德爾格Evita系列呼吸機氣路原理及故障排除

郭方達

寧波市醫(yī)療中心李惠利醫(yī)院 設(shè)備科，浙江 寧波 315041

德爾格Evita系列呼吸機氣路原理及故障排除

郭方達

寧波市醫(yī)療中心李惠利醫(yī)院 設(shè)備科，浙江 寧波 315041

本文重點對德爾格Evita系列呼吸機氣路原理進行了分析，利用氣路原理圖分析呼吸機故障的原因，排除故障。

呼吸機；氣路分析；醫(yī)療設(shè)備維修

呼吸機在臨床搶救和治療各種呼吸衰竭并提供麻醉及手術(shù)后呼吸支持中起到了重要的作用。在對呼吸機運行中出現(xiàn)的故障進行統(tǒng)計分析后發(fā)現(xiàn)，呼吸機易產(chǎn)生的故障以氣路故障為主，所以熟練掌握呼吸氣路原理有助于及時消除呼吸機隱患，迅速排除呼吸機故障，確保呼吸機運行的安全穩(wěn)定。

圖1 Evita呼吸機氣路圖

1 氣路原理分析

氣路部分主要由氣體連接模塊、氣體混合模塊、PEEP閥、壓力傳感器、流量傳感器和氧電池傳感器等組成，是呼吸機各種通氣模式和功能的執(zhí)行部件[1]。氣路原理圖，見圖1。以下對空氣氣路、氧氣氣路、吸氣相、呼吸相以及緊急通氣氣路分別進行分析。

1.1 空氣氣路

氣路1：輸入空氣經(jīng)過過濾器F1.1和單向閥D1.1，通過節(jié)點1到達氣體混合模塊，經(jīng)過壓力傳感器S2.1測壓和由高壓伺服閥Y2.1按照儀器設(shè)定調(diào)節(jié)，與氧氣高壓伺服閥共同輸出混合氣體。

氣路2：輸入空氣經(jīng)過過濾器F1.1和單向閥D1.1，通過減壓器DR1.1將壓力降至2 bar，經(jīng)過三通電磁閥Y1.1和Y1.3，經(jīng)過節(jié)點4、節(jié)點4a與安全閥Y3.1連接。

氣路3：輸入空氣經(jīng)過過濾器F1.1和單向閥D1.1，通過減壓器DR1.1將壓力降至2 bar，經(jīng)過三通電磁閥Y1.1和Y1.3，經(jīng)過節(jié)點4、節(jié)點5，到達限流器R4.1，通過節(jié)點5a連接到PEEP閥，并通過節(jié)點7、節(jié)點7a與呼出閥相連。

氣路4：輸入空氣經(jīng)過過濾器F1.1和單向閥D1.1，通過減壓器DR1.1將壓力降至2 bar，經(jīng)過三通電磁閥Y1.1和Y1.3，經(jīng)過節(jié)點4、節(jié)點5，經(jīng)過氣阻R1.1限流后，與呼出部分壓力傳感器S6.2連接。

1.2 氧氣氣路

氣路1：輸入氧氣經(jīng)過過濾器F1.2和單向閥D1.2，通過節(jié)點2到達氣體混合模塊，經(jīng)過壓力傳感器S2.2測壓和由高壓伺服閥Y2.2按照儀器設(shè)定調(diào)節(jié)，與空氣高壓伺服閥共同輸出混合氣體。

氣路2：輸入氧氣經(jīng)過過濾器F1.2和單向閥D1.2，通過減壓器DR1.2將壓力降至2 bar，經(jīng)過三通電磁閥Y1.1和Y1.4，經(jīng)過節(jié)點6以及氣阻R1.2，通過節(jié)點6a與霧化裝置相連。

氣路3：輸入氧氣經(jīng)過過濾器F1.2和單向閥D1.2，通過減壓器DR1.2將壓力降至2 bar，經(jīng)過三通電磁閥Y1.1和Y1.2，經(jīng)過節(jié)點3、氣阻R1.3、節(jié)點3b和氣阻R3.1與閥Y3.3相連。

1.3 吸氣相氣體流路

根據(jù)儀器設(shè)定的呼吸頻率、吸氧濃度、潮氣量、吸氣壓力等，空氣和氧氣經(jīng)過氣體混合模塊，通過空氣、氧氣高壓伺服閥Y2.1和Y2.2調(diào)節(jié)后，氣體到達氧電池傳感器S3.1以及安全閥D3.3，到達三通閥Y6.1以及吸氣壓力傳感器S6.1，最后達病人吸入端。當對氧電池傳感器進行定標時，由氧氣流路經(jīng)過電磁閥Y1.2、氣阻1.3、氣阻3.1為氧電池標定提供純氧，并關(guān)閉Y3.3，以確保在定標氧電池傳感器時不影響呼吸機使用。

1.4 呼氣相氣體流路

當完成吸氣相后，開始呼氣相?？諝庋鯕飧邏核欧yY2.1和Y2.2此刻關(guān)閉，停止送氣。PEEP閥打開并調(diào)整至儀器設(shè)定值。呼出閥Y5.1打開，病人呼出端氣體通過單向閥D5.1和流量傳感器S5.1排出機器外。

1.5 緊急通氣

當呼吸機發(fā)生氣源或電源故障時，為了保證病人安全，安全閥Y3.1打開，空氣從過濾器F3.1，經(jīng)過單向閥D3.1進入呼吸回路，確?；颊呖梢院粑髀吠〞常粫?dǎo)致窒息的發(fā)生[2]。

2 利用氣路圖進行故障排除

2.1 氧氣標定失敗原因分析

氧濃度監(jiān)測原理：當含氧氣體通過氧電池的時候，氧電池會產(chǎn)生電流。在壓力和溫度不變的情況下，氧電池產(chǎn)生的電流與通過氧電池的氣體中氧濃度呈現(xiàn)出一定的線性關(guān)系。通過測量氧電池產(chǎn)生電流的大小，可以確定通過氧電池的氣體氧濃度。但首先要進行氧電池標定，也就是確定純氧所對應(yīng)的氧濃度[3]。

氧電池定標氣路原理：當啟動氧氣標定時，Y1.1將切換到氧氣一路，關(guān)閉空氣一路。與此同時，Y1.2打開。氧氣通過氣阻R1.3、R3.1以及閥Y3.3進入到氧電池S3.1中，同時將Y3.3的膜片向下壓，防止通氣氣體進入到氧電池中去[4]。所以在進行標定的同時，呼吸機可以進行正常通氣。氧氣在經(jīng)過氣阻R1.3后。一部分通過氣阻R3.1進入到氧電池中去，另一部分經(jīng)過氧電池后，通過Y3.2排出，不會影響正常通氣的氧氣濃度。標定結(jié)束后，Y1.2關(guān)閉，Y3.3的膜片處于正常位置，供氣氣體進入到氧電池中，繼續(xù)對通氣氣體進行氧濃度監(jiān)測。

Y1.1是空氧轉(zhuǎn)換開關(guān)，當氧定標氣路回路上Y1.1出現(xiàn)故障，那么其空氧轉(zhuǎn)換也會出現(xiàn)異常，將會直接導(dǎo)致標定的基準電壓不準確影響定標結(jié)果?？梢詫1.1進行測試。打開呼吸機，設(shè)定氧濃度為60%，先用純氧做一次氧濃度標定，然后接上空氣氣源，再做一次氧濃度定標，如果兩個值相近，則可證明Y1.1空氧轉(zhuǎn)換開關(guān)正常。如果數(shù)值相差較大，則有可能是Y1.1轉(zhuǎn)換時存在漏氣，則需要更換Y1.1空氧轉(zhuǎn)換閥。

Y1.2是控制氧標定的氣體進入的開關(guān)。如果Y1.2出現(xiàn)故障，那么在標定的狀態(tài)下，用于標定氧濃度的氣體將無法經(jīng)氧標定回路而進入，導(dǎo)致氧標定失敗，從而導(dǎo)致氧濃度監(jiān)測的失靈或不準確。

氣阻R1.3、R3.1可以限制氧標定氣體的流速和壓力，通過該氣阻后的氣流參數(shù)將發(fā)生改變，當該氣阻發(fā)生故障時會影響到標定時所存儲的基準電壓參數(shù)，從而可能會導(dǎo)致標定失敗或者是監(jiān)測失靈。如果氣阻故障，只能更換該故障的氣阻。

Y3.3的閥片是將氧標定倉和通氣回路相阻隔以完成對純氧的標定，而當處于非氧標定的狀態(tài)時，Y3.3閥片打開，空氧混合后給病人的吸入氣體就可以做氧濃度監(jiān)測。當進行氧標定的時候，如果閥有破損漏氣，無法形成通氣回路阻隔，那么就會有部分混和后的氣體漏入氧標定倉，導(dǎo)致用于標定的氣源的氧濃度偏低，從而導(dǎo)致之后在使用過程中監(jiān)測出來的氣道氧濃度高于所設(shè)置的氧濃度。解決該問題的方法是檢查“工”字型閥片，一般由使用時間較長導(dǎo)致老化密閉不完全導(dǎo)致，可以直接更換閥片上的膜片。

2.2 流量監(jiān)測失靈故障原因分析

流量傳感器監(jiān)測原理：采用恒溫熱電阻絲風速計原理。流量傳感器內(nèi)有2根鉑金絲，工作時鉑金絲恒溫在180℃。當患者呼出氣體經(jīng)過鉑金絲時，引起溫度下降，儀器會根據(jù)溫度變化測出流速，同時換算出患者呼出潮氣量及相應(yīng)參數(shù)[5]．

呼吸氣路原理：空氣和氧氣經(jīng)過氣體混合模塊，通過空氣、氧氣高壓伺服閥Y2.1和Y2.2調(diào)節(jié)后，氣體到達氧電池傳感器S3.1以及安全閥D3.3，到達三通閥Y6.1以及吸氣壓力傳感器S6.1，最后到達病人吸入端，完成吸入相并開始呼氣相?？諝庋鯕飧邏核欧yY2.1和Y2.2此刻關(guān)閉，停止送氣。PEEP閥打開并調(diào)整至儀器設(shè)定值。呼出閥Y5.1打開，病人呼出端氣體通過單向閥D5.1和流量傳感器S5.1排出機器外。

流量傳感器S5.1位于呼吸回路末端，在傳感器上容易附著水汽雜質(zhì)，特別是在霧化治療時容易產(chǎn)生藥物結(jié)晶，會直接影響傳感器的工作，縮短其使用壽命。當發(fā)生傳感器故障時首先檢查故障傳感器金屬絲有無斷裂，當發(fā)現(xiàn)有雜質(zhì)附著于傳感器金屬絲表面可能導(dǎo)致監(jiān)測故障時，可將傳感器放入蒸餾水浸泡30 min，再放入75%酒精浸泡30 min，晾干備用，切忌不可流水直接沖洗。建議當呼吸機給患者做藥物霧化，暫時關(guān)閉流量監(jiān)測，取下流量傳感器。霧化結(jié)束后再裝回流量傳感器，避免鉑金絲上有太多藥粉粘附。

呼出閥Y5.1故障，可對呼出閥進行檢查，取下呼氣閥，旋下蓋子，仔細檢查膜片是否有雜質(zhì)結(jié)塊和破損裂口。如有雜質(zhì)結(jié)塊需及時沖洗干凈并晾干，如有破損應(yīng)當及時更換。將呼出閥安裝好，應(yīng)當啟動呼吸機重新自檢，通過后才能使用[6]。

HPSV（Y2.1和Y2.2）閥故障。HPSV負責將空氣和氧氣按設(shè)定值配比混合，如果HPSV泄漏，吸入相時會有比正常多的氣體進人呼吸回路引起報警。如果呼吸機在送氣中出現(xiàn)相關(guān)異常，可以考慮檢查高壓伺服閥。將呼吸機電源關(guān)閉，拔掉空氣源接頭，氧氣源依然接好，取一杯清水，將連接在呼吸機呼出口的螺紋管末端浸入杯中，發(fā)現(xiàn)杯子里有氣泡冒出；然后再拔掉氧氣源接頭，空氣源連接好，取一杯清水，將連接在呼吸機呼出口的螺紋管末端浸入杯中，發(fā)現(xiàn)杯子里沒有氣泡冒出。由此確定氧氣閥漏氣。漏氣，一般由閥使用時間長、磨損老化所引起，一般無法維修需要更換。

3 總結(jié)

總結(jié)多年來的呼吸機檢修經(jīng)驗，醫(yī)學(xué)工程師應(yīng)該首先掌握呼吸機的氣路原理及氣路涉及各部件的主要功能；日常工作中要加強對呼吸機的保養(yǎng)，采取相應(yīng)的預(yù)防措施，減少同類故障的發(fā)生。

[1] 張原原,任繼濤．EVITA呼吸機氧濃度檢測失靈故障解析方案[J]．醫(yī)療裝備,2011,24(7):92-93．

[2] 姚新琴．麻醉機呼吸機的原理及常見故障分析[J]．醫(yī)療衛(wèi)生裝備,2009,30(9):125．

[3] 陳華山．德爾格Evita 2 dura呼吸機結(jié)構(gòu)原理和故障分析[J]．醫(yī)療裝備,2012,25(6):44-46．

[4] 鄭駿,陳立峰,李均,等．氣體模式設(shè)置對呼吸機質(zhì)量控制影響的研究[J]．中國醫(yī)療設(shè)備,2013,28(8):58-60．

[5] 馬朝輝．麻醉呼吸機通氣原理概述及常見漏氣故障的排除[J]．計量與測試技術(shù),2009,(9):31．

[6] 黃安家．呼吸機故障維修兩例[J]．科技與企業(yè),2012,(17):294．

Gas Circuit Principle and Troubleshooting of Draeger Evita Series Ventilators

GUO Fang-da

Department of Equipment, Ningbo Medical Treatment Center Lihuili Hospital, Ningbo Zhejiang 315041, China

TH789

B

10.3969/j.issn.1674-1633.2014.06.051

1674-1633(2014)06-0140-03

2013-11-12

作者郵箱：guofangda@hotmail．com