医疗设备中的电池管理研究

黄世安，吴　航，刘保真

医疗设备中的电池管理研究

黄世安，吴航，刘保真

针对医疗设备中的电池使用现状，分析了各种电池的特性；根据使用说明和实际工作经验，从电池充放电管理、电池更换原则、更换电池的技术标准、电池的报废处理等方面探讨了医疗设备中电池优化管理方式，以期大幅延长设备电池寿命，降低医疗设备的故障率。

电池管理；医疗设备；电池寿命

0　引言

随着科技的发展和人们对健康的日益重视，国内医疗器械市场呈现出蓬勃发展之势。目前，国内医疗器械市场已过千亿元规模，且年均增长率约23%，预计到2015年市场规模会达到4 200亿元人民币[1-2]。各种医疗设备已经成为现代医疗活动中必不可缺的物质基础，而电池作为备用电源，广泛存在于各种医疗设备中。医疗器械市场的繁荣导致了电池在医院的使用量逐年增加，但特性各异的电池也给使用者带来了不少麻烦，在实际医疗活动中，因对电池使用管理不当导致其过早报废的现象比比皆是。电池使用管理得当，可保障设备正常运行，在维系生命、抢救患者过程中发挥重大作用；若使用管理不当，则电池使用寿命缩短，设备完好率大大降低。笔者对比各类电池，针对不同医疗设备，在电池的充放电管理、更换、报废等方面进行研究与总结，形成了一套电池优化管理方法。该方法应用于医院的实际管理中，取得了良好效果。

1　常见内置电池的医疗设备

电池在医疗设备中使用广泛，随处可见，本文所提及含电池的医疗设备不包括植入式的心脏除颤器和心脏起搏器、人工耳蜗、植入式药物泵等，也不包括为各种医疗设备服务的UPS，主要指除颤仪、呼吸机、监护仪、心电图机、注射泵/输液泵、移动式X线机和各种反光器具等仪器。这类设备范围涵盖Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ类医疗器械，其电池可拆卸更换。

医疗设备中常见的电池（以下称“医疗用电池”）主要分为碱性电池、铅酸电池、镍氢电池和锂电池4类，它们的特性和使用场合各有不同。

（1）碱性电池：电池电解液为碱性，有时也特指碱性锌锰电池，属一次性电池，不可充电。常见规格有AA、AAA等，型号有R6S、R6C、R6P、LR6。这类电池多用于各种大型医疗设备的手持式遥控器、电子血压计和动态心电图机。

（2）铅酸电池：电池内阻小、工作电压平稳、容量大、使用条件宽、造价低、形状各异，广泛存在于移动式数字化成像系统（digital radiography，DR）、计算机X线摄影（computed radiography，CR）、呼吸机、监护仪、除颤仪和老式心电图机（如日本光电6511等）中。

（3）镍氢电池：具有良好的低温放电效应，能量密度比铅酸电池大，不会造成环境污染。目前大部分的心电图机、注射泵、输液泵和无创呼吸机均采用镍氢电池作为备用电源。

（4）锂电池：电流密度高、质量轻、单位价格高、容量较低，适用于对体积质量有要求的设备，如胎心监护仪，也有部分输液泵使用。随着锂电池价格的下降，部分原本使用镍氢、镍镉或铅酸电池的设备也开始使用锂电池。各种电池的性能比较见表1[3-4]。

2　医疗用电池的重要性

目前，国内的医疗设备多由各临床科室医护技人员进行日常操作，但大多数医护技人员不具备理工科知识，无法从工程人员的角度理解正确使用电池的重要性。灵活采用侧重点不同的说服策略，使医院领导和设备使用人员都能以各自的思维方式了解电池。

3　医疗用电池的管理

采用电池优化管理方法指导临床一线的操作使用人员，可以大幅提高其操作技能、延长设备电池寿命、降低设备故障率。以下从充放电管理、更换原则、更换技术标准和报废处理等4个方面对电池管理进行优化。

3.1电池充放电管理

根据种类的不同，可充电电池应采取不同的充放电策略，以防止过充电和过放电。锂电池首次充电须在6 h以上，充电时须注意充电温度。铅酸电池在首次充电时须充电16 h，每个月保证至少一次充分充放电，如果连续3个月不充电会严重影响电池寿命。镍氢电池存在记忆性，不可深度放电或新旧电池混合充电，建议采用专用的充电器充电。

最佳的电池使用方法是充满电之后再放电，在充电过程中使用设备对电池影响较大。但医疗活动具有不可预测性，设备不用时应该保持待机准备状态，无法完全按照电池的特性进行充放电。因此很多医疗设备在设计之初就考虑到了这一点，设置了专门针对电池的充电电路，如金科威UT系列监护仪采用的是以LM3906为核心的铅酸电池充电管理电路，可根据充电过程调整充电策略，整个充电过程无需人工干预。有的甚至在软件中设置了电池检查选项，如飞利浦M4735A多功能除颤监护仪，在操作面板上设有电池的日常维护选项，具体做法是在只使用电池的状况下按住“Mark”键将开关旋至AED一侧即可。完成检测需要3 h左右，在检测过程中不可使用机器。因医护人员多半不具备有关专业知识，电池维护工作一般由医工科工程师定期下科巡查时代劳，或在质量控制和计量过程中增加此项内容。

3.2电池更换原则

电池的更换需兼顾性能和成本，不同的设备侧重点有所不同。用于急救和生命支持的关键设备，如除颤仪、呼吸机等，往往是平时闲置，而在遇到突发情况时就要马上投入使用，因此要更换原厂电池来确保此类设备的电池一直处于良好状态。一般设备如监护仪、心电图机等，因存有量大，可随时替代，加上原厂电池往往过于昂贵，采用替代电池可降低使用成本。替代电池的类型最好与原有电池相同，体积一致，容量应当持平或更大。如发现生命支持设备和急救设备必须更换配件（特别是电池），而所在科室因费用问题不同意，医工科向上级主管部门出示更换意见，给出更换的技术判断标准，取得医院领导同意后，可不经科室同意直接更换，产生的费用由设备所在科室承担。该项措施执行3 a间，成功避免了多起因断电导致设备停机而引发的医疗纠纷，这一制度开始得到全院的理解，并坚持了下来。

3.3更换电池的技术标准

根据各类可充电电池的使用寿命、充放电次数以及设备的重要程度、使用频率，电池的更换与否以设备的实际使用情况为依据。以除颤仪铅酸电池为例，卫生部临床医学工程基地拟将使用年限2 a作为判定标准，对于使用时间在2 a以上的电池，进行6次以上最大能量的充放电测试后，仍未出现低电量报警的可暂不强制更换，但后续检测周期缩短为3个月。但对于配置在120急救车上的除颤仪等，所用的电池满2 a必须更换，换下来的电池如果仍有使用价值，可与固定在科室内的同类电池交换。对于无压缩机的呼吸机，在无市电情况下，整机能正常工作不足30 min的必须更换。电池的续航时间应当考虑到突发性急救所需的时间要求。

3.4电池的报废处理

如发现设备中的电池出现鼓包、变色、漏液、“一充就满、一用就光”等现象，可视为电池失效，应及时移除或更换。1997年，国家9部委联合发出《关于限制电池产品汞含量的通知》，通知要求，从2005年1月1日起，禁止在国内生产汞含量大于电池质量

（▶▶▶▶）（◀◀◀◀）0.000 1%的碱性锌锰电池，实行了碱锰电池无汞化[6]，因此普通碱性电池可视为一般生活垃圾，无需集中处理。国家环保总局2003年发布的《废电池污染防治技术政策》对各类电池的处理、处置技术做了规定[7]，其他种类的报废电池不可随地丢弃，应集中处理，以避免环境污染，许多公共场合包括医院应设有废旧电池回收点，将报废无用电池定期放进回收点即可。

4　结语

目前，电池检查尚未纳入医院质量控制体系，针对医疗设备中的电池也还没有统一的明文法规，因此电池的管理主要还是依靠各个医院总结的经验。在采取以上措施之后，我院医疗设备中的电池寿命明显延长，由过去平均2 a的使用时间增加到3 a左右，并且没有出现一起因电池使用或管理不当而引起的医疗纠纷。该方法具有较好的推广价值，对于其他医院的电池管理提供了良好的经验借鉴。

[1] 蔡仲曦，干荣富.我国医疗器械行业之现状与发展趋势[J].中国医药工业杂志，2013，44（12）：1 314-1 318.

[2]龚雯.医疗器械市场高增长IPO从严提升并购行情[N].经济参考报，2013-03-22（7）.

[3]付天照，盖旗涛.常用可充电电池的性能比较[J].通信电源技术，2013，30（3）：51-52.

[4]齐守智.铅酸蓄电池应用前景初探[J].世界有色金属，2011（10）：66-69.

[5]栾布先.医疗纠纷的相关因素分析[D].大连：大连医科大学，2012.

[6]曹国庆，沈英娃，菅小东.废旧电池管理与环保法规[J].电池工业，2002，7（6）：322-325.

[7]周娟，张硕新.我国废旧电池回收利用立法措施探析[J].新西部：下旬·理论版，2011（3）：123-124.

（收稿：2014-11-12修回：2015-02-15）

Battery management for medical devices

HUANG Shi-an1,WU Hang2,LIU Bao-zhen2
（1.Bethune International Peace Hospital,Shijiazhuang 050082,China;2.Institute of Medical Equipment, Academy of Military Medical Sciences,Tianjin 300161,China）

The characteristics of types of batteries are analyzed for medical devices,and then the operation instruction and experiences are involved in to propose some optimizing measures from the aspects of charging and discharging,rules and technical specification for replacing battery,and the rejection of the battery,so that the service life of the battery is prolonged greatly.[Chinese Medical Equipment Journal，2015，36（10）：139-140，143]

battery management;medical device;battery life

[中国图书资料分类号]R318；R197.39A

1003-8868（2015）10-0139-03

10.7687/J.ISSN1003-8868.2015.10.139

天津应用基础与前沿技术青年基金（13JCQNJC14000）

黄世安（1983—），男，技师，主要从事医疗设备的维护管理工作，E-mail：a2005@163.com。

050082石家庄，白求恩国际和平医院（黄世安）；300161天津，军事医学科学院卫生装备研究所（吴航，刘保真）

表14种电池性能比较

电池类别可否充电容量单位价格比寿命比能量/（Wh·kg-1）碱性电池不可充电300～2 300 mAh低一次性060铅酸电池可充电3～3 000 Ah中400～600次060镍氢电池可充电10 mAh～3 Ah中＞500次035锂电池可充电50 mAh～50 Ah高＞1 000次120

对于院领导和科室主任，要重点说明2点：（1）指出电池是医疗器械的一部分，相关法规，特别是质量控制和计量法规中明确规定，设备完好完整也是ISO 9000质量体系认证的一部分。（2）突出电池费效比。近年来，随着患者维权意识的增强和对医疗卫生保健期待值的提高，医疗纠纷和医患矛盾呈现快速上升趋势，文献[5]指出因医疗器械导致意外伤害的占医疗投诉纠纷总数的15.8%。定期更换电池可降低医疗纠纷发生的概率，是一种经济、有效的举措。

对于临床一线的操作使用人员则重点讲解所用设备电池的特性、使用注意事项。告知使用人员应多注意设备温度变化、指示灯变化情况、设备运行中出现的代码、是否无故出现时有时无的设备工作异常等，如发现，须马上联系医工科人员或厂家，及时处理。