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        高頻電刀的故障分析與質(zhì)量控制

        2019-01-15 12:11:02王守鏡
        中國醫(yī)療設(shè)備 2019年1期
        關(guān)鍵詞:電刀預(yù)防性可靠性

        王守鏡

        四川大學華西醫(yī)院 醫(yī)學工程科,四川 成都 610041

        引言

        高頻電刀是一種利用射頻技術(shù)對肌體組織進行切割和凝血的現(xiàn)代電子手術(shù)設(shè)備,其使用原理基于三種生物效應(yīng),即法拉第效應(yīng)、集膚效應(yīng)和熱效應(yīng)[1]。經(jīng)過90多年的發(fā)展,高頻電刀功能日益完善,如時間控制、能量輸出控制、自動凝血和監(jiān)護系統(tǒng)等多種功能。與傳統(tǒng)手術(shù)刀相比,高頻電刀有操作便利、切割速度快、凝血效果好和手術(shù)時間短等優(yōu)點,且廣泛應(yīng)用于各種直視手術(shù)、內(nèi)窺鏡手術(shù)及機械手術(shù)刀難以進入和實施的手術(shù)中[2]。

        高頻電刀給術(shù)者帶來便利的同時,也伴隨著巨大的使用風險與術(shù)后并發(fā)癥,如術(shù)者遭到電擊、患者非手術(shù)區(qū)灼傷、傷口脂肪液化等[3-4]。國家藥品不良反應(yīng)監(jiān)測中心自2002年至2011年11月共收到有關(guān)高頻電刀的可疑醫(yī)療器械不良事件報告316份,其中表現(xiàn)為器械故障的有220份,占69.62%,如儀器無輸出、輸出功率過高或過低、輸出不穩(wěn)定、無法凝血、報警失靈、漏電、死機、按鍵失靈等;表現(xiàn)為患者傷害的有96份,占30.38%,主要有病人非手術(shù)區(qū)皮膚灼傷、電擊傷、手術(shù)野燃燒等[5]。因此,如何保證高頻電刀的安全性和有效性,成為醫(yī)學工程技術(shù)部門亟待解決的問題。

        本研究介紹了如何對高頻電刀的維修維護數(shù)據(jù)進行統(tǒng)計分析,根據(jù)分析結(jié)果、數(shù)據(jù)分布特點和故障原因,采取有效的質(zhì)量控制措施,保證高頻電刀術(shù)中安全有效。

        1 高頻電刀的可靠性分析

        1.1 數(shù)據(jù)采集及預(yù)處理

        選取手術(shù)室87臺高頻電刀,從醫(yī)療設(shè)備維修管理信息系統(tǒng)調(diào)取了2012年1月1日至2016年12月31日不間斷的維修數(shù)據(jù),其中2017年維修維護數(shù)據(jù)作為對高頻電刀質(zhì)量控制干預(yù)后對比數(shù)據(jù),高頻電刀的故障數(shù)量,見表1。

        表1 2012~2016年高頻電刀故障數(shù)量統(tǒng)計(臺)

        1.2 故障量預(yù)測

        對高頻電刀2012~2016年每年的故障量進行對比分析,見圖1,每年故障量呈增長趨勢,通過近5年的數(shù)據(jù),可預(yù)測2017年高頻電刀的故障量增加,或與2016年的故障量持平。

        圖1 2012年至2016年高頻電刀年故障量及故障趨勢圖

        1.3 拉普拉斯趨勢檢驗

        拉普拉斯趨勢檢驗根據(jù)醫(yī)療設(shè)備設(shè)備故障發(fā)生的時間,預(yù)測醫(yī)療設(shè)備的可靠性趨勢,決策者以此判斷將要發(fā)生故障時間間隔是縮短,或是延長。Tij為第j個設(shè)備發(fā)生第i次故障的時間,i=1,2,…,nj,j=1,2,…,m,所有 Tij均在 [Tjstrat,Tjend],且 Tnj≤ Tjend。

        可靠性趨勢檢驗取顯著水平α,那么LA值存在兩種可能,即 LA>zα/2或者 LA<zα/2,那么當 LA>zα/2,醫(yī)療設(shè)備可靠性趨勢變差,再次發(fā)生故障間隔時間縮短,故障總量增加;當LA<zα/2,醫(yī)療設(shè)備可靠性趨勢良好,再次發(fā)生故障間隔時間延長,故障總量減少[6]。

        以2012年1月1日為開始使用時間Tstrat=0,Tend=截止時間(2016年12月31日)-購買時間(以資產(chǎn)號為準),第j個設(shè)備第i個故障Tij=故障時間-購買時間。取顯著水平α=0.05,zα/2=1.96。將預(yù)處理后的高頻電刀維修維護數(shù)據(jù)代入拉普拉斯變換公式,高頻電刀維修維護數(shù)據(jù)LA值為LA=9.81。LA>zα/2,可靠性趨勢變差,高頻電刀2017年再次出現(xiàn)故障的時間間隔縮短,年故障總量增加。

        2 故障分析

        由于高頻電刀的可靠性趨勢變差,其在2017年再次出現(xiàn)故障的時間間隔縮短,故障率增高。那么如何采取質(zhì)量控制措施,才能延長故障的時間間隔,降低故障發(fā)生。首先要結(jié)合高頻電刀2012年至2016年每月的故障量分布,總結(jié)故障發(fā)生的一般規(guī)律;其次,根據(jù)故障分布特點,分析其故障原因;最后,對故障原因進行分類,以便作出有效的質(zhì)量控制措施。

        2.1 故障分布

        對高頻電刀2012~2016年每月的故障量進行對比分析,見圖2,發(fā)現(xiàn)每年均在3月份和8月份為故障高發(fā)期。

        圖2 高頻電刀2012至2016年每月的故障量分布

        2.2 故障原因

        通過高頻電刀2012~2016年每月的故障量分布,其存在3月份和8月份故障高發(fā)的特點。針對此特點,我院分別對3月份、8月份與其他月份的故障原因進行了對比分析,由于使用操作導(dǎo)致的故障與3月份的總故障占比為70.37%,8月份占比為76.14%,其中3月份故障高發(fā)的原因為進修生報到,對設(shè)備不熟悉,有一定的學習曲線;8月份故障高發(fā)的原因為規(guī)培和新員工入職,熟悉設(shè)備同樣需要一定的學習時間,另外由于地域原因,環(huán)境濕度大,也影響了高頻電刀的正常運轉(zhuǎn)。

        除新進人員操作生疏和濕度造成的故障原因外,我們還對高頻電刀維修維護質(zhì)量、設(shè)備及附件本身質(zhì)量問題、使用電源等進行了因果分析,見圖3。

        圖3 高頻電刀故障因果圖

        2.3 故障分類

        結(jié)合高頻電刀故障發(fā)生后的設(shè)備狀態(tài)、故障發(fā)生的原因以及故障發(fā)生對醫(yī)護人員和患者危害結(jié)果,對2012年至2016年的故障進行分類,見表2。漸發(fā)性故障為總故障的88.13%,突發(fā)性故障占比11.87%;高頻電刀質(zhì)量缺陷引起的故障為18.13%,由于醫(yī)護人員操作不當和工程技術(shù)人員維護維修質(zhì)量差引起的故障為48.75%,高頻電刀使用過程中磨損老化占比為33.12%;對醫(yī)護人員或患者帶來不同程度安全危害的故障占比為30.63%,無危害的占比為69.37%。其中,由使用維護不當、磨損老化造成的故障,可通過預(yù)防性維護、使用質(zhì)量控制及質(zhì)量檢測等措施減少或避免。

        表2 高頻電刀故障分類(次)

        3 質(zhì)量控制

        根據(jù)高頻電刀的故障間

        隔趨勢、故障分布特點、故障狀態(tài)、和故障原因等,我院采取了具有針對性的預(yù)防性維護、使用質(zhì)量控制、和質(zhì)量檢測等質(zhì)量控制措施。

        3.1 強化操作

        高頻電刀的安全性和有效性,不僅與其產(chǎn)品本身的質(zhì)量有關(guān),還受使用人員對高頻電刀的了解與熟悉程度、操作方法和使用習慣等影響。首先,建立高頻電刀使用準入制度,新機安裝后操作醫(yī)生均需通過原廠操作培訓考核,掌握高頻電刀的工作原理、操作步驟和使用方法;規(guī)培醫(yī)生、新員工入職及進修醫(yī)生均需通過高頻電刀安全操作規(guī)范培訓,且均需在醫(yī)療組長指導(dǎo)下,方可使用。其次,強化操作流程,根據(jù)高頻電刀的使用操作說明、維修手冊和臨床使用要求制作高頻電刀操作使用規(guī)程,明確正確的操作步驟和使用方法。最后,每臺高頻電刀固定在每間手術(shù)室,每個專業(yè)組專用專管,使用前需進行安全檢查,使用后清潔消毒,并記錄有關(guān)問題及使用狀況[7-8]。

        3.2 質(zhì)量檢測

        自2012年起開展高頻電刀的電氣安全測試,2017年起增加了性能測試,其質(zhì)量檢測節(jié)點主要包括維修后、維護后和定期檢測。

        我院進行的電氣安全測試分為定性檢測和定量檢測兩部分,其中定性檢測主要包括電源線是否老化、接觸是否良好以及設(shè)備外殼損壞。定量檢測的參考標準為IEC-60601.1-1988《醫(yī)用電氣安全通則》以及GB9706.1-2007《醫(yī)用電氣設(shè)備 第1部分:安全通用要求》,分別在正常狀態(tài)與單一故障狀態(tài)對高頻電刀進行電氣安全檢測,主要檢測的參數(shù)為電源電壓、保護接地阻抗、絕緣阻抗、對地漏電流、患者漏電流、患者輔助漏電流以及外殼漏電流,共八大項,26小項[9-10]。

        我院進行性能檢測的標準主要依據(jù)GB9706.4-2009《醫(yī)用電氣設(shè)備 第2部分:高頻手術(shù)設(shè)備安全專用要求》和JJF1217-2009《高頻電刀校準規(guī)范》,分別檢測輸出功率、高頻漏電流、安全報警和聲光報警[11-12]。

        3.3 預(yù)防性維護

        定性檢測發(fā)現(xiàn)其中35臺的高頻電刀外觀有藥劑、血漬等污漬,9臺腳踏接口氧化,3臺面板按鍵反應(yīng)不靈敏,17臺電源線有破損,6臺負極板接口松動。定量檢測發(fā)現(xiàn)其中24臺高頻電刀的保護接地阻抗高于200 mΩ,11臺外殼漏電流超出允許值,8臺輸出功率誤差超過±15%。

        根據(jù)高頻電刀質(zhì)量檢測的結(jié)果,采取針對性的預(yù)防性維護。一方面實施三級保養(yǎng),臨床醫(yī)務(wù)人員每天對高頻電刀進行外觀檢查、清潔、消毒;臨床設(shè)備負責人定期對功能端子、接地端子和腳踏接口等除氧化層;醫(yī)工人員定期除塵、更換負極板接口、檢查高壓板虛焊等預(yù)防性維護工作[13]。另一方面根據(jù)質(zhì)量檢測和可靠性分析的結(jié)果,醫(yī)學工程技術(shù)部門預(yù)見故障或風險,主動調(diào)整預(yù)防性維護的周期,提高高頻電刀的安全性和有效性。

        4 結(jié)果

        本研究對2012~2016年的高頻電刀維修維護數(shù)據(jù)進行拉普拉斯變換,其維修維護數(shù)據(jù)LA值為LA=9.81>1.96,可見2017年高頻電刀的可靠性變差,故障時間間隔縮短。結(jié)合高頻電刀使用故障分布特點和引起故障的主因,采取質(zhì)量控制、性能檢測、電氣安全檢測及預(yù)防性維護等一系列質(zhì)量控制措施,對高頻電刀的使用進行干預(yù)。如圖4所示,高頻電刀在2017年故障明顯斷崖式下降。2017年高頻電刀使用故障分布與過去5年的故障趨勢對比,如圖5所示,高頻電刀在2017年故障明顯下降,3月份和8月份故障分布曲線特異性消失。結(jié)果表明,通過對維修維護數(shù)據(jù)進行可靠性分析,結(jié)合其故障趨勢特點和故障原因,采取強化操作、質(zhì)量檢測和預(yù)防性維護等質(zhì)量控制措施是有效的。

        圖4 高頻電刀2017年故障量與過去5年的數(shù)據(jù)對比

        圖5 高頻電刀2017年年每月的故障量分布與過去5年的數(shù)據(jù)對比

        5 討論

        結(jié)果表明,通過對維修維護數(shù)據(jù)進行可靠性分析,結(jié)合其故障趨勢特點和故障原因,采取強化操作、質(zhì)量檢測和預(yù)防性維護等質(zhì)量控制措施是有效的。

        高頻電刀的使用質(zhì)量決定了患者的治療質(zhì)量,研究表明醫(yī)務(wù)人員的操作不當會導(dǎo)致患者皮膚灼傷、電擊、室顫、甚至死亡[14]。操作人員安全意識淡薄、操作生疏、操作不規(guī)范等因素都會導(dǎo)致高頻電刀的故障,因此醫(yī)療各級人員特別是操作人員必須經(jīng)過相應(yīng)培訓,才能使高頻電刀處于安全、準確和有效的工作狀態(tài)。如不得使用插線板,術(shù)前清理患者肌體凹槽和孔洞中殘存的可燃性氣體或液體,術(shù)中醫(yī)護人員必須佩帶絕緣橡膠手套。

        通過質(zhì)量檢測,可以發(fā)現(xiàn)高頻電刀的安全隱患,如電源地線脫落、絕緣阻抗不達標、外殼漏電流過高、或患者輔助漏電流超標等。輸出功率過低,切割不暢,達不到凝血的效果;輸出功率過高,接觸點灼傷,且術(shù)后出現(xiàn)脂肪液化并發(fā)癥。性能檢測可保證輸出功率的準確性,輸出功率的準確性可保證手術(shù)效果。為避免醫(yī)療意外事故的發(fā)生,應(yīng)對高頻電刀定期進行性能檢測和電氣安全檢測。

        基于故障類別、故障分布特點和質(zhì)量檢測結(jié)果對高頻電刀采取針對性的預(yù)防性維護內(nèi)容和周期,降低故障的發(fā)生。另研究表明,醫(yī)療設(shè)備因預(yù)防性維護不到位造成的故障約占20%,儀器設(shè)備設(shè)計缺陷或制造問題造成的故障約21%,操作不當約占28%,其他因素造成故障占31%,而其中近50%的故障可以通過預(yù)防性維護減少或避免[15]??梢姼哳l電刀的預(yù)防性維護有利于消除故障隱患,保證安全,提高使用效率。

        6 結(jié)論

        本研究通過對高頻電刀維修維護數(shù)據(jù)的可靠性分析、故障特點描述和故障原因分析,醫(yī)學工程技術(shù)部門針對性地使用質(zhì)量控制、質(zhì)量檢測和預(yù)防性維護等措施,可有效降低高頻電刀的故障率,保證高頻電刀的安全性和有效性。本研究中采用的基于拉普拉斯變換的可靠性分析、故障分析和質(zhì)量控制措施同樣適用于大多數(shù)醫(yī)療設(shè)備的統(tǒng)計分析和安全管理。

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