孫曉杰，于天林，戰(zhàn)潤洪

青島大學(xué)醫(yī)學(xué)院附屬醫(yī)院 醫(yī)學(xué)工程科，山東 青島 266003

拉斐爾呼吸機(jī)的結(jié)構(gòu)原理與故障維修

孫曉杰，于天林，戰(zhàn)潤洪

青島大學(xué)醫(yī)學(xué)院附屬醫(yī)院 醫(yī)學(xué)工程科，山東 青島 266003

拉斐爾呼吸機(jī)是適用于兒童和成人患者的兼用型呼吸機(jī)[1]，在臨床中，為適應(yīng)不同患者的需求，其可提供多種通氣模式，主要包括：潮氣量控制方式，壓力控制方式，以及自主方式。其中，潮氣量控制方式包括容量控制強(qiáng)制通氣（SCMV）和同步間歇指令性通氣（SIMV）；壓力控制方式包括壓力控制通氣（PCV）和壓力同步間歇指令性通氣（PSIMV）[2]。

1 結(jié)構(gòu)原理

1.1 拉斐爾呼吸機(jī)的基本結(jié)構(gòu)（圖1）

拉斐爾呼吸機(jī)的結(jié)構(gòu)組成包括以下幾個部分：

圖1 拉斐爾呼吸機(jī)的基本結(jié)構(gòu)

（1）空氧混合器：空氧混合器是利用射流原理制成。O2通過小孔噴嘴形成高速氣體射流時產(chǎn)生負(fù)壓，吸帶噴嘴附近的空氣來稀釋濃度。調(diào)節(jié)空氣的進(jìn)量可控制空氧混合比例，從而改變輸出氣體的氧濃度。輸出氧濃度的可調(diào)范圍是21%～100%?？昭趸旌掀鞲接休敵鲅鯕鈮毫Α⒀鯘舛缺O(jiān)測及報警功能。

（2）主機(jī)：由顯示屏、控制器、呼氣閥、吸氣閥、預(yù)警器以及空氣壓縮機(jī)組成?？刂破魍ㄟ^對呼氣閥和吸氣閥的控制來實(shí)現(xiàn)對呼吸的控制。通過顯示屏輸入相關(guān)條件參數(shù)，再由計算機(jī)處理系統(tǒng)來對控制器發(fā)出相應(yīng)指令來滿足患者的呼吸要求。

（3）濕化器：把主機(jī)向患者提供的氣體加以濕化處理，用這樣的方法來濕化患者的呼吸道，可以起到對氣管、支氣管粘膜的保護(hù)作用。

濕化器是使進(jìn)入人體的氣體進(jìn)行加濕，并將水加溫到32～35℃（產(chǎn)生水蒸氣）的恒溫加熱裝置。濕化器串聯(lián)于呼吸機(jī)吸氣通道。濕化器一般裝有電阻恒溫裝置，考慮至恒溫裝置一旦失控，水溫劇增，可能造成呼吸道灼、燒傷事故，因此，要經(jīng)常監(jiān)測水溫，或加溫控雙回路保險。

（4）外部管道：把經(jīng)過濕化或霧化的氣體提供給患者，同時把其呼出的氣體通過呼吸活瓣直接排出，并把呼吸信號反饋給主機(jī)，以實(shí)現(xiàn)對呼吸的控制。

1.2 拉斐爾呼吸機(jī)的基本原理

拉斐爾呼吸機(jī)本質(zhì)上是一個電子控制的呼吸通氣系統(tǒng)，是典型的“機(jī)、電、氣”一體的精密儀器。本文將按照電路與氣路系統(tǒng)2部分來介紹其基本原理。

電路部分含有可以精確控制的微處理器，即pc167CR，其可以完成信號處理，對氣路精確控制，報警記憶和顯示等功能。具體來說，即操作者將啟動、呼吸模式、參數(shù)等數(shù)據(jù)輸入到微處理器中，然后形成指令，同時，呼吸機(jī)通過微處理器對氣路傳感器檢測到的信號進(jìn)行處理，而控制相應(yīng)的閥（吸氣閥、呼氣閥、安全閥等）工作，以按需給患者通氣。另外，其還會將設(shè)置值、實(shí)際值、有關(guān)圖形和各種報警功能顯示于屏幕[3]。

氣路部分主要是在控制電路的控制下按一定的潮氣量、壓力、流速、氧濃度比例、吸呼比、呼吸模式等供應(yīng)氣體。拉斐爾呼吸機(jī)的工作方式是經(jīng)呼吸道直接加壓。呼吸機(jī)工作時，經(jīng)過加壓的O2和空氣先通過過濾器再進(jìn)入空氧混合器，并由電子控制單元按照預(yù)先設(shè)定的參數(shù)將氧氣和空氣混合，之后將混合氣送入儲氣箱，最后以1個恒定的壓力供給患者。另外，通過氣路中的相關(guān)傳感器和監(jiān)測部件準(zhǔn)確地測量患者呼吸的有關(guān)參數(shù)，呼吸機(jī)可以真實(shí)地反映患者的狀態(tài)并定期自動校正。拉斐爾呼吸機(jī)采用集成化氣路即內(nèi)部管道、部分閥和換能器高度集成于一模塊內(nèi)，這樣可以避免管道老化，漏氣等，從而降低了系統(tǒng)的故障率，提高了系統(tǒng)的可靠性。

2 故障分析及維修

2.1 開機(jī)并啟動通氣支持后，報“管路脫開”故障

此故障出現(xiàn)后首先懷疑管路漏氣或流量傳感器是否出，現(xiàn)問題。進(jìn)行氣密性測試和流量傳感器測試[4]均通過，說明氣密性和流量傳感器沒有問題。然后觀察壓力曲線，發(fā)現(xiàn)其現(xiàn)狀與正常狀態(tài)下的不同，具體差別，見圖2。

圖2 壓力曲線現(xiàn)狀與正常狀態(tài)下的區(qū)別對照

由圖2可見，管道內(nèi)有氣流不暢的狀況，分析是管道局部堵塞或彎折。順著管路仔細(xì)察看，發(fā)現(xiàn)吸氣管路與濕化罐連接處由于老化發(fā)生彎折，管道變窄，從而造成氣流不暢。將管道抬起，令彎折部分變直，報警消除。最后，更換新硅膠管，設(shè)備可以正常使用。

2.2 主機(jī)自檢不通過，報“CODE7”錯誤代碼

“CODE7”錯誤代碼表示空氧混合器的O2比例閥有問題。分析出現(xiàn)這種情況可能有以下幾個原因：

（1）中心供氧提供的O2含有一定的雜質(zhì)，長時間使用造成O2比例閥堵塞。

（2）氣水分離器中的水沒有及時清除，造成管路中水分過多，最終導(dǎo)致O2比例閥因進(jìn)水而不能正常工作。

（3）O2比例閥損壞。

將O2比例閥取下，發(fā)現(xiàn)是由于水分過多造成其不能正常工作。用吹風(fēng)機(jī)吹干，重新安裝，機(jī)器報警消失，工作正常。

2.3 壓縮機(jī)上的壓力表指針在非正常工作區(qū)

壓力表表盤上劃分了3個區(qū)域：非正常工作區(qū)（WET）、臨界區(qū)及正常工作區(qū)（DRY）。壓力指示反應(yīng)了空氣壓縮機(jī)向主機(jī)送氣壓力值的高低，送氣壓力必須達(dá)到臨界區(qū)最低值或臨界區(qū)最低值以上，若送氣壓力低于臨界區(qū)最低值，處于非正常工作區(qū)范圍以內(nèi)，則會影響呼吸機(jī)對患者的正常通氣支持[5]。分析出現(xiàn)這種情況可能有以下幾個原因：

（1）空氣壓縮機(jī)內(nèi)部管路破損漏氣。

（2）壓力指示與系統(tǒng)壓力調(diào)節(jié)閥之間的限流器堵塞。

（3）氣體輸出管路閥門調(diào)節(jié)過緊。

（4）空氣壓縮機(jī)內(nèi)部磨損，工作能力下降。

通過聽空壓機(jī)工作時的聲音和檢查有無風(fēng)從機(jī)箱內(nèi)往外吹，確定空壓機(jī)內(nèi)部無漏氣點(diǎn)。查看限流器，發(fā)現(xiàn)沒有堵塞。將氣體輸出管路閥門開到最大，輸出氣體的壓力仍達(dá)不到正常工作要求的范圍。最后通過檢查空壓機(jī)內(nèi)部的電機(jī)發(fā)現(xiàn)，電機(jī)內(nèi)部密封圈已老化，而且電機(jī)由于長期高速運(yùn)轉(zhuǎn)，內(nèi)部磨損嚴(yán)重，已不能在滿足正常的工作需求。更換電機(jī)后，空壓機(jī)工作正常。

3 小結(jié)

了解拉斐爾呼吸機(jī)的結(jié)構(gòu)和工作原理是做好該設(shè)備日常維修和維護(hù)工作的重要基礎(chǔ)。同時，在日常工作中需要多觀察，多動手，多總結(jié)經(jīng)驗(yàn)，如在維修呼吸機(jī)過程中，總結(jié)發(fā)現(xiàn)采取以下幾條措施，可有效降低該呼吸機(jī)的故障率并延長其使用壽命：禁止呼吸機(jī)連續(xù)使用超過2周；在空壓機(jī)的輸出壓力表指針降到臨界區(qū)時，便更換空壓機(jī)內(nèi)部電機(jī)的密封圈；定期清理空壓機(jī)氣體入口的過濾網(wǎng)和其內(nèi)部電機(jī)的空氣入口；減少氧電池校準(zhǔn)次數(shù)，僅在必要時（更換氧電池或相關(guān)報警觸發(fā)時）校準(zhǔn)，因?yàn)檫^多的校準(zhǔn)會降低氧電池壽命。

[1] 李同勝,李瑞剛.拉斐爾銀呼吸機(jī)顯示#7,code27故障檢修一例[J].醫(yī)療設(shè)備信息,2007,22(11):124.

[2] 金國春.拉斐爾呼吸機(jī)的保養(yǎng)維護(hù)和常見故障排除[J].醫(yī)療設(shè)備信息,2004,19(7):45.

[3] 方偉.RAPHAEL呼吸機(jī)出現(xiàn)#7Alarm code26故障維修[J].醫(yī)療衛(wèi)生裝備,2007,28(3):76.

[4] 鄭偉,袁忠勛.RAPHAEL呼吸機(jī)的測試與校正[J].醫(yī)療衛(wèi)生裝備,2004,25(10):41.

[5] 郭赤,郭保凱,陳培昕.拉斐爾呼吸機(jī)空氣壓縮機(jī)原理與常見故障處理[J].醫(yī)療衛(wèi)生裝備,2005,26(4):70.

Principle and Malfunction Maintenance of RAPHAEL Ventilator

SUN Xiao-jie,YU Tian-lin, ZHAN Run-hong
Medical Engineering Department,The Affiliated Hospital of Qingdao University Medical College, Qingdao Shandong 266003,China

呼吸機(jī)主要用于臨床搶救和呼吸衰竭的治療，并且為麻醉及手術(shù)后患者提供通氣支持。在眾多呼吸機(jī)品牌中，拉斐爾呼吸機(jī)具有體積小，結(jié)構(gòu)緊湊，功能齊全，操作簡便等優(yōu)點(diǎn)，能滿足臨床的廣泛需求，應(yīng)用較為普遍。本文簡單介紹了拉斐爾呼吸機(jī)的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和基本原理，以及常見故障的分析及排除過程。

呼吸機(jī)；結(jié)構(gòu)原理；醫(yī)療設(shè)備維修

10.3969/j.issn.1674-1633.2012.03.040

2011-10-26

作者郵箱：bernice_renata@yahoo.cn

TH789

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