孟 慶

1 呼吸機簡介

PB840呼吸機是一臺適用于各年齡段的危重和亞危重患者進行呼吸支持治療的高檔呼吸機[1]。呼吸機由圖形用戶界面(graphical user interface，GUI)、呼吸輸送系統(tǒng)(breath delivery unit，BDU)即呼吸機主機部分、后備電源(backup power source，BPS)系統(tǒng)以及空氣壓縮機部分組成。呼吸機儀器監(jiān)視界面將監(jiān)測得到的波形和數(shù)據(jù)與呼吸機使用參數(shù)設(shè)置值在該顯示器上分開，使操作者對患者病情的評估分析觀測直觀、控制簡捷。BDU根據(jù)操作者設(shè)定的病患治療參數(shù)值對患者進行通氣控制，即對BDU氣路模塊進行氣路輸出控制(如圖1所示)。

圖1 BDU部分氣路結(jié)構(gòu)圖

2 呼吸機自檢

(1)該呼吸機采用雙CPU微電腦控制，并具有開機自檢(power on self test，POST)程序，通電后呼吸機在無操作者參與的情況下檢查自身電子、電路及上電工作正常與否。呼吸機自檢的整個過程只需數(shù)秒鐘(呼吸機通電到程序設(shè)置屏幕的出現(xiàn))。呼吸機自檢的目的是其在工作前檢查系統(tǒng)有無重大故障。

(2)快速自檢(short self test，SST)是一種快速、相對簡單的自檢。主要檢測呼吸機BDU壓力和流量傳感器的功能是否正常、檢測患者回路、管路、連接頭、濕化器、過濾器及積水杯等聯(lián)接是否漏氣；檢測吸氣、呼出過濾器阻力、管路的阻抗、容量和順應(yīng)性以及呼氣流量傳感器的準(zhǔn)確度等。SST應(yīng)在患者連接管路前或更換管路后執(zhí)行，以確認(rèn)呼吸機的最佳功能。

(3)擴展自檢(extended self test，EST)是在維修模式下由專業(yè)維修工程師使用專用測試管道(金標(biāo)準(zhǔn)測試回路)進行標(biāo)定和測試，對呼吸機各個子系統(tǒng)的功能完整性進行檢查。全面檢查氣路(氣體供應(yīng)、比例閥、流量傳感器、管路壓力、安全閥、呼氣閥、空壓機)、存儲器、安全閥系統(tǒng)、操作面板顯示和CPU、數(shù)字和模擬電路、開關(guān)電源、模擬輸出電路、流量及壓力傳感器以及其他選購件。EST主要作為維修或間歇性故障后的性能測試[2]。因此，熟練掌握SST和 EST的自檢程序，在出現(xiàn)錯誤報警后可通過查詢所要檢測的功能及錯誤代碼即可檢修呼吸機。電路控制框圖如圖2所示。

圖2 電路控制框圖

3 呼吸機故障實例

3.1 實例一

(1)故障現(xiàn)象。呼吸機在呼吸治療過程中出現(xiàn)中度黃色設(shè)備報警(Device Alert)及屏幕堵塞報警(Screen block)。雖然該報警不影響正常通氣，但報警復(fù)位數(shù)分鐘后仍有響聲，嚴(yán)重影響治療。

(2)故障分析。出現(xiàn)該報警后首先判斷故障所出現(xiàn)的位置，經(jīng)觀察發(fā)現(xiàn)出現(xiàn)在觸摸屏幕，判斷為光電發(fā)射、接收電路局部工作異常，接收二極管反應(yīng)遲鈍或不靈或損壞[3-4]。如局部電路損壞是由紅外發(fā)射與接收二極管損壞所致；如觸摸反應(yīng)遲鈍則是觸摸液晶屏幕外框灰塵過多而引起對紅外發(fā)射與接收二極管之間有光路阻斷，導(dǎo)致工作異常。據(jù)此判斷為觸摸板電路板工作不正常，引起鑲嵌在內(nèi)屏幕四周的紅外發(fā)光二級管和接收管工作異常[5]。

(3)故障處理。用無水酒精擦拭屏幕表面窗口，再用半干抹布清潔屏幕四周。如仍報警，將GUI全部拆卸放置于軟墊上，將背面所有線路板拆下來直至露出內(nèi)屏幕四周的紅外發(fā)光二級管和接收管矩陣。用細毛刷蘸無水酒精擦，再用半干抹布清潔。對準(zhǔn)觸摸框板重新固定恢復(fù)線路板，裝機開機后一切正常。

3.2 實例二

(1)故障現(xiàn)象。呼吸機在使用中突然報錯，紅色報警無法工作。

(2)故障分析及處理。查得呼吸機報錯XP0129和UT0002，查閱手冊其2個代碼均指向GUI CPU板故障。進行EST測試；更換GUI CPU板工作一段時間后仍報錯。再次進行EST測試發(fā)現(xiàn)，模擬數(shù)據(jù)顯示結(jié)果所測試項的各路電壓均有偏差，而實測電壓數(shù)據(jù)僅有微量偏差。經(jīng)查閱維修手冊電路控制圖表明，模擬數(shù)據(jù)顯示結(jié)果顯示，測試項數(shù)據(jù)為AI板控制，因此更換AI板，但測試項數(shù)據(jù)仍有偏差。最終判斷電壓偏差的來源與電源輸出電壓不正常有關(guān)[6]。更換開關(guān)電源模塊，做EST測試數(shù)據(jù)恢復(fù)正常，呼吸機工作一段時間未出現(xiàn)報警，故障排除。

3.3 實例三

(1)故障現(xiàn)象。鍵盤報警恢復(fù)鍵(ALARM REST)反復(fù)提示被觸發(fā)，而實際并未按此鍵。

(2)故障分析。按鍵接觸不良，所對應(yīng)的故障鍵則會一直被觸發(fā)，GUI屏幕下方有文字提示該鍵不斷觸發(fā)，且出現(xiàn)高度聲光警報提示。做EST全面自檢后按鍵測試未能檢測通過。鍵盤接口電路也可引起此故障現(xiàn)象。

(3)故障處理。該故障多由于按鍵板(Key board)出現(xiàn)故障而引起。用手術(shù)刀片將按鍵板面膜從左面和印刷線路板分離，將面膜從線路板上揭開，每個功能鍵對應(yīng)有一個同心圓鍍金輕觸開關(guān)，用窄透明膠帶固定同心圓上的四邊形凹面不銹鋼彈片。四邊形不銹鋼彈片位置偏移而引起報警，有一邊角處于同心圓的內(nèi)外圈之間引起短路故障，或者是金屬片疲勞塌陷導(dǎo)致按鍵短接。用刀片將四邊形不銹鋼片的固定透明膠帶兩邊各留出0.5 cm切斷，重新固定。再用雙面膠將面膜粘回印刷線路板。故障解除。如按鍵測試仍無法通過，考慮是GUI部分的鍵盤接口電路故障。此時故障代碼為ZB0052，需要維修GUI CPU板。

3.4 實例四

(1)故障現(xiàn)象。呼吸機工作一段時間后，高級別報警為“設(shè)備報警”或黑屏。

(2)故障分析及處理。由于該報警導(dǎo)致設(shè)備的不穩(wěn)定性，嚴(yán)重影響設(shè)備的正常使用。使用中觀察到呼吸機會間歇性出現(xiàn)能“開啟”或“無法開啟”；無法開啟時GUI故障燈顯示為上面2只和下面2只發(fā)光二級管燈亮(操作面板屏后下方)并伴隨GUI面板所有故障指示燈全亮，考慮為電源電壓不正常所引起，更換電源模塊后經(jīng)觀察故障依舊；趁機器能開啟時進維修模式，做EST結(jié)果全部合格(PASS)，而機器工作一段時間后仍出現(xiàn)故障，故障代碼分別為：UT0002、XP0087、XP0129，經(jīng)查故障代碼均指向GUI CPU板。更換GUI、CPU板后經(jīng)機器正常，故障徹底排除。

3.5 實例五

(1)故障現(xiàn)象。呼吸機出現(xiàn)ZB0063報警，無法正常使用。

(2)故障分析及處理。檢查代碼注解為GUI SAAS Audio failed，先進維修模式做EST，但是EST檢測全部合格(PASS)，此時退出維修模式進入使用界面，機器依舊報警ZB0063，無法使用。查閱手冊ZB0063后分析為GUI喇叭報警電路有故障或GUI CPU板不良而引起故障。更換GUI CPU板后工作正常，故障排除。

3.6 實例六

(1)故障現(xiàn)象。壓縮機一般故障現(xiàn)象：①做EST時，空氣流量傳感器測試失敗，錯誤代碼為AEC111、FE0107、AE2300、FE1105、AE1403和FE1303等，提示空壓機供氣量不足或漏氣；②壓縮機有節(jié)奏的抖動和低頻噪音大；③壓縮機不動作；④在確定壓縮機積水杯不漏氣或短路的情況下做空壓機測試，時提示負(fù)載過大；⑤壓縮機工作間歇停頓。

(2)故障分析及處理。檢查空氣供應(yīng)軟管各個連接處和墻式快速插座是否有漏氣，閥芯是否臟堵引起流量偏低，中心管道壓力是否偏低。自帶氣泵供氣的呼吸機故障如：①氣泵內(nèi)的氣水分離器的濾芯臟污或損壞導(dǎo)致顆粒狀雜質(zhì)阻塞在浮子式自動排水針閥中，引起浮子針閥在排水后無法回位導(dǎo)致漏氣，或者針閥銹蝕損壞。更換過濾器，清洗針閥后即可，如仍漏氣則更換排水浮子閥，同時更換濾芯?？諌簷C進氣消音過濾器臟堵、散熱器開裂、干燥棒上的出氣端白色塑料外殼的精密過濾器有裂縫、干燥棒有裂縫、壓縮機老化效率降低、控制電路異常、啟動電容容量下降以及壓縮機進空氣消音過濾器臟污堵塞；②壓縮機低頻噪音大是由于壓縮機底座的橡膠彈簧避震墊疲勞受損失去彈性，或由于壓縮機內(nèi)部曲軸滾動軸承嚴(yán)重磨損、進排氣閥片關(guān)閉不嚴(yán)，活塞灰片和軸銷磨損而引起[7-8]；③壓縮機不動作，觀察BDU主機電源插頭部位最下面的斷路開關(guān)，如白芯跳起表示電路保護跳閘，嘗試復(fù)位排除故障，如能復(fù)位表明在使用過程中瞬間負(fù)載加重，引起電流瞬間過大，如復(fù)位后仍跳閘，應(yīng)考慮壓縮機的負(fù)載過大或壓縮機控制電路板故障，觀察壓縮機進風(fēng)口處散熱器上方的2只軸流風(fēng)扇轉(zhuǎn)動與否，風(fēng)扇轉(zhuǎn)動則證明壓縮機供電正常，如壓縮機不運轉(zhuǎn)則可能是電容容量變值而引起，注意修理后清洗軸流風(fēng)扇、散熱器和泵腔體的油灰，觀察壓力傳感器是否被拆解管路時拉壞；④開關(guān)電源模塊有短路，引起呼吸機整機電路短路保護跳閘[9-10]；⑤干燥棒上控制排氣方向的干燥電磁閥工作不正常，或者驅(qū)動該電磁閥的控制板故障。壓縮機啟動前1.5 s應(yīng)由干燥電磁閥動作，使泵出氣口與大氣聯(lián)通，減輕氣泵啟動時的負(fù)荷；⑥處理中心供空氣的冷干機組故障，調(diào)大自排水的開停比時間設(shè)定；⑦打開呼吸機吸氣模塊BDU時空氣流量傳感器、比例電磁閥中有大量水汽，空氣流量傳感器進水導(dǎo)致內(nèi)部金箔絲臟污，清潔烘干空氣回路，用無水酒精侵泡流量傳感器，用超聲清洗機清洗；⑧判斷故障是在流量傳感器還是在比例電磁閥，可將空氣流量傳感器與氧氣流量傳感器對換，再做EST，若此時報氧氣流量傳感器測試失敗，則確定空氣流量傳感器已壞，更換該傳感器。由于流量傳感器價格不菲，因此應(yīng)提醒呼吸機使用者經(jīng)常觀察進氣端過濾器的積水情況。發(fā)現(xiàn)問題立即停機，烘干進水部件，解決冷凝水產(chǎn)生原因。加強中心供氣冷干機、自排水設(shè)備的巡查力度，提高使用、維護者的責(zé)任心。

6 總結(jié)

呼吸機的使用與維護應(yīng)根據(jù)機器故障現(xiàn)象進行分析思考，結(jié)合報錯的代碼，查閱維修手冊進一步判斷故障的可能性，有些故障則需要延伸判斷。因此，在平時的工作中必須更多地學(xué)習(xí)，并要多問、多學(xué)、多了解和多動手，積累經(jīng)驗，開拓維修思路，不斷提高工程技術(shù)人員的業(yè)務(wù)素質(zhì)。做到出機器故障時能夠從容應(yīng)對，以最快、最好的方法找出問題、排除故障，為呼吸機在臨床的安全使用提供技術(shù)保障。

[1]邱偉,王曉敏,程金濤,等.呼吸機應(yīng)用的思考[J].中國醫(yī)學(xué)裝備,2008,5(5):46.

[2]蔡愛萍.剖析NPB840呼吸機自檢功能及檢修應(yīng)用[J].中國醫(yī)療器械雜志,2010,34(6):467-468.

[3]周理治,姜天,鄭小溪.結(jié)合質(zhì)量管理要求實施呼吸機日常維護保養(yǎng)的實踐[J].中國醫(yī)學(xué)裝備,2012,9(3):48.

[4]李振華,鄭欲知,薛文成.美國PB-840呼吸機技術(shù)特點透析[J].醫(yī)療裝備,2003,16(3):11-12.

[5]張詩.呼吸機的科學(xué)管理與使用保養(yǎng)[J].醫(yī)療裝備,2005,18(5): 34-35.

[6]陳建功.呼吸機吸氣壓力示值誤差的檢測方法研究和評定[J].中國醫(yī)學(xué)裝備,2009,6(10):9-12.

[7]張騰,郭惟.德爾格Evita4呼吸機氣路分析及應(yīng)用[J].中國醫(yī)學(xué)裝備,2012,9(11):32-34.

[8]朱煒.呼吸機空氣壓縮機故障維修[J].中國醫(yī)學(xué)裝備,2008,5(11):58-59.

[9]倪小虹.呼吸機分類與發(fā)展[J].醫(yī)療設(shè)備信息,2001,16(9):23-25.

[10]林頤勝,張俊.有效控制呼吸機院內(nèi)感染[J].中國醫(yī)療器械雜志,2003.27(5):375-377.

[11]李曉東.呼吸機使用前的功能測試及應(yīng)對[J].中國醫(yī)學(xué)裝備,2004.1(1):50.