德爾格Fabius系列麻醉機集成回路原理及維修

馮 軍

（安康市中心醫院 設備科，陜西 安康 725000）

德爾格Fabius系列麻醉機集成回路原理及維修

馮 軍

（安康市中心醫院 設備科，陜西 安康 725000）

麻醉機是手術室中最重要的設備之一，使用頻率很高。在加強廠家對整機維護保養的同時，還要求使用科室或設備科能夠及時的做好常規維修工作。本文對德爾格（Draeger）主流的Fabius系列麻醉機[1]（Fabius2000，Fabius plus，Fabius plus XL，Fabius Tiro，Fabius GS，Fabius GS premium）的集成回路進行氣路分析，進而找出常見的故障發生點，希望對相關人員有所幫助。

吸氣單向閥；呼氣單向閥；新鮮氣體隔離閥；PEEP閥；APL旁路閥

隨著現代醫療科技的不斷進步，麻醉技術也不斷提高，很多手術都采用全身吸入麻醉的方式，這種麻醉方式必須要借助麻醉機才可以實現。德爾格麻醉機品牌在中國市場占有很大份額，臨床使用最多的是Fabius系列麻醉機。Fabius系列包括以下六種型號：Fabius2000，Fabius plus，Fabius plus XL，Fabius Tiro，Fabius GS，Fabius GS premium。這六種機型擁有相同的集成回路。集成回路簡寫成Cosy，是麻醉氣體從氣缸到患者肺的必經之路。由于麻醉機長時間﹑超負荷的工作，集成回路難免會出現故障，這其中大部分故障是不需要廠家進行配件更換維修的，使用科室或者設備科就可以解決。本文首先對Cosy進行氣路分析，然后分析常見故障發生的原因，最后結合理論知識排除故障。

1 認識Fabius系列麻醉機

Fabius系列麻醉機是Draeger公司的主打產品，屬于電動電控麻醉機。Fabius系列麻醉機如圖1所示。

這六款機器，檔次從低到高，他們的集成回路部分都是相同的。

2 集成回路氣路分析

2.1 集成回路俯視圖及部件名稱如圖2所示。

2.2 麻醉機集成回路工作原理圖如圖3所示。

2.3 麻醉機工作原理

圖1 Fabius系列麻醉機

圖2 集成回路俯視圖1.輔助新鮮氣體出口 （選配）；2.PEEP/PMAX 閥連接端口；3.手動皮囊掛鉤；4.呼氣單向閥；5.流量保護套 ；6.呼氣端口；7.手捏皮球接頭；8.吸氣端口；9.吸氣單向閥；10.新鮮氣體隔離閥；11.APL 旁路閥連接端口 ；12.呼吸系統固定架 ；13.壓力限制閥 （APL閥）；14.采樣氣體回流端口

圖3 集成回路圖1 手捏皮球；2 新鮮氣體入口；3 新鮮氣體隔離閥；4 呼吸器；5 吸氣單向閥；6 壓力采樣管；7 氧電池；8 吸入管路；9 Y型三通管；10 肺；11 呼出管路；12 流量傳感器；13 PEEP閥；14 呼氣單向閥；15 APL旁路閥；16 APL閥；17 廢氣閥；18 CO2吸收裝置

麻醉機有兩種工作方式，一種是手控通氣，一種是機控通氣。手控通氣是麻醉醫生通過手捏皮球的方式，往患者的肺部送氣，即使麻醉機處于關閉狀態，只要集成回路功能完好，就可以進行吸入全身麻醉。手控麻醉大多用于麻醉開始的誘導階段和一些緊急情況，比如麻醉機電源斷電，呼吸機失敗。機控麻醉是指在麻醉過程中，麻醉機自動為患者送氣，一般用于手術平穩進行的時候。

下面我們分別分析手控通氣和機控通氣的工作原理。

（1）手控通氣原理

吸氣過程如圖4所示。麻醉醫生用力擠壓手捏皮球1，氣體有兩條通路可以走：一部分氣體通過鈉石灰吸收罐到達APL旁路閥15和呼氣單向閥14，手控狀態下APL旁路閥通向APL閥16，如果手捏皮球的氣體壓力大于 APL閥設置的壓力，氣體通過廢氣閥17排除集成回路，如果氣體壓力未超過APL閥設置的壓力，則被堵住；到達呼氣單向閥的氣體，由于呼氣單向閥只允許氣體單向通過，所以氣體無法通過。

圖4 吸氣回路圖

另一部分氣體通過新鮮氣體隔離閥3，吸氣單向閥5進入患者的肺部，完成吸氣的目的。

呼氣過程如圖5所示。患者肺中的氣體，收到肺的彈性收縮，向外排氣。一部分氣體妄想從吸氣單向閥5通過，但是它們做不到。只能通過PEEP閥13，手控通氣的時候，PEEP閥處于常開的狀態，從患者肺中呼出的氣體可以順利到達呼氣單向閥14，然后進入手捏皮球1。

與此同時，新鮮氣體從出口2流過鈉石灰吸收罐如圖6所示，再進入手捏皮球1。手捏皮球不斷被充滿，直到壓力大于APL閥設置的壓力，氣體被排出集成回路。

手控通氣的實現，完全靠憑借Cosy中的各個單向閥完成的。而且手控通氣作為保證患者安全的最后一種通氣方式，保證其功 能完整非常有必要。

圖5 呼氣過程回路圖

（2）機控通氣

吸氣過程如圖6所示：呼吸器4向上運動，氣流從呼吸器進入集成回路中，由于新鮮氣體隔離閥3是單向閥，氣體無法通過，所以氣體通過吸氣單向閥5進入患者的肺部。

圖6 吸氣過程回路圖

與此同時，PEEP閥13被麻醉機控制，一個極大的壓力Pmax作用于PEEP閥門，閥門被堵住，氣體無法穿過PEEP閥。新鮮氣體通過新鮮出口3進入手捏皮球1，將手捏皮球充滿，為呼氣做準備。

在機控通氣的時候，APL旁路閥15通向廢棄排放閥17，此時APL閥不起作用。如果手捏皮球被充滿，多余的氣體通過廢棄排放閥17排集成回路。

呼氣過程如圖7所示：患者肺部的氣體收到肺的彈性收縮，向外排氣。氣體無法穿過吸氣單向閥5，只能通過PEEP閥13，呼氣閥14排向手捏皮球1。

圖7 呼氣過程回路圖

此時PEEP閥13被麻醉機控制，一個較小的壓力PEEP作用于PEEP閥，如果肺內的壓力高于PEEP，則氣體通過PEEP閥排出，直到肺內的壓力等于PEEP。排出的氣體會進入手捏皮球，APL旁路閥導向廢氣排放閥17，如果手捏皮球已經被充滿，多余的氣體會通過廢氣排放閥排出集成回路。

同時，呼吸器向下運動，產生一個負壓，由于吸氣單向閥的存在，呼吸器無法抽取肺中的氣體，只能抽取手捏皮球中的新鮮氣體，為下一次吸氣做準備。

通過對麻醉機工作原理的分析，可以更加清楚的看到，集成回路在麻醉機整個系統中起的重要作用。集成回路是麻醉機各個部件中被操作的最多的部件，也是最容易發生問題的部件。并且集成回路也是與患者直接相連的部件，經常存在回路積水的問題[2]，積水可能導致某些單向閥失靈。在麻醉機使用中，鈉石灰粉塵也可能會集聚在集成回路中，造成漏氣或者閥門失靈的情況。接下來我們分析集成回路中每一個部件的常見故障。

2.4 各個部件常見故障分析

（1）吸氣單向閥和呼氣單向閥

吸氣單向閥和呼氣單向閥結構相同如圖8所示，都是一片超薄的陶瓷片蓋住一個圓孔，組成單向閥。集成回路溫度比較低，患者呼出的氣體中含有大量的水分。從氣體流向上來看，吸氣單向閥是距離患者吸氣口最近的一個部件，呼氣單向閥是距離患者呼氣口最近的一個部件，所以吸氣單向閥和呼氣單向閥是最容易積水的。積水要及時用20 ml注射器抽走，否則會造成單向閥開關不暢，由于水的表面張力作用，會引起吸氣費力，呼氣不暢，PEEP偏高的故障。但是經常拆卸吸氣單向閥和呼氣單向閥，稍不小心可能會將陶瓷片摔碎，這個情況是非常致命的，會造成患者重復吸入CO2。更加危險的是，即使2個單向閥陶瓷片破損了，麻醉機泄漏測試是無法測量出來的，手控通氣也感覺不到漏氣。所以建議每次做手術前，用眼睛觀察這2個陶瓷片，觀察是否完好。

（2） 新鮮氣體隔離閥

新鮮氣體隔離閥位于集成回路內部，表面用一個金屬蓋子罩住，一般不會有積水的問題。但是新鮮氣體隔離閥最靠近CO2吸收罐，如果鈉石灰的品質不太好，鈉石灰粉塵可能會吸附在新鮮氣體隔離閥的陶瓷片上，造成單向閥失靈。這個故障的臨床表現是手控通氣正常，機控呼吸潮氣量不足，氣道壓力低。遇到這個問題，首先考慮按壓快速充氧按鈕，用大流量氧氣充新鮮氣體隔離閥，吹走粉塵。如果按壓快速充氧按鈕無效，可以用一把尖嘴鉗打開新鮮氣體隔離閥，再取出卡在新鮮氣體隔離閥中的鈉石灰顆粒。

（3）PEEP閥[3]

PEEP閥只有在機控通氣的時候才起作用，手控通氣的時候不起作用。PEEP閥是一個可以控制壓力的單向閥，控制氣由一根細軟管連接在PEEP閥頂蓋上。在機控通氣的吸氣相，麻醉機給PEEP閥輸送一個高壓力的控制氣，這個壓力大小就是Pmax，是吸氣壓力限制。患者吸氣的時候，肺中的壓力比Pmax小，PEEP閥處于關閉狀態，氣體進入患者的肺中，不會漏掉。當潮氣量過大的時候，肺內的壓力升高，當肺內的壓力升高到Pmax的時候，PEEP閥自動打開，排出多余氣體，起到氣道壓力限制的作用。在機控通氣的呼氣相，麻醉機給PEEP閥輸送一個低壓力的控制氣，這個壓力大小就是PEEP，患者呼氣的時候，肺內壓力高于PEEP，氣體從患者的肺中流向大氣。呼氣塊結束時，肺內的壓力等于PEEP，PEEP閥關閉，保證肺內的壓力不低于PEEP，起到持續氣道正壓的作用。

PEEP閥結構如圖9所示。常見的故障有：①連有軟管的蓋子18接頭被撞斷，或者軟管未連接，臨床表現是手控通氣正常，機控通氣麻醉機出現呼出端泄漏報警。②PEEP閥膜片50被腐蝕，臨床表現是潮氣量不足，機控通氣出現呼出端泄漏報警。可以用尖嘴鉗拆開PEEP閥蓋子，清洗膜片。

圖8 單向閥結構圖

圖9 PEEP閥結構圖

（4） APL旁路閥

APL旁路閥如圖10所示從外觀上看，和PEEP閥非常相似，都有一個用于連接控制氣軟管的接口。不同的是，PEEP閥的接口小，接較細的軟管，控制氣是強弱交替的正壓。APL旁路閥接口較大，接較粗的軟管，控制氣是負壓。APL旁路閥起到開關的作用，手控通氣的時候，APL旁路閥接到廢氣排放閥，機控通氣的時候APL旁路閥接到APL閥。

常見的故障有：

APL旁路閥蓋子上的接頭11如圖11所示旁路閥APL被撞斷或者軟管沒有連接，臨床表現是呼吸機失敗，無法進行機呼吸。因為驅動APL旁路閥的負壓氣體與驅動呼吸器電機運動的氣體是同一個氣體。

圖10 APL旁路閥外觀圖

圖11 APL旁路閥結構圖

APL旁路閥膜片50被腐蝕，臨床表現是手控通氣漏氣，泄漏測試無法通過。用尖嘴鉗拆開APL旁路閥，清洗膜片可以解決。

APL旁路閥彈簧老化，臨床表現是手控通氣漏氣，泄漏測試無法通過。用尖嘴鉗拆開APL旁路閥，取出彈簧12，如果無法修復更換彈簧。

（5）APL閥

APL閥全稱是air way pressure limit valve，氣道壓力限制閥。僅在手控通氣的時候起作用。常見的故障如下：

APL閥芯被鈉石灰粉塵污染，APL閥漏氣。臨床表現是手控通氣漏氣。擰下APL閥，清洗閥芯可以解決這個問題。

APL閥解體，APL閥內部有一個精密的彈簧，用于控制壓力。

由于APL閥凸起比較高，有可能受到吊塔的撞擊，導致APL閥被撞解體。遇到這種情況只能夠更換APL閥。即使出現了這種情況，也不要慌張，麻醉機手控通氣無法進行，但是機控通氣不受影響。

（6）廢氣排放閥

廢氣排放閥是集成回路向麻醉廢氣排放系統排放廢氣的關口。其內部有一個3 mbar的彈簧，用于保證手捏皮球內的壓力不會低于3 mbar。常見的故障如下：

3 mbar彈簧脫落，臨床表現是，手捏皮球是癟的，麻醉機機控通氣的時候出現新鮮氣體不足報警。解決辦法是重新安裝廢氣排放閥中的彈簧。

麻醉廢氣排放系統負壓過大，造成皮球癟，解決辦法是調低麻醉廢氣排放系統的壓力。

Draeger麻醉機集成回路的維修一定要從原理入手，著重分析氣路，手控通氣和機控通氣對比起來找故障，然后再把與故障相關的原件一一測量，進而基本確立故障，再把這個故障在氣路中分析，如果原理上講得通，才可以準確的判斷出故障。

［1］ 周俊超.德爾格Fabius CE 麻醉機呼吸器故障分析與維修[J].中國醫療設備，2010，25（8）:128-129.

［2］ 張展明.德爾格麻醉機常見故障維修[J].醫療裝備，2011，24 （8）:70-71.

［3］ 梁紀雷. 2例德爾格Fabius 2000麻醉機故障檢修[J].中國醫療設備，2011，26（7）:126，129.

Drager Fabius series anesthesia machine integrated circuit principle and maintenance

Feng Jun
（Equipment Department，Ankang Central Hospital， Shan’xi Ankang 725000）

Anesthesia machine is one of the most important equipment in the operating room， use frequency is very high. In strengthening the manufacturer for the machine maintenance at the same time， also requires the use of department or equipment department in a timely manner to do routine maintenance work. In this paper， the drager （Draeger） mainstream Fabius series anesthesia machine （Fabius2000， Fabius plus， Fabius plus XL， Fabius Tiro， Fabius GS， Fabius GS premium） integrated circuit， gas path analysis to find out the common failure points， hope to be helpful to the related personnel.

inspiration one-way valve; exhale one-way valve; fresh gas isolation valves; PEEP valve; APL bypass valve

TH777

C

1002-2376（2015）12-0047-04

2015-09-12