PB840呼吸機結(jié)構(gòu)性能及維護淺析

蔡東江

(惠州市第一人民醫(yī)院 醫(yī)學(xué)工程部，廣東 惠州 516000)

呼吸機是重要的搶救治療設(shè)備，被醫(yī)院廣泛地應(yīng)用于臨床的急救與重癥監(jiān)護中，同時，也是臨床使用高風(fēng)險的設(shè)備，呼吸機的維護與使用直接關(guān)系到患者的病情恢復(fù)。本文著重介紹PB840呼吸機的結(jié)構(gòu)及性能，同時結(jié)合工作中碰到的實際故障，理順分析檢修思路并總結(jié)出一維修流程，以期為同行們維修工作提供參考依據(jù)。

PB840呼吸機是美國泰科 (Puritan Bennett)公司生產(chǎn)的，是一款高性能、較先進的機型，不少大型三甲醫(yī)院都在使用這款設(shè)備，市場的占有率比較高。它適用于嬰兒、兒童和成人各個年齡段，具有直觀的可視化用戶操作界面、先進的氣路模塊化的設(shè)計、可對軟件和功能進行升級等特點，總的來說，功能比較齊全，技術(shù)特點突出，能滿足臨床更廣泛、更高要求的應(yīng)用［1］。

1 基本結(jié)構(gòu)和主要部件

PB840呼吸機的一大特點就是它的模塊化的設(shè)計，拆裝比較容易，便于維修和維護。主要由四部分組成:

(1)圖形用戶界面GUI(Graphics User Interfaces)，分為上下兩個顯示屏，獨立工作，均為觸摸屏設(shè)計，上半部是顯示波形、報警提示、錯誤代碼、自檢結(jié)果、機器部件代碼等信息，下半部為操作區(qū)，進行病人參數(shù)設(shè)置、報警參數(shù)設(shè)置、SST和EST檢測操作等，右側(cè)為報警指示燈與運行狀況指示燈，下方為操作面板［2］。

(2)呼吸輸送系統(tǒng)BDU(Breath Delivery U-nit)，分為吸氣模塊、呼氣模塊、控制模塊以及電源模塊［3］。

(3)后備電源系統(tǒng)BPS(Backup Power Source)，交流電壓低或丟失時，自動提供后備供電，保證供電至少30min;連接交流電時，自動充電，備在斷電時使用。

(4)空氣壓縮機，負(fù)責(zé)提供正壓空氣，為選購件。如醫(yī)院有中央供氣，可以不用購買。

機器主要部件由吸氣模塊組件與呼氣模塊組件組成:(1)吸氣模塊組件:減壓閥、比例電磁閥(PSOLS)、安全閥 (SV)、校零電磁閥、氧氣傳感器、壓力傳感器、流量傳感器等。(2)呼氣模塊組件:校零電磁閥、壓力傳感器、流量傳感器、呼氣閥等［4］。

2 主要的性能與特點

2.1 雙CPU技術(shù)

有兩個獨立的中央處理器，一個CPU負(fù)責(zé)圖像用戶界面GUI，處理參數(shù)指令和設(shè)置，并將其存儲于機器儲存器內(nèi);同時檢測BDU發(fā)送過來的采集信號是否工作正常［5］。另一個CPU負(fù)責(zé)呼吸輸送系統(tǒng)BDU，處理存儲器內(nèi)的數(shù)據(jù)參數(shù)，根據(jù)參數(shù)驅(qū)動機器對病人進行呼吸控制，并采集相關(guān)信號送 GUI檢測［7］。

采集的信號包括吸氣、呼氣壓力、呼氣閥電流、流量傳感器電流、還有呼吸模式、呼吸回路壓力上限、呼吸相、自動校零補償、吸氣時間、吸氣平臺時間氣道壓力等［8］。任何新的指令或參數(shù)都通過BDU CPU和GUI CPU之間進行傳輸，兩個CPU不間斷的參與參數(shù)的確認(rèn)和監(jiān)測，持續(xù)的檢測設(shè)備氣路和電路的工作情況，由于兩個CPU獨立工作，有效的避免了發(fā)生單一故障而出現(xiàn)設(shè)備癱瘓的情況，保證上機病人的安全。其工作指令流程，如圖1所示。

圖1 工作指令流程圖

2.2 三大自檢功能，保證設(shè)備正常、安全地工作

(1)上電自檢POST(power on self test)。每次開機時，POST會自動運行，無需人為干預(yù)，對設(shè)備的電路、部件的狀況進行檢測，如正常自動進入操作界面，等待操作者進行參數(shù)設(shè)置，如檢測到機器有故障，會出現(xiàn)相應(yīng)錯誤代碼報錯，提醒需要維修，設(shè)備此時無法使用。

(2)快速自檢SST(short self test)。主要是檢測流量傳感器、管路漏氣和阻力、順應(yīng)性等，是在病人回路發(fā)生變化或更換管路時進行，需要操作者少量參與，一般由科室設(shè)備使用者進行。

(3)擴展自檢EST(extended self test)。對設(shè)備的各項指標(biāo)參數(shù)進行檢測，同時需要一標(biāo)準(zhǔn)測試管路，一般是在設(shè)備出現(xiàn)故障時進行，由維修人員進行操作，通過EST設(shè)備會針對故障出現(xiàn)代碼報錯，通過查詢維修手冊，維修人員可以快速的診斷出設(shè)備的故障點，大大節(jié)省維修時間。

2.3 具有可升級的潛力

主板上有三個擴展插槽;軟件芯片鑰匙人性化的設(shè)計，插拔方便。根據(jù)臨床使用的需求，在插槽上加裝板卡，對芯片軟件進行相應(yīng)更新，輕松的實現(xiàn)功能的升級。

2.4 內(nèi)置標(biāo)準(zhǔn)波形功能

操作者可以通過界面，直接選擇顯示不同曲線，包括壓力－時間曲線、流速－時間曲線、容量－時間曲線和壓力－容量環(huán)曲線，通過曲線能清晰的監(jiān)測呼吸參數(shù)的準(zhǔn)確性，方便的計算出高低反折點及患者吸氣區(qū)面積，同時可凍結(jié)圖形及改變刻度大小，便于臨床分析［9］。

3 設(shè)備故障檢修案例

設(shè)備出現(xiàn)故障，工程師到現(xiàn)場維修。由于呼吸機的特殊性，建議工程師維修時，將機器脫機，接上模擬肺進行維修，切記不可連接病人維修，以免發(fā)生不必要的醫(yī)療事故。經(jīng)過多年工作總結(jié)，歸納出一套呼吸機維修流程。具體如下:首先記錄機器的故障現(xiàn)象及故障代碼;運行SST及EST，視是否通過檢測;根據(jù)故障代碼，查詢維修手冊，判斷機器產(chǎn)生故障原因;更換相應(yīng)部件，運行EST，判斷故障是否排除，如圖2所示。PB804呼吸機具有強大的自檢功能，同時提供錯誤代碼，給工程人員維修及保養(yǎng)設(shè)備提供了很好的幫助。據(jù)統(tǒng)計，EST自檢可以解決設(shè)備使用中70%的故障，要求工程師能熟練掌握設(shè)備自檢操作方法，這樣能起到事半功倍的效果。

圖2 設(shè)備檢修流程圖

3.1 故障案例一

(1)故障現(xiàn)象。設(shè)備在運行中報錯Bad expiratory flow，故障代碼:KB0002。

(2)分析和檢修。設(shè)備運行EST通過，恢復(fù)正常，將流量報警上限值設(shè)高后再使用觀察，一個月后出現(xiàn)相同故障。再次運行EST，設(shè)備又恢復(fù)正常。一個月后，相同故障再次出現(xiàn)。首先，排除系統(tǒng)軟件故障，運行漏氣測試 ［Leak Test］排除管路漏氣故障之后，初步判斷呼出端流量傳感器工作異常，嘗試更換呼出端流量傳感器，再次運行EST校準(zhǔn)后，機器恢復(fù)正常。經(jīng)持續(xù)觀察，該設(shè)備使用3個月以上，未出現(xiàn)上述故障現(xiàn)象，故障排除。

3.2 故障案例二

(1)故障現(xiàn)象。呼吸機運行中，偶爾自動彈出靜音功能。故障代碼:ZB0052。

(2)分析與檢修。在按壓其他按鍵時機器不響應(yīng)。靜音功能結(jié)束以后，機器又恢復(fù)正常，但不久又出現(xiàn)而且高度報警并報ZB0052故障代碼，運行EST后按鍵測試不能通過。查看錯誤代碼，提示KEY BOARD故障引起的。跟廠家聯(lián)系咨詢，回復(fù)是需要更換鍵盤電路板 (KEY BOARD)，報價1.3萬元人民幣。為節(jié)省開支及維修時間，嘗試自行維修。首先，把整個KEY BOARD組取下來，小心地把KEY BOARD上用膠水粘起來的兩層面板分開，清楚的看到靜音鍵的兩片金屬彈片位置有所偏離，然后將其復(fù)位，并把分離開的面板原樣復(fù)合。開機運行EST通過，機器運行正常，故障排除，節(jié)省配件費1.3萬元。

3.3 故障案例三

(1)故障現(xiàn)象。設(shè)定的潮氣量數(shù)值與實際顯示潮氣量數(shù)值不一致，有大約25%的偏差，機器并無報警。

(2)分析與檢修。首先，檢查呼吸管路是否漏氣，發(fā)現(xiàn)管路無漏氣，懷疑是否呼出端流量傳感器故障。進人維修模式，對呼出端流量傳感器(Flow Sensor)進行校準(zhǔn)，校準(zhǔn)通過，傳感器沒有明顯故障。運行EST，其中進行到流量傳感器交叉測試 (Flow Sensor Cross Check Test)這一步驟時，機器測試參考值與實際測量值有較大的誤差，經(jīng)仔細(xì)檢查，發(fā)現(xiàn)故障由呼出端流量傳感器老化所致，更換流量傳感器，故障排除。

3.4 故障案例四

(1)故障現(xiàn)象。機器開機報錯POST failed。故障代碼:KB0030。

(2)分析與檢修。查詢故障手冊，故障代碼提示呼吸機安全閥超出范圍。運行EST，其中Gas Supply/SV Test測試失敗，提示安全閥測試壓力低于正常范圍 (108～128cmH2O)。經(jīng)檢查發(fā)現(xiàn)，安全閥的壓力釋放閾值發(fā)生變化，可以通過調(diào)節(jié)安全閥的固定軸深淺達到正常的壓力范圍。在原來的位置做好標(biāo)記，慢慢調(diào)節(jié)安全閥固定軸的深淺，改變安全閥壓力釋放值。每調(diào)節(jié)一次，都要重新做EST檢查。直到將壓力調(diào)節(jié)到115cmH2O左右為佳，再次運行EST，反復(fù)調(diào)節(jié)、檢測，EST通過，故障排除。

3.5 故障案例五

(1)故障現(xiàn)象。設(shè)備報錯 CALIBRATION FLOW SENSOR FALLED。

(2)分析及檢修。運行EST，通過。查看流量傳感器的各項數(shù)據(jù)未發(fā)現(xiàn)異常。重新定標(biāo)流量傳感器，還是出現(xiàn)O2OFFSET OUT OF RANGE。重新運行EST，查看流量傳感器數(shù)據(jù)，發(fā)現(xiàn)5L/min時呼氣流量傳感器有5.13L/min，有一點偏差。用酒精清潔呼出端流量傳感器后，故障依舊。對調(diào)空氣端流量傳感器與氧氣端流量傳感器后，定標(biāo)流量傳感器，故障依舊;對調(diào)空氣比例電磁閥與氧氣比例電磁閥，故障依舊;將所有配件重新恢復(fù)原來位置后，找來鋼瓶氧氣，將O2輸出壓力調(diào)到0.4Mpa，重新運行CALLBRATION FLOW SENSOR，顯示定標(biāo)通過。運行EST通過。設(shè)備恢復(fù)正常。分析:該故障可能是中心供氧壓力不穩(wěn)定引起。

4 總結(jié)

據(jù)統(tǒng)計，呼吸機故障與呼吸機使用不當(dāng)直接有關(guān)的占70%，其中氣源 (包括壓縮機)問題為22%，呼吸回路 (包括濕化器)為14%，參數(shù)設(shè)置不當(dāng)為23%，報警處理不當(dāng)為11%［10］。這就要求使用者要了解設(shè)備的性能，熟練掌握操作方法，同時定期做維護，減少不必要的人為故障發(fā)生。在使用過程中，應(yīng)保持顯示屏的干凈整潔，無異物，否則會出現(xiàn)觸摸阻斷報警;使用空氣壓縮機，要定期清潔或更換空壓機空氣過濾器;使用中心供氣，要注意保證壓縮氣體符合使用標(biāo)準(zhǔn);定期清洗呼出閥的空氣濾網(wǎng)，否則過濾網(wǎng)灰塵堵塞，易引起氣體不暢，出現(xiàn)報錯;如管路類型改變，在連接病人之前，需進行SST檢測，測定管路順應(yīng)性、阻力和吸氣端、呼氣端過濾器阻力大小，以及管路是否漏氣等，保證設(shè)備能正常使用。更換流量傳感器維修后，除運行SST及EST檢測外，建議用氣體流量檢測儀進行性能檢測，通過后方可投入使用。實行周期性的性能檢測，確保設(shè)備性能正常。

設(shè)備出現(xiàn)故障，要求我們工程師針對故障現(xiàn)象冷靜分析，理順?biāo)悸?，按照設(shè)備檢修流程操作，根據(jù)系統(tǒng)報錯信息，從外置部件到內(nèi)置部件，從軟件到硬件，逐一地進行故障排查和分析。故障排除后，進行 SST及 EST檢測，確保設(shè)備工作性能正常。

維修工作是一個不斷總結(jié)、不斷積累的過程，工程師要掌握分析及檢修方法，善于運用設(shè)備自身的檢測功能，協(xié)助診斷，提高維修工作的時效性。這樣，才能為臨床提高更堅實的技術(shù)保障。

［1］蔡東江.PB－840呼吸機結(jié)構(gòu)與功能淺析 ［J］.醫(yī)療裝備，2010，11:5－7.

［2］王義輝.呼吸機的基本原理、技術(shù)參數(shù)和選購 ［J］.醫(yī)療設(shè)備信息，2006，21(2):35－36

［3］金濤.泰科PB840呼吸機結(jié)構(gòu)分析與故障維修 ［J］.中國醫(yī)療設(shè)備，2010，25(4):115.

［4］張璐.泰科PB840呼吸機的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)及故障檢修 ［J］.醫(yī)療裝備，2011，26(6):113－115.

［5］PB－840Ventilator service manual， Mallinckrodt Inc，U.S.A

［6］劉坤濤.PB系列呼吸機故障和排除 ［J］.醫(yī)療裝備，2011，24(5):73.

［7］張寶剛.泰科Pb840呼吸機故障維修二例 ［J］.醫(yī)療裝備，2010，25(9):132.

［8］范明利.PB840呼吸機氣路故障維修淺析 ［J］.醫(yī)療衛(wèi)生裝備，2010，31(9):139.

［9］沈益督.美國PB840呼吸機故障分析及維修［J］.醫(yī)療裝備，2011，24(12):82.

［10］潘志東，等.PB840呼吸機的維護與故障排除 ［J］.中國醫(yī)學(xué)裝備，2012，9(3):81－82.