德爾格Savina呼吸機工作原理與日常維護

劉 凱,徐 恒,王賢卿,錢漢良

(咸寧市中心醫(yī)院/湖北科技學院附屬第一醫(yī)院 設備科，湖北 咸寧 437100)

隨著醫(yī)療水平的發(fā)展和醫(yī)療裝備技術的進步，呼吸機通過機械通氣代替自主通氣功能的有效手段，廣泛應用于呼吸衰竭、麻醉呼吸管理、呼吸支持治療和急救復蘇中，成為現(xiàn)代急救復蘇和呼吸類疾病、生病支持領域中不可或缺的醫(yī)療裝備。它是一種能夠起到預防和治療呼吸衰竭，減少并發(fā)癥，挽救及延長病人生命的至關重要的醫(yī)療設備[1]。因此在現(xiàn)代醫(yī)院中，急診科、重癥監(jiān)護室、神經(jīng)外科、呼吸血液內科、新生兒科等科室得到廣泛運用。同時呼吸機的精密化程度高，集氣、電于一體，且購買成本和使用維護成本高。我們只有對呼吸機的結構原理進行深入了解，才能對其進行合理的保養(yǎng)和維護，保障臨床的使用安全。結合本院的實際情況，介紹一款成人用德爾格呼吸機的工作原理和呼吸機維修保養(yǎng)。

一、德爾格Savina呼吸機的工作原理和基本結構組成

德爾格Savina呼吸機是一款用于重癥監(jiān)護的無外置空壓機、氣動電控驅動方式的成人用呼吸機，內置一個渦輪機，具有操作方便簡潔、安全性能高、驅動氣流量和壓力穩(wěn)定、反應速度快、可靠性極高，且在不改變呼吸機硬件及內部結構的情況下，僅通過升級控制系統(tǒng)軟件部分就能實現(xiàn)改變呼吸機的性能和功能拓展，具有性能穩(wěn)定、故障率低等優(yōu)點[2]，它采用的是一體化界面，呼吸波形和參數(shù)設置能同時顯示，可適用于臨床多個科室，2000年以來，備受各醫(yī)院重癥監(jiān)護室的青睞。

1.Savina電路部分

電路部分主要由主板、電源模塊、馬達控制板、O2閥板、和O2監(jiān)測板組成。電路原理框圖如圖1所示。

圖1 Savina電路原理圖

電源模塊：提供+5V、±15V、+24V、+48V五組電壓，保障各部件的正常工作電壓，是整個設備工作的電力源，且該模塊配置有兩塊12V蓄電池，可以在停電情況下繼續(xù)工作7h左右，為醫(yī)護人員突發(fā)停電情況提供了及時處理時間。

主板：馬達控制板、O2閥板、O2監(jiān)測板、風扇、操作面板、流量傳感器、壓力傳感器、旁路閥、緊急安全閥以及霧化、報警各功能板提供控制信號并接收相關傳感器的反饋信號，它是整個機器運轉的控制核心，控制整臺設備的運轉。

馬達控制板：工作電壓+48V，將馬達的實際轉速值反饋給主板，并接受主板的控制，調節(jié)馬達運轉電壓在(0到4.75V)之間變化，從而達到調節(jié)控制送風機馬達的轉速，為機器氣體回路提供設定的潮氣量。

O2閥板：負責接收供氧壓力傳感器提供供氧壓力信號，對該信號進行放大處理后傳送給主板來監(jiān)控供氧壓力，并根據(jù)該信號來調節(jié)控制氧流量控制閥和氧流量調節(jié)閥，精準控制傳送氧流量，提供設定的氧濃度。工作電壓為+5V、+15V、+24V。

O2監(jiān)測板：監(jiān)測O2，接收氧傳感器信號，并放大、校準該信號后傳送至主板,使得送入吸氣端氧氣濃度達到設定值。

2.Savina氣路原理

圖2 Savina氣路原理圖

Savina呼吸機基于電動氣控原理來實現(xiàn)其功能，只有掌握了其氣路走向，方可深刻理解其工作原理，才能在設備出現(xiàn)故障時，迅速找到問題所在，及時排除故障。Savina氣路原理圖如圖2所示。

該機基于微渦輪氣源供氣系統(tǒng)，故不需要空氣壓縮機或者中心供氣提供氣源[3]，如圖2中V1即為渦輪泵，通過V1和V7.1-V7.88個電磁計量閥，分別將經(jīng)F1過濾器空氣和F2過濾器的氧氣送至空氧混合器Volume (其中氧氣源需在2.7-6.0bar壓力范圍內，而經(jīng)F5過濾器、D6止回閥的低壓氧氣路，因其檢定和校準非常嚴格，國內機型該端口已被封閉),與SD-Sd4、S1等共同組成送氣單元，其中S1為吸氣流量傳感器，調節(jié)潮氣量。吸氣相時，氣體通過D1呼出安全閥、D2吸入安全閥后經(jīng)過濕化罐后送達人體肺部，多余氣體通過D3呼氣止回閥、S2呼出流量傳感器排出，呼氣相時，D4吸氣止回閥作用，呼出氣體通過D3、S2排出。機器通過比對S1、S2的數(shù)值差，來測量并顯示潮氣量，二者偏差過大則會報警顯示流量傳感器錯誤。

二、德爾格Savina呼吸機常見故障處理與分析實例

故障1

故障現(xiàn)象：使用過程中，機器報“氧測量失靈”，且監(jiān)測潮氣量值低于設定值。

故障分析與排除：該機器通過O2監(jiān)測板對吸氣端氧氣濃度進行檢測，而且是通過氧濃度傳感器即氧電池來采集該信號，報“氧測量失靈”故障應該是O2監(jiān)測板采集信號異常或者其本身采集信號處理出現(xiàn)異常，本著從簡到繁的步驟，先進入校準程序，看能否通過軟件標定排除O2監(jiān)測板或者氧電池故障。對氧電池進行標定，第一次標定通過，但是接模肺后1分鐘內又報“氧測量失靈”，因伴有潮氣量低的故障，故先作泄漏測試，反復測量均未發(fā)現(xiàn)有氣體泄漏，故再進行氧濃度標定，完成后再進行模肺測試，未報氧測量失靈，潮氣量正常，接病人后潮氣量仍然低。因機器做過泄漏測試，且無泄漏，接模擬肺測試正常，故懷疑漏氣處為病人插管處，經(jīng)醫(yī)生檢查并重新處置后，故障排除。

維修后感：出現(xiàn)故障應根據(jù)故障現(xiàn)象，依照其工作原理，理清故障可能存在的問題，先易后難，快速排除故障。

故障2

故障現(xiàn)象：使用過程中，機器報“壓力監(jiān)測失敗”。

故障分析與排除：調出壓力監(jiān)測顯示界面，機器有壓力監(jiān)測值，則可能為呼氣閥、吸氣壓力傳感器、呼氣壓力傳感器等出現(xiàn)故障。首先，監(jiān)測各傳感器監(jiān)測功能是否正常，在關機狀態(tài)下，同時按住“波形轉換鍵”、“設置鍵”開機，進入維修模式，調出傳感器的參數(shù)值，觀察S4.1、S4.2吸氣、呼出壓力傳感器電壓值為0.6-0.9，A/D轉化值為0123-0184，因此可以判斷壓力傳感器部分正常，故懷疑呼氣閥故障，由于呼氣閥無法通過感官或軟件來檢測判斷，所以有更換呼氣閥，試機后報警排除，工作正常。

維修后感：通過設備自帶的檢測工具可以進一步縮小故障范圍，再結合替代法就能以最小成本達到修復設備的目的。

故障3

故障現(xiàn)象：開機自檢完成后，機器報“儀器失靈”，顯示代碼64.0001。

故障分析與排除：機器重啟后，故障依然出現(xiàn)，因該設備維修手冊為德爾格公司工程師專用，使用單位并無此手冊，故該代碼必須要找出其對應的注釋和解決方法才能夠準確鎖定故障范圍，而該機器維修模式下有對該故障的解釋，故通過調出醫(yī)院另外一臺機器的維修模式，顯示64.0001為儀器主板故障，指向主板溫度傳感器故障，將主板拆下檢測，用示波器檢測主板輸入部分及輸出部分電壓值，輸入電壓+24V正常，輸出無信號，通過觀察找出主板中溫度保險F1貼片組件已燒斷，更換該保險后輸出信號正常，試機，機器恢復正常。

維修后感：設備故障僅報維修代碼時，需要明確該代碼所指，通過查找相關維修技術資料和設備固化自帶的維修程序，可以故障代碼及其注解，再結合示波器觀察輸入輸出信號來檢修，及通過觀察法檢測出易損部件是否正常等方法維修，來快速排除故障。

故障4

故障現(xiàn)象：使用過程中報氣道壓力過低。

故障分析與排除：撤下機器接上模擬肺，發(fā)現(xiàn)模擬肺不能被正常吹鼓起，故此判斷流量傳感器正常，且在接模擬肺時，P-T曲線為一條平直的線，不能正常顯示VT值。由此我們考慮為呼氣閥本身沒有工作，引起該故障的原因可能有：(1)呼氣閥故障；(2)控制呼氣閥電路故障；(3)控制閥驅動電路故障。將呼吸機調節(jié)至供氣狀態(tài)，使用示波器測量呼吸閥輸入電壓，正常，故此控制電路及驅動板均正常，拆開呼氣閥后，發(fā)現(xiàn)呼氣閥內有很多絮狀物，導致呼氣閥工作不暢，對呼氣閥進行清潔后，重新裝上，試機，發(fā)現(xiàn)故障報警消除。

維修后感：呼吸機在使用過程中出現(xiàn)故障，我們可以借助模擬肺來對故障進行重現(xiàn)，通過觀察模擬肺的工作狀態(tài)和波形曲線圖，來逐步確定故障范圍，在結合該機器的電路原理圖和氣動原理圖，確定壞掉的元件，同時有些氣流附件里面可能存在臟污堵死的情況，我們拆開這樣的部件進行清理，就能最大限度的節(jié)約成本將設備修復。

三、呼吸機日常維護方法

呼吸機是醫(yī)院急救生命支持必須配備的醫(yī)療設備，必須時刻處于完好待用狀態(tài)，方能在第一時間給病人提供必要的生命支持，爭取急救時間。由于該類設備集電、氣一體，集成度高，控制精密，因此需要科學、合理的維護管理，才能保障呼吸機100%處于待用狀態(tài)[4]。目前本院醫(yī)療設備維修技術人員整體素質偏低，醫(yī)療工程技術人員在接受管理呼吸機前，都沒有經(jīng)過系統(tǒng)、規(guī)范的培訓，僅通過日常工作經(jīng)驗來對故障進行判定[5]，缺乏系統(tǒng)化的理論支持。同時一般醫(yī)院配置醫(yī)學工程技術人員都是非常有限的，與現(xiàn)在日新月異的技術更新的現(xiàn)實情況不相適應了[6]，且本院呼吸機品牌眾多，型號各異，呼吸機關鍵部分都進行了加密處理，特別是軟件故障[7]，如果不能深入研究，很難在故障時將其修復。因此，在日常使用過程中，我們必須充分發(fā)揮預防性維護的作用，作好呼吸機的保養(yǎng)工作，降低其故障率。

隨著醫(yī)療技術水平的不斷進步，醫(yī)療設備更新?lián)Q代不斷加快，同時呼吸機使用范圍廣[8]，需要呼吸機治療的病人不斷增加。但是，這類病人都有一個共同的特點：病情嚴重、機體抵抗力差、已行氣管切開或氣管插管易繼發(fā)氣道感染、且多數(shù)伴有呼吸道感染等，因此，呼吸機的消毒對防止院內交叉感染有重要意義，保養(yǎng)方法有：(1)定期檢測：根據(jù)使用手冊，定期檢測該呼吸機的皮囊、細菌過濾器等是否正常，氧電池定期更換、流量傳感器定期定標，發(fā)現(xiàn)故障及時更換，定期檢測清理集水杯，定期對機器外部進行除塵操作，定期檢測蓄電池續(xù)航能力，及時更換機器內部易老化的部件。(2)呼吸機濕化器中的液體應該是無菌蒸餾水，且在使用一個病人后需要更換新水，如果一個病人使用時間過長，也應該定期更換蒸餾水，同時定期檢查濕化器上的調溫器，確保病人吸入的氣體正常。(3)檢查空壓機或壓縮空氣氣源濾塵網(wǎng)，及時排除汽水分離器中的水分。(4)使用正確的消毒液對外部氣體管道、呼氣閥等進行浸泡、消毒和清潔。呼吸機有很多部件都需要清潔，我們必須參照使用說明書，嚴格執(zhí)行。經(jīng)常對呼吸機主機外殼、屏幕、各氣體接口用干凈的軟濕擦布輕輕擦拭，如果發(fā)現(xiàn)有痰漬、血漬時，先用75%酒精紗布擦拭干凈，或者使用浸泡過1%含氯消毒液的軟布擦拭(有些呼吸機屏幕不能用酒精擦拭的，也可以使用干凈的棉布擦拭即可)；每半個月清潔一次空氣過濾網(wǎng)，需要將過濾網(wǎng)從機器中取出，用清水洗凈浮塵后烘干或晾干；濕化器的電器加溫部分用干凈的軟濕布輕拭，嚴禁使用消毒液浸泡，確保加熱功能和感溫的準確性；機器內部的元器件及相關管路的清潔，需要有設備科專業(yè)的工程師進行拆機保養(yǎng)[9]。

我們在日常維護管理中，應該充分掌握其電路框圖和氣路原理圖，針對出現(xiàn)的各種突發(fā)故障，結合設備自身的維修模式和維修故障手冊，快速鎖定并排除故障，同時針對機器自身特點，及時更換機器易損易耗部件[10]，我們只有在日常使用過程中注意對呼吸機進行有計劃的預防性維護和保養(yǎng)，定期自檢，才能最大限度的降低呼吸機的故障，保障呼吸機100%處于待用狀態(tài)。