有創測量也稱為侵入式測量,通常通過將測量探頭侵入機體直接與被測對象接觸的方式,引導或感測有關生命體的生理和生化參數,故也稱直接測量。有創測量會對機體造成一定程度的創傷,這種方法主要用於手術過程中的測量或術後危重病人的監測,以及實驗動物的科學研究。
實現方法:
目前有創測量的實現方法主要有以下幾種:
1、通過手術的測量方法
手術後,被測量的組織和器官可直接暴露,可用測量探頭直接置於被測部位,例如採用各種溫度探頭探測體內各器官的溫度分布,用電磁測量探頭夾套在被測動脈血管外而測量動脈血流等。
2、導管測量方法
利用導管經食道或血管等進入人體內部測定機體的生理及生化信息的方法。該方法,導管可通過x光引導進入人體,創傷性相對較小,測量位置的定位也相當準確。
3、植入式測量方法
將測量用的電子裝置埋置在體內,體內信息可通過無線方式經皮傳送至體外進行測量。這種方法只在埋植電子裝置時動一次手術,以後便可在體外進行連續的實時測量,且患者處於無拘束的自然狀態,測量結果更能反映生命體的實際情況。該方法目前在動物研究中得到廣泛套用。
4、 吞服法
主要用於消化道器官內的溫度、壓力、pH值及出血部位信息的測量。吞服用於測量用無線電膠囊(radio capsule) ,採用X光引導或無線電定位的方法進行跟蹤。
套用
根據近幾年發表的論文來看,有創測量最主要用於血壓、血流等心血管系統的生理指標。
Ø 電磁血流計
根據電磁感應原理,利用血管內流動的血液作為在磁場中運動的“導線”,當導電體在磁場內移動切割磁力線時,將產生一電動勢,任何時刻的感應電動勢的數值與該時刻血流的速度成正比。
電磁血流計一般是在血管直接暴露的情況下在血管外壁直接進行測量,該方法可測的最小血管直徑可達1mm以下,同時具有很高的測量精度(大血管的測量精度可控制在 ±5%),可實現連續檢測,所以電磁血流計已作為完整血管內脈動血流量測量的標準方法。
Ø 心導管測壓
即採用心導管測量心腔及大血管中的壓力變化及壓力值,是臨床直接測壓的常用方法。常用的包括右心導管術和左心導管術(逆行):
右心導管測壓也稱靜脈導管測壓,是將心導管插入靜脈後,沿臂部靜脈送達右心房、右心室、肺動脈及其分支。 此法可得到心臟血流動力學的測量數據,了解上腔靜脈、下腔靜脈、右心房、右心室、肺動脈及其分支壓力,同時在插管過程中,可以觀察導管行走路徑,查找畸形區域等。心導管還可從右心房進入冠狀靜脈竇,了解心臟靜脈血的化學變化等。
左心導管測壓則是將心導管插入左心房、左心室和主動脈,從而測量左心房、左心室、主動脈及其分支的壓力變化。左心導管檢查方法有多種,可利用右心導管經過畸形的通路進入肺靜脈、左心房等,或用右心導管經房間隔穿刺進入左心房,更普遍套用的方法是從周圍動脈(如股動脈、肱動脈)逆行插管,送至主動脈瓣前,並乘左心室收縮、主動脈瓣開啟的機會,將心導管送入左心室,在左心室和主動脈中分別測定壓力,或採取血液標本,或進行選擇性心血管造影等。
進一步利用該技術,用帶電極的心導管可測量心腔內心電圖和房室束電圖;用帶微音器的心導管可以測量心腔內心音圖。
Ø 測量體內器官大小變化
同樣利用電磁感應原理,利用單個線圈的電感變化或兩個線圈的互感變化來測量位移和壓力。
利用單線圈原理設計的感測器進人心腔時,可同時用來測量壓力波形和心音;利用兩線圈的相對位移引起線圈間耦合的變化,是測量體內器官大小變化的有效方法,這種方法已被用來測量腎臟、腔靜脈、主動脈和左心室的尺寸變化。
展望
有創測量由於原理明確、方法可靠、測量精度高,因此也可作為精度較低的無創測量(通常採用間接測量)方法的對照評估標準,也由於其高精確度,而不斷地被發展完善。植入式檢測方法是有創測量的一種演變,通過植入探頭,用無線方法傳輸被測信號,不但能夠保證測量精度,同時還兼有長期實時、連續、無拘束測量等優勢,是有創測量的發展方向之一。
隨著有創測量技術的日益進步,其在醫學、生命科學等領域的套用也會越來越多、越廣。