电动洗胃机的检测方法

黄莉 梁晓雄 顾全 / 上海市计量测试技术研究院

0 引言

电动洗胃机是一种被广泛应用于医院手术室、急诊科临床必备的急救仪器，其工作原理是采用电磁泵作为冲液和吸液的动力源，通过控制电路控制冲泵、冲阀和吸泵、吸漏以完成冲、吸洗胃的两个过程。电动洗胃机对于各种误食或自食药物、食物中毒病人的早期抢救起着至关重要的作用。当洗胃机负压过大时，胃管口吸附损伤黏膜可导致病人胃穿孔，关乎生命安危。因此，定期对电动洗胃机进行检测十分必要。

目前尚未有电动洗胃机的相关检测规范，在此背景下，依据标准YY 1105-2008《电动洗胃机》，本文研究了一套可行、有效的检测方案，并给出了完整的不确定度评定方法，使检测结果更具规范性和准确性。

1 检测项目和检测方法

1.1 外观检查

对电动洗胃机的外观进行检查时，应注意仪器设备是否完好、仪表按键是否灵敏，同时保证各个管路具有良好的密封性并且畅通。

1.2 压力测量

1）手冲压力测量

排空电动洗胃机液体，将最右侧进胃口通过导管与数显压力表连接，按下手冲按钮，在空气介质下，测试一次管路工作压力，运行1 min后，再测试一次管路工作压力，记录压力表示值并计算压力变化。

2）手吸压力测量

排空电动洗胃机液体，将最右侧进胃口通过导管与精密负压表连接，按下手吸按钮，在空气介质下，测试一次管路工作压力。运行1 min后，再测试一次管路工作压力，记录压力表示值并计算压力变化。

3）自控压力测量

排空电动洗胃机液体，将最右侧进胃口通过导管与数显压力表连接，按下自控按钮。在空气介质下，先测试第一次循环时的最初冲压力和最初吸压力，运行三次循环后，再测试第四次循环时的最初冲压力和最初吸压力，记录数据并计算前后两次压力变化。

1.3 流量测量

1）手冲流量测量

将电动洗胃机接口的三根导管分别放进三个量筒中，确保第一根排污管放进的量筒中有足够的液体，按下手冲按钮。在液体介质下，手冲运行1 min，记录总冲液量，计算冲流量。

2）手吸流量测量

将洗胃机接口的三根导管分别放进三个量筒中，确保第三根进胃管放进的量筒中有足够的液体，按下手吸按钮。在液体介质下，手吸运行1 min，记录总冲液量，计算冲流量。

3）自控流量测量

将洗胃机接口的三根导管分别放进三个量筒中，确保第一根排污管和第三根进胃管放进的量筒中有足够的液体，按下自控按钮。在液体介质下，运行一次循环冲吸过程，分别测出总冲液量、冲液时间、总吸液量和吸液时间，分别计算冲流量和吸流量。

4）口腔插管鼻腔插管

各执行一次。

2 压力测量系统不确定度评定

本文将以检测DXW-A型的电动洗胃机为例进行不确定度评定。根据YY 1105-2008的要求，仪器的工作压力变化的最大值应不大于67 kPa。使用的检测装置（1）数字压力表，量程-0.1～0 MPa，不确定度0.05级；（2）数字压力表，量程0～1 MPa，不确定度0.05级。

2.1 不确定度来源分析和评定

本次检测结果不确定度的来源如下：

1）测量重复性引起的不确定度分量，可以通过多次独立重复性测量，采用A类方法评定。

2）仪器的不确定度，由压力表测量不准引入的不确定度分量，按B类方法评定。

2.2 测量模型建立

电动洗胃机冲、吸压力检测过程都使用数显压力表，示值直接给出测量值。因此，手吸压力测量模型为F吸=Fx（1）式中：F吸—— 手吸压力；

Fx—— 负压表示值

手冲压力测量模型为

F冲=Fc（2）

式中：F冲—— 手冲压力；

Fc—— 正压表示值

2.3 标准不确定度评定

1）多次独立重复性测量引起的标准不确定度

对手吸压力和手冲压力进行重复测量，由测量重复性引入的标准不确定度u1和u2可采用A类评定方法进行评定。在环境温度20 ℃、相对湿度50%RH的检测条件下，对被校电动洗胃机进行手吸压力和手冲压力的10次独立重复测试，测试结果如表1所示。

表 1 手吸压力10次独立重复测量结果（单位：kPa）

计算得算术平均值为

取单次实验标准偏差作为标准不确定度，式中n= 10：

表 2 手冲压力10次独立重复测量结果（单位：kPa）

计算得算术平均值为

取单次实验标准偏差作为标准不确定度，式中n= 10：

2）由数显压力表测量误差引入的不确定度分量

检测过程中使用的数字压力表经过上一级量值传递检定合格，根据其技术参数，不确定度评定如下。

（1）计算负压表最大允许误差

±0.05%×0.1 MPa = ±0.00005 MPa = ±0.05 kPa

此值作为区间半宽a1= 0.05 kPa，在此区间可认为服从均匀分布，取包含因子，则标准不确定度u3为

（2）计算正压表最大允许误差

±0.05%×1 MPa = ±0.0005 MPa = ±0.5 kPa

此值作为区间半宽a2= 0.5 kPa，在此区间可认为服从均匀分布，取包含因子 ，则标准不确定度u4为

2.4 合成标准不确定度的评定

分析考察不确定度分量u1、u2、u3、u4可知，各输入量之间均为独立，互不相关。因此，F吸和F冲的合成不确定度ucx、ucc可以采用方和根方法合成：

2.5 扩展不确定度的评定

一般情况下取包含因子k= 2，扩展不确定度为U=k·uc，则可分别得到测量手吸压力的扩展不确定度和测量手冲压力的扩展不确定度：

U吸= 2×0.659 kPa = 1.4 kPaU冲= 2×0.514 kPa = 1.1 kPa

3 流量测量系统不确定度评定

本文将以检测DXW-A型的电动洗胃机为例进行不确定度评定。根据YY 1105-2008的要求，仪器使用口腔插管流量应不小于2.0 L/min，使用鼻腔插管流量应不小于1.0 L/min。使用的标准器为：（1）常用玻璃容器，量程0～2 000 m L，最大允许误差±20 mL；（2）秒表，量程0～10 min，最大允许误差±0.07 s。（3）使用的模拟洗胃液体温度范围控制在25～38 ℃。

3.1 不确定度来源分析和评定

本次检测结果不确定度的来源如下：

1）测量重复性引起的不确定度分量，可以通过多次独立重复性测量，采用A类方法评定。

2）仪器的不确定度，由量瓶、秒表测量不准引入的不确定度分量，按B类方法评定。

3）温度系数引入的不确定度，按B类方法评定。

3.2 测量模型建立

根据流量和测量装置的关系，可以得到流量的测量模型为

式中：S—— 洗胃机液体流量；

v—— 标准量瓶的分度值；

T—— 秒表的示值

由此可得到测量流量的相对不确定度公式为

3.3 标准不确定度评定

1）多次独立重复性测量引起的标准不确定度

通过对量瓶的重复实验可以估算定容变动产生的不确定度。液体的体积与其密度的乘积等于其质量，同一液体的密度为常数，因此可以对典型的A级2 000 mL量瓶定容10次，并称量求取其标准偏差来评价其容量配置的重复性。

表 3 量瓶定容10次独立重复测量结果（单位：kg）

计算得算术平均值为

取单次实验标准偏差作为标准不确定度：

式中：mi—— 第i次定容的质量；

n—— 测量次数，n= 10；

ρ—— 液体的密度

2）量筒允差引起的标准不确定度

作为检测装置的2 000 mL量筒，经检定，符合其技术指标。根据JJG 196-2006《常用玻璃量具》，量筒的允差为±10 mL，则区间半宽av1= 10 mL。

在没有给出置信水平或分布的情况下，由于量筒分度线宽度不大于0.4 mm，读取示值时，靠近分度线中点的数值比接近两边界的多，因此可以认为其服从三角分布，则包含因子kv1=，其标准不确定度uv2为

3）温度系数引起的标准不确定度

本实验是在25～38 ℃的环境条件下完成的，液体的体积膨胀系数远大于玻璃，因此只需考虑前者即可。水的体积膨胀系数：2.1×10-4K-1，所产生的体积变化为±（4×2 000×2.1×10-4）mL = 1.68 mL，则区间半宽av2= 1.68 mL，服从均匀分布，则包含因子kv2=，其标准不确定度为

4）秒表测量引起的标准不确定度

秒表的标准不确定度包括测量重复性引起的不确定度和秒表允差引起的不确定度，首先进行重复测量实验，得到测量不确定度，测量所得的数据如表4所示。

表 4 秒表10次独立重复测量结果（单位：kg）

计算得算术平均值为

取单次实验标准偏差作为标准不确定度，式中n= 10：

已知电子秒表在量程（0～10 min）时，最大允许误差±0.07 s，则区间半宽为at= 0.07 s，可认为在区间内服从均匀分布，取包含因子kt=，其标准不确定度为

3.4 合成标准不确定度的评定

根据上述标准不确定度的评定，可得到体积v和时间T的合成标准不确定度，结果如下：

1）体积v的合成标准不确定度

由于体积v得到的三个标准不确定度分量互不相关，因此其合成标准不确定度为

2）时间T的合成不确定度

3.5 扩展不确定度的评定

根据上文中提到的标准相对不确定度的公式，可以得到流量的相对不确定度为

取包含因子k= 2，扩展不确定度为Urel=k·ucs=0.8%。

4 结语

电动洗胃机量值的稳定与否决定着病人的生命安危，因此对其进行定期的检测十分必要。本文依据YY 1105-2008，对洗胃机性能参数研究了一套较完整的洗胃机检测方法，同时给出了检测洗胃机压力和流量的测量数据，以及各参数的不确定度评定。