I pazienti in condizioni più critiche richiedono un'osservazione costante e la visualizzazione continua o intermittente di determinati parametri, seguita da una rapida interpretazione del loro significato. Il monitor è un apparecchio utilizzato appunto per rilevare e visualizzare con continuità segnali fisiologici relativi a funzioni vitali del paziente quali segnale ECG, curve pressorie, temperatura, respiro e saturazione ossigeno. I monitor sono diffusi nella maggior parte dei reparti ospedalieri e costituiscono uno strumento di base indispensabile per tutte la sale operatorie e la terapie intensive. In sala operatoria il monitor fornisce con continuità all'anestesista i parametri fisiologici indispensabili per osservare l'effetto del dosaggio degli agenti anestetici e per evitare l'insorgere di complicazioni. Nelle terapie intensive sono utilizzati per il controllo continuo dei parametri vitali dei pazienti. Solitamente presso ciascun posto letto è sistemato un monitor, collegato con una centrale di monitoraggio in cui vengono riportati i valori e le curve rilevate da ciascun monitor, in modo tale da permettere al personale di tener sotto controllo più pazienti contemporaneamente. Alcune configurazioni di monitor permettono di mantenere la continuità del monitoraggio anche durante il trasporto intra o extraospedaliero del paziente.

Essenzialmente il monitor consiste in più blocchi o moduli (spesso interscambiabili) dedicati alla rilevazione, all’amplificazione, all’eleborazione e interpretazione dei vari segnali elettrofisiologici. Dei principali tra di essi si accennerà di seguito.

Generato da alcune cellule del miocardio, il segnale elettrocardiografico si propaga lungo il muscolo cardiaco, determinando una contrazione ritmica; esso manifesta la sua presenza sul torace del paziente e viene prelevato da elettrodi applicati sulla cute. Successivamente il segnale viene amplificato, trattato opportunamente e infine visualizzato. Il segnale consiste di tre forme d'onda caratteristiche: l'onda P, il complesso QRS e l'onda T. La loro durata, ampiezza e morfologia sono clinicamente importanti poiché sono direttamente correlabili alle condizioni delle vie di conduzione del miocardio. La frequenza cardiaca è determinata misurando l'intervallo R-R del segnale ECG. Il segnale elettrico rilevato sulla superficie del corpo, ha un'ampiezza di pochi mV; esso viene perciò amplificato da un preamplificatore all'ingresso del quale un sistema di filtri elimina la componente continua e determina la minima frequenza registrabile.

Altri parametri molto importanti per la valutazione della funzionalità del sistema cardiocircolatorio sono la pressione arteriosa e venosa. La pressione sanguigna, generata dal contrarsi del cuore, varia periodicamente nel corso del ciclo cardiaco. Il valore di picco è detto pressione sistolica, mentre il valore minimo è detto pressione diastolica. La pressione può essere misurata con metodi invasivi (o cruenti) o non invasivi. I primi permettono una maggior precisione e possono essere effettuati con continuità. I secondi sono meno precisi, ma incruenti. Per ottenere una misura della pressione sanguigna con metodo invasivo si inserisce un catetere entro un'arteria o una vena accessibile e lo si fa avanzare fino al punto d'interesse. Il catetere è riempito con una soluzione fisiologica che trasmette le variazioni di pressione a un trasduttore esterno il quale a sua volta le converte in un segnale elettrico misurabile. Esiste un altro metodo di rilevazione della pressione che utilizza un trasduttore interno collocato direttamente sul catetere. Per misurare la pressione sanguigna con tecnica non invasiva, solitamente si usano tecniche occlusive con un manicotto gonfiabile, sistemato attorno al braccio del paziente. Il manicotto prima occlude l'arteria con pressione di circa 200 mmHg, poi lentamente si sgonfia fino al punto in cui il flusso ematico riprende: si ha così la pressione sistolica. Sgonfiandosi ulteriormente si passa attraverso valori intermedi e si arriva al punto in cui non si ha più restrizione e il sangue rifluisce liberamente: questo valore è indicativo della pressione diastolica.

Per la rilevazione della curva e della frequenza respiratoria vengono impiegati prevalentemente due metodi. Il primo, detto reografico o impedenziometrico, permette la rilevazione delle variazioni d'impedenza causate dai movimenti della parete toracica. Il secondo metodo utilizza invece un termistore, inserito nelle vie aeree superiori, che permette di rilevare le variazioni di temperatura legate al flusso alternativo di aria inspirata ed espirata. Calibrando le variazioni di resistenza in funzione del flusso, si ottiene una misura quantitativa del flusso e quindi del volume.

Nel monitoraggio viene spesso visualizzata anche la temperatura interna corporea per avere un'indicazione delle condizioni metaboliche generali del paziente e rilevare la presenza di eventuali infezioni. I dispositivi più usati per la misura della temperatura sono termometri a termistore o termocoppia, montati su sonde rettali o esofagee per ridurre le interferenze dell'ambiente circostante il paziente.

Un ulteriore parametro che può essere rilevato dal monitor è la saturazione di ossigeno nell'emoglobina (SaO2). Esso solitamente viene rilevato attraverso la tecnica dell'ossimetria pulsatile che consente la determinazione continua e non invasiva di tale valore sia durante le procedure chirurgiche che terapeutiche ove è utile avere il monitoraggio continuo dell'ossigenazione del paziente.

Ciruiti aggiuntivi, spesso dotati di un sistema a microprocessore dedicato, sono preposti all’elaborazione delle informazioni provenienti dai singoli canali per renderle atte non solo alla presentazione nel sistema di visualizzazione, ma all’analisi dello stato clinico del paziente. Il sistema di visualizzazione può comprendere un tubo a raggi catodici (CRT) oppure uno schermo retroilluminato a cristalli liquidi oppure schermi a elettroluminescenza. Il monitor è spesso collegabile, oltre che a sistemi in telemetria o a reti digitali, a sistemi locali di scrittura tra i quali il più semplice e diffuso è il registratore a carta termosensibile.