若您曾在重癥監護病房（ICU）或者在電視節目或電影的醫院場(chǎng)景中聽(tīng)到過(guò)患者監護儀刺耳的警報，您可能會(huì )記得這些警報具有特定的模式。這些特定的模式可幫助護理人員從遠處區分緊急警報和非緊急警報。

 

患者的生命通常取決于ICU中使用的醫療設備的正常功能。這些醫療設備必須符合如國際電工委員會(huì )（IEC）等各類(lèi)標準機構所定義的基本的安全和性能要求。大多數情況下，醫療設備的“基本”性能包括發(fā)出視覺(jué)警報和聽(tīng)覺(jué)警報，以提醒護理人員采取糾正措施。因此，醫療警報器在這類(lèi)醫療設備中起到了不可或缺的作用。

 

多參數患者監護儀、產(chǎn)婦和新生兒護理監視器、麻醉給藥系統、透析器、輸液泵、呼吸機 和外科手術(shù)設備都是需要警報的醫療設備。

 

醫療警報系統必須具有針對所有預期用途的功能，以及能夠識別特定設備的可預見(jiàn)的誤用和單一故障情況。它需要實(shí)現冗余，且在ICU內部必須可聽(tīng)到，且無(wú)需進(jìn)行音頻諧波消除。一些如新生兒保溫箱等醫療設備標準，也要求在與醫療設備的特定距離處有最低聲壓級。

 

TIEC 60601-1-8:2006列出了醫療設備中警報系統的要求。諸如新生兒保溫箱之類(lèi)的醫療設備，視覺(jué)和聽(tīng)覺(jué)警報可作為補充警報。但在類(lèi)似呼吸機和輸液泵的設備中，警報系統需要實(shí)現顯式冗余。

 

IEC60601-1-8標準根據異?；蚬收鲜录牡椭懈邇?yōu)先級對警報進(jìn)行分類(lèi)。相應地，視覺(jué)警報有規定的顏色，如分別使用綠色，琥珀色和紅色對應不同的優(yōu)先級，而聽(tīng)覺(jué)警報具有特定的波形模式、聲級和諧波響應。

 

IEC標準極其適用于聽(tīng)覺(jué)警報，其定義了脈沖頻率范圍、脈沖形狀和信號突發(fā)模式。這一標準還定義了脈沖之間的最大振幅差。但最具挑戰性的要求是前四個(gè)諧波之間的最大振幅差。此振幅差是在帶有反射底板的消聲室內的聲域中測量所得。諧波要求確保ICU中沒(méi)有使得聽(tīng)覺(jué)警報的直接諧波和反射諧波相互抵消的地方，因為這將使警報聽(tīng)不見(jiàn)。另外，在合規性測試過(guò)程中，基于硬件的參數實(shí)時(shí)調整具有挑戰性，且成本昂貴。

 

所有這些限制使得醫療設備設計人員（主要是電氣、機械或軟件工程師）需要花費較長(cháng)的時(shí)間進(jìn)行學(xué)習。
 

揭開(kāi)醫療警報設計的神秘面紗，第1部分：IEC60601-1-8標準要求

對于警報脈沖，基本頻率需在150 Hz和1 kHz之間，從而使得前四個(gè)諧波處在300 Hz和4 kHz之間。就振幅而言，這四個(gè)諧波之間的誤差應處在±15 dB之內。脈沖包絡(luò )在聲學(xué)域中測量的特定上升和下降時(shí)間要求為7.5 ms至100 ms。突發(fā)頻率依據警報優(yōu)先級（低、中、高）而變化。醫療設備制造商可選擇不同的突發(fā)時(shí)間和頻率。

 

IEC標準對所有這些不同的參數進(jìn)行了具體規定。在本系列的下一部分中，我們將討論醫療警報的設計注意事項以及現有的實(shí)現技術(shù)。

 

其他資源：

● 了解有關(guān)TI醫療應用的更多信息。

● 探索我們的警報音發(fā)生器參考設計。

● 閱讀有關(guān)醫療警報系統軟件設計指南的更多信息。