淺談醫(yī)用超低溫冰箱的計量校準(zhǔn)和預(yù)防性維護(hù)

陳超

（1.福建省腫瘤醫(yī)院教育處；2.福建省腫瘤醫(yī)院放射生物研究室，福建 福州 350014）

醫(yī)用超低溫冰箱在醫(yī)療、臨床、生物科研等方面都有著廣闊的應(yīng)用，主要用來儲存生物標(biāo)本、血漿、化學(xué)試劑、疫苗等，是醫(yī)院、實(shí)驗(yàn)室科研必備儀器。但其制冷性能受溫度負(fù)荷、結(jié)霜、環(huán)境等多因素影響，會導(dǎo)致箱體溫度出現(xiàn)異常，進(jìn)而影響樣品保存質(zhì)量。因此，必須定時對其進(jìn)行校準(zhǔn)和維護(hù)，但目前缺乏相關(guān)的檢定規(guī)范或維護(hù)標(biāo)準(zhǔn)，給醫(yī)用超低溫冰箱維護(hù)人員造成了一定的困難。本文通過對相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)內(nèi)容的梳理，結(jié)合醫(yī)用超低溫冰箱設(shè)備的使用特點(diǎn)，總結(jié)出醫(yī)用超低溫冰箱中計量校準(zhǔn)中存在的問題，并制定預(yù)防性維護(hù)方案，以確保腫瘤組織樣品的儲存安全與質(zhì)量。

1 醫(yī)用超低溫冰箱的計量校準(zhǔn)問題

溫度是醫(yī)用超低溫冰箱一個很關(guān)鍵的技術(shù)參數(shù)，其關(guān)鍵性能參數(shù)包括特性點(diǎn)溫度、降溫時間，以及溫度均勻性等。但在實(shí)際測量校準(zhǔn)中，檢驗(yàn)工作者經(jīng)常遇到無法正確設(shè)置箱內(nèi)測量點(diǎn)位的問題。然而，被檢測的超低溫冰箱內(nèi)通常保存著需要進(jìn)行檢測的生物化學(xué)標(biāo)本，且部分標(biāo)本對復(fù)溶過程有很強(qiáng)的敏感性，當(dāng)轉(zhuǎn)移標(biāo)本時產(chǎn)生復(fù)溶，就會引起診斷結(jié)果錯誤，從而產(chǎn)生不良結(jié)果。此外，某些生物化學(xué)標(biāo)本長時間放在箱內(nèi)，而超低溫冰箱結(jié)霜導(dǎo)致標(biāo)本被凍附著在箱體表面，而不能轉(zhuǎn)移。如欲轉(zhuǎn)移，則需升溫化霜，進(jìn)而就可能產(chǎn)生標(biāo)本的復(fù)溶。所以，檢驗(yàn)人員通常都無法挪移標(biāo)本，因此，檢驗(yàn)人員也無法根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)的布點(diǎn)位置圖，完成標(biāo)準(zhǔn)位置傳感器的安裝、放置，以至于有些結(jié)霜較嚴(yán)重的超低溫冰箱，甚至?xí)霈F(xiàn)抽屜門不能開啟的現(xiàn)象，這也將給布點(diǎn)造成了負(fù)面影響。并且，由于長時間保存標(biāo)本也存在損壞和交叉感染的可能性。另外，因?yàn)獒t(yī)用超低溫冰箱的箱內(nèi)溫度和外環(huán)境溫度差別較大，因此，箱內(nèi)溫度控制能否有效直接關(guān)系著儲存標(biāo)本的質(zhì)量及安全，所以很有必要對醫(yī)用超低溫冰箱的溫度控制數(shù)據(jù)進(jìn)行檢驗(yàn)校準(zhǔn)。

1.1 溫度校準(zhǔn)點(diǎn)的選擇

《JJF1101-2019環(huán)境試驗(yàn)設(shè)備溫度、濕度參數(shù)校準(zhǔn)規(guī)范》中，已確定醫(yī)用超低溫冰箱的測量點(diǎn)位置。一般來講，溫度傳感器的方式布置在設(shè)備作業(yè)空間的3種不同層面中，又稱上、中、下三層，中層是根據(jù)操作空間幾何中心的水平與底部的校準(zhǔn)作業(yè)面，其布點(diǎn)位置情況與設(shè)備內(nèi)壁的間距約為各邊長的1/10，且測量點(diǎn)布放方式，可以按照使用實(shí)際需要進(jìn)行選擇。現(xiàn)階段主要根據(jù)設(shè)備容量劃分，常見的超低溫冰箱容量通常在0.05～2m3，且測量點(diǎn)數(shù)量通常為9個，而溫度點(diǎn)一般置于儀器設(shè)備的中層幾何中心部位。并且在現(xiàn)場進(jìn)行溫度校準(zhǔn)時，應(yīng)根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)要求，以及按照實(shí)際工作要求進(jìn)行安裝。

1.2 傳感器測量點(diǎn)的布放

充分了解腫瘤標(biāo)本保存條件，然后結(jié)合醫(yī)用超低溫冰箱的內(nèi)部溫度分布情況，尋找溫度適合的校準(zhǔn)工作平面。且所選擇的工作平面溫度必須高于腫瘤標(biāo)本存放面的實(shí)際溫度。校準(zhǔn)人員在確定傳感器測量點(diǎn)位置后，還需與腫瘤科工作人員進(jìn)行核實(shí)、確認(rèn)，然后進(jìn)行測量。

1.3 校準(zhǔn)工作面的選擇

一般的醫(yī)用超低溫冰箱的箱體構(gòu)造大致有兩類，臥式頂開門結(jié)構(gòu)和立式側(cè)開門結(jié)構(gòu)。而針對不同結(jié)構(gòu)、不同容量選用合適的校準(zhǔn)工作面也尤為重要。如臥式頂開門結(jié)構(gòu)醫(yī)用超低溫冰箱，選用校準(zhǔn)工作面方式為水平與底部接近試樣上部的箱內(nèi)空間，此校準(zhǔn)工作面環(huán)境溫度相對于試樣放置面溫度高。而立式側(cè)開門結(jié)構(gòu)醫(yī)用超低溫冰箱，其選用校準(zhǔn)工作面方式為豎直于底部接近冰箱門側(cè)的箱內(nèi)空間，此校準(zhǔn)工作方式環(huán)境溫度相對于試樣存放面溫度高。

1.4 溫度校準(zhǔn)及數(shù)據(jù)計算

醫(yī)用超低溫冰箱的溫度校準(zhǔn)及數(shù)據(jù)計算，可以通過參照《JJF1101-2019 環(huán)境試驗(yàn)設(shè)備溫度、濕度參數(shù)校準(zhǔn)規(guī)范》中的相關(guān)內(nèi)容進(jìn)行校對、計算。如進(jìn)行溫度校準(zhǔn)，需在溫度達(dá)到設(shè)定值30min后才能進(jìn)行環(huán)境溫度記錄，記錄間隔為2min，共記錄16組數(shù)據(jù)(30min)?；蛘甙凑障到y(tǒng)的運(yùn)行狀況和系統(tǒng)校準(zhǔn)要求，設(shè)定間隔時間和數(shù)據(jù)記錄的時間及次數(shù)，并在原始記錄和系統(tǒng)校準(zhǔn)證書中加以表明。而在進(jìn)行溫度數(shù)據(jù)計算處理時，不能需要對溫度誤差、溫度均勻率以及溫差波動率進(jìn)行計量。同時，在校準(zhǔn)報告中還應(yīng)該增加檢測流程中的各測量點(diǎn)溫度最高值、最低值、平均值等數(shù)據(jù)，從而能夠更加直接地展現(xiàn)醫(yī)用超低溫冰箱狀況。

2 醫(yī)用超低溫冰箱的故障判定

超低溫冰箱的制冷系統(tǒng)和控制系統(tǒng)都比較復(fù)雜，因此長期運(yùn)行的超低溫冰箱中通常都會發(fā)生各種問題。經(jīng)過總結(jié)我院thermo forma 994型醫(yī)用超低溫冰箱中所出現(xiàn)的故障，顯示其問題重點(diǎn)主要集中在制冷劑循環(huán)和啟動運(yùn)行電路中的部分元件上。因此，針對長期使用其發(fā)生故障的醫(yī)用超低溫冰箱，要及時發(fā)現(xiàn)和判定，以防止問題的嚴(yán)重化。

2.1 醫(yī)用超低溫冰箱發(fā)生警報聲

應(yīng)當(dāng)盡快檢測冰箱電源有無切斷、插座有無松動。并仔細(xì)觀察超低溫冰箱的各種溫度控制數(shù)據(jù)，檢測冰箱內(nèi)環(huán)境溫度有無高于設(shè)定環(huán)境溫度，以便于確定是否把室溫過高的物品置于超低溫冰箱內(nèi)所造成的報警。

2.2 醫(yī)用超低溫冰箱冷凍不完全

需要檢測冰箱蒸發(fā)器表面的霜凍狀況，以便確定是否因?yàn)楸溟T的開關(guān)頻率變化過大，或是因?yàn)楸鋽[放方位的不合理所造成。同時，檢測制冷劑循環(huán)系統(tǒng)、冷凝器、壓縮機(jī)、干燥過濾器、油分離器等連接部位有無明顯油跡，以明確是否為制冷劑泄漏所致?；蛴檬种附佑|第一、二級壓縮機(jī)表面，用鉗表測量壓力，用活塞式壓力表測量系統(tǒng)最高、低端壓力，以確定是否為制冷系統(tǒng)管道阻塞造成。若為油分離器損壞造成冷凍油無法完全分散，整個體系阻塞，需通過對管道實(shí)施全面吹洗，置換油分離器、干燥過濾器，重新連接好管道并加壓監(jiān)測。同時，根據(jù)銘牌提示補(bǔ)充相應(yīng)的制冷劑。若由于制冷系統(tǒng)的高壓、低壓壓力問題，以及壓縮機(jī)運(yùn)行速度異常，工作電流異常等問題所引起的運(yùn)行故障，則應(yīng)檢查設(shè)備工作狀態(tài)是否正常，并進(jìn)行故障排除即可。此外，醫(yī)用超低溫冰箱在放置時，需要與地面、墻面保持一定的高度與距離，以避免地面和墻體之間產(chǎn)生熱傳遞現(xiàn)象。

2.3 醫(yī)用超低溫冰箱運(yùn)行噪聲過大

首先需要檢測冰箱的放置是否穩(wěn)定，如果放置不穩(wěn)定，工作時2臺壓縮機(jī)同時工作會使冰箱內(nèi)部產(chǎn)生震動，而這種震蕩就會使得冰箱內(nèi)部產(chǎn)生巨大噪聲?？梢酝ㄟ^調(diào)整冰箱腳的高度使其穩(wěn)定地放置，在擺放時，還可以通過平衡儀實(shí)現(xiàn)對平衡程度的矯正。

2.4 醫(yī)用超低溫冰箱無法正常使用

結(jié)合既往維護(hù)經(jīng)驗(yàn)來說，醫(yī)用超低溫冰箱無法正常使用主要與電子裝置損壞而導(dǎo)致的短路，或者設(shè)備漏電有關(guān)。因此，需要將醫(yī)用超低溫冰箱進(jìn)行分別斷電，以找尋損壞部件或漏電設(shè)備，然后，更換損壞部件及做好絕緣保護(hù)，主要是通過斷開繼電器、控制器、壓縮機(jī)、散熱風(fēng)機(jī)、啟動運(yùn)行電容等。

3 醫(yī)用超低溫冰箱的預(yù)防性維護(hù)

超低溫冰箱復(fù)雜的結(jié)構(gòu)特征與特殊的運(yùn)行特點(diǎn)，決定了超低溫冰箱的在運(yùn)行過程中，必須有一個正確可行的預(yù)防性維護(hù)計劃，這樣既有利于節(jié)約電能，也可以減少設(shè)備故障發(fā)生概率，以確保超低溫冰箱的順利工作，并更有效地延長設(shè)備的使用壽命。而我院針對正在使用的thermo forma 994型醫(yī)用超低溫冰箱制定了三級預(yù)防性維護(hù)措施。這些措施不僅有助于及時發(fā)現(xiàn)設(shè)備故障，同時，還可以最大程度地實(shí)現(xiàn)預(yù)防性護(hù)理效果，最終確保醫(yī)用超低溫冰箱的正常應(yīng)用。

3.1 超低溫冰箱三級預(yù)防性維護(hù)網(wǎng)的建立

在一級預(yù)防性維護(hù)中，維護(hù)主體為使用人員或?qū)ｉT的設(shè)備管理人員，主要是對醫(yī)用超低溫冰箱表面進(jìn)行定期清潔，可應(yīng)用消毒液、肥皂水進(jìn)行外部擦拭，然后用清水擦拭，并用布擦干。同時，還要及時做好使用登記工作。

在二級預(yù)防性維護(hù)中，維護(hù)主體為主管工程師及設(shè)備管理人員，預(yù)防性維護(hù)內(nèi)容為對醫(yī)用超低溫冰箱定期或不定期的內(nèi)部清潔維護(hù)。并定期用軟毛刷、強(qiáng)力吸塵器等對醫(yī)用超低溫冰箱控制艙內(nèi)的電路零配件、制冷系統(tǒng)電路零配件、散熱風(fēng)扇、油分離器、冷凝器、壓縮機(jī)、干燥過濾器等部件表面進(jìn)行清潔。若清潔過程中發(fā)現(xiàn)破損或無法清潔問題，需要立即聯(lián)系生產(chǎn)廠家進(jìn)行部件的更換及維護(hù)。

在三級預(yù)防性維護(hù)中，維護(hù)主體為專業(yè)工程師或生產(chǎn)廠家，預(yù)防性維護(hù)內(nèi)容為定期對醫(yī)用超低溫冰箱進(jìn)行質(zhì)量控制和參數(shù)校準(zhǔn)。一般來講，當(dāng)設(shè)備管理人員、主管工程師無法進(jìn)行超低溫冰箱故障排除及維修時，就需要第一時間聯(lián)系專業(yè)工程師或生產(chǎn)廠家，以及時明確故障原因，并展開維護(hù)。

3.2 超低溫冰箱的預(yù)防性維護(hù)內(nèi)容設(shè)定

（1）定期檢查冰箱門封，并及時更換老化的密封膠條，以確保冰箱的密封性，并降低壓縮機(jī)超負(fù)荷運(yùn)作而造成的損害。（2）按月清理超低溫冰箱，以保持高清潔度。可用干布清理電冰箱內(nèi)部，假如電冰箱內(nèi)部太臟，可先用中性清理劑洗滌，然后再用純凈水完全沖刷。但也要務(wù)必小心不能從冰箱內(nèi)層和上層進(jìn)行直接沖洗，以避免絕緣材料受損，而出現(xiàn)故障。（3）清除超低溫冰箱箱體內(nèi)的冰、霜，避免對報警蓄電池的影響，進(jìn)而使設(shè)備出現(xiàn)故障時可以及時預(yù)警，以保障超低溫冰箱正常運(yùn)行，并降低對存儲樣品質(zhì)量的影響。一般來講，當(dāng)冰箱內(nèi)冰霜層≥2mm時，需立即展開除霜工作。（4）定期對制冷系統(tǒng)、電路控制倉、散熱風(fēng)扇、油分離器、干燥過濾器等進(jìn)行清潔，且在清潔過程中不可應(yīng)用水，以避免對電路及內(nèi)部結(jié)構(gòu)造成的損壞。（5）清潔工作結(jié)束后，做好全面檢查，并做到三保證“保證冰箱插頭已經(jīng)插好且沒有虛接，保證插座上無異常熱度，保證冰箱分配導(dǎo)線和電源導(dǎo)線上無刻痕或破損”。

3.3 超低溫冰箱預(yù)防性維護(hù)的周期設(shè)定

結(jié)合超低溫冰箱預(yù)防性維護(hù)內(nèi)容，設(shè)定不同維護(hù)周期。（1）每月進(jìn)行一次運(yùn)行環(huán)境溫度檢查，確保良好的醫(yī)用超低溫冰箱工作環(huán)境，環(huán)境溫度必須在30℃以內(nèi)，且周圍環(huán)境通氣正常，以避免通氣不暢或環(huán)境溫度過高使設(shè)備超負(fù)荷工作。在需要時，醫(yī)用超低溫冰箱所在的房間內(nèi)，要配備比輸出功率更大一些的空調(diào)來保持良好的溫度控制環(huán)境條件。（2）每月進(jìn)行一次密封圈性能檢查，以確保冰箱內(nèi)冷氣不會泄漏。（3）每月進(jìn)行一次空氣過濾器的清潔維護(hù)，若發(fā)現(xiàn)破損或無法清潔問題，需立即聯(lián)系生產(chǎn)廠家進(jìn)行更換。（4）每月進(jìn)行一次備用電池報警的檢查與維護(hù)，且每經(jīng)2～3年進(jìn)行一次電池更換。（5）每年進(jìn)行一次冷凝器的檢查、清潔及維護(hù)。

4 結(jié)語

隨著超低溫冰箱科技的逐步完善，醫(yī)用超低溫冰箱也得以普遍使用。而建立切實(shí)可行的計量校準(zhǔn)及預(yù)防性維護(hù)方案，對醫(yī)用超低溫冰箱的正常使用及物品的貯存安全和貯存質(zhì)量具有重要意義。