德爾格Savina呼吸機(jī)工作原理與日常維護(hù)

劉 凱,徐 恒,王賢卿,錢漢良

(咸寧市中心醫(yī)院/湖北科技學(xué)院附屬第一醫(yī)院 設(shè)備科，湖北 咸寧 437100)

隨著醫(yī)療水平的發(fā)展和醫(yī)療裝備技術(shù)的進(jìn)步，呼吸機(jī)通過機(jī)械通氣代替自主通氣功能的有效手段，廣泛應(yīng)用于呼吸衰竭、麻醉呼吸管理、呼吸支持治療和急救復(fù)蘇中，成為現(xiàn)代急救復(fù)蘇和呼吸類疾病、生病支持領(lǐng)域中不可或缺的醫(yī)療裝備。它是一種能夠起到預(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至關(guān)重要的醫(yī)療設(shè)備[1]。因此在現(xiàn)代醫(yī)院中，急診科、重癥監(jiān)護(hù)室、神經(jīng)外科、呼吸血液內(nèi)科、新生兒科等科室得到廣泛運(yùn)用。同時(shí)呼吸機(jī)的精密化程度高，集氣、電于一體，且購買成本和使用維護(hù)成本高。我們只有對(duì)呼吸機(jī)的結(jié)構(gòu)原理進(jìn)行深入了解，才能對(duì)其進(jìn)行合理的保養(yǎng)和維護(hù)，保障臨床的使用安全。結(jié)合本院的實(shí)際情況，介紹一款成人用德爾格呼吸機(jī)的工作原理和呼吸機(jī)維修保養(yǎng)。

一、德爾格Savina呼吸機(jī)的工作原理和基本結(jié)構(gòu)組成

德爾格Savina呼吸機(jī)是一款用于重癥監(jiān)護(hù)的無外置空壓機(jī)、氣動(dòng)電控驅(qū)動(dòng)方式的成人用呼吸機(jī)，內(nèi)置一個(gè)渦輪機(jī)，具有操作方便簡潔、安全性能高、驅(qū)動(dòng)氣流量和壓力穩(wěn)定、反應(yīng)速度快、可靠性極高，且在不改變呼吸機(jī)硬件及內(nèi)部結(jié)構(gòu)的情況下，僅通過升級(jí)控制系統(tǒng)軟件部分就能實(shí)現(xiàn)改變呼吸機(jī)的性能和功能拓展，具有性能穩(wěn)定、故障率低等優(yōu)點(diǎn)[2]，它采用的是一體化界面，呼吸波形和參數(shù)設(shè)置能同時(shí)顯示，可適用于臨床多個(gè)科室，2000年以來，備受各醫(yī)院重癥監(jiān)護(hù)室的青睞。

1.Savina電路部分

電路部分主要由主板、電源模塊、馬達(dá)控制板、O2閥板、和O2監(jiān)測板組成。電路原理框圖如圖1所示。

圖1 Savina電路原理圖

電源模塊：提供+5V、±15V、+24V、+48V五組電壓，保障各部件的正常工作電壓，是整個(gè)設(shè)備工作的電力源，且該模塊配置有兩塊12V蓄電池，可以在停電情況下繼續(xù)工作7h左右，為醫(yī)護(hù)人員突發(fā)停電情況提供了及時(shí)處理時(shí)間。

主板：馬達(dá)控制板、O2閥板、O2監(jiān)測板、風(fēng)扇、操作面板、流量傳感器、壓力傳感器、旁路閥、緊急安全閥以及霧化、報(bào)警各功能板提供控制信號(hào)并接收相關(guān)傳感器的反饋信號(hào)，它是整個(gè)機(jī)器運(yùn)轉(zhuǎn)的控制核心，控制整臺(tái)設(shè)備的運(yùn)轉(zhuǎn)。

馬達(dá)控制板：工作電壓+48V，將馬達(dá)的實(shí)際轉(zhuǎn)速值反饋給主板，并接受主板的控制，調(diào)節(jié)馬達(dá)運(yùn)轉(zhuǎn)電壓在(0到4.75V)之間變化，從而達(dá)到調(diào)節(jié)控制送風(fēng)機(jī)馬達(dá)的轉(zhuǎn)速，為機(jī)器氣體回路提供設(shè)定的潮氣量。

O2閥板：負(fù)責(zé)接收供氧壓力傳感器提供供氧壓力信號(hào)，對(duì)該信號(hào)進(jìn)行放大處理后傳送給主板來監(jiān)控供氧壓力，并根據(jù)該信號(hào)來調(diào)節(jié)控制氧流量控制閥和氧流量調(diào)節(jié)閥，精準(zhǔn)控制傳送氧流量，提供設(shè)定的氧濃度。工作電壓為+5V、+15V、+24V。

O2監(jiān)測板：監(jiān)測O2，接收氧傳感器信號(hào)，并放大、校準(zhǔn)該信號(hào)后傳送至主板,使得送入吸氣端氧氣濃度達(dá)到設(shè)定值。

2.Savina氣路原理

圖2 Savina氣路原理圖

Savina呼吸機(jī)基于電動(dòng)氣控原理來實(shí)現(xiàn)其功能，只有掌握了其氣路走向，方可深刻理解其工作原理，才能在設(shè)備出現(xiàn)故障時(shí)，迅速找到問題所在，及時(shí)排除故障。Savina氣路原理圖如圖2所示。

該機(jī)基于微渦輪氣源供氣系統(tǒng)，故不需要空氣壓縮機(jī)或者中心供氣提供氣源[3]，如圖2中V1即為渦輪泵，通過V1和V7.1-V7.88個(gè)電磁計(jì)量閥，分別將經(jīng)F1過濾器空氣和F2過濾器的氧氣送至空氧混合器Volume (其中氧氣源需在2.7-6.0bar壓力范圍內(nèi)，而經(jīng)F5過濾器、D6止回閥的低壓氧氣路，因其檢定和校準(zhǔn)非常嚴(yán)格，國內(nèi)機(jī)型該端口已被封閉),與SD-Sd4、S1等共同組成送氣單元，其中S1為吸氣流量傳感器，調(diào)節(jié)潮氣量。吸氣相時(shí)，氣體通過D1呼出安全閥、D2吸入安全閥后經(jīng)過濕化罐后送達(dá)人體肺部，多余氣體通過D3呼氣止回閥、S2呼出流量傳感器排出，呼氣相時(shí)，D4吸氣止回閥作用，呼出氣體通過D3、S2排出。機(jī)器通過比對(duì)S1、S2的數(shù)值差，來測量并顯示潮氣量，二者偏差過大則會(huì)報(bào)警顯示流量傳感器錯(cuò)誤。

二、德爾格Savina呼吸機(jī)常見故障處理與分析實(shí)例

故障1

故障現(xiàn)象：使用過程中，機(jī)器報(bào)“氧測量失靈”，且監(jiān)測潮氣量值低于設(shè)定值。

故障分析與排除：該機(jī)器通過O2監(jiān)測板對(duì)吸氣端氧氣濃度進(jìn)行檢測，而且是通過氧濃度傳感器即氧電池來采集該信號(hào)，報(bào)“氧測量失靈”故障應(yīng)該是O2監(jiān)測板采集信號(hào)異常或者其本身采集信號(hào)處理出現(xiàn)異常，本著從簡到繁的步驟，先進(jìn)入校準(zhǔn)程序，看能否通過軟件標(biāo)定排除O2監(jiān)測板或者氧電池故障。對(duì)氧電池進(jìn)行標(biāo)定，第一次標(biāo)定通過，但是接模肺后1分鐘內(nèi)又報(bào)“氧測量失靈”，因伴有潮氣量低的故障，故先作泄漏測試，反復(fù)測量均未發(fā)現(xiàn)有氣體泄漏，故再進(jìn)行氧濃度標(biāo)定，完成后再進(jìn)行模肺測試，未報(bào)氧測量失靈，潮氣量正常，接病人后潮氣量仍然低。因機(jī)器做過泄漏測試，且無泄漏，接模擬肺測試正常，故懷疑漏氣處為病人插管處，經(jīng)醫(yī)生檢查并重新處置后，故障排除。

維修后感：出現(xiàn)故障應(yīng)根據(jù)故障現(xiàn)象，依照其工作原理，理清故障可能存在的問題，先易后難，快速排除故障。

故障2

故障現(xiàn)象：使用過程中，機(jī)器報(bào)“壓力監(jiān)測失敗”。

故障分析與排除：調(diào)出壓力監(jiān)測顯示界面，機(jī)器有壓力監(jiān)測值，則可能為呼氣閥、吸氣壓力傳感器、呼氣壓力傳感器等出現(xiàn)故障。首先，監(jiān)測各傳感器監(jiān)測功能是否正常，在關(guān)機(jī)狀態(tài)下，同時(shí)按住“波形轉(zhuǎn)換鍵”、“設(shè)置鍵”開機(jī)，進(jìn)入維修模式，調(diào)出傳感器的參數(shù)值，觀察S4.1、S4.2吸氣、呼出壓力傳感器電壓值為0.6-0.9，A/D轉(zhuǎn)化值為0123-0184，因此可以判斷壓力傳感器部分正常，故懷疑呼氣閥故障，由于呼氣閥無法通過感官或軟件來檢測判斷，所以有更換呼氣閥，試機(jī)后報(bào)警排除，工作正常。

維修后感：通過設(shè)備自帶的檢測工具可以進(jìn)一步縮小故障范圍，再結(jié)合替代法就能以最小成本達(dá)到修復(fù)設(shè)備的目的。

故障3

故障現(xiàn)象：開機(jī)自檢完成后，機(jī)器報(bào)“儀器失靈”，顯示代碼64.0001。

故障分析與排除：機(jī)器重啟后，故障依然出現(xiàn)，因該設(shè)備維修手冊(cè)為德爾格公司工程師專用，使用單位并無此手冊(cè)，故該代碼必須要找出其對(duì)應(yīng)的注釋和解決方法才能夠準(zhǔn)確鎖定故障范圍，而該機(jī)器維修模式下有對(duì)該故障的解釋，故通過調(diào)出醫(yī)院另外一臺(tái)機(jī)器的維修模式，顯示64.0001為儀器主板故障，指向主板溫度傳感器故障，將主板拆下檢測，用示波器檢測主板輸入部分及輸出部分電壓值，輸入電壓+24V正常，輸出無信號(hào)，通過觀察找出主板中溫度保險(xiǎn)F1貼片組件已燒斷，更換該保險(xiǎn)后輸出信號(hào)正常，試機(jī)，機(jī)器恢復(fù)正常。

維修后感：設(shè)備故障僅報(bào)維修代碼時(shí)，需要明確該代碼所指，通過查找相關(guān)維修技術(shù)資料和設(shè)備固化自帶的維修程序，可以故障代碼及其注解，再結(jié)合示波器觀察輸入輸出信號(hào)來檢修，及通過觀察法檢測出易損部件是否正常等方法維修，來快速排除故障。

故障4

故障現(xiàn)象：使用過程中報(bào)氣道壓力過低。

故障分析與排除：撤下機(jī)器接上模擬肺，發(fā)現(xiàn)模擬肺不能被正常吹鼓起，故此判斷流量傳感器正常，且在接模擬肺時(shí)，P-T曲線為一條平直的線，不能正常顯示VT值。由此我們考慮為呼氣閥本身沒有工作，引起該故障的原因可能有：(1)呼氣閥故障；(2)控制呼氣閥電路故障；(3)控制閥驅(qū)動(dòng)電路故障。將呼吸機(jī)調(diào)節(jié)至供氣狀態(tài)，使用示波器測量呼吸閥輸入電壓，正常，故此控制電路及驅(qū)動(dòng)板均正常，拆開呼氣閥后，發(fā)現(xiàn)呼氣閥內(nèi)有很多絮狀物，導(dǎo)致呼氣閥工作不暢，對(duì)呼氣閥進(jìn)行清潔后，重新裝上，試機(jī)，發(fā)現(xiàn)故障報(bào)警消除。

維修后感：呼吸機(jī)在使用過程中出現(xiàn)故障，我們可以借助模擬肺來對(duì)故障進(jìn)行重現(xiàn)，通過觀察模擬肺的工作狀態(tài)和波形曲線圖，來逐步確定故障范圍，在結(jié)合該機(jī)器的電路原理圖和氣動(dòng)原理圖，確定壞掉的元件，同時(shí)有些氣流附件里面可能存在臟污堵死的情況，我們拆開這樣的部件進(jìn)行清理，就能最大限度的節(jié)約成本將設(shè)備修復(fù)。

三、呼吸機(jī)日常維護(hù)方法

呼吸機(jī)是醫(yī)院急救生命支持必須配備的醫(yī)療設(shè)備，必須時(shí)刻處于完好待用狀態(tài)，方能在第一時(shí)間給病人提供必要的生命支持，爭取急救時(shí)間。由于該類設(shè)備集電、氣一體，集成度高，控制精密，因此需要科學(xué)、合理的維護(hù)管理，才能保障呼吸機(jī)100%處于待用狀態(tài)[4]。目前本院醫(yī)療設(shè)備維修技術(shù)人員整體素質(zhì)偏低，醫(yī)療工程技術(shù)人員在接受管理呼吸機(jī)前，都沒有經(jīng)過系統(tǒng)、規(guī)范的培訓(xùn)，僅通過日常工作經(jīng)驗(yàn)來對(duì)故障進(jìn)行判定[5]，缺乏系統(tǒng)化的理論支持。同時(shí)一般醫(yī)院配置醫(yī)學(xué)工程技術(shù)人員都是非常有限的，與現(xiàn)在日新月異的技術(shù)更新的現(xiàn)實(shí)情況不相適應(yīng)了[6]，且本院呼吸機(jī)品牌眾多，型號(hào)各異，呼吸機(jī)關(guān)鍵部分都進(jìn)行了加密處理，特別是軟件故障[7]，如果不能深入研究，很難在故障時(shí)將其修復(fù)。因此，在日常使用過程中，我們必須充分發(fā)揮預(yù)防性維護(hù)的作用，作好呼吸機(jī)的保養(yǎng)工作，降低其故障率。

隨著醫(yī)療技術(shù)水平的不斷進(jìn)步，醫(yī)療設(shè)備更新?lián)Q代不斷加快，同時(shí)呼吸機(jī)使用范圍廣[8]，需要呼吸機(jī)治療的病人不斷增加。但是，這類病人都有一個(gè)共同的特點(diǎn)：病情嚴(yán)重、機(jī)體抵抗力差、已行氣管切開或氣管插管易繼發(fā)氣道感染、且多數(shù)伴有呼吸道感染等，因此，呼吸機(jī)的消毒對(duì)防止院內(nèi)交叉感染有重要意義，保養(yǎng)方法有：(1)定期檢測：根據(jù)使用手冊(cè)，定期檢測該呼吸機(jī)的皮囊、細(xì)菌過濾器等是否正常，氧電池定期更換、流量傳感器定期定標(biāo)，發(fā)現(xiàn)故障及時(shí)更換，定期檢測清理集水杯，定期對(duì)機(jī)器外部進(jìn)行除塵操作，定期檢測蓄電池續(xù)航能力，及時(shí)更換機(jī)器內(nèi)部易老化的部件。(2)呼吸機(jī)濕化器中的液體應(yīng)該是無菌蒸餾水，且在使用一個(gè)病人后需要更換新水，如果一個(gè)病人使用時(shí)間過長，也應(yīng)該定期更換蒸餾水，同時(shí)定期檢查濕化器上的調(diào)溫器，確保病人吸入的氣體正常。(3)檢查空壓機(jī)或壓縮空氣氣源濾塵網(wǎng)，及時(shí)排除汽水分離器中的水分。(4)使用正確的消毒液對(duì)外部氣體管道、呼氣閥等進(jìn)行浸泡、消毒和清潔。呼吸機(jī)有很多部件都需要清潔，我們必須參照使用說明書，嚴(yán)格執(zhí)行。經(jīng)常對(duì)呼吸機(jī)主機(jī)外殼、屏幕、各氣體接口用干凈的軟濕擦布輕輕擦拭，如果發(fā)現(xiàn)有痰漬、血漬時(shí)，先用75%酒精紗布擦拭干凈，或者使用浸泡過1%含氯消毒液的軟布擦拭(有些呼吸機(jī)屏幕不能用酒精擦拭的，也可以使用干凈的棉布擦拭即可)；每半個(gè)月清潔一次空氣過濾網(wǎng)，需要將過濾網(wǎng)從機(jī)器中取出，用清水洗凈浮塵后烘干或晾干；濕化器的電器加溫部分用干凈的軟濕布輕拭，嚴(yán)禁使用消毒液浸泡，確保加熱功能和感溫的準(zhǔn)確性；機(jī)器內(nèi)部的元器件及相關(guān)管路的清潔，需要有設(shè)備科專業(yè)的工程師進(jìn)行拆機(jī)保養(yǎng)[9]。

我們?cè)谌粘＞S護(hù)管理中，應(yīng)該充分掌握其電路框圖和氣路原理圖，針對(duì)出現(xiàn)的各種突發(fā)故障，結(jié)合設(shè)備自身的維修模式和維修故障手冊(cè)，快速鎖定并排除故障，同時(shí)針對(duì)機(jī)器自身特點(diǎn)，及時(shí)更換機(jī)器易損易耗部件[10]，我們只有在日常使用過程中注意對(duì)呼吸機(jī)進(jìn)行有計(jì)劃的預(yù)防性維護(hù)和保養(yǎng)，定期自檢，才能最大限度的降低呼吸機(jī)的故障，保障呼吸機(jī)100%處于待用狀態(tài)。