無創呼吸機測量參數示值誤差的測量不確定度評定

【摘要】無創呼吸機是一種以非創傷方式通過口鼻為使用者提供持續的正壓氣流，用于控制或輔助使用者呼吸的機械通氣設備。它是一種應用廣泛，并且非常重要的醫療儀器，其工作參數的準確性關乎患者的救治效果和生命安全。本文對無創呼吸機的測量參數示值誤差進行詳細的測量不確定度評定分析。

【關鍵詞】無創呼吸機；不確定度；示值誤差

【DOI編碼】10.3969/j.issn.1674-4977.2024.05.078

Assessment of Measurement Uncertainty for Indicated Value Error of NonInvasive Ventilators’ Measurement Parameters

LI Dunyong

（Guangxi ZhuangAutonomous Region Institute of Metrology &Test， Nanning 530007， China）

Abstract： Non-invasive ventilators are mechanical ventilation devices that provide continuous positive airway pressure to the user through the mouth and nose in a non-invasive manner， controlling or assisting the user’s breathing. They are widely used and extremely important medical instruments， where the accuracy of their operational parameters is crucial for the therapeutic effect and the safety of patients’ lives. This article conducts a detailed analysis of the measurement uncertainty assessment for the indicated value error of the measurement parameters of non-invasive ventilators.

Keywords： non-invasive ventilator；uncertainty；indicated value error

1概述

無創呼吸機又稱氣道正壓通氣呼吸機，是一種以非創傷方式通過口鼻為使用者提供持續的正壓氣流，用于控制或輔助使用者呼吸的機械通氣設備，其包括但不限于睡眠呼吸暫停治療設備、家用呼吸支持設備、家用呼吸機。無創呼吸機主要由主機、管路、人機連接界面（鼻罩等）、濕化器等部分組成，并可進一步分為單水平無創呼吸機和雙水平無創呼吸機。無創呼吸機的主要技術指標有氣道壓力、呼吸頻率和吸氣氧濃度。這些技術指標的穩定對于維持病人生命體征至關重要。

隨著社會的不斷發展以及醫院對無創呼吸機使用率的增加，加之市場上無創呼吸機品牌和型號眾多，使得各類無創呼吸機之間存在性能差異。因此，為確保無創呼吸機的參數數據準確可靠，就需要對其進行計量溯源。

JJF 1997—2022《無創呼吸機校準規范》為無創呼吸機的氣道壓力、呼吸頻率和吸入氧濃度的檢測提供了具體的校準方法和誤差范圍要求。通過使用計量標準器直接對無創呼吸機進行測量，可以獲得其主要技術指標的數據及其誤差。本文通過對無創呼吸機直接進行測量來進行無創呼吸機測量不確定度的評定分析。

2無創呼吸機校準

2.1校準依據

JJF 1997—2022《無創呼吸機校準規范》。

2.2環境條件

環境溫度（25±5）℃，相對濕度：≤85%。

2.3計量標準器

呼吸機測試儀測量范圍如下：

1）呼吸頻率：1～80次/min，最大允許誤差：±3%。

2）壓力范圍：1～10 kPa，最大允許誤差：±1.0 kPa。

3）吸氣氧濃度：21%～100%，最大允許誤差：±2%（體積）。

2.4其他設備

1）模擬肺；2）標準氣阻：內徑4 mm，長度40 mm，出口角度為45°（見圖1）。

2.5標準介質

呼吸機校準用醫用氧氣和醫用壓縮空氣應符合GB/T 8982—2009《醫用及航空呼吸用氧》和2020年版《中華人民共和國藥典》的規定要求。

2.6被測對象

無創呼吸機，氣道壓力最大允許誤差：±（2% FS+8%實際讀數）。呼吸頻率最大允許誤差：設定值的±10%或±1次/min，兩者取絕對值較大者。吸氣氧體積分數在21%～60%范圍內，最大允許誤差為：±5%（體積分數）。

2.7校準項目及設備連接

采用直接測量的方法對氣道壓力、呼吸頻率、吸氣氧濃度進行檢定。

1）氣道壓力：按照圖2連接好被校設備、測試儀和標準氣阻，管路末端應封閉。標準氣阻可以根據實際情況選擇連接在圖2中的A處或B處。

2）呼吸頻率：按照圖3連接好被校準設備、模擬肺以及測試儀。

3）吸氣氧濃度：按照圖3連接好被校準設備、模擬肺以及測試儀。

3建立數學模型

4標準不確定度分量分析

7結束語

每臺被校無創呼吸機在氣道壓力、呼吸頻率和吸氣氧濃度測量范圍內的測量不確定度評定結果均滿足要求。因此，通過對無創呼吸機的參數示值誤差的測量不確定度評定，可以確保無創呼吸機的測量數據準確可靠。這不僅對醫療設備的計量校準具有重要意義，也為醫生在診斷患者時提供了精確的數據支持，從而提高了診斷結果的準確性。

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【作者簡介】

李敦勇，男，1991年出生，工程師，碩士，研究方向為醫學計量。

（編輯：李加鵬）