JJF1259-2018《医用注射泵和输液泵校准规范》规定，医用输液泵和注射泵(以下简称“输注泵”)的主要计量参数为流量示值误差和阻塞报警误差。本文结合实际工作情况，在流量校准方面作简单探讨。
实际工作表明，在瞬时流量变化较大的情况下，平均流量依然可以以比较稳定的状态表现出来。因此，通过对瞬时流量和平均流量的双重分析，能够提高流量校准结果的准确度和可信程度。
一、流量数据分析
本文对输注泵流量校准时采用的标准器为IDA-5医用注射泵和输液泵检测仪，具有瞬时流量和平均流量的检测功能，并同时显示两者的测量曲线。经实际检测，流量参数的相对理想曲线有两种(以20mL/h为例):一是流速缓慢上升，达到流速设定值后逐渐稳定(见图1)；二是在开始时有瞬时过冲，然后逐渐趋于稳定(见图2)，这就是JJF1259-2018中所描述的“待流量稳定后方可记录”。然而部分仪器经过长期使用或使用不当，流速曲线将会呈现一些变化。
图1 流量参数相对理想曲线(一)
图2 流量参数相对理想曲线(二)
1.过冲过大
此类设备的流速曲线一般表现为，在输注泵启动瞬间会产生一个极高的波峰，其高度远超流速的设定值，但总体平均流速表现良好(见图3)。
图3 过冲过大
2.周期性过冲
此类设备的流速曲线一般表现为，在流速稳定后，每隔相对固定的一段时间出现一次过冲，其流速超出JJF1259-2018所规定的区间范围，但总体平均流速表现良好(见图4)。
图4 周期性过冲
3.波动过大
此类设备的流速曲线一般表现为，在输注过程中，瞬时流速的高值和低值分布过宽，曲线呈现较大幅度的震荡，但平均流速表现出稳定的趋势(见图5)。
图5 波动过大
从以上三种流量曲线的图示可以看出，尽管瞬时流量出现不同情况的异常，但是随着时间的推移，平均流量依然可以表现出稳定态势。在输注泵的临床使用中，医护人员只能获取平均流量的估计值，而在使用过程中的瞬时流速无法监控，一旦瞬时流速超出一定范围，势必会对病人的治疗造成一定影响。
二、流量不稳定因素分析
1.输注泵的传动结构
(1)注射泵传动结构
临床上的注射泵通过步进电机驱动丝杠、半开合螺母，经过丝杠旋转产生水平方向的推力，带动注射器的推杆活塞移动输出药液。通过设定丝杠的旋转速度，就可调整其对注射器活塞的推进速度(见图6)。
图6 注射泵传动结构
(2)输液泵传动结构
输液泵传动结构通常分为指状泵(见图7)和盘状泵(见图8)。
图7 指状泵传动结构
图8 盘状泵传动结构
指状泵由一根凸轮轴以及凸轮轴上8个以上具有一定相位差的凸轮组成，每个凸轮都与对应的滑块相连。当步进电机带动凸轮轴转动时，使与凸轮相连的滑块按照一定规律进行上下往复运动，从而依次挤压压板上的输液管，使输液管内的液体按照一定的速度定向流动。
盘状泵由圆弧形内周围的壳体以及被它包围的中心轮构成，中心轮的边缘呈轴对称分布着一定数量可自转的挤压轮，在挤压轮与圆弧形内周围的压板间安装输液管。当步进电机带动中心轮转动时，中心轮周围的多个挤压轮也以与中心轮相反的方向转动并挤压输液管，使输液管内的液体定向流动。
2.不稳定因素分析
(1)磨损和腐蚀
在临床使用中，如果操作不当导致药液残留在仪器表面，经外壳流入内部造成零部件的腐蚀，加上日常机械运动造成的磨损，就会导致流速的周期性过冲。以盘状泵为例，当某一个挤压轮发生磨损，它与相邻的挤压轮之间挤压的液体会增多，流量曲线在转动过程中就会出现周期性的偏移。
(2)传动障碍
设备维护人员应做好设备保养工作，上润滑油就是其中之一，目的是保证传动装置的灵活性。当操作不当、保养不到位、仪器使用环境恶劣时，会出现传动障碍。以注射泵为例，如果丝杠上存在分布不均匀的尘垢或药液残留的结晶，会阻碍半开合螺母在丝杠上的运动，产生不规则的阻尼，流量曲线随即会呈现不规则的波动。
(3)机械故障
输注泵在使用过程中会经常移动，固定的位置也各不相同，发生跌落和碰撞在所难免。但是跌落和碰撞不仅会导致外壳的损坏，传动结构在经过剧烈震动后零部件之间也会发生不可预料的变化。以指状泵为例，如果凸轮轴经跌落发生了位移，电机在带动凸轮轴转动时的力矩增大，设备启动时阈值增加，就会导致流量曲线出现过冲，阈值越大，过冲越明显。
三、建议
通过实验，本文提出两项建议:一是引入流量超调量的技术指标，其定义为输注泵将流量提高到设定值过程中所达到的最大值与设定值之间的差值，作为评价输注系统的阻尼程度，由此来判断输注泵在启动过程中的安全性；二是引入流量波动性的技术指标，其定义为在某一时间段内，输注泵的最大瞬时流量和最小瞬时流量的差值，该指标可将“流量达到稳定”这一情形具体化，明确流量在读取数值时的时间节点，同时可以体现输注泵在运行过程中的流量细节，为医疗机构判定仪器是否存在风险提供参考。但是，如果引入超调量和波动性的概念，具体的技术指标该如何划定，需要进一步通过实验和查阅相关资料去研究。
