PB840呼吸機結構原理及故障分析

陳俊

【摘 要】文章主要介紹了PB840呼吸機的系統(tǒng)結構、組成、氣路系統(tǒng)、電路系統(tǒng)，并分析了3例PB840呼吸機的典型故障及其排除方法。

【關鍵詞】呼吸機；GUI；BDU；EST

【中圖分類號】TH789 【文獻標識碼】A 【文章編號】1674-0688（2017）06-0098-03

PB840呼吸機是PB公司推出的適用于成人、兒童危重和亞危重病人的高性能呼吸機，目前廣泛應用于臨床醫(yī)院，可以滿足醫(yī)院臨床的各種通氣需求。本文介紹了PB840的結構原理，并對3例PB840呼吸機的典型故障進行分析。

1 PB840呼吸機結構原理

1.1 PB840呼吸機組成

PB840呼吸機主要由3個部分組成：圖形用戶界面GUI（graphic user interface）、呼氣輸送系統(tǒng)BDU（breath delivery unit）、后備電源系統(tǒng)BPS（backup power source）。

（1）GUI由GUI CPU板、LED線路板、觸摸框板、背光板、按鍵板、液晶顯示屏（Liquid Crystal Display，LCD）和報警器組成，分為上下2個顯示屏，上半部分屏幕顯示波形圖像、報警提示、參數(shù)顯示、錯誤代碼、機器總運行時間及測試結果等信息；下半部分屏幕為操作區(qū)，可供模式設置、患者參數(shù)設置及報警參數(shù)設置等，其主要作用是接受用戶對呼吸參數(shù)的輸入和對患者監(jiān)測參數(shù)的顯示，同時對BDU進行監(jiān)測和通信。

（2）BDU由吸氣模塊、呼氣模塊、電源模塊、控制模塊組成，其主要作用與功能是提供病人呼吸的氣體并進行監(jiān)測。

吸氣模塊由氣源供應調(diào)節(jié)系統(tǒng)、流量調(diào)節(jié)系統(tǒng)、安全和監(jiān)測系統(tǒng)組成，主要的組件有比例電磁閥、安全閥、氧電池、壓力傳感器、流量傳感器，主要作用是根據(jù)用戶的設置，控制吸氣組件工作，形成一定流速、壓力及呼吸頻率的混合氣流，并監(jiān)測相應的呼吸參數(shù)。

呼氣模塊由加熱監(jiān)測組合、流量傳感器、主動呼氣閥、校零電磁閥、壓力傳感器組成。其主要作用是根據(jù)用戶的設置，控制主動呼氣閥的開啟及關閉，并形成一定的PEEP，同時監(jiān)測呼氣壓力及流量。

（3）BPS由充放電電路板和蓄電池組成，其主要作用是為呼吸機提供后備電源。

PB840呼吸機的工作過程是PB840呼吸機根據(jù)用戶設置，通過計算機精確計算和控制，控制吸氣組件工作，形成一定流速、壓力及呼吸頻率的混合氣流，并監(jiān)測相應的呼吸參數(shù)。經(jīng)過吸氣端過濾器過濾的混合氣體，經(jīng)濕化器加溫、加濕的氣體形成輸入病人的舒適氣體，經(jīng)過患者管路輸送給病人?；颊吆舫龅臍怏w進過呼出端過濾器及集水杯，過濾及收集患者呼出氣體中的水蒸氣、雜質。最后經(jīng)呼出組件根據(jù)用戶的設置，控制主動呼氣閥的開啟及關閉，并形成一定的PEEP，同時監(jiān)測呼氣壓力及流量。具體的工作流程圖如圖1所示。

1.2 PB840呼吸機的系統(tǒng)結構

PB840呼吸機主要由氣路系統(tǒng)和電路系統(tǒng)組成。

（1）氣路系統(tǒng)的作用如下：①提供空氣和氧氣的吸入和呼出通道；②提供壓力過高氣體排放通道；③對吸入通道和呼出通道進行切換；④在電子系統(tǒng)控制下，根據(jù)用戶的設置，產(chǎn)生具有相應壓力及流速變化規(guī)律的氣流。

氣路系統(tǒng)主要由吸氣端組件、患者管路系統(tǒng)、呼氣端組件3個部分組成。？譹？訛吸氣端組件由氣體供應調(diào)節(jié)子系統(tǒng)、流量控制子系統(tǒng)和安全閥、吸氣檢測子系統(tǒng)組成。具體工作流程是外部的氧氣和壓縮空氣經(jīng)過氣體供應調(diào)節(jié)子系統(tǒng)調(diào)節(jié)到合適的工作壓力，同時對氣體進行過濾、除水。流量控制子系統(tǒng)根據(jù)呼吸機設定，氧氣流量傳感器、空氣流量傳感器監(jiān)測氣體流量，由比例電磁閥控制吸氣流速、流速波形、潮氣量、氧濃度、呼吸頻率等呼吸參數(shù)，形成按用戶參數(shù)設定比例氧氣濃度的混合氣體?；旌蠚怏w經(jīng)氧電池、吸氣壓力傳感器監(jiān)測氣體是否符合參數(shù)設定。當系統(tǒng)有導致不安全通氣的硬件、軟件故障或者患者呼氣壓力大于100 cmH2O時安全閥失電打開，安全閥打開后，患者吸氣通道直接接通大氣保護病人。？譺？訛患者管路系統(tǒng)由吸氣端過濾器、呼氣端過濾器、集水杯、濕化器、管路組成，各部分的作用分別是避免人機交叉感染、去除病人呼出氣體中的病菌、去除氣路中的水氣保護呼出端組件、調(diào)節(jié)病人吸入氣體的溫度和濕度。？譻？訛呼出端組件主要是過濾、加熱、測量、控制病人呼出的氣流。

具體的氣路系統(tǒng)原理框圖如圖2所示。

（2）電路系統(tǒng)的作用如下：①接受用戶對呼吸參數(shù)的輸入。②控制氣路系統(tǒng)的工作。③監(jiān)測患者呼吸參數(shù)。④對整個系統(tǒng)進行性能檢測，保證機器正常運轉。

電路系統(tǒng)主要由以下電路組成：AC分配組件、電源、可充電后備電源、Motherboard PCB板、BD CPU PCB板、AI PCB板、GUI板、BDU LED PCB板、BD報警器、吸氣端電子組件板、呼氣端傳感器板、Data key。

2 故障分析與維修

2.1 故障現(xiàn)象1

PB840開機后屏幕不亮，呼吸機高音報警，GUI紅燈報警，無法進行操作。

故障分析與排除：開機屏幕不亮，懷疑GUI部分出現(xiàn)故障。

開機進入EST擴展自檢，所有測試項目均通過，說明呼吸機管路、病人端無漏氣，各傳感器、電源模塊、吸氣模塊、呼氣模塊無問題。退出EST自檢，重新開機后，故障未能排除，還是相同的故障表現(xiàn)。在呼吸機系統(tǒng)診斷信息中顯示的錯誤代碼是ZP0087和UT0002，具體報警信息是“Bus Error/Access Fault”。分析呼吸機能通過EST自檢，只是在重新開機才重復故障，引起故障的原因可能有2個：？譹？訛GUI CPU板在做完EST測試后數(shù)據(jù)存儲出現(xiàn)問題，未能存儲自檢的數(shù)據(jù)，導致主機誤認為EST自檢未能通過。？譺？訛GUI與BDU通信的數(shù)據(jù)線出現(xiàn)故障，導致數(shù)據(jù)未能傳輸?shù)紾UI CPU主板進行保存，導致故障依舊。

根據(jù)以上分析，由于GUI CPU板配件價格較為昂貴，先判斷為第二種原因進行維修。檢查發(fā)現(xiàn)GUI模塊的數(shù)據(jù)線接口有被碰撞的痕跡，拆開數(shù)據(jù)線接頭有松動的跡象，重新連接好數(shù)據(jù)線接頭。開機再次進行EST自檢，呼吸機通過測試，重新開機后呼吸機正常工作。

呼吸機正常工作幾天后，再次重新開機后又出現(xiàn)了相同的故障。此時，再重新連接數(shù)據(jù)線，開機進行EST測試，通過后屏幕依舊不亮。在確認數(shù)據(jù)線良好，無法排除故障，只能更換GUI CPU板。更換GUI CPU板后故障排除，再也未出現(xiàn)同樣的故障。

2.2 故障現(xiàn)象2

PB840呼吸機開機后下半部屏幕花屏。

故障分析與排除：下半部屏幕花屏，GUI部分故障。觀察呼吸機仍能正常工作，沒有報警，檢查下半部的屏幕只是花屏，觸摸屏的各部分仍工作，說明GUI CPU板、GUI母板、觸摸框板正常。有可能是下半部屏幕損壞或數(shù)據(jù)線松動。

打開呼吸機GUI部分，檢查下半部屏幕數(shù)據(jù)線接口，重新連接開機后正常，把數(shù)據(jù)線接口部分用硅膠固定后故障排除。

2.3 故障現(xiàn)象3

PB840呼吸機使用過程中潮氣量偏低，關機重新開機后設備報警“Device Alert”，呼吸機無法正常使用。

故障分析與排除：潮氣量偏低可能是由于以下2點引起：一是呼吸機管路或呼吸機內(nèi)部漏氣；二是呼吸機流量傳感器故障。

開機進入EST擴展自檢，當進行“Circuit Pressure test”測試時無法通過，檢查吸氣端過濾器、呼氣端過濾器無漏氣，管路無漏氣，重復該測試仍然無法通過。查看系統(tǒng)報警信息顯示報警代碼是“XB0074”，具體報警信息是“Monitor breath time fails”，查詢維修手冊提示為流量傳感器故障。拆開吸氣端組件，檢查流量傳感器發(fā)現(xiàn)，在流量傳感器內(nèi)部有較多的水汽，應該是由于流量傳感器進了水汽后，測量流量不準確導致故障發(fā)生。用酒精清潔流量傳感器，待流量傳感器干燥后，將流量傳感器裝好，重新開機進行EST測試，呼吸機通過測試，重新開機后呼吸機正常工作。

3 小結

通過以上對于PB840呼吸機的結構原理、系統(tǒng)構成、氣路系統(tǒng)結構的介紹，在平時工作中遇到呼吸機故障時，根據(jù)以上內(nèi)容，仔細分析，結合呼吸機的系統(tǒng)報警代碼、EST測試結果，就能快速判斷故障原因，順利地排除故障。

參 考 文 獻

[1]楊子彬，王海龍.泰科PB840呼吸機故障維修[J].醫(yī)療裝備，2015（7）：130.

[2]張振杰.呼吸機的結構原理與維修保養(yǎng)[J].世界最新醫(yī)學信息文摘（連續(xù)型電子期刊），2015（9）：147-148.

[3]王科文.PB840呼吸機結構原理及常見故障維修[J].中國醫(yī)療設備，2016（6）：173.

[4]劉岳輝，潘教成.PB-840呼吸機氣路系統(tǒng)工作原理[J].醫(yī)療設備信息，2007（8）：41.

[責任編輯：陳澤琦]