臂式、手腕式、指式之分。

基于脉搏波传输速度的血压测量方法是一种无袖带的连续、动态测量方法，通过监测心电信号、血氧容积图信号、阻抗信号与体表压力脉搏波信号中的一种或多种，通过特征点的提取计算血管内压力脉搏波的传输速度，然后依据脉搏波传输速度与血压的函数关系进行血压监测。基于脉搏波传输速度的血压测量方法的最大好处是无需对袖带进行反复充放气就可以获得逐拍的连续、动态血压值，不足之处，这种测量方法具有个体差异性，需要针对不同的个体进行特异性标定。

血压计的关键技术参数要求如下。

测量范围压力：0~299mmHg（0~39.9kPa）

压力精度：±3mmHg（±0.4kPa）

脉搏测量范围40~180次/分

脉搏精度：±2%

呼吸测量方法包括阻抗法、气体法和温度法等。

原理：根据人体呼吸时胸腔阻抗的变化而设计的。在监护中呼吸阻抗电极常与心电电极合用，监测呼吸的导联通常为Ⅰ导联或Ⅱ导联。

原理：根据人体呼吸时CO ₂的变化来设计，一般集成在气体检测模块中。

原理：根据人体呼吸时鼻孔气体温度的变化来设计，使用较少。

呼吸监测仪的关键技术参数要求如下：

测量范围：10~120次/分

测量准确度：±2次/分

常用的测温方法如下：

是临床上最常用的一种体温表，在一根玻璃管的贮囊内灌满水银，插入口腔或肛门后，利用其受热膨胀原理，得出温度变化，由于管理不便在麻醉中不宜应用。在一些发达国家，在人体温度测量方面已经完全淘汰了。原因之一是这种温度计容易破碎，同时也是为了保护环境，避免重金属污染。

主要包括热敏电阻温度计和温差电偶温度计，前者利用温度计中的电阻随温度改变而改变的原理，后者利用两种金属构成的电势与其接受的温差有关的原理制成。因为科技的快速发展，成本的下降，电子温度计越来越流行。电子温度计不仅可以制作成为类似水银温度计一样的非连续测量的温度计，还可以做成可以连续测量的温度计，这为体温的连续监测的实现提供了极大的帮助。近年来，市场上也出现了可贴式的连续动态体温计，例如可将这种体温计贴敷于小孩的皮肤表面，可贴式体温计就能以低功耗蓝牙的形式将体温监测结果无线、连续、动态地传输到与其连接的蓝牙手机中，以便于根据体温阈值进行报警，从而有效减轻父母照顾婴幼儿的工作量。

主要用于鼓膜温度的测定，由于其反应速度快、与中心温度有较好的相关性，在临床上引起重视，不足之处是探头位置安放不当将影响测定结果，并且只能间断测定不能连续观察。另外，红外温度计的一大优势是：可以实现远距离测量，这为在公共场合下进行体温的初筛，提供了很好的工具。

体温监测仪的关键技术参数要求如下：

测量范围：28~45℃

测量准确度：±0.1℃

人体成分分析仪基于生物阻抗法测试身体成分，它利用身体导电的部分和绝缘的部分的阻抗不同，结合身高、体重、性别、年龄等补偿系数来计算身体内各种成分的重量和比例。

测量时需要注意的事项如下：

（1）测量时考虑身高、体重、性别、年龄等多种因素，使测量过程更合理，测量结果更准确。

（2）为了降低激励电极对测量电极的干扰，测量方式常采用四电极法。在每个测试电路中，电压检测电极和电流激励电极分开，测量中电压和电流互不干扰，排除由于电极接触阻抗变化引起的测量误差，使测试结果具有更高的重复性和精确性。

体成分监测仪的关键技术参数要求如下：

与同位素示踪法（重水法）测量所得结果的相关系数优于0.8。

测量血糖浓度大小的电子仪器叫做血糖仪。目前市场上最常见的血糖仪是基于电化学的有创血糖仪，其基本原理是采集酶与葡萄糖反应产生的电流，再根据电流与葡萄糖浓度之间的关系，转化成葡萄糖浓度读数。

电化学式血糖仪可以进一步细分为基于葡萄糖氧化酶电极测量法和葡萄糖脱氢酶电极测量法两种，下面分别介绍其原理和优缺点。

通过测量血液中的葡萄糖与试纸中的葡萄糖氧化酶反应产生的电流量测量血糖。

相较生化仪和化学法测量更快（30秒以内），用血量更少（5μl以下）。

由于空气中的氧含量比氢含量大得多，所以相较脱氢酶法而言试纸更容易受空气影响，所以要求在封闭干燥的环境下储存更严格，一般试纸从容器中取出后要在5分钟之内使用完毕，否则因试纸受潮而测量不准的可能性更大，桶装试纸一般要求开盖将试纸取出后立即盖紧罐盖，试纸开封后要求3个月内用完。

通过测量血液中的葡萄糖与试纸中的葡萄糖脱氢酶反应产生的电流量测量血糖。

除氧化酶的优点之外，由于空气中含氢气较少的原因，它还克服了氧化酶不易保存的缺点，一般开罐后可用到效期结束。

脱氢酶除对血液中的葡萄糖反应外，还会对血液中的麦芽糖、半乳糖、木糖产生反应，所以患者进食含上述糖类物质时用脱氢法测量容易产生假性血糖。

血糖仪的性能指标应满足国家标准《体外诊断检验系统自测用血糖监测系统通用技术条件》（GB/T 19634—2005）。

无创血糖仪由于不需要扎针就可以进行血糖监测，在全球糖尿病患者快速增长，市场巨大需求的拉动下，科学家们研究了系列化的无创伤血糖检测方案。按其工作原理，大致可以分为光电式、生物电、超声波、电磁波和热量等多种，目前存在的主要问题是精确度很难控制，例如信噪比（葡萄糖信号和其他物质信号的比例）、传感器的灵敏度、是否可以连续监测、信号处理和数据分析等。

无创血糖仪难以取得实质性突破的根本原因在于人体血糖本身浓度比较低，目前还没有发现仅葡萄糖具备的单一特质。目前的主要研究方向集中在：提高传感器灵敏度、消除背景信号的影响，以及多因子联合检测等方面。

用于远程医疗与慢病管理的心电、血氧饱和度、血压、呼吸、体温和体成分监测设备的操作规范如下。

（1）打开心电监测设备的电源开关，确认设备是否正常工作；

（2）放置标准导联：三电极的安放位置根据监护设备的具体提示选择，五电极设备肢体导联电极片常贴在肩部和髋部，手臂电极分别贴在左、右锁骨内上方，腿部电极分别贴在双侧肋骨缘与髂嵴连线中点的腋前线；胸前电极一般选择V5导联。

（3）选择监测设备显示的导联。可根据病情的特点选择持续显示的导联。如果重点观察心律失常和传导失常，必须清楚地显示P波，常选下壁导联（Ⅱ、Ⅲ、aVF）和心前导联（V1或V5）；如果监护重点为发现心肌缺血，选择V5导联或与之相当的加压肢体导联。对可以同时选择两个或更多的导联的设备，此时最好选择Ⅱ导联和V5导联，同时监测心律失常和心肌缺血。肢体导联电极无论是贴在四肢还是躯干，对心电图的信号影响甚微；胸前导联的位置对ST段移位会产生明显影响，需要准确放置。

（4）单导联心电图监测仪，一般是应用左右手指紧贴电极，保持平稳。主要监测心率和心律。

（1）检测部位。通常安置于手指或脚趾的指（趾）甲部位。

（2）一般应用指套或指夹方法，将传感器的光源侧对准指甲。

（3）避免测量电极暴露于外来光，减小外来光对测量精度的影响。

（4）组织低灌注及低温状态时会影响血氧饱和度的测量准确度。

（5）当指甲有指甲膏或别的覆盖物时，会影响血氧饱和度的测量准确度。

（1）袖套的选择：袖套使用不当是导致测压出现误差的最常见原因，袖套太窄或包裹太松，压力读数偏高；袖套太宽，读数相对较低。肥胖者因脂肪组织对压力传导的影响，可造成读数不准确。小儿袖套宽度应覆盖上臂长度的2/3。

（2）放气速度：放气过快测量值偏低，尤其在心率偏慢时。以3mmHg/s或每次心跳放气2mmHg放气速度可提高测压的准确性。

（3）虽然基于示波法的自动动态测压法具有无创伤性的优点，但如果不合理使用，可导致一定程度的损伤。如频繁测压、测压时间过长或间隔太短，可引起疼痛、上臂瘀点和瘀斑、上肢水肿、静脉淤血、血栓性静脉炎、外周神经病变等并发症。

（4）基于脉搏波传输速度的血压测量方法虽具有无袖带、可监测连续、动态、逐拍血压的优点，但为了保证血压监测结果的精度，需要依据对血压监测精度的要求经常对设备的系数进行标定。

（1）呼吸的速率会受到意识的影响，测量时不必告诉患者。

（2）如患者有紧张、剧烈运动、哭闹等，需稳定后测量。

（1）理想的测温部分应该能防止热量散失，无痛，而且方便。测试中心温度最可靠部位为直肠和鼓膜。

（2）口腔测温适用于一般人群的体温监测，将温度计置于舌下测得。其优点是所测温度值比较准确，测量也较为方便。需要注意的是被测者张口呼吸、测温前冷热饮食可造成误差。

（3）直肠测温是临床最常用的测量深部体温的方法，将温度计置于肛门深部测得，一般小儿为2~3cm，成人为6~10cm。需要注意的是当体温变化迅速时，直肠测量的结果变化较慢。

（4）鼓膜测温是测量中心温度准确的方法。鼓膜的温度变化大致与下丘脑温度的变化一致，与脑温相关性很好，测温时将探头安置在鼓膜旁，需要注意的是鼓膜脆弱易受损。

（1）体成分测量应在空腹或进食2~3小时后进行，测量前最好排空大小便，以最大限度地减少误差。

（2）测定前要站立5分钟，以减少因突然站立血液往下肢流动而造成的影响。

（3）手足与电极的接触部分需紧密严实。

（4）戴有心脏起搏器的人不宜进行测量，因为电流会使起搏器的功能发生紊乱。

为规范便携式血糖仪的临床使用，规范临床血糖检测行为，提高医疗机构血糖检测质量和检测水平，保障医疗质量和医疗安全，原卫生部于2010年12月30日发布了《医疗机构便携式血糖检测仪管理和临床操作规范（试行）》。

当远程医疗和慢病管理在基层医疗机构和非医院环境（如社区或家庭）开展时，由于缺乏专业医护人员的操作与监督，如果测试过程不规范，将直接影响到生理参数监测传感器数据的准确性。

为了将便携式与穿戴式生理参数监测设备的监测数据有效应用于远程医疗与慢病管理，需要特别重视在非医疗环境下获取的传感器监测数据的质量管理。在具体实施时，需要从两方面着手，一是在设备发放时，加强设备使用与操作人员的培训，针对具体设备制定出翔实、易实施的操作规程；二是在设备的研制中在技术上根据每个传感器的特点通过相应的算法增加传感器数据获取质量的判断，当传感器判断出数据质量可能有问题时，提示被测试者进行重新测量。