TYCO泰科PB840呼吸機(jī)的構(gòu)成及維修

孟 慶

1 呼吸機(jī)簡介

PB840呼吸機(jī)是一臺適用于各年齡段的危重和亞危重患者進(jìn)行呼吸支持治療的高檔呼吸機(jī)[1]。呼吸機(jī)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(jī)主機(jī)部分、后備電源(backup power source，BPS)系統(tǒng)以及空氣壓縮機(jī)部分組成。呼吸機(jī)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(jī)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(jìn)行通氣控制，即對BDU氣路模塊進(jìn)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(jī)自檢

(1)該呼吸機(jī)采用雙CPU微電腦控制，并具有開機(jī)自檢(power on self test，POST)程序，通電后呼吸機(jī)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(jī)自檢的整個(gè)過程只需數(shù)秒鐘(呼吸機(jī)通電到程序設(shè)置屏幕的出現(xiàn))。呼吸機(jī)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(jī)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(jī)的最佳功能。

(3)擴(kuò)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(jìn)行標(biāo)定和測試，對呼吸機(jī)各個(gè)子系統(tǒng)的功能完整性進(jìn)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(jī))、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(cuò)誤報(bào)警后可通過查詢所要檢測的功能及錯(cuò)誤代碼即可檢修呼吸機(jī)。電路控制框圖如圖2所示。

圖2 電路控制框圖

3 呼吸機(jī)故障實(shí)例

3.1 實(shí)例一

(1)故障現(xiàn)象。呼吸機(jī)在呼吸治療過程中出現(xiàn)中度黃色設(shè)備報(bào)警(Device Alert)及屏幕堵塞報(bào)警(Screen block)。雖然該報(bào)警不影響正常通氣，但報(bào)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(bào)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(bào)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(xì)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(jī)開機(jī)后一切正常。

3.2 實(shí)例二

(1)故障現(xiàn)象。呼吸機(jī)在使用中突然報(bào)錯(cuò)，紅色報(bào)警無法工作。

(2)故障分析及處理。查得呼吸機(jī)報(bào)錯(cuò)XP0129和UT0002，查閱手冊其2個(gè)代碼均指向GUI CPU板故障。進(jìn)行EST測試；更換GUI CPU板工作一段時(shí)間后仍報(bào)錯(cuò)。再次進(jìn)行EST測試發(fā)現(xiàn)，模擬數(shù)據(jù)顯示結(jié)果所測試項(xiàng)的各路電壓均有偏差，而實(shí)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(xiàng)數(shù)據(jù)為AI板控制，因此更換AI板，但測試項(xiàng)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(jī)工作一段時(shí)間未出現(xiàn)報(bào)警，故障排除。

3.3 實(shí)例三

(1)故障現(xiàn)象。鍵盤報(bào)警恢復(fù)鍵(ALARM REST)反復(fù)提示被觸發(fā)，而實(shí)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(bào)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(gè)功能鍵對應(yīng)有一個(gè)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(bào)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(shí)故障代碼為ZB0052，需要維修GUI CPU板。

3.4 實(shí)例四

(1)故障現(xiàn)象。呼吸機(jī)工作一段時(shí)間后，高級別報(bào)警為“設(shè)備報(bào)警”或黑屏。

(2)故障分析及處理。由于該報(bào)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(jī)會間歇性出現(xiàn)能“開啟”或“無法開啟”；無法開啟時(shí)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(jī)器能開啟時(shí)進(jìn)維修模式，做EST結(jié)果全部合格(PASS)，而機(jī)器工作一段時(shí)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(jī)器正常，故障徹底排除。

3.5 實(shí)例五

(1)故障現(xiàn)象。呼吸機(jī)出現(xiàn)ZB0063報(bào)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(jìn)維修模式做EST，但是EST檢測全部合格(PASS)，此時(shí)退出維修模式進(jìn)入使用界面，機(jī)器依舊報(bào)警ZB0063，無法使用。查閱手冊ZB0063后分析為GUI喇叭報(bào)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(shí)例六

(1)故障現(xiàn)象。壓縮機(jī)一般故障現(xiàn)象：①做EST時(shí)，空氣流量傳感器測試失敗，錯(cuò)誤代碼為AEC111、FE0107、AE2300、FE1105、AE1403和FE1303等，提示空壓機(jī)供氣量不足或漏氣；②壓縮機(jī)有節(jié)奏的抖動(dòng)和低頻噪音大；③壓縮機(jī)不動(dòng)作；④在確定壓縮機(jī)積水杯不漏氣或短路的情況下做空壓機(jī)測試，時(shí)提示負(fù)載過大；⑤壓縮機(jī)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(gè)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(jī)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(dòng)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(shí)更換濾芯。空壓機(jī)進(jìn)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(jī)老化效率降低、控制電路異常、啟動(dòng)電容容量下降以及壓縮機(jī)進(jìn)空氣消音過濾器臟污堵塞；②壓縮機(jī)低頻噪音大是由于壓縮機(jī)底座的橡膠彈簧避震墊疲勞受損失去彈性，或由于壓縮機(jī)內(nèi)部曲軸滾動(dòng)軸承嚴(yán)重磨損、進(jìn)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(jī)不動(dòng)作，觀察BDU主機(jī)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(hù)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(jī)的負(fù)載過大或壓縮機(jī)控制電路板故障，觀察壓縮機(jī)進(jìn)風(fēng)口處散熱器上方的2只軸流風(fēng)扇轉(zhuǎn)動(dòng)與否，風(fēng)扇轉(zhuǎn)動(dòng)則證明壓縮機(jī)供電正常，如壓縮機(jī)不運(yùn)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(shí)拉壞；④開關(guān)電源模塊有短路，引起呼吸機(jī)整機(jī)電路短路保護(hù)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(dòng)該電磁閥的控制板故障。壓縮機(jī)啟動(dòng)前1.5 s應(yīng)由干燥電磁閥動(dòng)作，使泵出氣口與大氣聯(lián)通，減輕氣泵啟動(dòng)時(shí)的負(fù)荷；⑥處理中心供空氣的冷干機(jī)組故障，調(diào)大自排水的開停比時(shí)間設(shè)定；⑦打開呼吸機(jī)吸氣模塊BDU時(shí)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(jìn)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(jī)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(shí)報(bào)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(jià)格不菲，因此應(yīng)提醒呼吸機(jī)使用者經(jīng)常觀察進(jìn)氣端過濾器的積水情況。發(fā)現(xiàn)問題立即停機(jī)，烘干進(jìn)水部件，解決冷凝水產(chǎn)生原因。加強(qiáng)中心供氣冷干機(jī)、自排水設(shè)備的巡查力度，提高使用、維護(hù)者的責(zé)任心。

6 總結(jié)

呼吸機(jī)的使用與維護(hù)應(yīng)根據(jù)機(jī)器故障現(xiàn)象進(jìn)行分析思考，結(jié)合報(bào)錯(cuò)的代碼，查閱維修手冊進(jìn)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(shí)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(dòng)手，積累經(jīng)驗(yàn)，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(jī)器故障時(shí)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(jī)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(jī)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(jī)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(shí)施呼吸機(jī)日常維護(hù)保養(yǎng)的實(shí)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(jī)技術(shù)特點(diǎn)透析[J].醫(yī)療裝備,2003,16(3):11-12.

[5]張?jiān)?呼吸機(jī)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(jī)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(jī)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(jī)空氣壓縮機(jī)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(jī)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(jī)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(jī)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.