金寶AK96 血液透析機肝素泵的常見故障分析及維修

梁婭婭，陳仁更

浙江省臺州醫院 （浙江 臺州 317000）

在腎臟內科使用血液透析機治療患者過程中，體外管路循環流暢是血液凈化順利進行的前提。血液透析中普遍使用肝素抗凝。目前，臨床常采用肝素泵嚴格控制血液透析過程中肝素的用量和流速[1]。我院本部院區和東部院區均設有血液凈化中心，擁有100 多臺血液透析設備，以金寶血液透析機為主。本研究闡述了金寶AK96 血液透析機肝素泵的結構組成及工作原理，并分享了兩例故障分析及維修經驗，總結了肝素泵的日常維護方法，供同行參考。

1 肝素泵的結構組成及工作原理

肝素泵相當于1 個微量注射器，由機械微機構成，替代人工進行肝素注射，保證單位時間內注入人體內肝素量的精確性[2]。AK96 血液透析機肝素泵的結構組成見圖1。肝素泵主體由基座、動力源、推進機構、編碼器單元和過載保護裝置5 個部分組成。基座用于各零部件的有序固定。動力源由主、附件組成。其中主件由永磁步進馬達和齒輪箱（轉速比1∶120）組成。附件包括同步帶及同步輪，其中同步輪有3 個，分別連接于齒輪箱、編碼器單元及螺桿上。永磁步進馬達輸出的動力經由齒輪箱減速（增大力矩），通過同步帶及同步輪傳遞至螺桿，同時帶動編碼器轉動。微機處理器通過排線與馬達連接，控制馬達轉速，從而能夠精確調控肝素注射量。推進機構由螺桿、分裂螺母、注射器活塞支架及鎖緊輪組成。同步輪傳遞至螺桿的力，通過螺桿、分裂螺母的相互作用后，將旋轉的扭力轉換成豎直推進力，推進肝素注射。注射器活塞支架和鎖緊輪用以固定肝素注射器推桿，調節鎖緊輪，可以微距調節螺桿與分裂螺母之間的精度。編碼器單元由編碼碼盤（40 個等距夾縫圓盤構成）、發光部件和接收部件組成。同步帶轉動，帶動編碼器上的同步輪轉動，使編碼碼盤轉動起來。發光部件持續產生光，當編碼碼盤轉動時，光通過編碼碼盤夾縫被接收部件接收，生成脈沖反饋至微機處理器，以此計算推入人體的實際肝素量。過載保護裝置由微動開關、前端錐形調螺釘及塑鋼承重梁組成。當肝素泵推進過程中出現堵塞或其他機械卡位導致阻力增大時，帶有錐形調螺釘的塑鋼承重梁發生形變，形變后錐形調螺釘觸動微動開關，微動開關觸點由閉合狀態轉為斷開狀態，微機處理器接收到開關信號產生反饋，停止步進馬達工作，從而起到過載保護的作用。

圖1 AK96 血液透析機肝素泵的結構組成

2 故障維修實例

2.1 故障一

2.1.1 故障現象

肝素泵在推進肝素注射器進程中發生報錯“Heparin pump overload”，可手動解鎖取消故障。

2.1.2 故障分析及維修

結合故障現象，并查閱維修手冊錯誤代碼，考慮引起故障的原因可能為：（1）肝素注射器堵塞；（2）機械原因引起推進機構阻力增大致使微動開關被觸發；（3）微動開關本身故障。

首先，檢查肝素注射器與患者連接處管路，未發現管路堵塞現象，可排除因肝素注射器堵塞而導致肝素泵過載故障。結合肝素泵結構圖，拆開肝素泵機械部分，先檢查螺桿、分裂螺母，用手撥動螺桿，旋轉順暢，同時前后滑動，不存在阻力；再檢查微動開關，撥動微動開關上的杠桿使其發生位移碰觸微動開關，開關觸點通斷正常。經過錯誤代碼導向，逐一排查3 個可疑故障點，均可正常運行。于是，將所有零配件重新安裝回去，上機模擬調試，依舊報負載故障。在多次模擬調試過程中發現，只要給肝素注射器稍加一點阻力便會出現過載報錯，重新拆下螺桿、分裂螺母、微動開關、錐形調節螺釘及塑鋼承重梁，當卸下塑鋼承重梁時，發現其發生了輕微形變，不是平直而是向內彎曲。經觀察并對比其他肝素泵，分析塑鋼承重梁由于老化，剛性變差，存在彈性疲勞，使其隨應力點彎曲。由于塑鋼承重梁隨應力點彎曲，錐形調節螺釘隨著向內移動，導致錐形調節螺釘與微動開關杠桿之間的距離縮小到被觸發臨界點，以至于肝素注射器阻力在正常范圍內只要出現偏差便會觸發微動開關，開啟過載保護。

更換塑鋼承重梁是最簡便的維修方法，但若無平直的塑鋼承重梁可替換，則可反向安裝塑鋼承重梁，使其向外彎曲，同時反向安裝錐形調節螺釘，使其與微動開關保持足夠距離（正常肝素泵錐形調節螺釘與微動開關杠桿之間的距離為2 mm）。

2.2 故障二

2.2.1 故障現象

上機治療過程中，設備報技術錯誤“P PHEP 001 002”。按報警復位鍵但無法消除故障。

2.2.2 故障分析及維修

結合故障現象，并查閱維修手冊錯誤代碼可知，“P PHEP 001 002”指向實際測量與設定的累積肝素體積差異過大，超過2 ml。考慮引起故障的原因可能為：（1）誤操作；（2）編碼器單元損壞；（3）同步帶磨損或斷裂；（4）編碼器和微機處理器之間連接不良；（5）控制電路部分故障。

換班再次使用肝素，護士正確操作后，肝素泵工作30 min 左右，再次報錯“P PHEP 001 002”，肝素無法使用，排除護士誤操作引起的肝素報警，確定為設備本身故障。從機器上拆下肝素單元，分離編碼器單元，進行獨立測試。將連接發光部件的排線加載5 V 輸入電壓，使其發光，將接收部件排線與示波器連接，手動轉動碼盤同步輪，可產生相應脈沖波，由此基本排除編碼器單元故障問題。觀察肝素泵內部結構，同步帶變黃，同步帶內側齒輪出現磨損現象，懷疑同步帶出現問題。同步帶用于連接電機單元、編碼器單元和螺桿上的同步輪，功能為傳遞作用力。新的同步帶顏色偏白微透亮，顏色變黃可能因為皮帶使用時間過長或被漏液腐蝕，已經老化，導致其內側齒輪磨損。護士設定1 個肝素預注射量，驅動控制板下達指令給步進馬達，步進馬達工作產生力，傳輸至同步帶，同時帶動螺桿推進和碼盤轉動。由于皮帶齒輪磨損，皮帶和同步輪咬合變差，出現打滑，使編碼器反饋的測量值與預設值出現偏差。隨著時間的推移，偏差量超過2 ml。

考慮僅皮帶磨損問題，若更換全新肝素泵價格昂貴，將舊肝素泵（由于編碼器故障等原因無法使用）上完好的同步帶替換至該機器。重新上機工作，運行正常，故障排除。

3 小結

肝素泵是金寶AK96 血液透析機的基本配件，在血液透析過程中發揮重要作用。只有熟練掌握血液透析機的工作原理和技術性能，才能確保臨床工作順利開展[3]。此外，血液透析機的維護工作尤為重要。日常維護應注意以下3 點。（1）每天用濕棉布擦拭肝素泵表面，保持清潔。（2）血液透析機血路上機操作，若發現0.9%氯化鈉注射液流入自鎖輪，及時清理，以免引起外部零件腐蝕或損壞。（3）定期檢查血液透析機內部管路，避免漏液導致編碼器或皮帶被腐蝕。有效的肝素泵維護保養，可降低故障率，提升血液透析機利用率，確保臨床使用安全。