前沿研究

超期微量注射泵使用的安全性研究

发布时间:2026-09-09 14:46:31      浏览  次

作者:虞华1,夏建松2,李雯3,张兰1,李正定4,李钰婷1,尹建兵1,陈宁清1

单位:1 浙江省医疗器械不良事件监测中心 (浙江杭州 310009);2 浙江省医疗器械审评中心(浙江杭州 310009);3 浙江省医疗器械检验研究院 (浙江杭州 310009);4 杭州市第一人民医院 (浙江杭州 310009)

〔关键词〕微量注射泵;超期使用;风险分析;设备安全性

〔中图分类号〕R197  〔文献标识码〕B

〔文章编号〕1002-2376(2026)13-0020-05

基金项目:浙江省药品监管科技计划项目(2024036)

微量注射泵是临床精准给药的核心有源医疗器械,广泛应用于重症监护、肿瘤化疗、麻醉镇痛等诊疗场景,设备输注精度与运行稳定性直接决定药物治疗效果,关乎患者生命安全 [1]。但受医疗资源配置不足、设备采购预算有限、统一更新周期偏长等客观因素影响,部分医疗机构(尤其是基层医疗机构)普遍存在微量注射泵设备超出标称使用年限后仍持续投入临床使用的问题。因此,如何实现设备全生命周期规范化管理、精准防控超期设备安全风险,已成为医疗设备管理领域急需破解的重要研究课题。现有文献多围绕医疗设备日常维保、质量控制、单一故障复盘展开研究 [3-5],少量文献虽提及设备超期使用风险,但仅停留在理论推演层面,未结合国内法规体系形成完整落地研究框架 [6-9]。基于此,本研究立足国内临床真实使用场景,以广泛存在的微量注射泵超期使用现象为研究对象,从技术层面系统拆解超期设备潜在安全隐患,搭建适配超期微量注射泵的标准化技术评估体系,并提出风险导向的设备分类管理对策,针对医疗机构超期使用困境给出实操建议,旨在为医疗机构优化微量注射泵全生命周期管理、完善设备更新规划、健全风险管控机制提供研究思路,同时为监管部门细化有源医疗器械使用期限配套法规提供参考依据。

1 微量注射泵超期使用的风险分析

1.1 浙江省微量注射泵超期使用不良事件监测概况

调取 2022 — 2024 年国家医疗器械不良事件监测系统浙江省微量注射泵不良事件上报数据,分类统计因设备超期使用引发的不良事件总例数、严重伤害事件份数及对应占比:2022 年全部不良事件2 206 例,超期使用相关事件 768 例(占 34.81%);2023 年全部不良事件 3 211 例,超期使用相关事件1 521 例( 占 47.37%);2024 年 全 部 不 良 事 件2 585 例,超期使用相关事件 1 373 例(占 53.04%)。3 年累计上报超期相关不良事件 3 662 例,其占比呈逐年攀升态势,超期使用带来的安全风险持续加剧。

1.2 超期相关不良事件故障表现分析、风险类别与特征

分类统计 3 662 例超期相关不良事件的故障表现(表 1),发现报警问题、速率不准、开关机故障、拉杆故障这 4 类故障占比较高,累计占比 54.51%。除报告描述不清等客观原因导致的无法判断故障外,其他 9 类故障表现可归类为 4 个故障风险类别,故障原因、各类别发生数量、占比及核心风险特征梳理如表 2 所示。

2 超期微量注射泵多维度风险分析与配套检测方案

2.1 超期微量注射泵风险分析

微量注射泵多需长期连续运行,各子系统会随使用年限增加持续损耗、老化,超服役周期设备的风险表现与正常服役设备存在显著差异,因此本研究从结构、硬件、软件、备品备件 4 个技术维度分析其潜在隐患。

2.1.1 结构系统老化风险

微量注射泵的结构系统具有机械传动与耗材固定支撑功能,长期高频使用后易出现 3 类老化隐患:(1)传动部件性能衰减。随着微量注射泵的长期持续运转,传动部件会出现输出扭矩下降、步进失步等问题,直接破坏输注流速稳定性。研究显示,使用时长超 5 年的微量注射泵,其电机平均运行效率下降 8%~15%;齿轮、丝杆、半丝母等传动配件受金属疲劳、润滑油脂干涸影响,传动阻力持续上升、推力输出不均衡,输注误差可由新机的 ±2%扩大至 ±5% 以上;弹簧组件长期受压出现弹力衰减,丝杆与半丝母咬合失效,极端工况下会出现药液失速输注风险 [10]。(2)注射器夹持机构损耗。夹持弹簧疲劳、卡扣长期磨损会造成注射器松动,导致输注过程中耗材移位、管路漏液。调查显示,服役超 6 年的微量注射泵中,12% 存在夹持机构松动问题 [11]。(3)外壳与密封件老化失效。塑料壳体因长期接触光照、高温、医用消毒剂易出现氧化脆化、表面开裂现象,整机绝缘性能大幅下降;密封胶圈弹性衰减、出现裂纹,设备防水能力丧失,液体渗入内部电路板易滋生致病菌,导致交叉感染。

表 1 2022—2024 年浙江省超期相关微量注射泵不良事件的主要故障表现统计

表 2 风险类别划分与特征情况

2.1.2 硬件系统老化风险

硬件电路是设备功能实现的基础,元器件老化是临近及超服役周期设备最主要的风险来源。(1)电子元器件性能漂移。电解电容为电源电路核心元件,标准使用寿命为 2 000 ~ 10 000 h,超期后会出现电解液干涸、容量衰减、等效串联电阻升高等现象,导致电源纹波超标,引发测量精度失真、电路工作紊乱 [12]。运算放大器、阻容元件长期使用后会出现参数漂移,信号放大系数、零点基准偏移,处理器采集数据失真。滤波磁芯老化后饱和特性改变,设备抗电磁干扰能力大幅减弱。(2)整机供电系统故障。开关电源功率器件长期承受高温应力,老化后开关损耗升高、散热能力下降,输出电压波动甚至瞬时断电;电源线反复弯折、高温氧化导致绝缘层开裂硬化,漏电流风险上升;接地端子锈蚀、松动会造成接地电阻超标,既破坏设备电磁兼容性能,还存在患者微电击安全隐患。医用电气安全检测数据显示,服役超 8 年的设备中 7.5% 存在接地电阻超标问题 [13]。(3)人机交互组件损耗。按键达到额定按压次数后会出现导电层磨损、触点氧化,出现操作失灵、信号反馈延迟;液晶屏背光衰减、像素损坏、触控灵敏度下降,医护人员无法精准识别设备运行参数。(4)传感器精度劣化。压力传感器长期承受机械应力与温度波动,灵敏度逐步衰减。研究表明,服役 6 年以上压力传感器零点漂移、温漂指标显著恶化,阻塞报警阈值实测误差最高可达±15 kPa[14];光耦、霍尔式位置传感器老化后,注射器活塞位置检测精度下降,输注总量计量失准。

2.1.3 软件系统潜在风险

设备软件承担运动控制、状态监测、声光报警、数据存储传输等核心功能,超期服役配套软件存在4 类隐患:(1)控制算法与老化硬件不匹配。设备原厂控制算法基于全新硬件参数完成验证标定,伴随电机、传感器硬件老化偏移,原有算法参数与实际设备工况不匹配,整机输注控制精度持续下降。(2)内置药物数据库更新滞后。多数设备未搭建药物库在线更新通道,新型药物安全输注剂量、给药规范无法同步录入,临床给药参考信息滞后,存在用药隐患。(3)报警逻辑可靠性不足。压力报警阈值为固定出厂参数,未纳入传感器长期漂移修正机制;多故障同步触发时报警优先级分配不合理,出现关键报警被抑制、医护人员无法及时识别危险工况。(4)数据存储与系统兼容缺陷。设备存储芯片存在固定擦写寿命,超期使用后易出现给药记录写入失败、历史数据丢失;老旧通信协议无法适配新版医院信息系统,阻碍临床数据互联互通。

2.1.4 备品备件供应风险

设备达到标称使用年限后,原厂配套备件供应逐步收紧,衍生 3 类维修安全隐患:(1)原厂核心配件停产断供。电子芯片、显示屏、驱动电机等关键元器件迭代速度较快,设备服役多年后原厂零部件停产,维修只能选用替代配件,若替代件未完成全套性能、兼容性验证,会引入全新安全风险。(2)第三方替换配件质量不可控。第三方电机输出扭矩、步进精度与原厂标准存在偏差,直接降低输注精度;第三方电池电芯品质、保护电路设计参差不齐,存在过充、发热起火隐患 [15]。(3)配件匹配公差超标。即便同一厂商生产,不同批次结构件仍存在微小加工误差;维修更换螺杆、齿轮等配件时若忽略螺距、模数偏差,会增大传动阻力、提升运行噪声,进一步加剧输注精度损耗。

2.2 超期微量注射泵技术检测方案

结合国内临床真实管理现状,本研究编制《超期微量注射泵再利用检测标准(草拟稿)》,建立一套包括评估基本原则、目视检测、量化检测 3 个维度的标准化技术评估体系,通过系统化检测精准判定超期微量注射泵整机工况,实现风险分级管控。

2.2.1 技术评估基本原则

针对超期微量注射泵开展技术评估,全程遵循4 项核心准则:(1)法规合规原则。全部检测评估工作均在现行医疗器械法规框架内开展,评估结果仅用于设备维保方案制定、更新计划编制、风险分级管控。(2)风险导向原则。依据设备临床使用风险等级、故障伤害严重程度差异化设置检测深度与检测频次;用于危重患者、血管活性药物输注的高风险设备,需缩短周期性评估间隔,提升检测覆盖范围。(3)科学客观原则。检测方案具备完整理论依据,全部评价指标量化、检测流程可复现、结果可验证,规避人工主观判断带来的评估偏差。(4)成本效益原则。平衡检测成本与风险管控收益,针对不同使用场景、不同老化程度设备推行差异化检测策略,降低医院设备管理负担。

2.2.2 目视检测项目与判定标准

目视检测是设备初筛基础手段,依靠直观观察与简易功能测试快速识别显性老化、破损及安全隐患。检测依据 GB 9706.1 — 2020《医用电气设备 第1 部分:基本安全和基本性能的通用要求》[16],结合临床维修反馈制定完整检测项目,见表 3。

2.2.3 量化检测核心项目与指标限值

量化检测依托专业计量设备开展精准参数测定,客观量化设备整机性能衰减程度。检测参照JJF 1259—2018《医用注射泵和输液泵校准规范》[17]和 GB 9706.224—2021《医用电气设备 第 2-24 部分:输液泵和输液控制器安全专用要求》[18],同时根据《超期微量注射泵再利用检测标准(草拟稿)》要求,核心检测项目如下。(1)输注精度检测:输注精度为微量注射泵核心性能指标。检测方法:采用经法定计量校准的精密天平或流量分析仪,分别在 1、5、10、20 mL/h 标准流量点测定实际输注量,计算流量误差。判定标准:常规临床场景输注误差控制在 ±3% 以内;高精度给药场景建议误差不超过 ±2%。多批次检测数据可用于绘制设备老化趋势曲线,为医院设备更新规划提供数据支撑。(2)阻塞报警性能检测:阻塞报警是保障给药安全的核心防护功能。检测方法:输注管路末端串联压力计与可调节流阀,逐步提升管路背压直至设备触发报警,记录报警阈值压力。判定标准:高压报警阈值区间 40~200 kPa(以设备出厂设定为准),报警响应时长≤ 30 s;需分别在低、高流速工况下重复测试,验证压力传感器灵敏度与测量重复性。(3)流量长期稳定性检测:该项指标反映设备持续运行过程中的性能保持能力。检测方法:设定标准中速流量连续不间断运行 4 h,每 30 分钟记录 1 次实际输注量,计算流量变异系数。判定标准:流量变异系数≤ 5%。(4)电池续航性能检测:电池续航决定设备转运、院区内断电应急使用能力。检测方法:电池满电后设定 5 mL/h 标准流速持续运行,记录设备自动停机时长。判定标准:实际续航时长不低于出厂标称续航的 80%。(5)电气安全性能检测:依据 GB 9706.1—2020《医用电气设备 第 1 部分:基本安全和基本性能的通用要求》[16]标准测定接地电阻、外壳漏电流、患者漏电流等关键电气安全参数,消除设备触电安全隐患。

表 3 超期使用微量注射泵目视检测项目

注:表内全部检测项目由课题组结合临床设备运维记录、厂家超期设备维修反馈综合确定。

3 对策及建议

3.1 面向生产企业的优化建议

结合课题组对微量注射泵制造厂商专项调研结果,围绕产品有效期标定、超期不良事件处置、售后维修管理 3 大环节提出 2 点建议:(1)优化产品整机结构设计,提升原材料耐用等级,完善设备使用期限验证试验体系,尽可能延长设备安全服役周期,匹配医疗机构常规报废年限;(2)针对医院已超出标称有效期的微量注射泵,厂商需主动向使用单位推送安全风险提示,建议到期设备停止临床使用,切实保障患者生命安全。

3.2 面向医疗机构的管理建议

基于全国多地区医疗机构实地调研结果,提出2 项落地管理对策:(1)在预算充足、设备库存充裕的前提下,达到标称使用年限的微量注射泵应直接淘汰,从源头规避超期使用安全风险;(2)受采购经费不足、行政报废指标限制等客观条件制约,无法按期更新设备的医疗机构,必须对全部超期微量注射泵开展周期性专项检测,检测工作可委托具备资质的第三方医疗器械检验机构或由院内医工科室自主完成,检测标准可参照本研究草拟的《超期微量注射泵再利用检测标准》。

3.3 面向监管部门的政策完善建议

监管机构需高度重视微量注射泵大范围超期使用的行业现状,参考国外医疗器械监管成熟经验,针对注射泵这类有源医疗器械制定差异化使用期限管理规范,结合设备标称使用年限、临床日均使用频次综合划定安全服役周期,完善单纯以固定年限“一刀切”的管理模式。

4 结语

微量注射泵是临床精准给药不可或缺的核心设备,整机安全有效性直接关系患者生命健康,须严格落实设备使用期限的硬性规定,守住患者安全底线、维护法规权威性。本研究立足国内临床真实管理痛点,聚焦微量注射泵超期使用全流程风险管控,从多技术维度系统梳理设备老化潜藏隐患,搭建包含目视初检、定量精准检测的成套技术评估框架,打通设备有效期合规管理与整机技术状态评估的关联路径,为医疗机构微量注射泵全生命周期精细化管理提供实操思路;系统归纳超期设备分层风险特征,为医院开展靶向风险防控提供技术依据;构建标准化双维度检测评价体系,为行业相关标准、管理规范编制提供原始参考;并分别面向生产企业、医疗机构、监管机构提出分层优化建议,兼顾法规要求与临床现实需求。本研究成果既能指导医疗机构优化微量注射泵更新方案、完善风险管控体系,也可为监管部门修订有源医疗器械使用期限配套法规提供数据支撑,为后续医疗设备服役周期相关深度研究奠定基础。

本研究虽系统剖析了超期微量注射泵的安全风险并构建了技术评估体系,但仍存在一定局限性,需在后续研究中加以完善。首先,本研究数据主要来源于浙江省医疗器械不良事件监测系统,样本局限于单一省份,其结果可能无法完全代表全国不同经济发展水平、不同医疗资源配置地区的情况,存在一定的地域性偏差。其次,研究基于近几年不良事件上报数据开展,数据质量受限于医疗机构的上报意识和规范程度,可能存在漏报或信息不完整的情况,对风险特征的全面揭示构成一定影响。最后,本研究提出的标准化检测方案虽具理论依据和实操性,但尚未经过大范围、多中心的临床验证,在不同品牌、不同型号设备上的普适性和检测阈值的精确性仍有待进一步研究验证。未来研究可扩大样本范围,开展多中心、前瞻性研究,以增强结论的普适性和指导价值。

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