紐邦E360呼吸機(jī)的氣路系統(tǒng)介紹及常見故障分析

楊 強(qiáng)

(民航總醫(yī)院 設(shè)備處,北京 100123)

紐邦E360呼吸機(jī)的氣路系統(tǒng)介紹及常見故障分析

楊 強(qiáng)

(民航總醫(yī)院 設(shè)備處,北京 100123)

本文詳細(xì)介紹了紐邦E360呼吸機(jī)氣路系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和工作原理，并對(duì)醫(yī)院5臺(tái)E360呼吸機(jī)投入使用以來發(fā)生的常見故障進(jìn)行了分析總結(jié)。

呼吸機(jī)；伺服閥；流量傳感器；電磁閥

E360呼吸機(jī)是美國紐邦公司現(xiàn)主推的機(jī)型，它是一款專門為嬰兒、兒童和成人患者提供有創(chuàng)或無創(chuàng)通氣支持的通氣機(jī)。E360具備有兩個(gè)伺服閥氣體輸送系統(tǒng)，一個(gè)伺服閥系統(tǒng)控制有活動(dòng)性的呼出閥，另一個(gè)伺服閥系統(tǒng)包括空氣和氧氣伺服閥分別控制空氧氣體的輸入。電子控制氣體混合輸入系統(tǒng)優(yōu)于傳統(tǒng)的氣動(dòng)混合器，雙伺服閥電子控制系統(tǒng)在氧濃度設(shè)置改變時(shí)立刻做出反應(yīng),而傳統(tǒng)的氣動(dòng)混合器必須耗盡氣體以持續(xù)輸送精確的氧濃度。我院從2007年購入第一臺(tái)E360至今共買了有五臺(tái)，通過多年的維修接觸，對(duì)其有了比較深刻的了解。以下就該設(shè)備的氣路系統(tǒng)進(jìn)行詳細(xì)的介紹，并對(duì)這六年來該設(shè)備發(fā)生的常見故障進(jìn)行分析總結(jié)，希望能對(duì)使用該呼吸機(jī)的同行起到幫助。

1 氣路系統(tǒng)

1.1 氣路系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)

E360氣路系統(tǒng)結(jié)構(gòu)如下圖所示(見圖1)，粗箭頭就是氣體的流向。其中虛線的下半部分是吸氣系統(tǒng)，上半部分是呼氣系統(tǒng)。主要組成部分可以用三、三、四、四、五來概括，即三個(gè)伺服閥、三個(gè)流量傳感器、四個(gè)壓力調(diào)節(jié)閥、四個(gè)電磁閥、五個(gè)壓力傳感器，這些部件分布在氣路系統(tǒng)各個(gè)關(guān)鍵位置精確的控制呼吸機(jī)的運(yùn)行。

1.2 氣路系統(tǒng)的工作原理

空氣和氧氣通過各自的過濾器，過濾掉氣體中的雜質(zhì)和水汽。然后進(jìn)入壓力減壓閥，把氣體的壓力減到15.5psi，通過減壓閥出來的空氧氣體分別由壓力傳感器對(duì)其壓力進(jìn)行測(cè)量，以確定壓力是否在要求范圍，當(dāng)測(cè)得的壓力小于8.5psi時(shí)就報(bào)氣源丟失。氣體從減壓閥出來由兩個(gè)伺服閥根據(jù)系統(tǒng)控制信號(hào)分別對(duì)空氧氣體流量進(jìn)行控制，該伺服閥屬于電氣伺服閥，原理是根據(jù)輸入電流的大小來控制通過氣體的流量。控制系統(tǒng)通過校準(zhǔn)程序建立一個(gè)電流大小和氣體流量一一對(duì)應(yīng)的關(guān)系表，通過該表就可以快速的調(diào)節(jié)氣體流量。每個(gè)伺服閥都有屬于自己的關(guān)系表，因此在更換伺服閥之后需要重新作校準(zhǔn)建立新的關(guān)系表。通過伺服閥調(diào)節(jié)出來的空氧氣體分別由流量傳感器對(duì)其流量進(jìn)行測(cè)量。這兩個(gè)流量傳感器屬于熱絲式流量傳感器，其基本原理是將金屬絲放在被測(cè)氣流中，通過電流加熱金屬絲，使其溫度高于流體的溫度，當(dāng)被測(cè)氣體流過熱絲時(shí)，將帶走熱絲的一部分熱量，使熱絲溫度下降，熱絲在氣體中的散熱量與流速有關(guān)，散熱量導(dǎo)致熱絲溫度變化，從而引起電阻變化，流速信號(hào)即轉(zhuǎn)變成電信號(hào)，經(jīng)適當(dāng)?shù)男盘?hào)變換和處理后測(cè)量出氣體的流量大小。空氧氣體在通過流量傳感器測(cè)量后進(jìn)入空氧混合器中混合變成一路符合設(shè)定參數(shù)的混合氣體，氧電池對(duì)混合氣體氧濃度進(jìn)行測(cè)量，然后進(jìn)入吸氣閥。在吸氣閥位置連接有一個(gè)壓力傳感器對(duì)輸出混合氣體的壓力進(jìn)行測(cè)量，最后混合氣體輸入到患者肺內(nèi)，以上就是整個(gè)吸氣系統(tǒng)。

圖1 E360呼吸機(jī)的氣路系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

患者呼出的氣體通過呼吸管路進(jìn)入呼氣閥，再通過流量傳感器進(jìn)入大氣，流量傳感器測(cè)量呼出氣體的流量，呼出氣體的壓力是在呼氣閥位置通過校零電磁閥和壓力傳感器進(jìn)行測(cè)量。該呼氣閥為主動(dòng)呼氣閥，閥的開合和peep的控制是通過呼氣伺服閥文氏管射流組件進(jìn)行控制?？昭鯕怏w在送入減壓閥之前就由一個(gè)小管路連接到一個(gè)空氧切換電磁閥，然后通過呼氣壓力調(diào)節(jié)閥，進(jìn)入呼氣伺服閥，作為文氏管的工作流體。文氏管組件的引射氣流是由消聲器提供，該消聲器可以迅速的釋放呼氣閥的壓力。文氏管產(chǎn)生的高速氣流作用于呼氣閥后面正中的端口，從而驅(qū)動(dòng)呼氣閥的開合和控制peep的壓力。其中呼氣閥的驅(qū)動(dòng)壓力由壓力傳感器在呼氣伺服閥的輸出端進(jìn)行測(cè)量,以上是整個(gè)呼氣系統(tǒng)。

安全控制系統(tǒng)由安全釋放電磁閥和減壓閥組成。作用于呼氣伺服閥的氣體通過一路氣管經(jīng)過安全釋放電磁閥和減壓閥作用于吸氣閥位置的安全閥，正常情況下由于作用氣體安全閥是閉合的。當(dāng)呼吸機(jī)出現(xiàn)故障時(shí)，作用氣體通過安全釋放電磁閥排到大氣，這樣作用于安全閥的驅(qū)動(dòng)壓力消失，安全閥打開，病人呼吸回路和大氣相通，保證病人的呼吸。同時(shí)該路氣體還作用于呼氣壓力測(cè)量模塊，為其提供反向小氣流，阻止氣體中的雜質(zhì)和水汽對(duì)傳感器造成損壞。

2 常見故障

2.1 人為故障

人為故障主要是參數(shù)設(shè)置不合理和人機(jī)對(duì)抗引起機(jī)器報(bào)警，人機(jī)對(duì)抗實(shí)際也是由于參數(shù)的設(shè)置不合理引起患者的抵觸導(dǎo)致的。

表1 三種故障的故障次數(shù)及故障率

如果觸發(fā)壓設(shè)置的太低，或太高，又或者呼吸頻率設(shè)置不合適這些都會(huì)引起患者的不適，導(dǎo)致人機(jī)對(duì)抗引發(fā)機(jī)器報(bào)警。因此在設(shè)置呼吸參數(shù)要根據(jù)患者的病情調(diào)節(jié)合理的值，而且呼吸參數(shù)應(yīng)該根據(jù)患者的病情隨時(shí)調(diào)整。

有時(shí)候呼吸機(jī)報(bào)警并不是機(jī)器真有故障，而是由于呼吸參數(shù)調(diào)整了但報(bào)警參數(shù)卻沒有相應(yīng)的調(diào)整。一般高/低分鐘通氣量和高/低氣道壓報(bào)警時(shí)，如果設(shè)置的呼吸參數(shù)和監(jiān)測(cè)參數(shù)都沒問題那就是報(bào)警參數(shù)設(shè)置有問題，需要調(diào)整報(bào)警參數(shù)。

有一臺(tái)E360在接上模肺試機(jī)時(shí)報(bào)氣道壓低于peep，但機(jī)器監(jiān)測(cè)的壓力明顯高于peep。經(jīng)觀察發(fā)現(xiàn)在報(bào)警參數(shù)設(shè)置中氣道低壓值設(shè)的是5cmH2O，而peep值給的是12cmH2O，氣道低壓限值低于peep，所以會(huì)報(bào)氣道壓低于peep。只需要把氣道低壓限值設(shè)置高于12cmH2O就可以。

2.2 機(jī)械故障

機(jī)械故障主要集中在空壓機(jī)、氧電池和呼出流量傳感器。空壓機(jī)的故障主要有漏氣和泵芯故障。典型故障有兩例：一例是壓縮機(jī)壓力上升慢，并且不能到綠區(qū)，拆開壓縮機(jī)外殼聽見里邊有明顯的漏氣聲，觀察發(fā)現(xiàn)本來固定好的儲(chǔ)氣罐松動(dòng)傾斜導(dǎo)致接口漏氣，重新固定好故障排除。還有一例是打開壓縮機(jī)設(shè)備帶就跳閘，并且壓縮機(jī)背面保護(hù)開關(guān)彈出，把保護(hù)開關(guān)按進(jìn)去合上閘開機(jī)再試還是一樣。在試第三次時(shí)還沒打開壓縮機(jī)就跳閘，用萬用表測(cè)量火線和地線短路，查找線路發(fā)現(xiàn)在壓縮機(jī)出氣端的溫度保護(hù)開關(guān)被擊穿導(dǎo)致連接開關(guān)的火線和開關(guān)外殼導(dǎo)通，而開關(guān)外殼和機(jī)器外殼是連通的，所以火線會(huì)和地線短路。更換溫度保護(hù)開關(guān)再開機(jī)沒問題，讓科室繼續(xù)使用。但在使用兩天后又出現(xiàn)壓縮機(jī)停機(jī)，不能開機(jī)，等半個(gè)多小時(shí)又可以啟動(dòng)。壓縮機(jī)內(nèi)部散熱沒問題，懷疑泵芯故障，泵芯里還有個(gè)溫度保護(hù)開關(guān)，當(dāng)泵芯過熱時(shí)就會(huì)自動(dòng)停止。因機(jī)器還在保內(nèi)，于是找廠家更換一新的泵芯，一直使用到現(xiàn)在也沒有出現(xiàn)問題。氧電池和呼出流量傳感器都是消耗品。氧電池壽命一般是1-2年，當(dāng)報(bào)氧濃度錯(cuò)誤時(shí)，可以做氧電池校準(zhǔn)，如果校準(zhǔn)之后還是不行就需要更換新的氧電池。而流量傳感器的壽命取決于使用情況，當(dāng)報(bào)流量傳感器錯(cuò)誤時(shí)也可以先嘗試做校準(zhǔn)，如果校準(zhǔn)能通過就可以繼續(xù)用，否則只能更換。

2.3 呼吸回路故障

呼吸回路的故障比較好判斷，在開機(jī)做管道檢測(cè)時(shí)就可以檢查出來，主要集中在積水杯和濕化罐。積水杯上的圓形密封圈由于消毒老化導(dǎo)致變形，裝上后密封不嚴(yán)漏氣，積水杯細(xì)微裂縫也會(huì)引起漏氣。濕化罐主要是注水口有時(shí)候會(huì)忘了堵上導(dǎo)致漏氣。還有個(gè)注意的地方是呼吸機(jī)機(jī)頭吸氣端的接口是能擰動(dòng)的，有時(shí)候護(hù)士在拔管路的時(shí)候逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)著拔，這樣很容易造成吸氣端接口松動(dòng)引起漏氣。

3 結(jié)論

E360呼吸機(jī)是一款易于使用和維護(hù)的高性能呼吸機(jī)，它的氣路系統(tǒng)設(shè)計(jì)的很好。這么多年以來主機(jī)硬件一直沒有出現(xiàn)過故障，非常的耐用。平時(shí)使用中只要在通氣前做好全面的機(jī)器檢測(cè)，并且針對(duì)患者設(shè)置了正確的呼吸參數(shù)一般就很少會(huì)出現(xiàn)問題。

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2013-12-03

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1002-2376(2014)04-0130-03