Valleylab Force FX高頻電刀常見故障分析兩例

曾永康，王小瑜

四川省腫瘤醫(yī)院 醫(yī)學(xué)裝備部，四川 成都 610041

Valleylab Force FX高頻電刀常見故障分析兩例

曾永康，王小瑜

四川省腫瘤醫(yī)院 醫(yī)學(xué)裝備部，四川 成都 610041

本文通過分析Valleylab Force FX型高頻電刀使用過程中REM回路負(fù)極板監(jiān)測系統(tǒng)頻繁觸發(fā)報警以及電刀手控刀筆模式下電切無輸出功率這兩例故障，進(jìn)行故障排除及維修。檢修過程展示了該型號電刀REM回路負(fù)極板監(jiān)測系統(tǒng)及手控電刀筆相關(guān)控制電路基本原理，對于類似故障的處理提供了一定的參考。定期的保養(yǎng)、主動維護(hù)可以降低電刀故障報錯的發(fā)生率，減少停機(jī)時間，提高工作效率，能有效的保障患者和醫(yī)護(hù)人員的安全。

高頻電刀；手控；負(fù)極板；輸出功率；腳控開關(guān)

引言

高頻電刀是一種取代機(jī)械手術(shù)刀進(jìn)行組織切割和凝血的電外科手術(shù)儀器。它通過有效電極尖端產(chǎn)生的高頻高壓電流對組織進(jìn)行加熱，從而實現(xiàn)對肌體組織的分離和凝固，起到切割和凝血的目的。由于高頻電刀可同時進(jìn)行切割和凝血，相較于機(jī)械手術(shù)刀有著巨大的優(yōu)勢，因此現(xiàn)已廣泛應(yīng)用于普外、胸外、腦外、頜面外科手術(shù)以及各種內(nèi)窺鏡手術(shù)中。但同時由于電刀使用過程中存在的高頻率、高電壓、大電流等風(fēng)險，因此高頻電刀的日常維護(hù)保養(yǎng)及安全管理也就顯得相當(dāng)?shù)闹匾猍1]。

本文介紹的Valleylab Force FX型高頻電刀是一種隔離式輸出，帶有即時反饋技術(shù)及REM回路負(fù)極板監(jiān)測系統(tǒng)，功率輸出有效比高達(dá)98%。

1 設(shè)備基本原理

高頻電刀主要由電刀主機(jī)、電刀筆、回路負(fù)極板、雙極鑷子、單/雙極腳踏開關(guān)等附件組成。Force FX電刀主機(jī)由低壓電源板、顯示接口板、CPU板、功率射頻板組成[2]。

電刀的工作模式分為單極模式和雙極模式。單極模式下，高頻電刀主機(jī)發(fā)出的電流經(jīng)由手術(shù)電刀筆電極尖端、病人組織、回路負(fù)極板回到電刀主機(jī)形成電流回路，電極尖端電流密度高度集中，回路負(fù)極板電流分散，電流密度低，保護(hù)病人安全。雙極模式下，高頻電刀主機(jī)發(fā)出的電流經(jīng)由雙極鑷子的兩個尖端及病人組織形成回路，它的作用范圍限于鑷子兩端之間。相較于單極模式，雙極模式對病人的影響更小。

2 故障維修實例

2.1 故障一

2.1.1 故障現(xiàn)象

電刀使用過程中REM回路負(fù)極板監(jiān)測系統(tǒng)頻繁觸發(fā)報警，紅色報警燈閃爍，功率輸出停止[3]。

2.1.2 故障分析及處理

根據(jù)故障現(xiàn)象分析，懷疑是負(fù)極板相關(guān)的附件或電路部分故障導(dǎo)致報警頻發(fā)。首先檢查負(fù)極板延長線。因負(fù)極板延長線長期工作在高電壓、大電流的環(huán)境下，大負(fù)荷的工作環(huán)境極易造成其插口高溫氧化甚至于炭化，這是造成負(fù)極板相關(guān)問題的常見原因。此次檢查負(fù)極板延長線插口有輕微炭化跡象，測量其導(dǎo)通電阻在10 Ω左右。更換新線后試機(jī)，報警頻率降低,但仍未從根本上解決問題，可見電刀其它部分仍有問題[4]。

檢查高頻電刀側(cè)的負(fù)極板接口，發(fā)現(xiàn)其外觀良好，插針無炭化痕跡，內(nèi)部的轉(zhuǎn)換開關(guān)工作也正常[5-6]。

在負(fù)極板接口及附件均無問題的情況下，嘗試進(jìn)行REM系統(tǒng)校準(zhǔn)。大多數(shù)的負(fù)極板報警情況下均可通過校準(zhǔn)得以恢復(fù)正常，因此根據(jù)維修手冊的指導(dǎo)進(jìn)行校準(zhǔn)。Force FX電刀的校準(zhǔn)需要使用到可調(diào)電阻，無感電阻最佳。根據(jù)電刀提示，外部通過可調(diào)電阻分別提供135、70、10 Ω及開路4種阻抗?fàn)顟B(tài)，電刀即可在內(nèi)部微電腦的控制下對其進(jìn)行自動校準(zhǔn)。

負(fù)極板校準(zhǔn)失敗，顯示其內(nèi)部電路還有問題。REM負(fù)極板回路監(jiān)測系統(tǒng)示意圖，見圖1。

REM_CLK基準(zhǔn)監(jiān)測電流通過變壓器T10提供到J17，而外部的回路負(fù)極板通過J17接入電刀內(nèi)部電路。T10及電容C155、C156、C169和 C170在REM_CLK的頻率下形成共振電路，當(dāng)J17外接電路阻抗發(fā)生變化時即可在TP10得到相應(yīng)的反饋信號。同時，REM基準(zhǔn)監(jiān)測電流與電刀射頻工作電流通過C155、C156、C169和 C170實現(xiàn)隔離與共存。

測試J17插口的REM接口電壓，Vp-p值僅為0.8 V左右，而正常的Vp-p值應(yīng)為2 V左右。由圖可見，負(fù)極板檢測系統(tǒng)的基準(zhǔn)信號REM_CLK通過隔離變壓器T10傳輸?shù)浇涌诙?。測量TP10處的時鐘信號，顯示其波形正常，但幅度偏離，因此懷疑T10故障。更換T10后，開機(jī)再次測量J17處電壓，其電壓已恢得至Vp-p 2 V左右。再次進(jìn)行REM系統(tǒng)校準(zhǔn)順利通過。

2.2 故障二

2.2.1故障現(xiàn)象

Force FX電刀手控刀筆模式下電切無輸出功率。

2.2.2 故障分析及處理

根據(jù)故障現(xiàn)象分析，懷疑是功率輸出及控制部分電路有失效情況[7]。

Force FX電刀的輸出控制分為手控輸出和腳控輸出兩種模式，二者在電路上均采取了光電隔離的方式，以確保控制電路對于操作者的電氣安全[8]。同時兩種模式下的功率輸出等主體部分采用共用形式。

因科室報修故障為手控模式下電切無輸出功率，所以第一步先接上腳踏開關(guān)測試，判斷電刀的主體電路部分工作是否正常。測式發(fā)現(xiàn)，腳控模式下電刀的輸出全部正常，因此可以確定故障原因是在手控輸出的控制電路部分[9]。手控輸出的控制電路，見圖2。

以凝血模式為例，待機(jī)狀態(tài)下，-V_ISO通過R151與R165分壓，在U32的反向輸入端2腳施加一個-5 V左右的直流電壓[10]，同時U32的正向輸入端3腳電壓為零，因此U32的輸出端1腳輸出為零，光耦不導(dǎo)通，MON1_ COAG1輸出高電平；當(dāng)按壓閉合手控刀筆凝血開關(guān)時，-V_ ISO通過J24、R150、R145在U32的正向輸入端3腳施加一個-5.4 V左右的直流電壓，U32輸出-10 V左右的電壓，光耦導(dǎo)通，MON1_COAG1輸出低電平，凝血輸出被激活。同理，電切模式原理與凝血相同。

圖1 REM負(fù)極板回路監(jiān)測系統(tǒng)示意圖

圖2 手持器械控制電路示意圖

本例中，當(dāng)按壓閉合手控刀筆電切開關(guān)后，測得R167兩端電壓為0，顯示-V_ISO電壓并未加載到U32的正向輸入端，而測量R166、R167阻值正常，V_ISO電壓亦為正常值-10 V左右。最終拆下前面板，發(fā)現(xiàn)J25插口處有氧化及松動現(xiàn)象，處理后再試機(jī)可正常工作。

3 討論

高頻電刀是利用高頻電流直接對人體組織進(jìn)行切割、止血或燒灼的一種高頻電功率電氣設(shè)備，所以安全性要求極為嚴(yán)格[5]。因此，高頻電刀的日常維護(hù)保養(yǎng)極為重要，尤其當(dāng)維修工作完成后，必須對高頻電刀的各項功能、輸出性能及安全性方面進(jìn)行嚴(yán)格的質(zhì)控檢驗，確保電刀檢測合格后方可交回臨床科室使用，以保障病人及醫(yī)護(hù)人員的安全。我院高頻電刀的質(zhì)控檢驗的頻率為每年兩次，以及每次維修工作完成以后[11]。嚴(yán)格規(guī)范的電外科設(shè)備質(zhì)控保養(yǎng)工作，可以有效的降低手術(shù)風(fēng)險，節(jié)約維修維護(hù)費(fèi)用，提高設(shè)備的使用率，保證醫(yī)護(hù)人員的人身安全[12-16]。

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本文編輯 劉峰

Two Cases of Common Fault Analysis for Valleylab Force FX High Frequency Electric Knife

ZENG Yongkang, WANG Xiaoyu
Department of Medical Equipment, Sichuan Cancer Hospital, Chengdu Sichuan 610041, China

Two fault cases of REM loop negative plate monitoring system frequent alarm and electric cut without output power in hand control mode of Valleylab Force FX high frequency electric knife were analyzed, checked and maintained. The troubleshooting course showed the basic principle of REM loop negative plate monitoring system and hand control related control circuit, and offered consult to similar faults. Regular and active maintenance can decrease faults incidence of electric knife, reduce down time, improve work ef ficiency and guarantee safety of patients and medical staff.

high frequency electric knife; manual control; negative plate; output power; foot control switch

TH777

B

10.3969/j.issn.1674-1633.2017.09.025

1674-1633(2017)09-0099-04

2017-02-22

2017-02-28

作者郵箱：554638419@qq.com