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医用注射泵流量示值误差测量结果的不确定度评定

作者:未知

  摘 要:本文根据JJF1259-2018《医用注射泵和输液泵校准规范》的要求,以输液泵质量检测仪为标准器,根据新规范内容在不同测量范围内,分别对医用注射泵流量示值误差测量结果的不确定度进行评定。通过A类不确定度评定和B类不确定度评定,分析影响流量示值误差的不确定度各种因素,并且详细描述了不确定度评定过程中的方法和步骤。
  关键词:医用注射泵;测量结果;不确定度评定
  中图分类号:R197 文献标识码:A 文章编号:1671-2064(2019)11-0193-02
  0 引言
  目前,医用注射泵和输液泵已经被广泛应用于医院的各科室,比如手术室、ICU、CCU等。医用注射泵和人工推针相比,优点有流速稳定、能提供阻塞报警功能,广泛应用于注射计量小且流速要求高的药物注射上。正是因为注射泵、输液泵在医院的使用频率高,对其流量的准确性也提出了较高的要求。在计量上如果出现细微的偏差就有可能给病人生命安全带来影响。为了使注射泵、输液泵流量数据准确可靠,也为了能有效地保护患者的生命安全,建立医用注射泵和输液泵校准装置,对医用注射泵流量测量重复性的不确定度进行评定,对医用注射泵和输液泵进行校准,保证量值的准确可靠。
  1 概述
  1.1 工作原理
  在医用注射泵上设定一流量值,用纯净水作为介质,把注射器安装在注射泵上并连接输液泵质量检测仪,通过检测仪测量输出流量,根据两者的数据算出其流量误差。在检测仪上设置阻塞状态,一定时间后观察注射泵是否会发出阻塞报警,检测注射泵的报警压力值。
  本实验采用的标准器是输液泵质量检测仪,其型号为Infutest 2000E,由瑞典奥利科公司生产。医用注射泵的组成主要有动力源、机械传动、电气控制等部件。
  1.2 测量方法
  选用一台相对稳定的注射泵,安装好注射器,将流量分别设置为10mL/h、50mL/h、300mL/h,待流量稳定后,用输液泵质量检测仪在每个设定点测量3次,得到3次流量示值的算术平均值。根据校准规范可知,某一点的流量相对示值误差为:设置值与算术平均值之差除以平均值乘以100%。
  1.3 测量环境
  温度应在(15-30)°C范围内,相对湿度≤80%,电源(220±22)V,(50±1)Hz。
  1.4 被测对象
  流量:(5~1000)ml/h,阻塞压力:(0~200)kPa的医用注射泵。
  2 数学模型
  式中:δi——被校仪器第i校准点的流量相对示值误差,%;
  Qi——被校仪器第i校准点的流量设定值,mL/h;
  ——检测仪器第i校準点3次流量测量的算术平均值,mL/h。
  3 各输入量的标准不确定度评定
  不确定度来源主要有3个:第一,计量所购买的输液泵质量检测仪(以下简称标准器)准确度引入的不确定度分量。第二,标准器的分辨力引入的不确定度分量。第三,注射泵的流量测量重复性引入的不确定度分量。其中,注射泵的流量测量重复性采用A类不确定评定方法,其余两项采用的是B类不确定度评定方法。
  3.1 标准器的误差引入的不确定度分量的评定
  由规范可知检测仪在[5~20)mL/h时的允许误差为 ±(2.0%读数+1个分度值),在[20~200]mL/h时的允许误差为±(1.0%读数+1个分度值),在(200~1000]mL/h时的允许误差为±(2.0%读数+1个分度值)。所以输液泵质量检测仪的准确度引入的不确定度分量u1如表1所示。
  3.2 标准器的分辨力引入的不确定度分量的评定
  因为输液泵质量检测仪为数显式仪器,如果分辨力用δ表示,则由分辨力带来的不确定度分量 ,根据不同测量范围显示不同的位数,所以u2有以下三种情况,见表2。
  3.3 流量测量重复性引入的不确定度分量的评定
  输入量u3的不确定度来源主要是注射泵流量测量示值的重复性,可以通过连续测量得到测量列,采用A类方法进行不确定度评定。
  对一台性能相对稳定的医用注射泵进行校准,根据校准规范不同测量范围的规定,把流量值分别设置为10mL/h、50mL/h、300mL/h,在重复性条件下,用输液泵质量检测仪对设定的每个检测点进行10次的重复测量,然后计算10次示值实验标准差作为第i流量点的测量结果的不确定度,如表3。
  4 合成标准不确定度的评定
  4.1 标准不确定度汇总表(表4)
  由于各不确定度分量之间相互独立,因此,相对合成标准不确定度为:
  uc1=1.22%;uc2=0.72%;uc3=1.19%
  4.2 扩展不确定度评定
  取包含因子k=2,相对扩展不确定度Ur=kuc,各流量点示值误差的相对扩展不确定Ur度见表5。
  参考文献
  [1] 李国仕.注射泵流量基本误差测量结果的不确定度评定[J].中国科技纵横,2015(9):57.
  [2] 辛璐.注射泵(输液泵)流速基本误差测量结果的不确定度分析[J].甘肃科技,2015(14):65-66.
  [3] 刘艳,李文丽,张秦.医用注射泵和输液泵流量相对误差测量结果的不确定度[J].医疗装备,2015(15):7-8.
  [4] 朱建平,石敏,等人.JJF 1259-2018医用注射泵和输液泵校准规范[S].中国计量,2011(5):86-87.
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