醫院在用呼吸機質量控制數據的采集與分析研究

吳海燕馬繼鵬范 磊

醫院在用呼吸機質量控制數據的采集與分析研究

吳海燕①馬繼鵬①范 磊①

目的：對醫院在用呼吸機質量控制數據進行采集分析，將得到的統計數據用于指導呼吸機的維護管理。方法：使用PF-300型氣流分析儀對醫院在用的50臺呼吸機采集潮氣量、通氣頻率、氣氧濃度、吸氣壓力水平及呼吸末正壓(PEEP)在不同設置值下的示值和測試儀示值，并進行分類單項分析。結果：醫院在用呼吸機整體合格率為80%，按品牌合格率排名：品牌B＞A＞C；按科室合格率排名：科室5＞科室4=科室3＞科室1＞科室2；按呼吸機使用期限：＜3年的合格率為87%，＞3年的合格率為77%；按呼吸機參數合格率：PEEP=呼吸頻率＞峰值壓力＞潮氣量＞氧濃度；按監測值準確性排名：品牌A＞C＞B；按監測值穩定性排名：品牌A＞B=C；按顯示值準確性排名：品牌A＞B＞C；顯示值穩定性排名：品牌A＞C＞B。結論：根據醫院在用呼吸機的質量控制數據情況，工程師可有針對性的加強對呼吸機的維護保養工作，提高設備的質量與安全，更好的為患者服務。

呼吸機質量控制；PF-300型氣流分析儀；數據分析

機械通氣是借助呼吸機建立氣道口與肺泡間的壓力差，給呼吸功能不全的患者以呼吸支持，即利用機械裝置來代替、控制或改變自主呼吸運動的一種通氣方式，被廣泛應用于重癥監護、急診搶救及麻醉手術中。作為生命支持類設備，其工作的穩定性，可靠性直接關系到患者的生命安全，濟寧醫學院附屬醫院作為全省首家通過國際醫院標準(JCI)的三級甲等醫院，始終把質量和安全作為服務的核心理念，保證醫療設備的質量和安全是臨床工程師的首要任務，在設備的驗收、使用和維修環節使用質量控制工具進行質量控制工作，保證呼吸機的安全有效工作是醫學裝備處的重要職責，為此，本研究對醫院重癥醫學科50臺在用呼吸機的質量控制數據進行了采集分析研究，為呼吸機的維護管理提供數據支撐[1-3]。

1 呼吸機質量控制方法

1.1 質量控制對象

選取醫院在用的3種品牌(A品牌、B品牌及C品牌)呼吸機為樣本，樣本量為50臺；選取5個科室，每個科室10臺。使用3年以下設備15臺，使用3年以上設備35臺。其中A品牌17臺，B品牌18臺，C品牌15臺。

1.2 質量控制儀器及使用設置

監測儀器采用PF-300型呼吸機質量檢測儀(瑞典奧利科)對呼吸機進行質量控制，該儀器具有全呼吸機參數測量的功能，儀器的正確使用直接決定了監測結果的準確性[4-5]。因此，在使用前應進行如下設置：

(1)Flowbase功能關閉，默認無恒定氣流持續通過儀器。

(2)選擇ATP模式，該模式下算法參考實際監測到的溫度、濕度和氣壓參數。

(3)氣體類型中選擇Air/O2，該選項下算法參考實際監測氧濃度值。

(4)為保證數據的準確性，測試每臺設備前要進行歸零校準，在不接任何管路，無氣流流動的環境下校準，校準完成后，點擊壓差、高壓力及流量監測按鈕，參數顯示為接近0的數值表明監測儀器正常[6-8]。

1.3 檢測前準備

使用規范表格詳細記錄被測呼吸機的使用科室、購買時間以及設備條碼號等基礎信息。在進行質量控制工作前要對A品牌呼吸機進行使用前檢查，B品牌呼吸機要進行快速自檢(short self test，SST)測試，C品牌呼吸機進行密閉性測試和流量傳感器測試，之后連接好呼吸機與質量控制設備的管路，其連接方式如圖1所示。

圖1 呼吸機檢測連接示意圖

2 呼吸機質量控制內容

對呼吸機的潮氣量、通氣頻率、吸氣氧濃度、吸氣壓力水平以及呼吸末正壓(positive end expiratory pressure，PEEP)參數進行檢測。

2.1 容控模式

呼吸機在容控模式下，呼吸頻率為15次/min，PEEP為2 cmH2O，分別記錄潮氣量在300 ml、400 ml、600 ml和800 ml情況下呼吸機的顯示值和儀器監測值[9]。

PEEP為2 cmH2O，潮氣量為400 ml，分別記錄呼吸頻率10次/min、15次/min、20次/min和30次/min情況下的顯示值和監測值。

PEEP為2 cmH2O，潮氣量為400 ml，呼吸頻率為15次/min，分別記錄氧氣濃度在100%、80%、40%及 21%情況下的顯示值和監測值。

2.2 壓控模式

呼吸機在壓控模式下，呼吸頻率15次/min，PEEP為0 cmH2O，記錄峰值壓力在10 cmH2O、15 cmH2O、20 cmH2O及25 cmH2O情況下的顯示值和監測值。

呼吸機在壓控模式下，峰值壓力15 cmH2O，呼吸頻率15次/min，記錄PEEP在2 cmH2O、5 cmH2O、10 cmH2O及15 cmH2O情況下的的顯示值和監測值。

3 呼吸機質量控制數據分析

數據分析方法按品牌、科室以及使用時間對呼吸機的合格率進行統計，合格率為所有參數示值誤差和監測誤差在允許范圍內的呼吸機臺數除以呼吸機總臺數所得。

3.1 數據統計結果

50臺在用呼吸機合格40臺，整體合格率為80%；不合格10臺，其中使用＞3年的為8臺。10臺不合格呼吸機在科室和品牌中的分布，其中急診重癥醫學科2臺，重癥醫學三科2臺，重癥醫學二科3臺，重癥醫學一科2臺，心臟重癥醫學科1臺。C品牌故障為4臺，B品牌為3臺，A品牌為3臺，具體情況見表1。

3.2 合格率統計

按上述分類分別計算呼吸機的合格率，可知B品牌的合格率較高，C品牌的合格率低，科室5的合格率達到了90%，而科室2的合格率只有70%，使用時間＜3年的合格率為87%。具體結果如圖2所示。其中科室1～5分別對應重癥醫學一科，重癥醫學二科，重癥醫學三科，急診重癥醫學科，心臟重癥醫學科。

圖2 呼吸機的品牌、使用科室及使用年限合格率

根據呼吸機各參數的誤差允許范圍得到各參數的合格率，可知合格率最高的為呼吸頻率，為100%，合格率最低的為氧濃度，只有88%，見表2。

表1 不合格呼吸機分布情況

表2 參數分類合格率

3.3 潮氣量數據分析

為了進一步判斷哪種品牌的呼吸機潮氣量輸出更準確更穩定，使用了期望和標準差，期望是計算多樣本的平均值，反應的是該某一品牌呼吸機在某一設定潮氣量下的準確度，用μ表示，其計算為公式1：

式中N為檢測的該品牌呼吸機的臺數，Xi為某品牌呼吸機在某一設定潮氣量下的實際檢測值。

標準差是數組離散程度的一種指標，反應了該品牌呼吸機參數的波動情況，即穩定性，其計算為公式2：

式中N代表某呼吸機臺數；Xi為實際檢測到的潮氣量；μ為N臺呼吸機潮氣量的期望值。

為了避免新舊呼吸機性能的差異性對結果造成影響，特加約束條件為使用時間＞3年，在此條件下選取樣本量為滿足國家標準(±15%誤差內)的40臺呼吸機，其中A品牌14臺，B品牌15臺，C品牌11臺。在EXCEL表格中利用stdev.s函數和average函數可以得到公式1和公式2的計算效果，在各設置潮氣量情況下監測值的期望和標準差統計情況，可知在監測值準確性：品牌A＞C＞B；監測值穩定性：品牌A＞B=C，見表3。

表3 潮氣量監測值的期望和標準差

在各設置潮氣量情況下顯示值的期望和標準差統計情況，可知顯示值準確性：品牌A＞B＞C；顯示值穩定性：品牌A＞C＞B，見表4。

表4 潮氣量顯示值的期望和標準差

4 討論

呼吸機合格率結果表明，品牌C的合格率相對較低，后期要加強該品牌呼吸機的維護保養工作；重癥醫學二科呼吸機的合格率較低，應重點加強該科室的呼吸機管理工作，隨著使用年限的上升，要加強3年以上呼吸機的跟蹤管理。

呼吸機的氧濃度和潮氣量是拉低合格率的主要因素；呼吸頻率全部合格；氧濃度合格率偏低的原因主要是因為氧電池不能及時更換；峰值壓力和呼吸末正壓由于傳感器性能偏移導致。

從統計數據中發現，B品牌呼吸機的設置值和實際的VTe之間的差據較大，呼吸機工作時內部有一部分氣體泄露，該氣體泄漏導致了輸出潮氣量誤差，是呼吸機本身設計造成[10]。C品牌呼吸機的標準差較大，在實際質量控制過程中發現檢測值和示值要達到設置值需要的時間較長，且波動明顯，這與呼吸機流量傳感器是外置，受干擾較多有關。A品牌各項數據較為準確穩定。

5 結論

本研究對呼吸機質量控制工作中如何獲取準確的監測數據和質量控制內容進行了闡述，并對質量控制數據進行了分類分析，利用平均值和標準差的方法對潮氣量的準確性和穩定性進行了分析，獲得的結果可以有效指導下一步呼吸機的維護維修管理工作。

目前對呼吸機重視購買使用，輕視維護保養，科室為節省開支，不及時更換耗材配件，造成氧濃度監測不準確[11]。各品牌呼吸機由于硬件設計和算法方式不同，如在流量傳感器選擇上B品牌選用的是內置熱膜式，A品牌選用的是內置超聲式，C品牌選用的是外置壓差式，使得輸出潮氣量的準確性與穩定性有區別。

質量控制工作存在以下問題：①由于醫院呼吸機樣本量有限，所測數據與結論只針對該醫院呼吸機的情況，不一定具有通用性；②約束條件不夠詳細，僅僅是以使用年數作為約束，由于使用頻次，使用環境，使用條件，使用時長等因素未定量考慮，會對統計結果準確性造成一定影響。

在后續工作中應加強呼吸機的維護保養工作，提高科室的認識，對于耗材，配件到使用期限必須更換；周期性的進行質量控制工作，發現潛在問題并及時處理，提高呼吸機的合格率，確保呼吸機的質量與安全，更好的為患者服務。

參考文獻

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The collection and analysis research of quality control data for using ventilator in hospital/

WU Hai-yan, MA Ji-peng, FAN Lei//China Medical Equipment,2017,14(6):18-21.

Objective: To collect and analyze the quality control data of ventilator, so as to apply these statistical data to guide the maintenance and management of ventilator. Methods: The displayed value and monitoring value of the tidal volume, respiratory frequency, inspiratory oxygen concentration, inspiratory pressure level and positive end expira tory pressure (PEEP) under different setting of 50 using ventilators in hospital were collected by using PF-300 gas analyzer, and then each parameter was analyzed as classification. Results: The total quality rate of ventilators was 80%, the ranking of quality rate as different brand was: brand B＞brand A＞brand C, and it was as different department: department 5＞department 4=department 3＞department1＞department2, and the quality rates of less than 3 years and more than 3 years were 87% and 77%, respectively, as service life of ventilator. And the ranking of quality rates as parameters of ventilator was: PEEP=respiratory frequency ＞peak pressure＞tidal volume ＞oxygen concentration. It was as accuracy of monitoring: brand A＞brand C＞brand B. It was as stability of monitoring: brand A＞brand B=brand C. On the other hand, it was as the accuracy of displayed value: brand A＞brand B＞brand C, while it was as the stability of displayed value: brand A＞brand C＞brand B. Conclusion: The analysis of quality control data only suits to the ventilator which is used in our hospital. The engineer can targeted to strengthen the ventilator maintenance work and improve the quality and safety of equipment, so as to give the better service for patients according to quality control data of using ventilators in hospital.

Quality control of ventilator; PF-300 type gas analyzer; Data analysis

Department of Medical Equipment, Affiliated Hospital of Jining Medical College, Jining 272000, China.

10.3969/J.ISSN.1672-8270.2017.06.006

1672-8270(2017)06-0018-04

R197.39

A

吳海燕,女,(1971- ),本科學歷，高級工程師。濟寧醫學院附屬醫院醫學裝備處，從事醫療設備的驗收及質量控制工作。

2017-02-25

①濟寧醫學院附屬醫院醫學裝備處 山東 濟寧 272000