醫(yī)療設(shè)備中的電池管理研究

黃世安，吳　航，劉保真

醫(yī)療設(shè)備中的電池管理研究

黃世安，吳航，劉保真

針對醫(yī)療設(shè)備中的電池使用現(xiàn)狀，分析了各種電池的特性；根據(jù)使用說明和實際工作經(jīng)驗，從電池充放電管理、電池更換原則、更換電池的技術(shù)標準、電池的報廢處理等方面探討了醫(yī)療設(shè)備中電池優(yōu)化管理方式，以期大幅延長設(shè)備電池壽命，降低醫(yī)療設(shè)備的故障率。

電池管理；醫(yī)療設(shè)備；電池壽命

0　引言

隨著科技的發(fā)展和人們對健康的日益重視，國內(nèi)醫(yī)療器械市場呈現(xiàn)出蓬勃發(fā)展之勢。目前，國內(nèi)醫(yī)療器械市場已過千億元規(guī)模，且年均增長率約23%，預(yù)計到2015年市場規(guī)模會達到4 200億元人民幣[1-2]。各種醫(yī)療設(shè)備已經(jīng)成為現(xiàn)代醫(yī)療活動中必不可缺的物質(zhì)基礎(chǔ)，而電池作為備用電源，廣泛存在于各種醫(yī)療設(shè)備中。醫(yī)療器械市場的繁榮導(dǎo)致了電池在醫(yī)院的使用量逐年增加，但特性各異的電池也給使用者帶來了不少麻煩，在實際醫(yī)療活動中，因?qū)﹄姵厥褂霉芾聿划攲?dǎo)致其過早報廢的現(xiàn)象比比皆是。電池使用管理得當，可保障設(shè)備正常運行，在維系生命、搶救患者過程中發(fā)揮重大作用；若使用管理不當，則電池使用壽命縮短，設(shè)備完好率大大降低。筆者對比各類電池，針對不同醫(yī)療設(shè)備，在電池的充放電管理、更換、報廢等方面進行研究與總結(jié)，形成了一套電池優(yōu)化管理方法。該方法應(yīng)用于醫(yī)院的實際管理中，取得了良好效果。

1　常見內(nèi)置電池的醫(yī)療設(shè)備

電池在醫(yī)療設(shè)備中使用廣泛，隨處可見，本文所提及含電池的醫(yī)療設(shè)備不包括植入式的心臟除顫器和心臟起搏器、人工耳蝸、植入式藥物泵等，也不包括為各種醫(yī)療設(shè)備服務(wù)的UPS，主要指除顫儀、呼吸機、監(jiān)護儀、心電圖機、注射泵/輸液泵、移動式X線機和各種反光器具等儀器。這類設(shè)備范圍涵蓋Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ類醫(yī)療器械，其電池可拆卸更換。

醫(yī)療設(shè)備中常見的電池（以下稱“醫(yī)療用電池”）主要分為堿性電池、鉛酸電池、鎳氫電池和鋰電池4類，它們的特性和使用場合各有不同。

（1）堿性電池：電池電解液為堿性，有時也特指堿性鋅錳電池，屬一次性電池，不可充電。常見規(guī)格有AA、AAA等，型號有R6S、R6C、R6P、LR6。這類電池多用于各種大型醫(yī)療設(shè)備的手持式遙控器、電子血壓計和動態(tài)心電圖機。

（2）鉛酸電池：電池內(nèi)阻小、工作電壓平穩(wěn)、容量大、使用條件寬、造價低、形狀各異，廣泛存在于移動式數(shù)字化成像系統(tǒng)（digital radiography，DR）、計算機X線攝影（computed radiography，CR）、呼吸機、監(jiān)護儀、除顫儀和老式心電圖機（如日本光電6511等）中。

（3）鎳氫電池：具有良好的低溫放電效應(yīng)，能量密度比鉛酸電池大，不會造成環(huán)境污染。目前大部分的心電圖機、注射泵、輸液泵和無創(chuàng)呼吸機均采用鎳氫電池作為備用電源。

（4）鋰電池：電流密度高、質(zhì)量輕、單位價格高、容量較低，適用于對體積質(zhì)量有要求的設(shè)備，如胎心監(jiān)護儀，也有部分輸液泵使用。隨著鋰電池價格的下降，部分原本使用鎳氫、鎳鎘或鉛酸電池的設(shè)備也開始使用鋰電池。各種電池的性能比較見表1[3-4]。

2　醫(yī)療用電池的重要性

目前，國內(nèi)的醫(yī)療設(shè)備多由各臨床科室醫(yī)護技人員進行日常操作，但大多數(shù)醫(yī)護技人員不具備理工科知識，無法從工程人員的角度理解正確使用電池的重要性。靈活采用側(cè)重點不同的說服策略，使醫(yī)院領(lǐng)導(dǎo)和設(shè)備使用人員都能以各自的思維方式了解電池。

3　醫(yī)療用電池的管理

采用電池優(yōu)化管理方法指導(dǎo)臨床一線的操作使用人員，可以大幅提高其操作技能、延長設(shè)備電池壽命、降低設(shè)備故障率。以下從充放電管理、更換原則、更換技術(shù)標準和報廢處理等4個方面對電池管理進行優(yōu)化。

3.1電池充放電管理

根據(jù)種類的不同，可充電電池應(yīng)采取不同的充放電策略，以防止過充電和過放電。鋰電池首次充電須在6 h以上，充電時須注意充電溫度。鉛酸電池在首次充電時須充電16 h，每個月保證至少一次充分充放電，如果連續(xù)3個月不充電會嚴重影響電池壽命。鎳氫電池存在記憶性，不可深度放電或新舊電池混合充電，建議采用專用的充電器充電。

最佳的電池使用方法是充滿電之后再放電，在充電過程中使用設(shè)備對電池影響較大。但醫(yī)療活動具有不可預(yù)測性，設(shè)備不用時應(yīng)該保持待機準備狀態(tài)，無法完全按照電池的特性進行充放電。因此很多醫(yī)療設(shè)備在設(shè)計之初就考慮到了這一點，設(shè)置了專門針對電池的充電電路，如金科威UT系列監(jiān)護儀采用的是以LM3906為核心的鉛酸電池充電管理電路，可根據(jù)充電過程調(diào)整充電策略，整個充電過程無需人工干預(yù)。有的甚至在軟件中設(shè)置了電池檢查選項，如飛利浦M4735A多功能除顫監(jiān)護儀，在操作面板上設(shè)有電池的日常維護選項，具體做法是在只使用電池的狀況下按住“Mark”鍵將開關(guān)旋至AED一側(cè)即可。完成檢測需要3 h左右，在檢測過程中不可使用機器。因醫(yī)護人員多半不具備有關(guān)專業(yè)知識，電池維護工作一般由醫(yī)工科工程師定期下科巡查時代勞，或在質(zhì)量控制和計量過程中增加此項內(nèi)容。

3.2電池更換原則

電池的更換需兼顧性能和成本，不同的設(shè)備側(cè)重點有所不同。用于急救和生命支持的關(guān)鍵設(shè)備，如除顫儀、呼吸機等，往往是平時閑置，而在遇到突發(fā)情況時就要馬上投入使用，因此要更換原廠電池來確保此類設(shè)備的電池一直處于良好狀態(tài)。一般設(shè)備如監(jiān)護儀、心電圖機等，因存有量大，可隨時替代，加上原廠電池往往過于昂貴，采用替代電池可降低使用成本。替代電池的類型最好與原有電池相同，體積一致，容量應(yīng)當持平或更大。如發(fā)現(xiàn)生命支持設(shè)備和急救設(shè)備必須更換配件（特別是電池），而所在科室因費用問題不同意，醫(yī)工科向上級主管部門出示更換意見，給出更換的技術(shù)判斷標準，取得醫(yī)院領(lǐng)導(dǎo)同意后，可不經(jīng)科室同意直接更換，產(chǎn)生的費用由設(shè)備所在科室承擔(dān)。該項措施執(zhí)行3 a間，成功避免了多起因斷電導(dǎo)致設(shè)備停機而引發(fā)的醫(yī)療糾紛，這一制度開始得到全院的理解，并堅持了下來。

3.3更換電池的技術(shù)標準

根據(jù)各類可充電電池的使用壽命、充放電次數(shù)以及設(shè)備的重要程度、使用頻率，電池的更換與否以設(shè)備的實際使用情況為依據(jù)。以除顫儀鉛酸電池為例，衛(wèi)生部臨床醫(yī)學(xué)工程基地擬將使用年限2 a作為判定標準，對于使用時間在2 a以上的電池，進行6次以上最大能量的充放電測試后，仍未出現(xiàn)低電量報警的可暫不強制更換，但后續(xù)檢測周期縮短為3個月。但對于配置在120急救車上的除顫儀等，所用的電池滿2 a必須更換，換下來的電池如果仍有使用價值，可與固定在科室內(nèi)的同類電池交換。對于無壓縮機的呼吸機，在無市電情況下，整機能正常工作不足30 min的必須更換。電池的續(xù)航時間應(yīng)當考慮到突發(fā)性急救所需的時間要求。

3.4電池的報廢處理

如發(fā)現(xiàn)設(shè)備中的電池出現(xiàn)鼓包、變色、漏液、“一充就滿、一用就光”等現(xiàn)象，可視為電池失效，應(yīng)及時移除或更換。1997年，國家9部委聯(lián)合發(fā)出《關(guān)于限制電池產(chǎn)品汞含量的通知》，通知要求，從2005年1月1日起，禁止在國內(nèi)生產(chǎn)汞含量大于電池質(zhì)量

（????）（????）0.000 1%的堿性鋅錳電池，實行了堿錳電池?zé)o汞化[6]，因此普通堿性電池可視為一般生活垃圾，無需集中處理。國家環(huán)?？偩?003年發(fā)布的《廢電池污染防治技術(shù)政策》對各類電池的處理、處置技術(shù)做了規(guī)定[7]，其他種類的報廢電池不可隨地丟棄，應(yīng)集中處理，以避免環(huán)境污染，許多公共場合包括醫(yī)院應(yīng)設(shè)有廢舊電池回收點，將報廢無用電池定期放進回收點即可。

4　結(jié)語

目前，電池檢查尚未納入醫(yī)院質(zhì)量控制體系，針對醫(yī)療設(shè)備中的電池也還沒有統(tǒng)一的明文法規(guī)，因此電池的管理主要還是依靠各個醫(yī)院總結(jié)的經(jīng)驗。在采取以上措施之后，我院醫(yī)療設(shè)備中的電池壽命明顯延長，由過去平均2 a的使用時間增加到3 a左右，并且沒有出現(xiàn)一起因電池使用或管理不當而引起的醫(yī)療糾紛。該方法具有較好的推廣價值，對于其他醫(yī)院的電池管理提供了良好的經(jīng)驗借鑒。

[1] 蔡仲曦，干榮富.我國醫(yī)療器械行業(yè)之現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢[J].中國醫(yī)藥工業(yè)雜志，2013，44（12）：1 314-1 318.

[2]龔雯.醫(yī)療器械市場高增長IPO從嚴提升并購行情[N].經(jīng)濟參考報，2013-03-22（7）.

[3]付天照，蓋旗濤.常用可充電電池的性能比較[J].通信電源技術(shù)，2013，30（3）：51-52.

[4]齊守智.鉛酸蓄電池應(yīng)用前景初探[J].世界有色金屬，2011（10）：66-69.

[5]欒布先.醫(yī)療糾紛的相關(guān)因素分析[D].大連：大連醫(yī)科大學(xué)，2012.

[6]曹國慶，沈英娃，菅小東.廢舊電池管理與環(huán)保法規(guī)[J].電池工業(yè)，2002，7（6）：322-325.

[7]周娟，張碩新.我國廢舊電池回收利用立法措施探析[J].新西部：下旬·理論版，2011（3）：123-124.

（收稿：2014-11-12修回：2015-02-15）

Battery management for medical devices

HUANG Shi-an1,WU Hang2,LIU Bao-zhen2
（1.Bethune International Peace Hospital,Shijiazhuang 050082,China;2.Institute of Medical Equipment, Academy of Military Medical Sciences,Tianjin 300161,China）

The characteristics of types of batteries are analyzed for medical devices,and then the operation instruction and experiences are involved in to propose some optimizing measures from the aspects of charging and discharging,rules and technical specification for replacing battery,and the rejection of the battery,so that the service life of the battery is prolonged greatly.[Chinese Medical Equipment Journal，2015，36（10）：139-140，143]

battery management;medical device;battery life

[中國圖書資料分類號]R318；R197.39A

1003-8868（2015）10-0139-03

10.7687/J.ISSN1003-8868.2015.10.139

天津應(yīng)用基礎(chǔ)與前沿技術(shù)青年基金（13JCQNJC14000）

黃世安（1983—），男，技師，主要從事醫(yī)療設(shè)備的維護管理工作，E-mail：a2005@163.com。

050082石家莊，白求恩國際和平醫(yī)院（黃世安）；300161天津，軍事醫(yī)學(xué)科學(xué)院衛(wèi)生裝備研究所（吳航，劉保真）

表14種電池性能比較

電池類別可否充電容量單位價格比壽命比能量/（Wh·kg-1）堿性電池不可充電300～2 300 mAh低一次性060鉛酸電池可充電3～3 000 Ah中400～600次060鎳氫電池可充電10 mAh～3 Ah中＞500次035鋰電池可充電50 mAh～50 Ah高＞1 000次120

對于院領(lǐng)導(dǎo)和科室主任，要重點說明2點：（1）指出電池是醫(yī)療器械的一部分，相關(guān)法規(guī)，特別是質(zhì)量控制和計量法規(guī)中明確規(guī)定，設(shè)備完好完整也是ISO 9000質(zhì)量體系認證的一部分。（2）突出電池費效比。近年來，隨著患者維權(quán)意識的增強和對醫(yī)療衛(wèi)生保健期待值的提高，醫(yī)療糾紛和醫(yī)患矛盾呈現(xiàn)快速上升趨勢，文獻[5]指出因醫(yī)療器械導(dǎo)致意外傷害的占醫(yī)療投訴糾紛總數(shù)的15.8%。定期更換電池可降低醫(yī)療糾紛發(fā)生的概率，是一種經(jīng)濟、有效的舉措。

對于臨床一線的操作使用人員則重點講解所用設(shè)備電池的特性、使用注意事項。告知使用人員應(yīng)多注意設(shè)備溫度變化、指示燈變化情況、設(shè)備運行中出現(xiàn)的代碼、是否無故出現(xiàn)時有時無的設(shè)備工作異常等，如發(fā)現(xiàn)，須馬上聯(lián)系醫(yī)工科人員或廠家，及時處理。