Maquet 1131 型電動(dòng)手術(shù)床的典型故障分析與維護(hù)策略

楊 蕾，郭大為，喬 輝*，關(guān) 雷，胡競(jìng)競(jìng)

（1.首都醫(yī)科大學(xué)附屬北京世紀(jì)壇醫(yī)院手術(shù)室，北京 100038；2.首都醫(yī)科大學(xué)附屬北京世紀(jì)壇醫(yī)院醫(yī)學(xué)工程處，北京 100038；3.首都醫(yī)科大學(xué)附屬北京世紀(jì)壇醫(yī)院教育處，北京 100038）

0 引言

電動(dòng)手術(shù)床是提供麻醉和手術(shù)的平臺(tái)型手術(shù)室設(shè)備[1-2]。術(shù)者通過操作手術(shù)床遙控器輸入控制指令，操控各電磁閥對(duì)不同雙向液壓油缸的往復(fù)運(yùn)動(dòng)進(jìn)行控制，實(shí)現(xiàn)床體鎖定、前后平移、前后左右側(cè)傾、床體升降等功能，以支撐患者身體，并根據(jù)手術(shù)需要調(diào)整患者手術(shù)體位，從而充分暴露手術(shù)視野，方便術(shù)者順利完成各類手術(shù)操作[3-5]。因此，電動(dòng)手術(shù)床的安全性和穩(wěn)定性直接關(guān)系到患者的生命安全和手術(shù)質(zhì)量。

目前，我院手術(shù)室共有10 張Maquet 1131 型電動(dòng)手術(shù)床，據(jù)統(tǒng)計(jì)每張手術(shù)床年均使用1 000 次，高使用率伴隨著手術(shù)床功能故障和使用風(fēng)險(xiǎn)的增加。以下介紹Maquet 1131 型電動(dòng)手術(shù)床的各個(gè)功能結(jié)構(gòu)單元的典型故障，逐一闡述相應(yīng)故障產(chǎn)生的原因、解決方案和預(yù)防性維護(hù)要點(diǎn)，以為安全、有效地使用該款手術(shù)床提供參考。

1 電動(dòng)手術(shù)床的結(jié)構(gòu)與組成

在功能方面，電動(dòng)手術(shù)床可以分為機(jī)械支撐系統(tǒng)、液壓系統(tǒng)、電路控制系統(tǒng)3 個(gè)部分。其中機(jī)械支撐系統(tǒng)主要包括手術(shù)床主床板、手術(shù)床背板、腰板、底座等，液壓系統(tǒng)主要包括液壓泵、溢流閥、換向閥、電磁閥、液壓缸、油管等，電路控制系統(tǒng)主要包括電動(dòng)機(jī)、控制主板、電源、遙控器等[6-7]。電動(dòng)手術(shù)床的任何一個(gè)故障均可能涉及這3 個(gè)部分，因此掌握電動(dòng)手術(shù)床的工作原理和部件組成，有助于深入分析故障原因和準(zhǔn)確定位故障元件。

為了防止術(shù)者被電源線絆倒，采用蓄電池為手術(shù)床電路控制系統(tǒng)供電。醫(yī)護(hù)人員通過遙控器控制和調(diào)整手術(shù)床的相應(yīng)動(dòng)作，手術(shù)床的各項(xiàng)運(yùn)行控制和管路油壓均由控制主板完成?？刂浦靼弪?qū)動(dòng)控制電動(dòng)機(jī)和油泵及對(duì)應(yīng)的換向閥、電磁閥等控制相應(yīng)液壓缸進(jìn)行不同方向的運(yùn)動(dòng)[8-9]。工作原理為：控制主板控制相應(yīng)的繼電器開合動(dòng)作從而啟動(dòng)對(duì)應(yīng)的電磁閥組兩兩同時(shí)動(dòng)作，其中一個(gè)電磁閥為注油，另一個(gè)電磁閥為回油[10]。液壓油注入油缸的方向決定手術(shù)床運(yùn)動(dòng)的方向和體位變換，如臺(tái)面升降、左右傾、前后傾、腰部升降、移動(dòng)固定等。當(dāng)術(shù)者松開遙控器按鍵后，電磁閥立即停止工作，同時(shí)手術(shù)床所處的位置被立即鎖定[11-12]。電動(dòng)手術(shù)床工作原理圖如圖1 所示。此外，手術(shù)床還配備多種支撐附件用于輔助手術(shù)床完成體位擺放、固定及安裝。

圖1 電動(dòng)手術(shù)床工作原理圖

2 電動(dòng)手術(shù)床典型故障分析和排除

電動(dòng)手術(shù)床沒有自檢診斷程序和故障代碼，若發(fā)生故障，則需要工程師基于手術(shù)床工作原理和結(jié)構(gòu)，針對(duì)故障現(xiàn)象抽絲剝繭式逐一排查故障點(diǎn)并進(jìn)行處理。

2.1 故障一

2.1.1 故障現(xiàn)象

術(shù)者按下遙控器上的相應(yīng)按鍵，手術(shù)床無動(dòng)作且無電動(dòng)機(jī)運(yùn)行聲音。

2.1.2 故障分析

基于圖1 所示，按照由外圍到內(nèi)部的排查順序，依次檢測(cè)遙控器、供電部分和控制主板。（1）遙控器排查：手術(shù)床立柱上的控制面板與遙控器功能相同，因此醫(yī)護(hù)人員可以操作控制面板查看手術(shù)床有無動(dòng)作。若故障消除則說明故障點(diǎn)在遙控器。遙控器故障多為其內(nèi)部連線斷裂造成的通信故障，若故障依舊則需排查供電部分。（2）供電部分排查：打開手術(shù)床基座外蓋，檢查充電板上的連線緊固程度并進(jìn)行重新插拔（如圖2 所示），然后用萬用表檢測(cè)蓄電池的直流電壓（如圖3 所示），其正常范圍為12～13 V，若故障依舊則需排查控制主板。（3）控制主板排查：檢測(cè)電路板上的元器件（電阻、功率管、電容）是否有燒焦、漏液、擊穿、松脫、破裂、短路和接觸不良[13]。其中功率管工作時(shí)會(huì)產(chǎn)生大量的熱量，應(yīng)對(duì)其進(jìn)行重點(diǎn)檢查，圖4 中紅框所示為功率管及其散熱片故障。

圖2 充電電路板

圖3 蓄電池電壓檢測(cè)示意圖

圖4 電路控制主板

2.1.3 故障排除

2018—2021 年，該故障現(xiàn)象出現(xiàn)過7 次，其中5 次為遙控器連線故障，處理方法為更換連線與遙控器手柄連接處的水晶頭；1 次為供電部分故障，為蓄電池老化導(dǎo)致蓄電量降低，處理方法為更換蓄電池；1 次為控制主板故障，功率管和芯片均被擊穿，處理方法為更換功率管和芯片。

與該故障類似的故障為手術(shù)床某一方向的運(yùn)動(dòng)功能受限，例如不能前傾，其他方向運(yùn)動(dòng)均正常。其故障源主要在控制電動(dòng)手術(shù)床運(yùn)動(dòng)的電磁閥組（如圖5 所示），電磁閥組包含4 個(gè)電磁閥，分別對(duì)應(yīng)床體上下、左右、前后和背板折疊的運(yùn)動(dòng)功能，根據(jù)受限的運(yùn)動(dòng)功能可以準(zhǔn)確定位具體的電磁閥。

圖5 電磁閥組結(jié)構(gòu)圖

2.2 故障二

2.2.1 故障現(xiàn)象

水平仰臥位的患者感覺床面晃動(dòng)、不穩(wěn)，操作遙控器上相應(yīng)按鍵使床體向各個(gè)方向運(yùn)動(dòng)，床體動(dòng)作緩慢且有異響。

2.2.2 故障分析

手術(shù)床運(yùn)動(dòng)正常說明控制信號(hào)傳輸正常，排除電路部分故障。故障現(xiàn)象體現(xiàn)在床面穩(wěn)定性和運(yùn)動(dòng)速度上，屬于液壓系統(tǒng)動(dòng)力不足的問題，床面晃動(dòng)說明液壓系統(tǒng)中存在氣泡，導(dǎo)致支持作用不足；床體運(yùn)動(dòng)緩慢則說明液壓油儲(chǔ)存量不足或老化變質(zhì)，增加了控制電動(dòng)機(jī)的負(fù)荷導(dǎo)致運(yùn)行過程發(fā)出異響。首先拆開手術(shù)床立柱外殼檢查液壓缸是否存在漏油點(diǎn)，重點(diǎn)檢查液壓管和活塞桿（如圖6 所示），然后檢查手術(shù)床基座部位的液壓油箱封口處是否漏油，以及其容量是否低于Min 刻度線（如圖7 所示），若無明顯液壓油泄漏點(diǎn)，也可以打開油箱密封口檢查液壓油是否黏稠變色。

圖6 液壓缸結(jié)構(gòu)圖

圖7 液壓油箱結(jié)構(gòu)圖

2.2.3 故障排除

2018—2021 年，有5 張電動(dòng)手術(shù)床陸續(xù)出現(xiàn)該故障，其使用年限均超過7 a。床面晃動(dòng)的處理辦法為：通過操作遙控器先將床面調(diào)整到頭高腳低位的極限位置，再將床面調(diào)整到頭低腳高的極限位置，反復(fù)多次直至將液壓系統(tǒng)中積存的氣泡排盡。床體運(yùn)動(dòng)緩慢且有異響的處理方法為：緊固液壓缸和液壓油箱上的密封口螺母以解決漏油故障，將變質(zhì)的機(jī)油排出后再倒入新的液壓油至油箱的Max 刻度線。

2.3 故障三

2.3.1 故障現(xiàn)象

手術(shù)床機(jī)械支撐系統(tǒng)的附件出現(xiàn)松動(dòng)、破損或變形，導(dǎo)致無法起到體位輔助和固定作用。2018—2021 年，多發(fā)的附件故障和次數(shù)分別為托手板松動(dòng)無法固定10 次、腿架支撐作用低3 次和立柱外圍板變形6 次。

2.3.2 故障分析與排除

托手板松動(dòng)無法固定主要為球狀關(guān)節(jié)長期磨損所致，其故障排除方法為用六角扳手重新調(diào)整托手板的3 顆固定螺釘，直至緊固，如圖8 所示。腿架支撐作用低的原因?yàn)榈撞康臍鈴椈善茡p（如圖9 所示），這是因?yàn)橥劝遄畲筝d重為40 kg，長期高負(fù)荷承載可能加速氣彈簧的磨損，處理辦法就是更換氣彈簧。立柱外圍板變形（如圖10 所示）的原因?yàn)槭中g(shù)床下部放置了閑置的附件，床體下降時(shí)被這些附件阻擋導(dǎo)致外圍板被擠壓變形，這屬于人為誤操作故障。應(yīng)將暫時(shí)不使用的手術(shù)床配件有序地放置在專用放置架上，以防止遺失和損壞。

圖8 托手板固定螺釘

圖9 腿架氣彈簧

圖10 立柱外圍板

3 電動(dòng)手術(shù)床的維護(hù)策略

通過上述故障案例分析，發(fā)現(xiàn)電動(dòng)手術(shù)床的機(jī)械支撐系統(tǒng)故障最多，主要源于不當(dāng)操作和長時(shí)間磨損導(dǎo)致支撐部件變形或固定不牢靠。電路部分故障主要表現(xiàn)為手術(shù)床局部或全體動(dòng)作失效、異動(dòng)，而液壓系統(tǒng)的故障直接影響床面穩(wěn)定性和運(yùn)動(dòng)速度。如果能對(duì)電動(dòng)手術(shù)床進(jìn)行系統(tǒng)、全面的檢查，則能在早期發(fā)現(xiàn)其內(nèi)部磨損和老化的各類元器件，從而減少故障復(fù)發(fā)次數(shù)、維修成本以及不必要的術(shù)中宕機(jī)時(shí)間。因此，本文列舉了電動(dòng)手術(shù)床的機(jī)械支撐系統(tǒng)、液壓系統(tǒng)和電路控制系統(tǒng)的外觀和功能檢查的要點(diǎn)，見表1。手術(shù)床機(jī)械支撐系統(tǒng)以及常規(guī)的手術(shù)床運(yùn)動(dòng)檢查操作難度較低，可以由使用手術(shù)床的醫(yī)護(hù)人員在每天使用后進(jìn)行。其中液壓系統(tǒng)和電子系統(tǒng)各部件的檢查涉及到手術(shù)床拆卸和專業(yè)檢測(cè)設(shè)備，因此需要專業(yè)工程師每半年進(jìn)行1 次。

表1 手術(shù)床外觀檢查和功能檢查要點(diǎn)

4 小結(jié)

手術(shù)室的醫(yī)護(hù)人員作為電動(dòng)手術(shù)床的使用者和管理者，一方面要積累故障分析和維修的經(jīng)驗(yàn)，另一方面還要積極探索導(dǎo)致故障反復(fù)發(fā)生的管理漏洞，定期從外觀和功能這個(gè)2 方面對(duì)手術(shù)床各部件進(jìn)行系統(tǒng)性檢查以及早識(shí)別故障并進(jìn)行預(yù)防性維護(hù)，從根本上保障手術(shù)床的安全性和穩(wěn)定性。