心脏除颤器释放能量校准结果的不确定度评定

陈彤 洪程鑫

摘要： 心脏除颤器是医院抢救室、重症室等经常用到的急救设备，它利用脉冲电流进行进行电击治疗，直接作用于心脏，不仅作用快，而且操作简单，挽救了很多濒危的生命。心脏除颤器是一种电气设备，自带有储能功能，可以瞬间爆发高压电脉冲，电流可高达几千伏。为了确保心脏除颤器的安全性能，需要定期对它进行释放能量的校准工作，本文就心脏除颤器的校准情况和校准结果的不确定度评定方法，进行探究。

关键词： 心脏除颤器;校准;释放能量;不确定度评定

1 概述

1. 1 测量依据

此次测量的依据主要是JJF 1149-2014《心臟除颤器校准规范》。

1. 2 测量环境条件

心脏除颤器测量中，设置的温度为（20±10）摄氏度，设定的相对湿度为（30～80）%。所用的电源电压为220（ 1±10%）V，频率为50（1±2%）Hz，在测量的环境周边，没有影响校准系统运行的电磁干扰和机械振动。

1. 3 计量标准

此次校准使用的校准装置是心脏除颤器校准装置IMPULSE 7000DP除颤器分析仪，它的最大测量范围为600J，最小为零，分度值为0.1J，其精度值为（±1% 的读数+ 0. 1J）;另外，双相脉冲除颤器的精度值为±（1. 5%的读数+ 0. 3J）。

1. 4 被测对象

此次研究所检测的对象为迈瑞公司生产的除颤监护仪，生产型号为BeneHeart D3。迈瑞BeneHeart D3是具备心电监护功能的除颤器，它不仅具备心脏除颤功能，还可以通过监护导联获取心电信号。这里介绍除颤功能部分。

1. 5 测量方法

在校准测量中，对北校设备的各个配置进行检查，查看心电信号显示、心电图记录器、除颤电板等是否设置正确，然后，把心脏除颤监护仪的设置更改为待校准的能量点，将心脏除颤监护器的两个电极板放到相应的位置，保持良好的接触，充电后，除颤器对校准装置进行放电，进而在除颤分析仪上读取心脏除颤仪释放能量值的具体数值。

1. 6 测量模型

此次研究使用的是“YE=E0-E”模型

模型中的YE表示输出误差，E表示的是校准装置的实际测量值;EO表示的是心脏除颤器设定的能量值。单位为：J。

2 标准不确定度分量评定

根据此次研究的情况，一是测量重复性引入不确定度分量uA （E），使用了A类的标准不确定度评定。二是校准装置分辨力引入了不确定分量uB1 （E），使用了B类的标准不确定度评定。三是校准装置对设定值的测量不准确进而引入不确定分量uB2 （E），使用了B类的标准不确定度评定。

2. 1 测量重复性引入的标准不确定度分量uA （E）

测量前，把除颤器和校准装置相连接，设定本次的能量校准点分为20J＼100J＼200J，等被检测的心脏除颤器充电完毕后，把它的电极放置到校准位置上，同时读取数值，此次测量三个点分别重复十次，把每次的测量值都详细的记录下来。如表一所示。

按照贝塞尔公式进行每次的实验标准偏差，用测量重复性导致的不确定度评定为：

2.2 校准装置分辨力引入了不确定分量UB1 （E）

校准装置分辨力为0.1J引入了不确定分量uA2 （E），使用了B类的标准不确定度评定，按照均匀分布进行计算得出：

UB1 （E）=0.029J

分辨力引入的不确定分量比重复性测量引入的不确定分量小，可以忽略不计。

3 校准装置对设定值的测量不准确进而引入不确定分量uB （E）

此次研究应用的是由迈瑞公司生产的除颤监护仪，该仪器是双相脉冲，它的精度为±（1. 5%的读数+ 0. 3J），使用了B类的标准不确定度评定，按照均匀分布进行计算得出：

当检测值设定为20J时，uB （20J）=0.31J，

当检测值设定为100J时，uB （100J）=1.04J。

当检测值设定为200J时，uB （200J）=1.89J。

2.4合成不确定度

因分辨力引入的不确定度分量忽略不计，则合成不确定度为：

uc（20J）=  =0.21J

同理，uc（100J）=1.06J

uc（200J）=1.90J

2.5扩展不确定度

扩展不确定度U=kuc，k取2，则

U（20J）=0.4J

U（100J）=2.1J

U（200J）=3.8J

综上所述，在此次测量中，测量结果不确定度的评定是对器材质量的考验，如果不确定度越小，则说明测量结果的质量越高，仪器的使用价值就越高。因此，在心脏除颤器释放能量校准结果的不确定度评定中，给出相应的不确定度，有利于使用的人了解这个仪器的可靠性，也有利于测量结果和仪器之间进行可比性判断，提高急救效率和急救安全性。

参考文献：

[1]王春苗，刘秀丽，赵凯峰，赵鹏，潘海晨.心脏除颤器的校准及质量控制注意事项[J].中国计量，2021（11）：114-116.DOI：10.16569/j.cnki.cn11-3720/t.2021.11.036