Maquet Servo-i型呼吸機(jī)故障維修2例

周耀崇，鄒瑩，陶昭君，金鑫，許優(yōu)

（解放軍第九〇三醫(yī)院 醫(yī)學(xué)工程科，浙江 杭州 310013）

如今，呼吸道疾病患者住院率呈現(xiàn)上升趨勢，且此類住院患者多數(shù)采用呼吸機(jī)支持，導(dǎo)致呼吸機(jī)的使用頻率上升，隨之而來的是呼吸機(jī)更高的故障風(fēng)險(xiǎn)。呼吸機(jī)常見故障有主機(jī)故障和氣路故障等。呼吸機(jī)發(fā)生各類故障時(shí)，其吸/呼比、潮氣量、通氣壓力、通氣溫度等參數(shù)的改變都會對患者生命體征產(chǎn)生較大影響，并且呼吸機(jī)故障導(dǎo)致的不良事件時(shí)有發(fā)生。醫(yī)學(xué)工程領(lǐng)域一直將呼吸機(jī)的維修作為研究的重點(diǎn)和難點(diǎn)。呼吸機(jī)按照連接方式可分為有創(chuàng)呼吸機(jī)和無創(chuàng)呼吸機(jī)，院內(nèi)呼吸機(jī)以有創(chuàng)為主。本次研究以院內(nèi)常見的Servo-i型有創(chuàng)呼吸機(jī)的兩例故障案例開展了研究報(bào)道。

1 故障一：呼氣密封盒技術(shù)性錯(cuò)誤

1.1 故障現(xiàn)象

呼吸機(jī)顯示屏顯示：呼氣密封盒技術(shù)性錯(cuò)誤。

1.2 故障分析與排除

如圖1 所示，設(shè)備報(bào)警“呼氣封閉盒技術(shù)性錯(cuò)誤”。判斷故障與呼氣封閉盒有關(guān)。呼氣盒主要用于測量呼出端的氣體流速，是呼吸機(jī)中重要部件。如圖2 所示，流速測量原理是在氣體通過的路徑上設(shè)置兩個(gè)超聲波傳感器，超聲傳感器負(fù)責(zé)發(fā)射和接收超聲信號［1］。當(dāng)聲音在不同流速的氣體中傳播時(shí)，其傳播速度也不一樣，利用此特點(diǎn)，根據(jù)超聲波發(fā)射和接收的時(shí)間差即可計(jì)算出氣體流速［2］。因?yàn)槭呛魵夂谐霈F(xiàn)技術(shù)性錯(cuò)誤，則基本可以確定是硬件出現(xiàn)故障。如圖3 所示，呼氣封閉盒的主要部件包括：超聲傳感器，一個(gè)負(fù)責(zé)連接、通訊、控制的電路板，管徑外包裹的加熱膜，溫度傳感器。只需從以上這幾個(gè)部件入手，一一排查即可找到問題。

圖1 設(shè)備報(bào)警圖片

圖2 設(shè)備結(jié)構(gòu)圖

圖3 呼氣盒實(shí)物拆解圖

1.3 解決方案

測試超聲傳感器，將該故障呼氣盒放在正常呼吸機(jī)上進(jìn)行使用前檢查，檢查項(xiàng)目中流量傳感器測試通過。因此可以判定超聲傳感器正常。

如圖4、圖5 所示，考慮到臨床經(jīng)常使用呼吸機(jī)進(jìn)行霧化治療，那么極有可能霧化藥物會附著在呼氣盒內(nèi)部的電路板，從而導(dǎo)致故障，所以應(yīng)立即對該呼氣盒進(jìn)行浸泡消毒清理。由于附著的藥物極難清理，使用70%酒精浸泡過后，還應(yīng)將呼氣盒放入含有酶溶液的超聲波清洗機(jī)內(nèi)進(jìn)行清洗。最后將清洗好的呼氣盒放到呼吸機(jī)進(jìn)行測試，測試通過，但是故障依舊，由此可以判定電路板正常。

圖4 呼氣盒霧化后藥物沉積

圖5 呼氣盒霧化后藥物沉積

通過之前檢查已經(jīng)大概率排除超聲傳感器和電路板故障的可能，接下來將呼氣盒進(jìn)行拆解，檢查重點(diǎn)是加熱膜和溫度傳感器。呼氣盒拆解后，發(fā)現(xiàn)溫度傳感器已腐蝕，并且出現(xiàn)了明顯的斷裂現(xiàn)象，由此可以推測，由于溫度傳感器的腐蝕和斷裂引起了故障報(bào)警。隨后筆者測量了全新功能正常呼氣盒的溫度傳感器阻值，將故障呼氣盒中溫度傳感器更換為同樣阻值的全新溫度傳感器。更換溫度傳感器后將故障呼氣盒放到呼吸機(jī)進(jìn)行測試，故障解決，測試通過。

1.4 價(jià)值體現(xiàn)

通過此案例，避免了呼吸機(jī)使用過程總由于溫度傳感器模塊失效導(dǎo)致危害重癥患者生命安全的重大醫(yī)療事故，避免了潛在不良事件的發(fā)生，也為今后呼吸機(jī)維修提供了維修思路。

在成本控制方面，也極大的降低了維修成本。目前新的呼氣盒市場價(jià)1.5～2.0 萬元，第三方維修每個(gè)也需要800～2 000 元，本次維修只用了一個(gè)售價(jià)20 元的溫度傳感器就消除了呼吸機(jī)故障，降低了醫(yī)院的維修成本。此外通過此次維修了解了目前各類呼吸機(jī)流量測量的原理，也進(jìn)一步增加了對呼吸機(jī)的認(rèn)識。

1.5 專業(yè)啟發(fā)

根據(jù)呼吸機(jī)故障現(xiàn)象，結(jié)合呼氣盒結(jié)構(gòu)、基本原理進(jìn)行分析，結(jié)合臨床長期進(jìn)行藥物霧化治療對于呼氣盒溫度傳感器可能存在的影響，為接下來的故障排除提供了解決思路。排除超聲傳感器和電路板故障的可能后，呼氣盒拆解后，發(fā)現(xiàn)溫度傳感器腐蝕斷裂。更換溫度傳感器后故障消除。

2 故障二：壓力傳感器偏差過大

2.1 故障現(xiàn)象

呼吸機(jī)使用前檢查報(bào)錯(cuò)：壓力傳感器偏差＞5 cmH2O（1 cmH2O=0.098 kPa）。

2.2 故障分析與排除

如圖6 所示，壓力傳感器偏差＞5 cmH2O 是指呼吸機(jī)的吸入和呼出兩個(gè)壓力傳感器之間的壓力差大于5 cmH2O，造成該故障的原因大多為壓力傳感器器件老化或者進(jìn)水造成［3］。

圖6 設(shè)備報(bào)警圖片

如圖7、圖8 所示，通過測量壓力傳感器模塊輸出信號的零點(diǎn)電壓可以判斷具體為哪一個(gè)傳感器損壞。

圖7 設(shè)備結(jié)構(gòu)圖

圖8 PC1781 板

2.3 解決方案

如圖9 所示，查閱傳感器資料，畫出傳感器工作原理圖。通過分析原理圖來進(jìn)行傳感器零點(diǎn)位調(diào)整和放大器輸出增益的校準(zhǔn)［4］。判斷具體哪個(gè)傳感器損壞，更換傳感器消除呼吸機(jī)報(bào)錯(cuò)，使壓力傳感器偏差處于正常范圍。

圖9 PC781 電路原理圖，Pout 零點(diǎn)輸出電壓為2 V

2.4 價(jià)值體現(xiàn)

此維修案例避免了呼吸機(jī)壓力傳感器模塊失效導(dǎo)致重癥患者肺部無法正常通氣，從而危害生命安全的重大醫(yī)療事故，避免了不良事件的發(fā)生，為今后呼吸機(jī)維修提供思路。

在成本控制方面，相對于更換整個(gè)呼吸機(jī)壓力模塊，本次研究更換少量低成本電阻解決設(shè)備故障，有效降低設(shè)備維護(hù)成本。

2.5 專業(yè)啟發(fā)

根據(jù)故障現(xiàn)象，結(jié)合設(shè)備結(jié)構(gòu)圖，傳感器資料，畫出傳感器工作原理圖，對照原理圖來進(jìn)行傳感器零點(diǎn)位調(diào)整和放大器輸出增益的校準(zhǔn)，判斷出損壞的傳感器并進(jìn)行更換，最終消除故障。

3 總結(jié)與展望

設(shè)備維修過程中不僅需要注重設(shè)備結(jié)構(gòu)和工作原理的掌握，還需要注意臨床的使用細(xì)節(jié)，更重要的是，通過找到故障的根本原因，以減少預(yù)防故障的再發(fā)生，從而提高設(shè)備的開機(jī)率和使用率。維修故障需要掌握并靈活運(yùn)用相關(guān)的電路知識，以后再遇到其他設(shè)備類似故障的時(shí)，可以通過此次實(shí)例為參考。面對復(fù)雜的故障，本著勤動手、多畫圖態(tài)度，通過畫電路圖分析故障，可使復(fù)雜問題簡單化、條理清晰化、解決問題思路明朗化。