多参数监护仪测量不确定度的评定

杨阳

南充市计量测试研究所 四川南充 637000

多参数监护仪广泛应用于临床危重病人的生命体征监测，主要测量参数包括心电、血压和血氧饱和度等，其检测数据的准确性对病人的诊治有着非常重要的参考作用[1]。对医用多参数监护仪的电压、心率、无创血压、血氧饱和度测量的不确定度进行了分析。

1 心电电压测量的不确定度评定

1.1 数学模型

δV=Vi-V0

式中：δV——多参数监护仪电压示值误差；

Vi——多参数监护仪电压示值；

V0——多参数生理模拟仪电压标准值。

1.2 输入量标准不确定度的评定

（1）监护仪的测量重复性引入的不确定度分量u1（V）的评定。重复性不确定度可通过连续测量得到测量结果，采用A 类方法进行评定。进行10 测量的数据为：1.01,1.01,1.00,0.99,1.00,1.00,1.00,0.99,1.00,1.00。

根据测试结果计算其平均值并按贝塞尔公式计算心电信号模拟标准器重复性实验标准差SV则有：

（2）多参数生理模拟仪输出电压信号引入的不确定度分量u2（V）的评定。根据上级证书，多参数生理模拟仪输出电压的不确定度为Urel=1.2%，k=2 按规程要求输入1mV 时引入的误差为：u2（V）=0.006mV。

（3）钢直尺引入的不确定度分量u3（V）。根据钢直尺的证书，其最大允许误差为±0.1mm, 按均匀分布计算，则有uz==0.06mm，按增益为10mm/mV 计算，u3（V）=。

（4）合成标准不确定度。多参数监护仪电压测量的各不确定度分量如表1 所示，则有电压测量的合成不确定度：=0.009mV。

表1 电压测量的各不确定度分量

（5）电压测量扩展不确定度评定。取包含因子为k=2，则监护仪电压测量的扩展不确定度为U=0.02mV，k=2。

2 心率测量的不确定度评定

2.1 数学模型

δB=Bi-B0

式中：δB——多参数监护仪心率测量示值误差；

Bi——多参数监护仪心率示值；

B0——多参数生理模拟仪心率标准值。

2.2 输入量标准不确定度的评定

（1）多参监护仪心率测量重复性引入的不确定度分量的评定。重复性不确定度可通过连续测量得到测量列采用A 类方法进行评定，在实际工作中发现心率测量的重复性趋于0，引入的不确定度可以忽略不计[2]。

（2）多参数生理模拟仪输出心率信号引入的不确定度分量u1（B）的评定。根据上级证书，多参数生理模拟仪输出电压的不确定度为Urel=0.08%，k=2，检定心率为100 次/分时，引入的误差为：u2（V）=0.04BPM。

（3）监护仪心率显示分辨率引入的不确定度分为u2（B）的评定。监护仪分辨率为1BPM 其引入的不确定度按数字显示式测量仪器分辨率引入的不确定度计算u2（B）=0.5/

（4）合成标准不确定度的评定。多参数监护仪心率测量的各不确定度分量如表2 所示，则有心率测量的合成不确定度：=0.3BPM。

表2 心率测量的各不确定度分量

（5）心率测量扩展不确定度评定。取包含因子为k=2，则监护仪心率测量的扩展不确定度为U=0.6BPM，k=2。

3 无创血压测量的不确定度评定

3.1 数学模型

δP=Pi-P0

式中：δP——多参数监护仪心率测量示值误差；

Pi——多参数监护仪心率示值；

P0——多参数生理模拟仪心率标准值。

3.2 输入量标准不确定的评定

（1）监护仪无创血压测量的重复性引入的不确定度分量u1（P）的评定。无创血压的测量重复性，通过五次连续测量得到测量列，采用A 类方法进行评定。进行5 测量的数据为：100,99,100,99,100。

根据检测结果根据极差法计算心电信号模拟标准器重复性实验标准差SP则有：

（2）无创血压分析仪的无创血压不确定度引入的不确定度分量u2（P）的评定。由上级检定部门出具的检定证书中给出无创血压模拟仪无创血压不确定度为U=0.2mmHg，包含因子为k=2。所以：

（3）监护仪无创血压监护单元分辨率引入的不确定度分量u3（P）的评定。监护仪无创血压监护单元分辨率为1mmHg，按均匀分布计算，包含因子为k=。故由分辨率引入的误差为：

（4）合成标准不确定度的评定。多参数监护仪电压测量的各不确定度分量如表3 所示，则有电压测量的合成不确定度：=0.37mmHg。

表3 无创血压测量的各不确定度分量

（5）心率测量扩展不确定度评定。取包含因子为k=2，则监护仪心率测量的扩展不确定度为U=0.8mmHg，k=2。

4 脉搏血氧饱和度测量的不确定度评定

4.1 数学模型

δS=Si-S0

式中：δS——多参数监护仪血氧饱和度示值误差；

Si——多参数监护仪血氧饱和度示值；

S0——多参数生理模拟仪血氧饱和度标准值。

4.2 输入量标准不确定的评定

（1）监护仪血氧饱和度测量的重复性引入的不确定度分量u1（S）的评定。在90%测量点测量六次，根据贝塞尔公式计算血氧饱和度测量重复性SS则有：

（2）血氧饱和度模拟仪的不确定度引入的不确定度分量u2（S）的评定。由上级检定部门出具的检定证书中给出无创血压模拟仪无创血压不确定度为U=0.6%，包含因子为k=2。所以：

（3）血氧饱和度示值分辨率引入的不确定度分量u3（S）的评定。血氧饱和度测量分辨率为1%，按均匀分布计算，包含因子为k=。故由分辨率引入的误差为：

（4）合成标准不确定度的评定。多参数监护仪电压测量的各不确定度分量如表4 所示，则有电压测量的合成不确定度：

表4 血氧饱和度测量的各不确定度分量

（5）心率测量扩展不确定度评定。取包含因子为k=2，则多参监护仪心率测量的扩展不确定度为U=1.0%，k=2。

5 结语

通过对多参数监护仪各项参数的不确定度的研究，可以有效提高多参数监护仪检定结果的准确性与可信度，同时提高了检定水平，对于今后的检定工作起到了至关重要的作用[3]。