输液泵分析仪测量原理比较分析

赵 鹏，李长兴，贾建革，吴建刚，宋立为，武文君

输液泵分析仪测量原理比较分析

赵 鹏，李长兴，贾建革，吴建刚，宋立为，武文君

简要叙述了输液泵分析仪对输液泵/注射泵性能检测的重要性，对目前市场上主流的输液泵分析仪的工作原理进行了分析，指出了随着输液/注射泵在临床医学的广泛应用及军队医疗系统临床设备质量控制工作的逐级展开，输液泵分析仪对于质控工作的开展具有重要的意义。

输液泵分析仪；质量控制；流速；压力

AbstractThe significance of infusion/syringe pump's performance monitoring with the infusion pump analyzer is introduced briefly.With the wide application of infusion pump analyzer in clinic and medicine and quality control of the clinical equipment in the Military Medical System step by step,the infusion pump analyzer has become more and more important to the quality control.[Chinese Medical Equipment Journal，2011，32（2）：131-132]

Key wordsinfusion pump analyzer;quality control;flow rate;pressure

1 引言

医用输液/注射泵能精确控制输送药液的流速和流量，并能对输液过程中出现的异常情况进行报警，同时及时自动阻断了输液通路。该设备的应用减轻了医护工作强度，提高了安全性、准确性和工作效率，减轻了患者的痛苦。智能型输液/注射泵广泛应用于内科、外科、儿科、心血管科、急诊科和手术室，尤其适用于ICU和CCU病房的输液治疗。

医用输液/注射泵的广泛应用带来了很多便利，但如果设备发生故障、精度变差或者使用人员操作失误，就会给患者的安全带来隐患。输液泵分析仪可以对输液泵/注射泵的各项性能参数进行精确测量，是开展输液泵/注射泵性能检测的必备工具[1]。随着输液泵/注射泵质量控制工作的逐级展开，面对市场上的各类输液泵分析仪，如何选择性能优越、测量方法科学合理的输液泵分析仪变得尤为重要。本文对目前市场上的主流输液泵分析仪的测量原理进行了分析对比，希望对广大质控工作者有所帮助。

2 堵塞压力测量

目前，市场上主流的输液泵分析仪对于堵塞压力的测量方法一致，主要依靠内置的压力传感器对管道内的压力进行实时检测，并将检测数据反馈至数据处理模块，在此不再赘述。

3 流速测量

在流速的测量方面，目前各种型号分析仪的检测方法各异，主要测量方法有容积测量法和光学传感器测量法，光学传感器测量法又分为气泡测量法和液柱测量法。

3.1 容积测量法

最初的输液泵分析仪大多采用此种测量方法，该方法需要一个非常精确的泵，例如，Lagu系列的输液泵分析仪采用的是采样容积为50 μL的泵，其基本原理是依靠采样泵对管道内流动液体的多次采样，从而得到精确的流速。由于这种方法对泵的精度要求较高，成本相应也高，目前已基本被其他方法取代。

3.2 光学传感器测量法

3.2.1 气泡测量法

图1 气泡测量法测量结构示意图

采用气泡测量法的输液泵分析仪的结构如图1所示。主要部件包括注射器阀、堵塞阀、光学传感器、标准注射针、玻璃管及压力传感器等，外置多个光学传感器的玻璃管的位置高于进水口和出水口。此类分析仪的测量方法比较特殊，当分析仪初始化时，堵塞阀开启，注射器阀关闭，位于上方的玻璃管出水口会向贮水池排出一定长度的水柱。水柱会在贮水池和注射器阀之间管道产生一定的气道压力，此压力主要用来产生标准气泡。此时按测量键，堵塞阀关闭，注射器阀开启，标准注射针会在气道压力的作用下瞬间产生一个标准的气泡。气泡产生后，堵塞阀开启，注射器阀关闭，气泡在管道内液体的推动作用下向贮水池方向移动。当其在玻璃管内通过所有光学传感器时，光学传感器会计算此气泡的移动速度，此速度即为管道内液体的流动速度。当此气泡通过最后一个光学传感器后，堵塞阀关闭，注射器阀开启，标准注射针在气道压力的作用下再产生一个标准的气泡。按这种方式往复循环，以求得液体流动的平均速度。

作者单位：100071 北京 总后卫生部药品仪器检验所（赵 鹏、贾建革、吴建刚、宋立为、武文君）；100853 北京 解放军总医院器械处（李长兴）

3.2.2 液柱测量法

采用液柱测量法的输液泵分析仪的结构如图2所示。主要部件包括测量管路、光学传感器、阀门、贮水池及压力传感器等，测量管路两侧分布着多对光学传感器，最底端和最顶端光学传感器之间的管路容积是已知的。阀门开启时，液体从进水口流入测量管路；阀门关闭时，液体从测量管路流入贮水池。当分析仪初始化时，阀门开启，当管道两侧的所有光学传感器均检测到液柱时，表明管路内已无气泡，初始化结束，进入测量阶段。测量开始时，阀门关闭，当测量管路两侧最底端光学传感器检测不到液柱时，阀门重新开启，测量管路内的液柱随液体流动不断上升，分析仪会根据各光学传感器检测到液柱的时间对流动速度进行计算。当最顶端光学传感器检测到液柱时，表明测量管路已充满液体，阀门关闭，测量管路内液体排空至贮水池，当测量管路两侧最底端光学传感器检测不到液柱时，阀门重新开启，如此循环测量。

图2 液柱测量法测量结构示意图

4 结论

综合比较这3种测量方法，气泡测量法和液柱测量法均采用光学传感器，具有测量精度高、受外界干扰小的优点；容积测量法对采样泵的精度要求较高，不易被满足。精确的测量方法能够准确地检测被测设备的性能，为我们开展质量控制工作提供最真实的检测数据。总之，无论选择哪种测量方法的输液泵分析仪，定期（校准周期一般为1年）对分析仪器进行校准是保证输液泵分析仪性能正常的重要环节。

[1]肖红.医用输液泵的输液质量控制[J].计量与测试技术，2009，36（3）：76-78.

[2]GB 9706.27——2005/IEC 60601-2-24：1998《医用电气设备第2-24部分：输液泵和输液控制器安全专用要求》[S].

（收稿：2010－07－07 修回：2010－11－15）

Analysis of Working Principle on Infusion Pump Analyzer

ZHAO Peng1,LI Chang-xing2,JIA Jian-ge1,WU Jian-gang1,SONG Li-wei1,WU Wen-jun1
(1.Institute of Drug and Instrument Control,Health Dept,GLD of PLA,Beijing 100071,China;2.Equipment Division,General Hospital of PLA,Beijing 100853,China)

TH777；TN939.11

B

1003-8868（2011）02-0131-02

赵鹏（1983-），男，河北保定人，助理工程师，主要从事质控、计量方面的研究工作，E－mail：yjs＿zp＠sina.com。