貝朗Dialog+血液透析機溫度控制系統故障維修

譚峰

港北區人民醫院設備科 (廣西貴港 537100)

貝朗Dialog+血液透析機由世界上研制人工腎相關設備的主要醫療產品制造商德國貝朗集團生產[1]，該設備技術先進，操作方便，同時數據顯示為獨特的彩色觸摸屏控制、圖式化顯示，所有參數顯示在一個屏幕上，信息量大[1-2]；此外，能記錄治療過程中的所有數據，使醫師隨時了解患者情況，做到了真正的人機對話[3]。

1 組成及易損部件

貝朗Dialog+血液透析機液路系統主要由溫度控制系統、配液系統、除氣系統、電導率監測系統、超濾監測和漏血監測系統等組成[4-5]，其中溫度控制系統中6個溫度傳感器易出現周期性損壞。貝朗Dialog+血液透析機溫度控制系統中每個溫度傳感器的廠家售后報價為1千元，我院共30臺貝朗Dialog+血液透析機，預計使用1年半因溫度控制系統中溫度傳感器故障最少需支付18萬元維修費用，極大增加了臨床科室維護保養成本。而常用裸露式貼片耐酸耐堿溫度傳感器Pt1000和貝朗原廠碳材料溫度傳感器本質都屬于熱敏電阻，電路驅動原理都是根據外界溫度的變化，電流流經這種化學材料和熱敏電阻后，輸出的電阻值也跟著變化?；诖?，為節省昂貴原廠配件購買費用，本研究介紹用價格僅為15元的常用裸露式貼片溫度傳感器Pt1000對貝朗原廠溫度傳感器進行替換。

2 故障案例

2.1 故障現象

血液透析機開機完成自檢，正常進入血液透析過程，透析1 h后，血液透析機報警、指示燈由綠變紅，同時顯示屏彈出報警信息：“溫度過高或過低，請終止透析！請聯系工程師對溫度控制系統進行維護！”

2.2 故障分析

2.2.1硬件分析

根據報警信息，點擊菜單中“扳手”圖標查看溫度控制系統中6個實時溫度傳感器的溫度，分別為串聯在加熱泵液路中的溫度傳感器TSE 41 ℃、串聯在B液液路中的溫度傳感器TSBIC 39 ℃、串聯在A液和B液混合后液路中的溫度傳感器TSD 38.5 ℃、串聯在A液和B液混合后液路中的基準溫度傳感器TSD_S 38.5 ℃、透析液管路中的溫度傳感器TSDE 46 ℃、透析液管路中的基準溫度傳感器TSDE_S 49 ℃。

溫度控制系統溫度要求如下：|TSBIC-TSD|≤3 ℃；|TSD-TSD_S|≤0.6 ℃；|TSDE-TSDE_S|≤0.6 ℃。若不符合上述要求血液透析機則會報警。

經計算，此時溫度控制系統溫度為：|TSBIC-TSD|≤3 ℃；|TSD-TSD_S|≤0.6 ℃；|TSDE-TSDE_S|>0.6 ℃。

因此，考慮TSDE、TSDE_S故障，拆開血液透析機前蓋，找到TSDE、TSDE_S并拆卸，發現TSDE、TSDE_S表面結滿由A、B液混合而成的Nacl結晶體，用50%檸檬酸消毒液浸泡后安裝，故障依舊，說明TSDE、TSDE_S損壞，需更換。

2.2.2軟件分析

由于溫度傳感器是將采集的溫度信號通過信號放大運算電路轉換為模擬量電壓或電流，而計算機需要讀取的是數字信號，所以血透機微控制單元(microcontroller unit，MCU)需要將模擬量電壓或電流轉換為數字信號，使計算機可讀取和顯示實際溫度。

貝朗Dialog+血液透析機溫度傳感器采用DC 12 V基準電壓，采集0～120 ℃，即12 V基準電壓被等分為120份；每攝氏度對應的電壓值為12÷120=0.1 V=100 mV，即每提高1 ℃對應100 mV。

利用上述特性，電壓以0 ℃為起始，通過MCU編程，在程序設計語言中構建溫度二維數組地址表格，2 ℃對應200 mV，MCU自動獲取地址碼，轉換為數字信號，顯示實時溫度。

由于裸露式貼片耐酸耐堿溫度傳感器Pt1000和貝朗原廠碳材料溫度傳感器溫度對應阻值不同，溫度二維數組地址表格不同，會造成顯示溫度與實際溫度存在較大誤差。因此，需要重新構建溫度二維數組地址表格進行溫度校正。

2.3 故障維修

2.3.1TSDE、TSDE_S更換

TSDE、TSDE_S更換步驟如下：(1)在溫度控制系統透析液管路進液口(圖1中③)找到TSDE，出液口(圖1中②)找到TSDE_S，用止血鉗夾住并卡緊總入液口(圖1中⑤)；取出TSDE、TSDE_S，用裸露式貼片耐酸耐堿溫度傳感器Pt1000進行替換，用704有機硅密封膠封好縫隙，防止液體流出；拔掉過濾閥端口(圖1中)，接入Pt1000溫度定標設備進液口(圖1中⑨)；拔掉過濾閥端口(圖1中④)，接入Pt1000溫度定標設備出液口(圖1中⑧)，檢查所有端口接入準確后，松開止血鉗，使液體從溫度定標設備進液口流入、出液口流去，開啟血液透析機，進入透析自檢模式，使所有管路中的液體充分流動起來，查看無漏液后關機。

注：②為透析液管路出液口，③為透析液管路進液口，④為過濾閥端口，⑤為透析液管路總入液口，⑧為Pt1000溫度定標設備出液口，⑨為Pt1000溫度定標設備進液口，為過濾閥端口

2.3.2溫度校正

重新構建溫度二維數組地址表格進行溫度校正，具體如下：(1)關機，開后門，將旋轉數字板上開關(S1)從0調至2，開機后進入TSM模式，點擊圖標“Manuel Test and Calibration”后進入重新構建溫度二維數組地址表格模式，如圖2所示；(2)點擊菜單中“PEF”，設置正壓泵速FPE為1 300 r，點擊菜單“TSDE：Calibration”，重新構建溫度二維數組地址表格執行開始；(3)構建第一個溫度點30 ℃所對應的溫度二維數組地址，點擊菜單圖標“H”，緩慢增加加熱功率(H)，至Pt1000溫度定標設備液晶屏顯示的溫度達(30±2)℃，等待溫度穩定(10 s內波動0.1 ℃則為穩定)，點擊圖標“Ref.Value”，輸入Pt1000溫度定標設備液晶屏顯示的實際溫度，點擊“OK”選項；(4)構建第二個溫度點38 ℃所對應的溫度二維數組地址，緩慢增加H，至Pt1000溫度定標設備液晶屏顯示的溫度達38 ℃，等待溫度穩定，點擊圖標“Ref.Value”，輸入Pt1000溫度定標設備液晶屏顯示的實際溫度，點擊“OK”選項；(5)構建第三個溫度點50 ℃所對應的溫度二維數組地址，緩慢增加H，至Pt1000溫度定標設備液晶屏顯示的溫度達50 ℃，如果H達到100%溫度仍不足，可適當降低正壓泵速FPE轉速，等待溫度穩定，點擊圖標“Ref.Value”，輸入Pt1000溫度定標設備液晶屏顯示的實際溫度，點擊“OK”選項，完成構建TSDE的溫度二維數組地址表格；(6)點擊菜單中“PEF”，設置正壓泵速FPE約1 300 r，點擊菜單中“TSDE_S：Calibration”，重新構建溫度二維數組地址表格執行開始，重復上述步驟(3)至(5)，完成構建TSDE_S的溫度二維數組地址表格；(7)返回菜單，按照屏幕提示設置H為0，依次選擇確認保存。

圖2 重新構建溫度二維數組地址表格模式

2.3.3故障修復

重啟血液透析機，點擊菜單中“扳手”圖標查看TSDE、TSDE_S溫度分別38 ℃、38.2 ℃，|TSDE-TSDE_S|≤0.6 ℃，達到溫度控制系統溫度要求，重啟血液透析機，自檢順利通過。

3 小結

我院30臺貝朗Dialog+血液透析機溫度控制系統中溫度傳感器故障經上述方法維修后未再出現，且運行1年后血液透析機各項性能和治療參數均穩定，證實上述方法有效性、經濟性均較高。此外，對于DF壓力自檢不通過等經常性故障也可采用替換維修思維進行維修，避免因更換整個腔體配件使維修成本大幅提高[6]。