黃莉 梁曉雄 顧全 / 上海市計量測試技術(shù)研究院

0 引言

電動洗胃機是一種被廣泛應(yīng)用于醫(yī)院手術(shù)室、急診科臨床必備的急救儀器，其工作原理是采用電磁泵作為沖液和吸液的動力源，通過控制電路控制沖泵、沖閥和吸泵、吸漏以完成沖、吸洗胃的兩個過程。電動洗胃機對于各種誤食或自食藥物、食物中毒病人的早期搶救起著至關(guān)重要的作用。當(dāng)洗胃機負壓過大時，胃管口吸附損傷黏膜可導(dǎo)致病人胃穿孔，關(guān)乎生命安危。因此，定期對電動洗胃機進行檢測十分必要。

目前尚未有電動洗胃機的相關(guān)檢測規(guī)范，在此背景下，依據(jù)標(biāo)準(zhǔn)YY 1105-2008《電動洗胃機》，本文研究了一套可行、有效的檢測方案，并給出了完整的不確定度評定方法，使檢測結(jié)果更具規(guī)范性和準(zhǔn)確性。

1 檢測項目和檢測方法

1.1 外觀檢查

對電動洗胃機的外觀進行檢查時，應(yīng)注意儀器設(shè)備是否完好、儀表按鍵是否靈敏，同時保證各個管路具有良好的密封性并且暢通。

1.2 壓力測量

1）手沖壓力測量

排空電動洗胃機液體，將最右側(cè)進胃口通過導(dǎo)管與數(shù)顯壓力表連接，按下手沖按鈕，在空氣介質(zhì)下，測試一次管路工作壓力，運行1 min后，再測試一次管路工作壓力，記錄壓力表示值并計算壓力變化。

2）手吸壓力測量

排空電動洗胃機液體，將最右側(cè)進胃口通過導(dǎo)管與精密負壓表連接，按下手吸按鈕，在空氣介質(zhì)下，測試一次管路工作壓力。運行1 min后，再測試一次管路工作壓力，記錄壓力表示值并計算壓力變化。

3）自控壓力測量

排空電動洗胃機液體，將最右側(cè)進胃口通過導(dǎo)管與數(shù)顯壓力表連接，按下自控按鈕。在空氣介質(zhì)下，先測試第一次循環(huán)時的最初沖壓力和最初吸壓力，運行三次循環(huán)后，再測試第四次循環(huán)時的最初沖壓力和最初吸壓力，記錄數(shù)據(jù)并計算前后兩次壓力變化。

1.3 流量測量

1）手沖流量測量

將電動洗胃機接口的三根導(dǎo)管分別放進三個量筒中，確保第一根排污管放進的量筒中有足夠的液體，按下手沖按鈕。在液體介質(zhì)下，手沖運行1 min，記錄總沖液量，計算沖流量。

2）手吸流量測量

將洗胃機接口的三根導(dǎo)管分別放進三個量筒中，確保第三根進胃管放進的量筒中有足夠的液體，按下手吸按鈕。在液體介質(zhì)下，手吸運行1 min，記錄總沖液量，計算沖流量。

3）自控流量測量

將洗胃機接口的三根導(dǎo)管分別放進三個量筒中，確保第一根排污管和第三根進胃管放進的量筒中有足夠的液體，按下自控按鈕。在液體介質(zhì)下，運行一次循環(huán)沖吸過程，分別測出總沖液量、沖液時間、總吸液量和吸液時間，分別計算沖流量和吸流量。

4）口腔插管鼻腔插管

各執(zhí)行一次。

2 壓力測量系統(tǒng)不確定度評定

本文將以檢測DXW-A型的電動洗胃機為例進行不確定度評定。根據(jù)YY 1105-2008的要求，儀器的工作壓力變化的最大值應(yīng)不大于67 kPa。使用的檢測裝置（1）數(shù)字壓力表，量程-0.1～0 MPa，不確定度0.05級；（2）數(shù)字壓力表，量程0～1 MPa，不確定度0.05級。

2.1 不確定度來源分析和評定

本次檢測結(jié)果不確定度的來源如下：

1）測量重復(fù)性引起的不確定度分量，可以通過多次獨立重復(fù)性測量，采用A類方法評定。

2）儀器的不確定度，由壓力表測量不準(zhǔn)引入的不確定度分量，按B類方法評定。

2.2 測量模型建立

電動洗胃機沖、吸壓力檢測過程都使用數(shù)顯壓力表，示值直接給出測量值。因此，手吸壓力測量模型為F吸=Fx（1）式中：F吸—— 手吸壓力；

Fx—— 負壓表示值

手沖壓力測量模型為

F沖=Fc（2）

式中：F沖—— 手沖壓力；

Fc—— 正壓表示值

2.3 標(biāo)準(zhǔn)不確定度評定

1）多次獨立重復(fù)性測量引起的標(biāo)準(zhǔn)不確定度

對手吸壓力和手沖壓力進行重復(fù)測量，由測量重復(fù)性引入的標(biāo)準(zhǔn)不確定度u1和u2可采用A類評定方法進行評定。在環(huán)境溫度20 ℃、相對濕度50%RH的檢測條件下，對被校電動洗胃機進行手吸壓力和手沖壓力的10次獨立重復(fù)測試，測試結(jié)果如表1所示。

表 1 手吸壓力10次獨立重復(fù)測量結(jié)果（單位：kPa）

計算得算術(shù)平均值為

取單次實驗標(biāo)準(zhǔn)偏差作為標(biāo)準(zhǔn)不確定度，式中n= 10：

表 2 手沖壓力10次獨立重復(fù)測量結(jié)果（單位：kPa）

計算得算術(shù)平均值為

取單次實驗標(biāo)準(zhǔn)偏差作為標(biāo)準(zhǔn)不確定度，式中n= 10：

2）由數(shù)顯壓力表測量誤差引入的不確定度分量

檢測過程中使用的數(shù)字壓力表經(jīng)過上一級量值傳遞檢定合格，根據(jù)其技術(shù)參數(shù)，不確定度評定如下。

（1）計算負壓表最大允許誤差

±0.05%×0.1 MPa = ±0.00005 MPa = ±0.05 kPa

此值作為區(qū)間半寬a1= 0.05 kPa，在此區(qū)間可認(rèn)為服從均勻分布，取包含因子，則標(biāo)準(zhǔn)不確定度u3為

（2）計算正壓表最大允許誤差

±0.05%×1 MPa = ±0.0005 MPa = ±0.5 kPa

此值作為區(qū)間半寬a2= 0.5 kPa，在此區(qū)間可認(rèn)為服從均勻分布，取包含因子 ，則標(biāo)準(zhǔn)不確定度u4為

2.4 合成標(biāo)準(zhǔn)不確定度的評定

分析考察不確定度分量u1、u2、u3、u4可知，各輸入量之間均為獨立，互不相關(guān)。因此，F(xiàn)吸和F沖的合成不確定度ucx、ucc可以采用方和根方法合成：

2.5 擴展不確定度的評定

一般情況下取包含因子k= 2，擴展不確定度為U=k·uc，則可分別得到測量手吸壓力的擴展不確定度和測量手沖壓力的擴展不確定度：

U吸= 2×0.659 kPa = 1.4 kPaU沖= 2×0.514 kPa = 1.1 kPa

3 流量測量系統(tǒng)不確定度評定

本文將以檢測DXW-A型的電動洗胃機為例進行不確定度評定。根據(jù)YY 1105-2008的要求，儀器使用口腔插管流量應(yīng)不小于2.0 L/min，使用鼻腔插管流量應(yīng)不小于1.0 L/min。使用的標(biāo)準(zhǔn)器為：（1）常用玻璃容器，量程0～2 000 m L，最大允許誤差±20 mL；（2）秒表，量程0～10 min，最大允許誤差±0.07 s。（3）使用的模擬洗胃液體溫度范圍控制在25～38 ℃。

3.1 不確定度來源分析和評定

本次檢測結(jié)果不確定度的來源如下：

1）測量重復(fù)性引起的不確定度分量，可以通過多次獨立重復(fù)性測量，采用A類方法評定。

2）儀器的不確定度，由量瓶、秒表測量不準(zhǔn)引入的不確定度分量，按B類方法評定。

3）溫度系數(shù)引入的不確定度，按B類方法評定。

3.2 測量模型建立

根據(jù)流量和測量裝置的關(guān)系，可以得到流量的測量模型為

式中：S—— 洗胃機液體流量；

v—— 標(biāo)準(zhǔn)量瓶的分度值；

T—— 秒表的示值

由此可得到測量流量的相對不確定度公式為

3.3 標(biāo)準(zhǔn)不確定度評定

1）多次獨立重復(fù)性測量引起的標(biāo)準(zhǔn)不確定度

通過對量瓶的重復(fù)實驗可以估算定容變動產(chǎn)生的不確定度。液體的體積與其密度的乘積等于其質(zhì)量，同一液體的密度為常數(shù)，因此可以對典型的A級2 000 mL量瓶定容10次，并稱量求取其標(biāo)準(zhǔn)偏差來評價其容量配置的重復(fù)性。

表 3 量瓶定容10次獨立重復(fù)測量結(jié)果（單位：kg）

計算得算術(shù)平均值為

取單次實驗標(biāo)準(zhǔn)偏差作為標(biāo)準(zhǔn)不確定度：

式中：mi—— 第i次定容的質(zhì)量；

n—— 測量次數(shù)，n= 10；

ρ—— 液體的密度

2）量筒允差引起的標(biāo)準(zhǔn)不確定度

作為檢測裝置的2 000 mL量筒，經(jīng)檢定，符合其技術(shù)指標(biāo)。根據(jù)JJG 196-2006《常用玻璃量具》，量筒的允差為±10 mL，則區(qū)間半寬av1= 10 mL。

在沒有給出置信水平或分布的情況下，由于量筒分度線寬度不大于0.4 mm，讀取示值時，靠近分度線中點的數(shù)值比接近兩邊界的多，因此可以認(rèn)為其服從三角分布，則包含因子kv1=，其標(biāo)準(zhǔn)不確定度uv2為

3）溫度系數(shù)引起的標(biāo)準(zhǔn)不確定度

本實驗是在25～38 ℃的環(huán)境條件下完成的，液體的體積膨脹系數(shù)遠大于玻璃，因此只需考慮前者即可。水的體積膨脹系數(shù)：2.1×10-4K-1，所產(chǎn)生的體積變化為±（4×2 000×2.1×10-4）mL = 1.68 mL，則區(qū)間半寬av2= 1.68 mL，服從均勻分布，則包含因子kv2=，其標(biāo)準(zhǔn)不確定度為

4）秒表測量引起的標(biāo)準(zhǔn)不確定度

秒表的標(biāo)準(zhǔn)不確定度包括測量重復(fù)性引起的不確定度和秒表允差引起的不確定度，首先進行重復(fù)測量實驗，得到測量不確定度，測量所得的數(shù)據(jù)如表4所示。

表 4 秒表10次獨立重復(fù)測量結(jié)果（單位：kg）

計算得算術(shù)平均值為

取單次實驗標(biāo)準(zhǔn)偏差作為標(biāo)準(zhǔn)不確定度，式中n= 10：

已知電子秒表在量程（0～10 min）時，最大允許誤差±0.07 s，則區(qū)間半寬為at= 0.07 s，可認(rèn)為在區(qū)間內(nèi)服從均勻分布，取包含因子kt=，其標(biāo)準(zhǔn)不確定度為

3.4 合成標(biāo)準(zhǔn)不確定度的評定

根據(jù)上述標(biāo)準(zhǔn)不確定度的評定，可得到體積v和時間T的合成標(biāo)準(zhǔn)不確定度，結(jié)果如下：

1）體積v的合成標(biāo)準(zhǔn)不確定度

由于體積v得到的三個標(biāo)準(zhǔn)不確定度分量互不相關(guān)，因此其合成標(biāo)準(zhǔn)不確定度為

2）時間T的合成不確定度

3.5 擴展不確定度的評定

根據(jù)上文中提到的標(biāo)準(zhǔn)相對不確定度的公式，可以得到流量的相對不確定度為

取包含因子k= 2，擴展不確定度為Urel=k·ucs=0.8%。

4 結(jié)語

電動洗胃機量值的穩(wěn)定與否決定著病人的生命安危，因此對其進行定期的檢測十分必要。本文依據(jù)YY 1105-2008，對洗胃機性能參數(shù)研究了一套較完整的洗胃機檢測方法，同時給出了檢測洗胃機壓力和流量的測量數(shù)據(jù)，以及各參數(shù)的不確定度評定。