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呼吸机的基本原理及维修方法与实例

[日期:2018-01-03]   来源:河北省临床医学工程学会  阅读: 0[收藏本站]
呼吸机的基本原理及维修方法与实例
 
斌   吴志斌  
( 河北医科大学第四医院,河北石家庄 050011 )
 
医用呼吸机作为一种治疗设备,使用的好坏直接关系到病人的健康与安危。如果呼吸模式与参数设置的合理,它是一种治病救人的好设备;否则,耽误治疗、甚至成为“杀人机器’ 因此,深人熟悉呼吸机的使用是非常有必要的。本文就科公司出品的PB840呼吸机的组成、呼吸模式、日常注意事项进行介绍,并将本人在维修过程中遇到的有代表性的故障、排除方法列出与各位同仁交流学习。

1 PB840呼吸机的组成部分
    PB840 呼吸机主要由四部分组成:图形用户界面GUI (graphical user interface)、呼吸输送系统BDU(breath delivery unit)、后备电源系统BPS (backup power source)和空气压缩机等。
    840 呼吸机的用户界面包括Dual View TM双幅触摸屏显示器,将病人检测参数和呼吸机设置值在该显示器上分开,使对病人状况的评估分析更为直观简捷。其中 Sand Box TM显示区域在使用呼吸机前,就可以对呼吸机设置进行预览。而Smart Alert TM智能报警系统则提供报警原因及其排除的建议措施。
    840呼吸机内含有两个独立的CPU(中央处理器):一个负责呼吸输送系统(BDU),另一个负责图形用户界面(GUI)。其中BDU CPU根据有关设定值对病人进行呼吸控制,并进行广泛的核实;而GUI CPU接受呼吸输送值和报警设置值,并监视呼吸机及呼吸机和病人之间的相互影响。此外,GUI CPU还负责确认BDU CPU是否工作正常,并防止因单一故障而导致控制和监护功能的同时
瘫痪
后备电源系统(BPS)可在呼吸机断电时为BDU和GUI子系统提供直流电,以维持呼吸机的正常工作。BPS中充足的电池组能量能使呼吸机至少工作30 分钟(不包括空压机和湿化器),这样在呼吸机监护场所内,为了搬运,BPS可继续供电给呼吸机。操作者通过GUI(图形用户界面)系统中的触摸屏、按键和旋钮可给呼吸机指令和设置。GUI CPU对这些信息进行处理并存储在呼吸机的储存器内。然后BDU(呼吸输送系统)CPU用此已储存的信息控制和监测送至病人和来自病人的气流。任何新的设置信息通过BDU CPU和GUI CPU间的四通道信号交流系统进行传输和确认。每个CPU连续进行连续设置完整性的确认。
为了使GUI图形用户界面)能检测BDU(呼吸输送系统)的功能,BDU对下列原始信号采样、记录、并传送给GUI:吸气压力、呼气压力、呼气阀电流及空气、氧气吸人阀的相关信号。同时BDU还将下列设置值和病人呼吸信息传送给GUI:呼吸回路压力高限、呼吸相、呼吸模式、自动校零补偿、吸气时间、
呼吸暂停间隔值、压力控制模式下的压力目标值、呼吸相起始点和时间标记信号。
   840 呼吸机具有用流量触发或压力触发来识别病人吸气力的能力。采用压力触发方式时,呼吸机检测病人回路中压力信号。病人有吸气努力时导致气道压力下降至低于设置的灵敏度值时,即触发呼吸机给病人呼吸。
采用量触发方式时,呼吸机监测吸气和呼气流量传感器测量值之间的差异。病人有吸气时,呼气流量传感器的测量值下降,而吸气流量传感器的测量值保持恒定,当两者差异大于设定值即流量灵敏度值时,呼吸机被触发。病人没有吸气时,两个流量传感器的测量值,从理论上说应该是一致的,若有差异则说明或是传感器测试不准或是病人系统中有漏气存在。为了避免因漏气而导致的误触发,操作者可适当提高触发流量值,即适当降低触发灵敏度。无论采用压力触发还是采用流量触发方式,系统总是以0.2kPa( 2cmH20)压力触发灵敏度作为吸气触发的后备方法,换言之,只要呼吸机检测到病人气道压力下降超过0.2kPa( 2cmH20)即触发吸气。这一方法即保证了病人呼吸触发的灵敏性又基本避免了因管道漏气引起的错误触发。

2 PB840呼吸机的模式和呼吸类型
PB840 呼吸机在设置以前必须限定呼吸类型。只有两种呼吸类型:强制的和自主的。强制呼吸有容量控制和压力控制。PB840呼吸机提供的自主呼吸有压力支持和无压力支持两种(经典的CPAP呼吸就没有压力支持)。
    2.1 辅助/控制(A/C: assist/control)模式允许在操作者设定范围内控制呼吸机通气。所有呼吸都为强制呼吸,可以是压力控制(PC: pressure control)也可以是容量控制(VC: volume control).
    2.2 自主呼吸(SPONT)模式允许病人控制通气。病人能够独立呼吸,产生的吸气力触发通气支持。
    2.3 同步间歇强制通气(SlMV)是强制通气和自主呼吸的混合模式。在SIMV期间,呼吸可以是自主呼吸也可以是强制呼吸。强制呼吸与病人的吸气力同步。呼吸输送由呼吸频率f的设置决定。模式的改变安排在吸气开始。强制呼吸和自主呼吸可以是流量触发也可以是压力触发。呼吸机会自动联系强制呼吸类型设置与模式设置,在A/C或SIMV期间,一旦操作者确定了容量或压力,呼吸机就会显示合适的呼吸参数。改变强制呼吸类型安排在吸气期间或吸气开始时。

3 PB840呼吸机的日常维护和保养
3.1 PB840呼吸机在日常维护和保养中有三种自检方式:
    3.1.1  通电自检(POST: power on self test):每当开机时,POST检测呼吸机电路。 POST对系统出错的检测不需要用户的干预。
    3.1.2  快速自检(SST: short self test):是在病人管道或湿化系统改变时进行自检。  SST主要检测病人管道的漏气,对病人管道进行定标和测量呼出过滤器的阻抗。SS1,需要操作者的少量参与,不需要额外的测试设备。
    3.1.3  扩展自检(EST: extended self test) : EST,进行更多的系统检测,也监测系统的错误。EST、需要操作者的参与,但除了标准管道外(EST,有专用的测试管道),不需要额外的测试设备。
   EST也可作为维修或间歇性故障后的性能测试。(此种方式一般不做,如果一旦自检不通过,呼吸机将无法启动,从而不能工作。因此此种方式只能由专业维修人员来进行。)
   3.2 PB840呼吸机对各个部分、各个部件的日常消毒、 保养以及预防性保养的间隔期都有明确的要求(在说明书中非常详尽,这里就不一一列出了)。

4 PB840呼吸机维修实例
故障 一 : 机器在工作中出现严重阻塞报警,不能工作 ,显示“Device Alert”。
处理 : 检查管道和吸人、呼出过滤器均无问题,,做全面自检EST,出现:   air  circuit pressure test failure, 显示错误代码:FE0004或FE007,做Exhalation Valve校正 failure,提示pressure check failed,经更换传感器及其传感器电路板,BDU CPU PCB均无法排除故障。后发现inspiratory auto zero solenoid valves坏,更换 SOL1电磁阀后,再开机、运行EST及Calibration,均通过。
故障 二 : 机器在使用过程中出现中度报警“Device Alert"," Screen block"。
处理 : ( 此故障 一般出现在触摸显示屏被遮盖后,一旦 取掉遮盖物,报警立刻自动消失。)此次发生报警时 未有任何物品遮盖触摸屏。判断为Touch frame电路板坏, 更换一个   Touch frame板后,故障还发生,因此 又更换了一块GUI CPU板,并重新安装软件,但故障依旧。故又换一块Touch frame板后机器恢复正常再 将机器原来的GUI CPU板换回,重新安装软件,机器工作正常。(此案例比较特殊,因第一次更换的新 Touch frame板是个坏的。这种报警不影响正常的通气 ,但报警声常响,使人很烦躁)。
故障 三 : 机器在运行中,偶尔自动弹出静音功能。 在按压其他按键时机器不响应。静音功能结束后机器又恢复正常,但不久后又出现而且高度警报并报750052错误代码,运行 EST,后按键测试不能通过。
处理 : 此问题大多是由于Key board故障引起的。更换一块新的Key board后,机器恢复正常。
2013-7-15
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