心臟除顫器釋放能量校準(zhǔn)結(jié)果的不確定度評(píng)定

陳彤 洪程鑫

摘要： 心臟除顫器是醫(yī)院搶救室、重癥室等經(jīng)常用到的急救設(shè)備，它利用脈沖電流進(jìn)行進(jìn)行電擊治療，直接作用于心臟，不僅作用快，而且操作簡(jiǎn)單，挽救了很多瀕危的生命。心臟除顫器是一種電氣設(shè)備，自帶有儲(chǔ)能功能，可以瞬間爆發(fā)高壓電脈沖，電流可高達(dá)幾千伏。為了確保心臟除顫器的安全性能，需要定期對(duì)它進(jìn)行釋放能量的校準(zhǔn)工作，本文就心臟除顫器的校準(zhǔn)情況和校準(zhǔn)結(jié)果的不確定度評(píng)定方法，進(jìn)行探究。

關(guān)鍵詞： 心臟除顫器;校準(zhǔn);釋放能量;不確定度評(píng)定

1 概述

1. 1 測(cè)量依據(jù)

此次測(cè)量的依據(jù)主要是JJF 1149-2014《心臟除顫器校準(zhǔn)規(guī)范》。

1. 2 測(cè)量環(huán)境條件

心臟除顫器測(cè)量中，設(shè)置的溫度為（20±10）攝氏度，設(shè)定的相對(duì)濕度為（30～80）%。所用的電源電壓為220（ 1±10%）V，頻率為50（1±2%）Hz，在測(cè)量的環(huán)境周邊，沒有影響校準(zhǔn)系統(tǒng)運(yùn)行的電磁干擾和機(jī)械振動(dòng)。

1. 3 計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)

此次校準(zhǔn)使用的校準(zhǔn)裝置是心臟除顫器校準(zhǔn)裝置IMPULSE 7000DP除顫器分析儀，它的最大測(cè)量范圍為600J，最小為零，分度值為0.1J，其精度值為（±1% 的讀數(shù)+ 0. 1J）;另外，雙相脈沖除顫器的精度值為±（1. 5%的讀數(shù)+ 0. 3J）。

1. 4 被測(cè)對(duì)象

此次研究所檢測(cè)的對(duì)象為邁瑞公司生產(chǎn)的除顫監(jiān)護(hù)儀，生產(chǎn)型號(hào)為BeneHeart D3。邁瑞B(yǎng)eneHeart D3是具備心電監(jiān)護(hù)功能的除顫器，它不僅具備心臟除顫功能，還可以通過監(jiān)護(hù)導(dǎo)聯(lián)獲取心電信號(hào)。這里介紹除顫功能部分。

1. 5 測(cè)量方法

在校準(zhǔn)測(cè)量中，對(duì)北校設(shè)備的各個(gè)配置進(jìn)行檢查，查看心電信號(hào)顯示、心電圖記錄器、除顫電板等是否設(shè)置正確，然后，把心臟除顫監(jiān)護(hù)儀的設(shè)置更改為待校準(zhǔn)的能量點(diǎn)，將心臟除顫監(jiān)護(hù)器的兩個(gè)電極板放到相應(yīng)的位置，保持良好的接觸，充電后，除顫器對(duì)校準(zhǔn)裝置進(jìn)行放電，進(jìn)而在除顫分析儀上讀取心臟除顫儀釋放能量值的具體數(shù)值。

1. 6 測(cè)量模型

此次研究使用的是“YE=E0-E”模型

模型中的YE表示輸出誤差，E表示的是校準(zhǔn)裝置的實(shí)際測(cè)量值;EO表示的是心臟除顫器設(shè)定的能量值。單位為：J。

2 標(biāo)準(zhǔn)不確定度分量評(píng)定

根據(jù)此次研究的情況，一是測(cè)量重復(fù)性引入不確定度分量uA （E），使用了A類的標(biāo)準(zhǔn)不確定度評(píng)定。二是校準(zhǔn)裝置分辨力引入了不確定分量uB1 （E），使用了B類的標(biāo)準(zhǔn)不確定度評(píng)定。三是校準(zhǔn)裝置對(duì)設(shè)定值的測(cè)量不準(zhǔn)確進(jìn)而引入不確定分量uB2 （E），使用了B類的標(biāo)準(zhǔn)不確定度評(píng)定。

2. 1 測(cè)量重復(fù)性引入的標(biāo)準(zhǔn)不確定度分量uA （E）

測(cè)量前，把除顫器和校準(zhǔn)裝置相連接，設(shè)定本次的能量校準(zhǔn)點(diǎn)分為20J＼100J＼200J，等被檢測(cè)的心臟除顫器充電完畢后，把它的電極放置到校準(zhǔn)位置上，同時(shí)讀取數(shù)值，此次測(cè)量三個(gè)點(diǎn)分別重復(fù)十次，把每次的測(cè)量值都詳細(xì)的記錄下來。如表一所示。

按照貝塞爾公式進(jìn)行每次的實(shí)驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)偏差，用測(cè)量重復(fù)性導(dǎo)致的不確定度評(píng)定為：

2.2 校準(zhǔn)裝置分辨力引入了不確定分量UB1 （E）

校準(zhǔn)裝置分辨力為0.1J引入了不確定分量uA2 （E），使用了B類的標(biāo)準(zhǔn)不確定度評(píng)定，按照均勻分布進(jìn)行計(jì)算得出：

UB1 （E）=0.029J

分辨力引入的不確定分量比重復(fù)性測(cè)量引入的不確定分量小，可以忽略不計(jì)。

3 校準(zhǔn)裝置對(duì)設(shè)定值的測(cè)量不準(zhǔn)確進(jìn)而引入不確定分量uB （E）

此次研究應(yīng)用的是由邁瑞公司生產(chǎn)的除顫監(jiān)護(hù)儀，該儀器是雙相脈沖，它的精度為±（1. 5%的讀數(shù)+ 0. 3J），使用了B類的標(biāo)準(zhǔn)不確定度評(píng)定，按照均勻分布進(jìn)行計(jì)算得出：

當(dāng)檢測(cè)值設(shè)定為20J時(shí)，uB （20J）=0.31J，

當(dāng)檢測(cè)值設(shè)定為100J時(shí)，uB （100J）=1.04J。

當(dāng)檢測(cè)值設(shè)定為200J時(shí)，uB （200J）=1.89J。

2.4合成不確定度

因分辨力引入的不確定度分量忽略不計(jì)，則合成不確定度為：

uc（20J）= ?=0.21J

同理，uc（100J）=1.06J

uc（200J）=1.90J

2.5擴(kuò)展不確定度

擴(kuò)展不確定度U=kuc，k取2，則

U（20J）=0.4J

U（100J）=2.1J

U（200J）=3.8J

綜上所述，在此次測(cè)量中，測(cè)量結(jié)果不確定度的評(píng)定是對(duì)器材質(zhì)量的考驗(yàn)，如果不確定度越小，則說明測(cè)量結(jié)果的質(zhì)量越高，儀器的使用價(jià)值就越高。因此，在心臟除顫器釋放能量校準(zhǔn)結(jié)果的不確定度評(píng)定中，給出相應(yīng)的不確定度，有利于使用的人了解這個(gè)儀器的可靠性，也有利于測(cè)量結(jié)果和儀器之間進(jìn)行可比性判斷，提高急救效率和急救安全性。

參考文獻(xiàn)：

[1]王春苗，劉秀麗，趙凱峰，趙鵬，潘海晨.心臟除顫器的校準(zhǔn)及質(zhì)量控制注意事項(xiàng)[J].中國(guó)計(jì)量，2021（11）：114-116.DOI：10.16569/j.cnki.cn11-3720/t.2021.11.036