心臟除顫器釋放能量校準結果的不確定度評定

陳彤 洪程鑫

摘要： 心臟除顫器是醫院搶救室、重癥室等經常用到的急救設備，它利用脈沖電流進行進行電擊治療，直接作用于心臟，不僅作用快，而且操作簡單，挽救了很多瀕危的生命。心臟除顫器是一種電氣設備，自帶有儲能功能，可以瞬間爆發高壓電脈沖，電流可高達幾千伏。為了確保心臟除顫器的安全性能，需要定期對它進行釋放能量的校準工作，本文就心臟除顫器的校準情況和校準結果的不確定度評定方法，進行探究。

關鍵詞： 心臟除顫器;校準;釋放能量;不確定度評定

1 概述

1. 1 測量依據

此次測量的依據主要是JJF 1149-2014《心臟除顫器校準規范》。

1. 2 測量環境條件

心臟除顫器測量中，設置的溫度為（20±10）攝氏度，設定的相對濕度為（30～80）%。所用的電源電壓為220（ 1±10%）V，頻率為50（1±2%）Hz，在測量的環境周邊，沒有影響校準系統運行的電磁干擾和機械振動。

1. 3 計量標準

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

1. 4 被測對象

此次研究所檢測的對象為邁瑞公司生產的除顫監護儀，生產型號為BeneHeart D3。邁瑞BeneHeart D3是具備心電監護功能的除顫器，它不僅具備心臟除顫功能，還可以通過監護導聯獲取心電信號。這里介紹除顫功能部分。

1. 5 測量方法

在校準測量中，對北校設備的各個配置進行檢查，查看心電信號顯示、心電圖記錄器、除顫電板等是否設置正確，然后，把心臟除顫監護儀的設置更改為待校準的能量點，將心臟除顫監護器的兩個電極板放到相應的位置，保持良好的接觸，充電后，除顫器對校準裝置進行放電，進而在除顫分析儀上讀取心臟除顫儀釋放能量值的具體數值。

1. 6 測量模型

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表示的是校準裝置的實際測量值;EO表示的是心臟除顫器設定的能量值。單位為：J。

2 標準不確定度分量評定

根據此次研究的情況，一是測量重復性引入不確定度分量uA （E），使用了A類的標準不確定度評定。二是校準裝置分辨力引入了不確定分量uB1 （E），使用了B類的標準不確定度評定。三是校準裝置對設定值的測量不準確進而引入不確定分量uB2 （E），使用了B類的標準不確定度評定。

2. 1 測量重復性引入的標準不確定度分量uA （E）

測量前，把除顫器和校準裝置相連接，設定本次的能量校準點分為20J＼100J＼200J，等被檢測的心臟除顫器充電完畢后，把它的電極放置到校準位置上，同時讀取數值，此次測量三個點分別重復十次，把每次的測量值都詳細的記錄下來。如表一所示。

按照貝塞爾公式進行每次的實驗標準偏差，用測量重復性導致的不確定度評定為：

2.2 校準裝置分辨力引入了不確定分量UB1 （E）

校準裝置分辨力為0.1J引入了不確定分量uA2 （E），使用了B類的標準不確定度評定，按照均勻分布進行計算得出：

UB1 （E）=0.029J

分辨力引入的不確定分量比重復性測量引入的不確定分量小，可以忽略不計。

3 校準裝置對設定值的測量不準確進而引入不確定分量uB （E）

此次研究應用的是由邁瑞公司生產的除顫監護儀，該儀器是雙相脈沖，它的精度為±（1. 5%的讀數+ 0. 3J），使用了B類的標準不確定度評定，按照均勻分布進行計算得出：

當檢測值設定為20J時，uB （20J）=0.31J，

當檢測值設定為100J時，uB （100J）=1.04J。

當檢測值設定為200J時，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，則合成不確定度為：

uc（20J）= ?=0.21J

同理，uc（100J）=1.06J

uc（200J）=1.90J

2.5擴展不確定度

擴展不確定度U=kuc，k取2，則

U（20J）=0.4J

U（100J）=2.1J

U（200J）=3.8J

綜上所述，在此次測量中，測量結果不確定度的評定是對器材質量的考驗，如果不確定度越小，則說明測量結果的質量越高，儀器的使用價值就越高。因此，在心臟除顫器釋放能量校準結果的不確定度評定中，給出相應的不確定度，有利于使用的人了解這個儀器的可靠性，也有利于測量結果和儀器之間進行可比性判斷，提高急救效率和急救安全性。

參考文獻：

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