高原环境下对呼吸机校准方法的验证

6/6高原环境下对呼吸机校准方法的验证JJF1234-2018《呼吸机校准规范》中规定的校准环境条件中大气压力为(86～106)kPa，未包含在高海拔地区该规范的适应性和可操作性。本文通过在高海拔条件下(拉萨，海拔3650m，大气压65.2kPa)测量呼吸机各参数的示值误差和不确定度评定，以验证规范中的方法在高海拔条件下的实用性。

一、测量设备

呼吸机综合质量检测仪(VT900，FLUKE)；模拟肺(QuickLung，FLUKE)；标准水银温度计(0～50℃，中兴)。

二、测量环境

环境温度:(23±5)℃；相对湿度:≤85%；大气压:65.2kPa(以拉萨为例，海拔3650m)。

三、测量方法

如图1所示，正确连接被校准呼吸机、呼吸机综合质量检测仪和模拟肺，并按说明书要求开机预热。具体测量方法按照JJF1234-2018。

图1

呼吸机校准系统连接示意图

四、测量模型

δp=p0-pm

式中:δp——呼吸机各参数测量结果示值误差；pm——呼吸机综合质量检测仪各参数3次测量值的算术平均值；p0——被校准呼吸机各参数3次监测值的算术平均值。

各影响量的灵敏系数计算见式(2)和式(3)。

各输入量的标准不确定度见式(4)和式(5)。

u1和u2相互独立，因此可得式(6):

五、测量结果

1.校准项目测量结果

按照JJF1234-2018，选定拉萨市阜康医院一台呼吸机(型号:Shangrila530；出厂编号:YWZY002；生产厂家:北京某公司)为校准对象，对各校准项目进行测量，其测量结果如表1所示。

表1

呼吸机各校准项目测量结果

2.校准项目测量结果的不确定度评定

依据JJF1059.1-2012《测量不确定度评定与表示》的要求，对表1中的各参数测量结果进行不确定度分析。各参数不确定度来源主要考虑:由测量重复性引入的不确定度分量u1，并对每个参数分别进行3次测量；由被校准仪器分辨力引入的不确定度分量u2，潮气量参数分辨力为1mL，呼吸频率参数分辨力为1次，气道峰压参数分辨力为0.1cmH2O，呼气末正压参数分辨力为0.1cmH2O，吸气氧浓度参数分辨力为0.1%；由环境温度、湿度变化引入的不确定度分量u3，在仪器正常使用情况下，各参数测量结果受温度、湿度影响变化很小，此项可忽略；由标准器引入的不确定度分量u4。呼吸机各参数测量结果的不确定度评定结果如表2所示。

表2

呼吸机各参数测量结果的不确定度评定结果

3.校准项目测量结果与规范要求的比较

将呼吸机各校准项目的测量结果及不确定度列于表3，并与JJF1234-2018要求比较，结果表明符合规范各项要求,具体如表3所示。

表3

呼吸机各参数测量结果与规范比较六、小结

1.本文通过测量呼吸机各校准项目，得到了各校准项目的测量结果并对其进行了不确定度的评定，其中:潮气量参数，U=10.4mL(k=2)；呼吸频率参数U=0.70次/min(k=2)；气道峰压参数，U=0.26cmH2O(k=2)；呼气末正压参数U=0.24cmH2O(k=2)；吸气氧浓度参数，U=1.14%(k=2)。

2.本文通过将呼吸机各参数测