王世寬
武安市第一人民醫院設備管理科 (河北邯鄲 056300)
心電監護儀是現代化醫院不可缺少的生命體征監測儀器。飛利浦Intellivue MX400心電監護儀是我院新采購的儀器,具有結構緊湊、數據精確度高、傳輸效率高、全觸摸屏操作的優勢,能夠提供強大的監護功能;同時,該儀器具有非常方便的便攜功能,適用于急診、重癥監護室、手術室及普通病房,尤其對于需要全天監護的患者,可極大地減少護理人員的工作量。本文針對該儀器的一例無參數故障維修過程進行總結,以供同行參考。
儀器接通電源后按開機鍵,主屏幕字符顯示正常,但是參數顯示界面無任何信息,參數、波形及數值測量功能均無法顯示,儀器的指示燈正常,觸摸屏操作正常;檢查主設置內參數模塊選項,為空白狀態,無模塊連接,同時參數模塊也無連接錯誤的報警提示。
根據故障現象,分析可能的故障原因包括軟件設置故障和硬件故障兩大類。根據由簡單到復雜的維修思路,首先應排除軟件設置故障,然后再查看硬件故障。(1)檢查主設置選項內的參數設置,查看參數設置的功能確定為打開狀態。(2)檢查主設置內的參數模塊設置,ECG(心電圖)、SpO2(血氧飽和度)、NBP(無創血壓)選項均為空白狀態;按下參數模塊背后的靜音按鍵和血壓按鍵,心電監護儀無任何信息反饋(正常狀態下按下參數模塊的血壓按鍵,血壓泵會有動作,靜音鍵會停止報警)。由此初步考慮為參數模塊本身故障,心電監護儀主機內部故障或者參數模塊的連接故障。
由于廠家未能提供這款監護儀的主機圖紙和維修資料,維修人員需要首先繪制儀器的工作原理圖(見圖1),然后根據原理圖來確定故障原因。原理圖繪制完成后,可根據排除法首先測量參數模塊的性能是否正常,然后檢查心電監護儀內部電路,以縮小故障范圍。

圖1 飛利浦Intellivue MX400心電監護儀的工作原理圖
第1步,測量參數模塊性能是否正常:查看我院的飛利浦MP50心電監護儀的參數模塊,發現該儀器與故障儀器使用同款型號的參數模塊,因此用一塊正常的參數模塊直接進行代換測試,但故障依舊,可排除參數模塊本身故障,確定故障位于監護儀主機的內部電路。
第2步,拆解心電監護儀的主機后:首先測量電源,以排除電源故障,斷開連接到DC轉接板的插頭,測得的電源輸出電壓為1組15 V電壓,電源正常。
第3步,重點排查MCU主板:首先,觀察和測量MCU主板無明顯燒壞及短路現象;然后,為MCU主板連接電源,并用萬用表(福祿克17B)檢測MCU主板的關鍵點各電壓值,3.3、5.0、15.0、24.0 V電壓值均在正常范圍內,依舊無法確定故障點;于是測量MCU主板與參數模塊轉接板連接插口的電壓值;這個插接口左上角的第一腳標記為1腳,往右依次遞增,左下角的第一腳為11腳,往右依次遞增,一共為20腳,測量結果見表1;由于無標準電壓值對比,因此無法確定表1的測量結果是否在正常范圍;但根據經驗判斷6腳的0.11 V電壓值明顯偏低,電壓值表現異常;拔除MCU主板插口上與參數模塊轉接板的連接排線后,對接口進行對比復測,測得結果見表2;對比兩次測量結果發現,6、8、16、17腳4個腳的電壓值均上升為3.3 V,證明在MCU主板插口后端的連接排線或參數模塊轉接板存在短路現象,因此,隨后檢測MCU主板至參數模塊轉接板的連接排線,從外觀查看連接排線無斷腳、無死折及腐蝕現象,用萬用表逐個檢測連接排線的電路,檢查是否有斷路和短路情況,結果每一組線路阻值均為0 Ω,且無短路,導通狀態良好,連接排線正常。

表1 MCU主板與參數模塊轉接板連接的插口的電壓值(V)

表2 復測結果(V)
第4步,排查參數模塊轉接板:依次排查電阻、電感及電容和芯片,發現絲印(芯片正面以字母和數字及符號來表示芯片的具體型號、生產序列號、等級、生產時間及產地等信息)為ACT125芯片14腳上方的一顆貼片鉭電容(由于所有電路板上沒有任何元件的標號,所以會以附近的芯片作為標記位參考其位置)兩端的電阻值為81 Ω,調換萬用表正負表筆測量,結果依然為81 Ω,判定電容兩端電阻值不正常存在漏電現象;經查這顆鉭電容為ACT125芯片的供電電容,根據經驗可知,這種鉭電容容易短路,電容下面的固定膠受潮容易造成漏電現象,因此懷疑這一路電容或ACT125芯片有漏電或輕微短路現象;拆下貼片電容,用萬用表測量無漏電和短路現象,清除背膠后測量參數模塊轉接板上電容兩端焊點的電阻值依舊為81 Ω;測量下方ACT125芯片7腳(接地腳用GND表示)和14腳(電源腳用VCC表示)的電阻仍為81 Ω;拆下參數模塊轉接板上的ACT125芯片(見圖2),測量參數模塊轉接板上電容兩端焊接點的電阻值恢復到無窮大;測量拆下來的ACT125芯片7腳和 14腳的電阻仍為81Ω;調換萬用表正負表筆接地電阻值均一樣,證實為ACT125芯片內部電源與接地腳短路故障;用萬用表測量其他的阻容元件和芯片均正常;購買芯片到貨后,測量正常ACT125芯片的7腳和14腳(黑表筆接地)的電阻為無窮大;確定原來的ACT125芯片存在內部短路,予以更換;重新安裝電容和ACT125芯片,用黑表筆接地測量電容和ACT125芯片的7腳和14腳的電阻值均為無窮大,短路故障排除,隨后進行裝機測試。

圖2 ACT125芯片引腳圖(封裝:TSSOP14)
第5步,裝機測試:將參數模塊轉接板安裝回機殼內固定,插回MCU主板插口上的連接排線,接通電源開機,再次對比更換ACT125芯片之前的MCU主板的關鍵點各電壓值3.3、5.0、15.0、24.0 V電壓值均一致,對比主板至參數模塊插口的電壓值發現,測量結果和拔掉連接排線后測得的電壓值(見表2)一致;分析故障原因為,ACT125芯片電源腳與地腳短路造成這一路3.3 V的電壓值被拉低,無法供給參數模塊正常的3.3 V電壓值,造成無法通信的故障;關機并重新安裝參數模塊,然后開機測量,主屏幕上功能界面ECG、SpO2、NBP等波形均可正常顯示,打開主設置,查看參數設置值正常,打開參數模塊設置,ECG、SpO2、NBP功能均可正常顯示,也可進行調整,測量參數模塊背后的靜音鍵和血壓按鍵可以實現靜音功能,血壓模塊也開始正常工作;使用心電信號模擬測試儀和血氧飽和度測試儀,校對心電監護儀的對應參數均為正常;由于我院暫無無創血壓模擬測試儀,所以采用水銀血壓計進行無創血壓的對比測量,結果血壓數值一致。
至此,心電監護儀功能恢復正常,維修結束。使用抹布和消毒液對儀器及其附件進行外觀清潔及消毒(注意嚴禁消毒液直接對屏幕和插口進行噴灑,以免造成儀器的人為二次損壞),然后交付科室正常使用。
維修工程師在接收到故障儀器后,應當詢問清楚故障現象,以便維修時快速確定故障范圍;儀器上電測量前,需確保無燒焦、短路等情況,以免故障擴大化造成不必要的損失;對于進口儀器,在缺少維修資料的情況下,應當理清思路,自行繪制儀器的工作原理圖,再根據原理圖逐個排查故障點,縮小故障范圍。由于飛利浦這款型號心電監護儀的電路板上沒有元件的標號,所以要做好各個關鍵點電壓值及電阻值的測量數據筆記,方便維修前后做數據對比測量。進口儀器價值高、配件貴,自行維修不僅可以為醫院節省一筆很大的開支,同時也可提高工程師的業務水平。