PB840呼吸機維修案例分析

鄭州大學(xué)附屬鄭州中心醫(yī)院 醫(yī)療設(shè)備科，河南 鄭州 450000

引言

隨著醫(yī)學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，呼吸治療逐漸成為了呼吸病學(xué)或重癥醫(yī)學(xué)中非常重要的內(nèi)容，關(guān)系到危重癥患者和慢性肺康復(fù)患者的生死存亡[1]。呼吸機作為該學(xué)科不可或缺的醫(yī)療設(shè)備，能夠起到預(yù)防和治療呼吸衰竭，減少并發(fā)癥，挽救及延長病人生命的重要作用[2]。作為一項能人工替代自主通氣功能的有效手段，呼吸機已普遍用于各種原因所致的呼吸衰竭、大手術(shù)期間的麻醉呼吸管理、呼吸支持治療和急救復(fù)蘇中，在現(xiàn)代醫(yī)學(xué)領(lǐng)域內(nèi)占有十分重要的位置[3]。美國Puritan Bennett 840（以下簡稱PB840）呼吸機是該類設(shè)備中典型的代表，它具有良好的人機交互界面，功能強大，操作快捷簡單，自檢維修快速方便[4]。熟練掌握該設(shè)備的結(jié)構(gòu)原理和故障檢修方法，可對迅速排除故障、消除呼吸機隱患和延長呼吸機壽命起到事半功倍的效果[5]。

1 設(shè)備基本結(jié)構(gòu)與原理

PB840呼吸機主要由圖形用戶界面（Graphical User Interface，GUI）、 呼 吸 釋 放 單 元（Breathe Deliver Unit，BDU）、后備電源（Backup PowerSupply，BPS）及空氣壓縮機構(gòu)成[6]，見圖1。

圖1 PB840呼吸機結(jié)構(gòu)框圖

GUI由GUI CPU板、LED PCB板、觸摸框板、背光板、按鍵板、LCD液晶屏及報警器等電路系統(tǒng)組成，主要用于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，以及對BDU進行監(jiān)測與通訊[7]。BDU由電源模塊、母版、BDU CPU板、AI板、吸氣模塊及呼氣模塊組成，主要用于提供患者呼吸的氣體并進行監(jiān)測[8]。BPS由兩個12 V鉛蓄電池和充放電電路板組成，用于為呼吸機提供BPS?？諝鈮嚎s機由壓縮泵、過濾器、散熱器、水汽分離器、干燥棒、電磁閥、儲氣瓶及控制板等構(gòu)成[9]。

PB840呼吸機采用了雙CPU微電腦控制，具有功能完備的自檢程序，可以通過查看系統(tǒng)診斷日志、系統(tǒng)信息日志、EST/SST故障代碼來確定故障發(fā)生的原因及部位，因此了解和掌握PB840的工作原理與維修方法對解決該機的故障起到關(guān)鍵作用[10]。

2 故障分析

2.1 故障一

2.1.1 故障現(xiàn)象

開機呼吸機上半屏顯示“系統(tǒng)錯誤”“硬件報警，不能確定送氣狀態(tài)”，下半屏顯示“呼吸機故障，不能設(shè)置患者參數(shù)”，機器無法正常使用。

2.1.2 故障分析與解決

機器重啟，嘗試進入EST自檢維修模式，發(fā)現(xiàn)該機器無法進入該模式；查看上半屏的“呼吸機配置”，發(fā)現(xiàn)GUI序列號和BDU序列號全為“X”，懷疑GUI與BDU的通訊有問題；查看上半屏的“System Diagnostic Log（系統(tǒng)診斷日志）”，顯示故障代碼“ZB0086:Init Loss of BD communication”；查看上半屏的“System Information Log（系統(tǒng)信息日志）”，顯示故障代碼“S00010:Settings Transaction Failed”；綜合上述信息得知：GUI與BDU的通訊丟失。GUI與BDU的通訊通過同軸電纜和GUI主板上的通訊芯片83C92A來實現(xiàn)（圖2）。首先測量同軸電纜線正常，則懷疑通訊芯片83C92A的問題，更換該芯片，然后重啟機器嘗試再次進入EST自檢維修模式，發(fā)現(xiàn)可以順利進入該模式了，運行各項EST均通過，機器運行正常，故障排除。

圖2 GUI主板局部圖

2.2 故障二

2.2.1 故障現(xiàn)象

開機呼吸機下半屏顯示“無法設(shè)置患者，呼吸機故障”，“SST不被允許，需要維修”，提示“use Service Mode to correct serial number”（使用維修模式更正序列號），機器無法正常使用。

2.2.2 故障分析與解決

PB840呼吸機的GUI CPU板上存有GUI的序列號（serial number，簡稱SN號），BDU CPU板上存有BDU的SN號，這兩個SN號亦儲存在AI板上的Data Key上，并且GUI SN號和BDU SN號與Data Key上儲存的SN號必須一致機器方可正常工作，單獨更換GUI CPU板或BDU CPU板或Data Key任意一個均不可以[11]。

根據(jù)故障現(xiàn)象提示機器的序列號出現(xiàn)問題，重啟機器執(zhí)行EST操作進入維修模式，下半屏出現(xiàn)故障提示“Invalid Data Key Format”如圖3所示，懷疑此Data Key故障，機器無法讀取此Data Key，將此Data Key裝到一臺正常的呼吸機上執(zhí)行EST看是否可以讀取，發(fā)現(xiàn)故障現(xiàn)象一樣，也不能讀取此Data Key，將正常呼吸機上的Data Key裝在此故障呼吸機上執(zhí)行EST看是否可以讀取，發(fā)現(xiàn)可以正常讀取Data Key上的SN號，說明此故障現(xiàn)象就是Data Key所引起的。接下來就是想辦法如何維修了，由于無法找到與此故障Data Key上的SN號一樣的Data Key，只有通過刷機重做系統(tǒng)的方法解決了。先找到一個閑置的Data Key更換掉此故障Data Key，然后給該機器刷機重做系統(tǒng)，使GUI SN號和BDU SN號與Data Key上的SN號一致，完成后該機器可以正常工作了，故障排除。

圖3 Data Key故障提示

2.3 故障三

2.3.1 故障現(xiàn)象

一臺使用空氣壓縮機為空氣氣源的呼吸機，開機后空氣壓縮機不啟動，呼吸機報警提示“NO AIR SUPPLY”。

2.3.2 故障分析與解決

空氣壓縮機的結(jié)構(gòu)框圖如圖4所示，空氣經(jīng)過過濾器F12進入壓縮泵，然后經(jīng)過散熱器和風(fēng)扇降溫，再經(jīng)過水汽分離器、干燥棒過濾水分，經(jīng)電磁閥SQL3后一路進入儲氣瓶，一路經(jīng)過F10、F11過濾器過濾顆粒后供給主機[12]，控制板上的壓力傳感器監(jiān)測此處壓力，當(dāng)壓力小于22.5 psi時，反饋給AI板，AI板控制空壓機控制板上的繼電器吸合，供給泵220 V交流電，泵啟動，SQL3不動作；當(dāng)壓力達到27 psi時，儲氣瓶將會充滿氣體，繼電器斷開，泵停止工作；若壓力超過27 psi，SQL3動作，釋放過高的壓力；此過程隨著壓力的波動反復(fù)循環(huán)。

首先測量呼吸機供給空壓機的220 V交流電正常。懷疑空壓機故障，拆開空壓機，測量其控制板的輸入端AC 220 V正常，而繼電器沒吸合，未能供給泵220 V交流電，泵無法啟動；單獨測量繼電器，發(fā)現(xiàn)繼電器正常，并無故障。經(jīng)過仔細觀察發(fā)現(xiàn)泵的進氣端過濾器F12已變黑，水汽分離器水杯內(nèi)積滿了水，拆開水杯發(fā)現(xiàn)底部有堵塞物導(dǎo)致水無法排出，懷疑大量水進入后端干燥棒而導(dǎo)致其失效，繼而水會通過管道進入控制板上的壓力傳感器。拔掉壓力傳感器上的軟管，發(fā)現(xiàn)壓力傳感器里已有白色水垢，懷疑壓力傳感器因進水而損壞。由于無法監(jiān)測壓力反饋給AI板來控制泵的啟動，所以拆下控制板，取出壓力傳感器（圖5），測量發(fā)現(xiàn)壓力傳感器已損壞，更換同型號壓力傳感器，裝回控制板，同時更換掉已失效的過濾器、干燥棒[13]，清理積水杯，最后開機泵正常啟動，呼吸機正常工作，故障解除。

圖4 空氣壓縮機結(jié)構(gòu)框圖

圖5 空壓機控制板

3 討論

呼吸機作為臨床急救和生命支持設(shè)備，在綜合性醫(yī)院得到了廣泛的應(yīng)用，其在使用過程中存在一定的風(fēng)險，如何保障全院呼吸機的安全有效運行，成為了醫(yī)院設(shè)備管理的重中之重[14]。PB840呼吸機有比較完善的自檢功能，同時提供各種系統(tǒng)日志可供查詢，包括系統(tǒng)診斷日志、系統(tǒng)信息日志、EST/SST診斷日志等[15]。日常維護保養(yǎng)中應(yīng)熟練掌握這些系統(tǒng)自帶的強大功能，才能更快更準確地找到故障部位，為醫(yī)院節(jié)省更多人力、物力及財力[16]。同時，臨床科室在使用機器時也要做好日常的維護清潔工作，比如及時倒掉積水杯內(nèi)的水分，定期擦拭屏幕，定期更換呼出端過濾器，定期檢查設(shè)備帶空氣端口出來的空氣中是否含有油或水分，如果有應(yīng)及時聯(lián)系相關(guān)部門清理，以免油或水分進入呼吸機內(nèi)造成吸入端流量傳感器或電路板的故障，維持好呼吸機良好的工作環(huán)境，這些措施對降低呼吸機的故障率和保證機器的穩(wěn)定運行起到非常重要的作用[17]。