醫用制氧機示值誤差測量結果不確定度評定

【摘 要】 醫用制氧機在醫院和家庭中的使用比較廣泛，目前尚無醫用制氧機的校準規范。本文介紹了醫用制氧機的校準方法，闡述了醫用制氧機示值誤差測量結果不確定度評定過程中的方法和步驟，可為醫學計量的同行提供一定的檢測參考，為醫用制氧機的產品質量提供一定的技術保證，也為醫患關系提供更可靠的平臺。

【關鍵詞】 醫用制氧機 示值誤差 不確定度評定

【DOI編碼】 10.3969/j.issn.1674-4977.2016.09.004

醫用制氧機是醫院常用的醫療設備，它是需要氧氣患者的一個可靠的生命保障，因為其價格比較便宜，并且使用量較大，因此，醫用制氧機在醫院和家庭中應用越來越廣泛。但是，目前暫無醫用制氧機的校準規范，醫用制氧機的出廠也未進行合適的校準，醫用制氧機的質量也參差不齊，每一家的醫用制氧機的技術指標也不盡相同，這給計量行業帶來了很大的檢測難題，因此有必要在此基礎上制定國家級的校準規范，來滿足醫用制氧機的校準要求，這對醫用制氧機的發展也有一定的幫助。

1 概述

（1）校準環境條件：環境溫度為（10～40）℃；相對濕度為20%～80%，應無影響儀器正常工作的磁場或影響檢測精度的干擾氣體。

（2）技術依據：YY/T 0298-1998醫用分子篩制氧設備通用技術規范。

（3）校準用標準物質：濃度為82%的氮中氧標準氣體，擴展不確定度U=1.5%（k=2）；濃度為93%的氮中氧標準氣體，擴展不確定度U=1.5%（k=2）。

（4）被校對象：英維康IRC5PO2AW醫用制氧機。

（5）校準方法：按照儀器使用說明書的要求對儀器進行預熱，在規定的流量下分別通入82%和93%的氮中氧標準氣體，記錄穩定示值，每點重復3次，并計算平均值，根據公式來計算示值誤差。

（6）制氧機在出廠時應該含有說明書及相關的配套技術資料，制氧機的控制部分以及測量部分都應配套齊全，顯示部分的字符應清晰可見，制氧機必須符合國家安全生產有關規定，也應有必要的安全防護等措施。

2 建立數學模型

[ΔT=T-TSTS×100%]

式中：[TS]——82%的標準氣體濃度的標準值；

[T]——多次測量氣體濃度的實際值；

[ΔT]——醫用制氧機的濃度示值誤差。

因此，醫用制氧機的濃度示值誤差[ΔT]的合成不確定度表示為：

[uc2（ΔT）=?f?T2u2（T）+?f?TS2u2（TS）]

[c1=?f?T=1Ts]，[c2=?f?TS=-TTs2≈-1TS]

上面公式的輸入量呈彼此不相關狀態，因此，相關系數為0，不確定度可表示為：

[uc2（ΔT）=urel2（T）+urel2（TS）]

3 各個不確定度分量的評定

3.1 多次測量的重復性帶入的不確定度分量的評定

用濃度為82%標準氣體，采用上述校準方法進行校準，并連續測量10次，結果見表1。

表1 醫用制氧機的10次測量值

根據實驗標準偏差公式計算可得：

[s=i=110（Ti-T）n-1]=0.494

實際測量中根據規程的規定，在此處的濃度值重復測量3次，取3次測量的平均值作為測量結果，則：

[u（T）=1T×S3×100%=0.57%]

3.2 82%的氮中氧標準氣體引入的不確定度分量

82%的氮中氧標準氣體帶來的不確定度根據標準物質證書可以得到：

[urel（TS）=US2×100%=1.52×100%=0.75%]

3.3 標準不確定度分量匯總表

醫用制氧機的各個標準不確定度分量匯總見表2。

表2 醫用制氧機的各個標準不確定度分量匯總表

4 合成標準不確定度

醫用制氧機的合成標準不確定度為：

[uc（ΔT）=urel2（T）+urel2（TS）=（0.18%）2+（0.75%）2]=0.76%

5 擴展不確定度

按照95%的概率計算，此時的包含因子[k]=2，則：

[U=k×uc（ΔT）]=2×0.76%=1.6%

6 不確定度報告

醫用制氧機在濃度平均值為81.7%處的示值誤差測量結果不確定度為：[U]=1.6%，k=2。

作者簡介

黎虹，碩士，副教授，主要從事大學數學的教學和科研工作。

李光，碩士，高級工程師，主要從事計量器具的檢定、校準及相關的科研工作。