周耀崇，鄒瑩，陶昭君，金鑫，許優(yōu)

（解放軍第九〇三醫(yī)院 醫(yī)學工程科，浙江 杭州 310013）

如今，呼吸道疾病患者住院率呈現(xiàn)上升趨勢，且此類住院患者多數(shù)采用呼吸機支持，導致呼吸機的使用頻率上升，隨之而來的是呼吸機更高的故障風險。呼吸機常見故障有主機故障和氣路故障等。呼吸機發(fā)生各類故障時，其吸/呼比、潮氣量、通氣壓力、通氣溫度等參數(shù)的改變都會對患者生命體征產生較大影響，并且呼吸機故障導致的不良事件時有發(fā)生。醫(yī)學工程領域一直將呼吸機的維修作為研究的重點和難點。呼吸機按照連接方式可分為有創(chuàng)呼吸機和無創(chuàng)呼吸機，院內呼吸機以有創(chuàng)為主。本次研究以院內常見的Servo-i型有創(chuàng)呼吸機的兩例故障案例開展了研究報道。

1 故障一：呼氣密封盒技術性錯誤

1.1 故障現(xiàn)象

呼吸機顯示屏顯示：呼氣密封盒技術性錯誤。

1.2 故障分析與排除

如圖1 所示，設備報警“呼氣封閉盒技術性錯誤”。判斷故障與呼氣封閉盒有關。呼氣盒主要用于測量呼出端的氣體流速，是呼吸機中重要部件。如圖2 所示，流速測量原理是在氣體通過的路徑上設置兩個超聲波傳感器，超聲傳感器負責發(fā)射和接收超聲信號［1］。當聲音在不同流速的氣體中傳播時，其傳播速度也不一樣，利用此特點，根據超聲波發(fā)射和接收的時間差即可計算出氣體流速［2］。因為是呼氣盒出現(xiàn)技術性錯誤，則基本可以確定是硬件出現(xiàn)故障。如圖3 所示，呼氣封閉盒的主要部件包括：超聲傳感器，一個負責連接、通訊、控制的電路板，管徑外包裹的加熱膜，溫度傳感器。只需從以上這幾個部件入手，一一排查即可找到問題。

圖1 設備報警圖片

圖2 設備結構圖

圖3 呼氣盒實物拆解圖

1.3 解決方案

測試超聲傳感器，將該故障呼氣盒放在正常呼吸機上進行使用前檢查，檢查項目中流量傳感器測試通過。因此可以判定超聲傳感器正常。

如圖4、圖5 所示，考慮到臨床經常使用呼吸機進行霧化治療，那么極有可能霧化藥物會附著在呼氣盒內部的電路板，從而導致故障，所以應立即對該呼氣盒進行浸泡消毒清理。由于附著的藥物極難清理，使用70%酒精浸泡過后，還應將呼氣盒放入含有酶溶液的超聲波清洗機內進行清洗。最后將清洗好的呼氣盒放到呼吸機進行測試，測試通過，但是故障依舊，由此可以判定電路板正常。

圖4 呼氣盒霧化后藥物沉積

圖5 呼氣盒霧化后藥物沉積

通過之前檢查已經大概率排除超聲傳感器和電路板故障的可能，接下來將呼氣盒進行拆解，檢查重點是加熱膜和溫度傳感器。呼氣盒拆解后，發(fā)現(xiàn)溫度傳感器已腐蝕，并且出現(xiàn)了明顯的斷裂現(xiàn)象，由此可以推測，由于溫度傳感器的腐蝕和斷裂引起了故障報警。隨后筆者測量了全新功能正常呼氣盒的溫度傳感器阻值，將故障呼氣盒中溫度傳感器更換為同樣阻值的全新溫度傳感器。更換溫度傳感器后將故障呼氣盒放到呼吸機進行測試，故障解決，測試通過。

1.4 價值體現(xiàn)

通過此案例，避免了呼吸機使用過程總由于溫度傳感器模塊失效導致危害重癥患者生命安全的重大醫(yī)療事故，避免了潛在不良事件的發(fā)生，也為今后呼吸機維修提供了維修思路。

在成本控制方面，也極大的降低了維修成本。目前新的呼氣盒市場價1.5～2.0 萬元，第三方維修每個也需要800～2 000 元，本次維修只用了一個售價20 元的溫度傳感器就消除了呼吸機故障，降低了醫(yī)院的維修成本。此外通過此次維修了解了目前各類呼吸機流量測量的原理，也進一步增加了對呼吸機的認識。

1.5 專業(yè)啟發(fā)

根據呼吸機故障現(xiàn)象，結合呼氣盒結構、基本原理進行分析，結合臨床長期進行藥物霧化治療對于呼氣盒溫度傳感器可能存在的影響，為接下來的故障排除提供了解決思路。排除超聲傳感器和電路板故障的可能后，呼氣盒拆解后，發(fā)現(xiàn)溫度傳感器腐蝕斷裂。更換溫度傳感器后故障消除。

2 故障二：壓力傳感器偏差過大

2.1 故障現(xiàn)象

呼吸機使用前檢查報錯：壓力傳感器偏差＞5 cmH2O（1 cmH2O=0.098 kPa）。

2.2 故障分析與排除

如圖6 所示，壓力傳感器偏差＞5 cmH2O 是指呼吸機的吸入和呼出兩個壓力傳感器之間的壓力差大于5 cmH2O，造成該故障的原因大多為壓力傳感器器件老化或者進水造成［3］。

圖6 設備報警圖片

如圖7、圖8 所示，通過測量壓力傳感器模塊輸出信號的零點電壓可以判斷具體為哪一個傳感器損壞。

圖7 設備結構圖

圖8 PC1781 板

2.3 解決方案

如圖9 所示，查閱傳感器資料，畫出傳感器工作原理圖。通過分析原理圖來進行傳感器零點位調整和放大器輸出增益的校準［4］。判斷具體哪個傳感器損壞，更換傳感器消除呼吸機報錯，使壓力傳感器偏差處于正常范圍。

圖9 PC781 電路原理圖，Pout 零點輸出電壓為2 V

2.4 價值體現(xiàn)

此維修案例避免了呼吸機壓力傳感器模塊失效導致重癥患者肺部無法正常通氣，從而危害生命安全的重大醫(yī)療事故，避免了不良事件的發(fā)生，為今后呼吸機維修提供思路。

在成本控制方面，相對于更換整個呼吸機壓力模塊，本次研究更換少量低成本電阻解決設備故障，有效降低設備維護成本。

2.5 專業(yè)啟發(fā)

根據故障現(xiàn)象，結合設備結構圖，傳感器資料，畫出傳感器工作原理圖，對照原理圖來進行傳感器零點位調整和放大器輸出增益的校準，判斷出損壞的傳感器并進行更換，最終消除故障。

3 總結與展望

設備維修過程中不僅需要注重設備結構和工作原理的掌握，還需要注意臨床的使用細節(jié)，更重要的是，通過找到故障的根本原因，以減少預防故障的再發(fā)生，從而提高設備的開機率和使用率。維修故障需要掌握并靈活運用相關的電路知識，以后再遇到其他設備類似故障的時，可以通過此次實例為參考。面對復雜的故障，本著勤動手、多畫圖態(tài)度，通過畫電路圖分析故障，可使復雜問題簡單化、條理清晰化、解決問題思路明朗化。