JJF1259-2018《醫(yī)用注射泵和輸液泵校準規(guī)范》規(guī)定，醫(yī)用輸液泵和注射泵(以下簡稱“輸注泵”)的主要計量參數(shù)為流量示值誤差和阻塞報警誤差。本文結(jié)合實際工作情況，在流量校準方面作簡單探討。
實際工作表明，在瞬時流量變化較大的情況下，平均流量依然可以以比較穩(wěn)定的狀態(tài)表現(xiàn)出來。因此，通過對瞬時流量和平均流量的雙重分析，能夠提高流量校準結(jié)果的準確度和可信程度。
一、流量數(shù)據(jù)分析
本文對輸注泵流量校準時采用的標準器為IDA-5醫(yī)用注射泵和輸液泵檢測儀，具有瞬時流量和平均流量的檢測功能，并同時顯示兩者的測量曲線。經(jīng)實際檢測，流量參數(shù)的相對理想曲線有兩種(以20mL/h為例):一是流速緩慢上升，達到流速設(shè)定值后逐漸穩(wěn)定(見圖1)；二是在開始時有瞬時過沖，然后逐漸趨于穩(wěn)定(見圖2)，這就是JJF1259-2018中所描述的“待流量穩(wěn)定后方可記錄”。然而部分儀器經(jīng)過長期使用或使用不當，流速曲線將會呈現(xiàn)一些變化。
圖1 流量參數(shù)相對理想曲線(一)
圖2 流量參數(shù)相對理想曲線(二)
1.過沖過大
此類設(shè)備的流速曲線一般表現(xiàn)為，在輸注泵啟動瞬間會產(chǎn)生一個極高的波峰，其高度遠超流速的設(shè)定值，但總體平均流速表現(xiàn)良好(見圖3)。
圖3 過沖過大
2.周期性過沖
此類設(shè)備的流速曲線一般表現(xiàn)為，在流速穩(wěn)定后，每隔相對固定的一段時間出現(xiàn)一次過沖，其流速超出JJF1259-2018所規(guī)定的區(qū)間范圍，但總體平均流速表現(xiàn)良好(見圖4)。
圖4 周期性過沖
3.波動過大
此類設(shè)備的流速曲線一般表現(xiàn)為，在輸注過程中，瞬時流速的高值和低值分布過寬，曲線呈現(xiàn)較大幅度的震蕩，但平均流速表現(xiàn)出穩(wěn)定的趨勢(見圖5)。
圖5 波動過大
從以上三種流量曲線的圖示可以看出，盡管瞬時流量出現(xiàn)不同情況的異常，但是隨著時間的推移，平均流量依然可以表現(xiàn)出穩(wěn)定態(tài)勢。在輸注泵的臨床使用中，醫(yī)護人員只能獲取平均流量的估計值，而在使用過程中的瞬時流速無法監(jiān)控，一旦瞬時流速超出一定范圍，勢必會對病人的治療造成一定影響。
二、流量不穩(wěn)定因素分析
1.輸注泵的傳動結(jié)構(gòu)
(1)注射泵傳動結(jié)構(gòu)
臨床上的注射泵通過步進電機驅(qū)動絲杠、半開合螺母，經(jīng)過絲杠旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生水平方向的推力，帶動注射器的推桿活塞移動輸出藥液。通過設(shè)定絲杠的旋轉(zhuǎn)速度，就可調(diào)整其對注射器活塞的推進速度(見圖6)。
圖6 注射泵傳動結(jié)構(gòu)
(2)輸液泵傳動結(jié)構(gòu)
輸液泵傳動結(jié)構(gòu)通常分為指狀泵(見圖7)和盤狀泵(見圖8)。
圖7 指狀泵傳動結(jié)構(gòu)
圖8 盤狀泵傳動結(jié)構(gòu)
指狀泵由一根凸輪軸以及凸輪軸上8個以上具有一定相位差的凸輪組成，每個凸輪都與對應的滑塊相連。當步進電機帶動凸輪軸轉(zhuǎn)動時，使與凸輪相連的滑塊按照一定規(guī)律進行上下往復運動，從而依次擠壓壓板上的輸液管，使輸液管內(nèi)的液體按照一定的速度定向流動。
盤狀泵由圓弧形內(nèi)周圍的殼體以及被它包圍的中心輪構(gòu)成，中心輪的邊緣呈軸對稱分布著一定數(shù)量可自轉(zhuǎn)的擠壓輪，在擠壓輪與圓弧形內(nèi)周圍的壓板間安裝輸液管。當步進電機帶動中心輪轉(zhuǎn)動時，中心輪周圍的多個擠壓輪也以與中心輪相反的方向轉(zhuǎn)動并擠壓輸液管，使輸液管內(nèi)的液體定向流動。
2.不穩(wěn)定因素分析
(1)磨損和腐蝕
在臨床使用中，如果操作不當導致藥液殘留在儀器表面，經(jīng)外殼流入內(nèi)部造成零部件的腐蝕，加上日常機械運動造成的磨損，就會導致流速的周期性過沖。以盤狀泵為例，當某一個擠壓輪發(fā)生磨損，它與相鄰的擠壓輪之間擠壓的液體會增多，流量曲線在轉(zhuǎn)動過程中就會出現(xiàn)周期性的偏移。
(2)傳動障礙
設(shè)備維護人員應做好設(shè)備保養(yǎng)工作，上潤滑油就是其中之一，目的是保證傳動裝置的靈活性。當操作不當、保養(yǎng)不到位、儀器使用環(huán)境惡劣時，會出現(xiàn)傳動障礙。以注射泵為例，如果絲杠上存在分布不均勻的塵垢或藥液殘留的結(jié)晶，會阻礙半開合螺母在絲杠上的運動，產(chǎn)生不規(guī)則的阻尼，流量曲線隨即會呈現(xiàn)不規(guī)則的波動。
(3)機械故障
輸注泵在使用過程中會經(jīng)常移動，固定的位置也各不相同，發(fā)生跌落和碰撞在所難免。但是跌落和碰撞不僅會導致外殼的損壞，傳動結(jié)構(gòu)在經(jīng)過劇烈震動后零部件之間也會發(fā)生不可預料的變化。以指狀泵為例，如果凸輪軸經(jīng)跌落發(fā)生了位移，電機在帶動凸輪軸轉(zhuǎn)動時的力矩增大，設(shè)備啟動時閾值增加，就會導致流量曲線出現(xiàn)過沖，閾值越大，過沖越明顯。
三、建議
通過實驗，本文提出兩項建議:一是引入流量超調(diào)量的技術(shù)指標，其定義為輸注泵將流量提高到設(shè)定值過程中所達到的最大值與設(shè)定值之間的差值，作為評價輸注系統(tǒng)的阻尼程度，由此來判斷輸注泵在啟動過程中的安全性；二是引入流量波動性的技術(shù)指標，其定義為在某一時間段內(nèi)，輸注泵的最大瞬時流量和最小瞬時流量的差值，該指標可將“流量達到穩(wěn)定”這一情形具體化，明確流量在讀取數(shù)值時的時間節(jié)點，同時可以體現(xiàn)輸注泵在運行過程中的流量細節(jié)，為醫(yī)療機構(gòu)判定儀器是否存在風險提供參考。但是，如果引入超調(diào)量和波動性的概念，具體的技術(shù)指標該如何劃定，需要進一步通過實驗和查閱相關(guān)資料去研究。
