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JJG1162-2019《醫(yī)用電子體溫計檢定規(guī)程》解讀

發(fā)布時間:2020-03-15 作者:沈才忠 來源:中國計量 瀏覽:21925
JJG1162-2019《醫(yī)用電子體溫計檢定規(guī)程》將于3月31日正式實施。在全國抗疫的關(guān)鍵時期,醫(yī)用電子體溫計的準(zhǔn)確性起著至關(guān)重要的作用。為讓從事相關(guān)工作的計量檢定人員更好的理解該規(guī)程,《中國計量》雜志社邀請JJG1162-2019的主要起草人,浙江省計量科學(xué)研究院教授級高級工程師沈才忠,對JJG1162-2019進行了解讀。
體溫測量是疾病診療和護理的重要工作之一,也是“非典”、禽流感以及“新冠肺炎”等疫情防控中體溫篩檢的重要手段,必須確保其測量結(jié)果的準(zhǔn)確可靠。電子體溫計是體溫測量的重要儀器,是國家實施強制管理(P+V)的計量器具之一。2019年底,國家發(fā)布了JJG1162-2019《醫(yī)用電子體溫計檢定規(guī)程》,規(guī)定了醫(yī)用電子體溫計的計量性能和通用技術(shù)要求、檢定條件、檢定方法、檢定結(jié)果判定以及檢定周期等,本文著重對JJG1162-2019的有關(guān)主要內(nèi)容進行解讀。


一、電子體溫計概述
體溫測量方法有接觸測量和非接觸測量兩種方法。嚴(yán)格意義上來講,電子體溫計包括了非接觸測量的紅外耳溫計、紅外額溫計和熱成像儀等,以及接觸測量的電子體溫計。由于習(xí)慣等方面的因素,人們通常所說的電子體溫計就是指接觸測量式電子體溫計,非接觸測量式電子體溫計則以紅外耳溫計、紅外額溫計等名稱來表達(dá)。

電子體溫計究其實質(zhì)就是一種數(shù)字溫度計,它由溫度傳感器和相關(guān)電路等組成,其基本工作原理如圖1所示。


工作時,溫度傳感器(通常是負(fù)溫度系數(shù)的熱敏電阻NTC)感知人體體溫使NTC阻值發(fā)生變化,信號轉(zhuǎn)換電路中的惠更斯電橋失去平衡而輸出直流電壓,經(jīng)放大、非線性校正、A/D轉(zhuǎn)換以及譯碼驅(qū)動后由數(shù)碼顯示器顯示被測體溫值。在常見的電子體溫計中,圖1虛線框內(nèi)的部分通常集成為專用芯片。當(dāng)然,基于CPU的電子體溫計也為數(shù)不少,但基本工作原理是一致的。

電子體溫計有多種分類方式。從結(jié)構(gòu)上來分,電子體溫計可分為一體式電子體溫計和分體式電子體溫計。所謂一體式電子體溫計是指溫度探頭和電路不可分離,兩者緊密連成一體的醫(yī)用電子體溫計,它使用最多,也最為廣泛;所謂分體式電子體溫計是指溫度探頭和電路可分離,兩者通過導(dǎo)線連接的醫(yī)用電子體溫計。從測量模式來分,電子體溫計可分為實測型電子體溫計和預(yù)測型電子體溫計。所謂實測型電子體溫計是指溫度傳感器必須在人體體溫的被測部位穩(wěn)定一段時間,在兩者達(dá)到熱平衡且穩(wěn)定后,才顯示被測體溫值的電子體溫計,這種測量屬于穩(wěn)態(tài)測量;所謂預(yù)測型電子體溫計是指溫度傳感器在短暫接觸人體被測部位后,通過環(huán)境溫度以及電子體溫計測得的溫升速率等參數(shù),利用有關(guān)數(shù)學(xué)模型推算出最終的穩(wěn)態(tài)溫度(人體溫度)的電子體溫計,這種測量屬于非穩(wěn)態(tài)測量,但預(yù)測型電子體溫計的溫度傳感器與人體體溫被測部位達(dá)到熱平衡時可以轉(zhuǎn)化為穩(wěn)態(tài)測量。從測量時間間隔來分,電子體溫計可分為間歇測量型電子體溫計和連續(xù)測量型電子體溫計。所謂間歇測量型電子體溫計是指在完成一次體溫測量后,只有在切斷電源并重新啟動后才可進行下一次測量的電子體溫計,其顯示的測量結(jié)果是測量過程中體溫計測得的最高體溫數(shù)據(jù),它多用于臨床或家庭保健的體溫測量;所謂連續(xù)測量型電子體溫計是指可以對體溫進行連續(xù)監(jiān)測的電子體溫計,它通常用于ICU病房危重病人的體溫連續(xù)監(jiān)測,一般將其測量信號接入多參數(shù)監(jiān)護儀或直接將其嵌入多參數(shù)監(jiān)護儀中作為多參數(shù)監(jiān)護儀的組成部分,也可以作為一臺獨立的體溫測量儀器使用。從用途來分,除用于普通體溫測量、基礎(chǔ)體溫測量的電子體溫計外,還有專門用于嬰幼兒體溫測量的奶嘴式電子體溫計。


二、規(guī)程主要內(nèi)容解析
1.規(guī)程的適用范圍
由上述可知,電子體溫計種類眾多。對于上述電子體溫計,JJG1162-2019并不全部適用。JJG1162-2019適用的電子體溫計范圍包括:測量部位為人體腋下、口腔、直腸,測量方式為接觸式測量,測量時間間隔為間歇測量,溫度探頭為棒式結(jié)構(gòu),測量范圍覆蓋35.0℃~41.0℃,示值分辨力不低于0.1℃,具有最大測量值保持功能的電子體溫計,包含一體式和分體式、預(yù)測型和實測型電子體溫計。

JJG1162-2019不適用的電子體溫計范圍包括:連續(xù)測量型電子體溫計、奶嘴式電子體溫計以及測量皮膚溫度用的電子體溫計。
2.檢定用計量標(biāo)準(zhǔn)裝置
JJG1162-2019規(guī)定了檢定電子體溫計時計量標(biāo)準(zhǔn)裝置選用的基本原則,其基本原則是:由標(biāo)準(zhǔn)溫度計、恒溫槽及電測設(shè)備組成檢定電子體溫計的計量標(biāo)準(zhǔn)裝置,計量標(biāo)準(zhǔn)裝置的測量不確定度應(yīng)不超過被檢電子體溫計示值最大允許誤差絕對值的1/3,即通常所說的“1/3原則”。由JJG1162-2019的表1可知,JJG1162-2019規(guī)定了電子體溫計不同測量區(qū)間的示值最大允許誤差,即電子體溫計在不同測量區(qū)間的示值最大允許誤差是不同的,因此應(yīng)在各測量區(qū)間分別判別計量標(biāo)準(zhǔn)裝置測量不確定度與電子體溫計示值最大允許誤差絕對值之間的關(guān)系,其關(guān)系應(yīng)符合上述的“1/3原則”。
JJG1162-2019表2推薦了組成計量標(biāo)準(zhǔn)裝置的計量標(biāo)準(zhǔn)器和相應(yīng)的配套設(shè)備,但并不表示在滿足“1/3原則”下必須配齊表2規(guī)定的所有儀器設(shè)備。當(dāng)使用標(biāo)準(zhǔn)體溫計作計量標(biāo)準(zhǔn)器時,可以不配備標(biāo)準(zhǔn)鉑電阻溫度計、電測設(shè)備、水三相點瓶及其保存裝置;當(dāng)使用標(biāo)準(zhǔn)鉑電阻溫度計作計量標(biāo)準(zhǔn)器時,可以不配備標(biāo)準(zhǔn)體溫計、讀數(shù)望遠(yuǎn)鏡、冰點器及制冰碎冰裝置。由于技術(shù)發(fā)展的日新月異,JJG1162-2019不排斥采用滿足“1/3原則”的其他新型的計量標(biāo)準(zhǔn)儀器和設(shè)備來組成檢定電子體溫計的計量標(biāo)準(zhǔn)裝置。

3.示值誤差的檢定

(1)被檢電子體溫計的等溫

由于環(huán)境溫度的變化會在一定程度上影響電子體溫計的性能,所以檢定時應(yīng)確保被檢電子體溫計自身溫度與檢定環(huán)境溫度之間保持熱平衡,以減小由于環(huán)境溫度變化引入的附加誤差。因此,JJG1162-2019規(guī)定檢定前應(yīng)將被檢電子體溫計在檢定環(huán)境條件下放置至少1 h以上,以確保電子體溫計自身溫度與檢定環(huán)境溫度一致。

(2)檢定溫度點的選擇

JJG1162-2019規(guī)定了電子體溫計5個測量區(qū)間的示值最大允許誤差的計量性能指標(biāo),為全面判定電子體溫計的符合性,應(yīng)對各測量區(qū)間內(nèi)的電子體溫計的示值誤差進行檢定、判別。電子體溫計的測量區(qū)間較小,從目前所見的產(chǎn)品來看,最大的測量區(qū)間是12℃。由于現(xiàn)代電子元器件性能穩(wěn)定且一致,產(chǎn)品設(shè)計及制造技術(shù)先進,因此在12℃的測量區(qū)間范圍內(nèi),電子體溫計的示值與所測溫度具有極好的線性度,各測量區(qū)間的示值誤差近乎一致,大量的產(chǎn)品試驗也支持了這一結(jié)論。因此JJG1162-2019規(guī)定,在首次檢定時,電子體溫計的檢定溫度點應(yīng)為35.0℃、36.0℃、37.0℃、38.0℃、40.0℃和41.5℃,以作全面考察;但在后續(xù)檢定時,為提高檢定工作效率,以使用中的典型測量點作為檢定點,檢定溫度點為37.0℃和41.0℃。當(dāng)然,這是規(guī)定的最少的檢定點數(shù)量,在實際檢定工作中,如果對其他測量區(qū)間或溫度點的示值性能有懷疑,或者用戶有要求時,可以增加相應(yīng)的檢定溫度點進行檢定。

(3)溫度計的插入

深度檢定時,計量標(biāo)準(zhǔn)器和被檢電子體溫計均應(yīng)以一定的插入深度插入恒溫槽中,一方面以確保消除由環(huán)境溫度對計量標(biāo)準(zhǔn)器和被檢電子體溫計的測量影響;另一方面以保證計量標(biāo)準(zhǔn)器的感溫部分與被檢電子體溫計的溫度傳感器均完全浸沒在恒溫槽的均勻溫區(qū)內(nèi),使計量標(biāo)準(zhǔn)器與被檢電子體溫計感受到相同的溫度,減少檢定附加誤差。JJG1162-2019規(guī)定,采用標(biāo)準(zhǔn)體溫計作計量標(biāo)準(zhǔn)器時,標(biāo)準(zhǔn)體溫計應(yīng)全浸使用;采用標(biāo)準(zhǔn)鉑電阻溫度計作計量標(biāo)準(zhǔn)器時,其插入深度應(yīng)不小于250 mm。當(dāng)使用其他溫度計作計量標(biāo)準(zhǔn)器時,也應(yīng)具有足夠的插入深度,使其受環(huán)境影響最小,并且其感溫部分處于恒溫槽的均勻溫區(qū)內(nèi)。JJG1162-2019同時規(guī)定,檢定時一體式被檢電子體溫計或分體式電子體溫計溫度探頭的插入深度應(yīng)不小于50mm。以上規(guī)定的插入深度是最小插入深度。實際檢定時,應(yīng)根據(jù)恒溫槽的實際均勻溫區(qū)的范圍進行確定。如果恒溫槽均勻溫區(qū)的上平面距恒溫槽液面的距離較大,則應(yīng)適當(dāng)增加計量標(biāo)準(zhǔn)器和被檢電子體溫計的插入深度,具體可通過實驗確定。當(dāng)恒溫槽均勻溫區(qū)距恒溫槽液面的距離較大而無法將計量標(biāo)準(zhǔn)器和被檢電子體溫計插入恒溫槽的均勻溫區(qū)時,應(yīng)更換恒溫槽。盡可能選用均勻溫區(qū)范圍較大且其均勻溫區(qū)上平面距恒溫槽液面距離較小的恒溫槽。

(4)測量時間

由于實際檢定時,大多數(shù)情況下無法判斷被檢體溫計的測量模式,所以為準(zhǔn)確測量被檢電子體溫計的示值誤差,檢定時應(yīng)在被檢電子體溫計處于穩(wěn)態(tài)下進行讀數(shù)。JJG1162-2019規(guī)定,當(dāng)被檢電子體溫計溫度傳感器與恒溫槽工作介質(zhì)溫度達(dá)到熱平衡,即被檢的一體式電子體溫計或分體式電子體溫計的溫度探頭插入恒溫槽后至少5 min,并且被檢電子體溫計至少發(fā)出一次測量提示信號時,讀取標(biāo)準(zhǔn)溫度計的示值,然后取出被檢的一體式電子體溫計或分體式電子體溫計的溫度探頭,讀取被檢電子體溫計的示值。上述規(guī)定中,計量標(biāo)準(zhǔn)器和被檢電子體溫計讀數(shù)時間不以被檢電子體溫計是否發(fā)出測量提示信號來確定,而是以被檢電子體溫計溫度傳感器插入恒溫槽均勻溫區(qū)后的時間來確定,JJG1162-2019規(guī)定的5min穩(wěn)定時間是最短的時間。如無特別規(guī)定,對于實測型電子體溫計來講,這個時間已足以使被檢電子體溫計溫度傳感器與恒溫槽均勻溫區(qū)液體工作介質(zhì)的溫度達(dá)到熱平衡。如果可以獲得電子體溫計的相關(guān)信息,如是預(yù)測型電子體溫計、預(yù)測模式轉(zhuǎn)換到實測模式的時間等,則可以在被檢電子體溫計發(fā)出測量提示信號后,再穩(wěn)定被檢電子體溫計預(yù)測模式轉(zhuǎn)換到實測模式的時間,然后讀取計量標(biāo)準(zhǔn)器和被檢電子體溫計的示值,但從被檢電子體溫計溫度傳感器插入恒溫槽至其讀數(shù)的時間仍應(yīng)不少于5min。

(5)測量次數(shù)

電子體溫計具有極好的測量重復(fù)性,考慮到電子體溫計量大面廣,為提高檢定工作效率,JJG1162-2019規(guī)定示值誤差的測量次數(shù)為一次,即在規(guī)定的各個檢定溫度點上測量一次被檢電子體溫計的示值即可。當(dāng)某個檢定點上的示值誤差超差時,再在該檢定點上重復(fù)測量兩次,以確認(rèn)測量的準(zhǔn)確性。

(6)恒溫槽實際溫度的計算

JJG1162-2019給出了采用標(biāo)準(zhǔn)鉑電阻溫度計作計量標(biāo)準(zhǔn)器時恒溫槽實際溫度tb的計算公式,其中JJG1162-2019的式(4)為最常用的0~419.527℃溫區(qū)的標(biāo)準(zhǔn)鉑電阻溫度計實測電阻比的差值函數(shù)值ΔW(tb)的計算公式。采用其他溫區(qū)標(biāo)準(zhǔn)鉑電阻溫度計作計量標(biāo)準(zhǔn)器時,應(yīng)采用相應(yīng)溫區(qū)的公式來計算ΔW(tb)值。標(biāo)準(zhǔn)鉑電阻溫度計在0~961.78℃溫區(qū)及各分溫區(qū)的ΔW(tb)計算公式如表1所示。表1中的a、b、c、d各項系數(shù)的值由標(biāo)準(zhǔn)鉑電阻溫度計的檢定證書獲得。

以上各溫區(qū)的標(biāo)準(zhǔn)鉑電阻溫度計中,建議使用0~419.527℃及以下溫區(qū)的標(biāo)準(zhǔn)鉑電阻溫度計作為檢定電子體溫計的計量標(biāo)準(zhǔn)器。

(7)結(jié)果判定

示值誤差檢定中,當(dāng)某個檢定點上的示值誤差超差時,對超差的檢定點重復(fù)測量兩次。當(dāng)兩次測量結(jié)果均符合要求時,則該檢定點的示值誤差可認(rèn)為符合要求,否則不符合。當(dāng)被檢電子體溫計所有檢定點的示值誤差均符合要求時,被檢電子體溫計的示值誤差判定為符合要求,否則為不符合。


三、結(jié)束語

JJG1162-2019依據(jù)電子體溫計的國家標(biāo)準(zhǔn)和國際建議規(guī)定了有關(guān)計量性能等技術(shù)要求,這些要求是滿足臨床測量的最低要求,是必須滿足的。國家對醫(yī)用電子體溫實施強制檢定管理,檢定時必須執(zhí)行JJG1162-2019。2009年國家發(fā)布并實施的JJF1226-2009《醫(yī)用電子體溫計校準(zhǔn)規(guī)范》,目前仍然現(xiàn)行有效。JJF1226-2009規(guī)定的示值誤差校準(zhǔn)方法與JJG1162-2019規(guī)定的檢定方法基本一致,其建議的電子體溫計的計量特性指標(biāo)較JJG1162-2019的規(guī)定要嚴(yán)格,這主要是當(dāng)時制定校準(zhǔn)規(guī)范時考慮到技術(shù)發(fā)展的前瞻性,參考了國外先進標(biāo)準(zhǔn)的相應(yīng)要求而確定的。在實際工作中,如果被測電子體溫計不屬于強制檢定范疇,則可以采用JJF1226-2009來進行校準(zhǔn)。JJG1162-2019規(guī)定的是目前常見的電子體溫計的檢定方法,可能不盡完善,同時隨著精準(zhǔn)醫(yī)療和電子技術(shù)的迅猛發(fā)展,必將不斷涌現(xiàn)新型的電子體溫計產(chǎn)品,也將對電子體溫計提出新的要求。希望在JJG1162-2019的實施過程中,生產(chǎn)、應(yīng)用和檢定單位提出寶貴意見,產(chǎn)學(xué)研用檢各方面協(xié)同努力,共同完善電子體溫計技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)和計量技術(shù)規(guī)范,不斷推進體溫測量儀器技術(shù)的長足發(fā)展。

注:作者為JJG1162-2019的主要起草人。

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本文刊發(fā)于《中國計量》雜志2020年第3期

作者:浙江省計量科學(xué)研究院 沈才忠

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