剖析NPB840呼吸机自检功能及检修应用

【作 者】蔡爱萍

浙江省玉环县人民医院设备科，浙江，玉环，317600

NPB840呼吸机是一款能适用于各年龄段危重和亚危重病人进行呼吸治疗的高性能呼吸机，其呼吸模式多样，功能齐全，电路部分和控制面板部分故障率极低，设备稳定性较高，在各级医院ICU病区有广泛的应用。它主要包括四个部分：（1）呼吸输送系统（BDU）；（2）图形用户界面（GUI）；（3）空气压缩机部分；（4）后备电源系统（BPS）。为保证整机系统的安全运行，NPB840呼吸机自身具有非常全面的自检功能，通过三种不同方式的自检，对呼吸机系统故障和病人使用中出现的问题能及时地发出提示和报警。这三种自检功能，对迅速有效地排除呼吸机出现的故障具有重要的意义。

1 NPB840呼吸机三种不同的自检功能

⑴ 通电自检（POST：power on self test） 每当开机通电时，POST 即检测呼吸机自身电子线路软、硬件正常与否，不需要操作者干预。若POST检测到错误即会显示相应的出错信息。一旦通过了自检，即意味着呼吸机的电子线路软、硬件工作正常，之后如出现系统故障，首先可考虑是否是气路等其它方面的原因。在病人使用中短时断电（少于5 min）后再通电时，出现一般的自检错误不会影响呼吸机或病人的安全性，呼吸机的通气功能可以照常进行。当POST检测到某一重大错误时，除发出声、光报警外，呼气阀、安全阀均打开，呼吸机其余的功能中断，病人可以直接呼吸病房内的空气。此时，必须由维修人员执行EST（扩展自检）来纠正错误。

⑵ 快速自检（SST：short self test） SST主要对呼吸机呼吸传送部分（BDU）硬件的检查。测试压力和流量传感器的功能是否正常；检查病人回路（包括管路、湿化器和细菌过滤器等联接）是否漏气；测量病人回路的顺应性和阻力，检查呼气过滤器的阻力。一般当呼吸机更换病人、更换或改变病人回路配套（如更换管路、湿化器或改变类型，安装新的或灭菌后的呼气过滤器，增加或撤去管道中集水杯等）后，必须执行SST。在进行SST前，呼吸机必须与病人脱离，在病人与呼吸机相连的情况下，呼吸机不会执行SST。

⑶ 扩展自检（EST：extended self test） EST是在维修模式下对呼吸机各个子系统的功能进行全面的检测。全面检查系统电气部分的状况，包括电源、电池、存储器、安全系统、面板显示和控制器、数字和模拟电路、模拟输出电路等；全面检查气路，包括气体供应、空压机、管路及管路压力的、比例阀、安全阀、呼气阀及空气和氧气流量传感器等，还可对流量传感器、压力传感器和呼气阀等进行校准；进行呼吸机安全模式的测试。因此，EST主要作为维修或间歇性故障后的性能测试。

在检修故障时灵活运用各项自检程序，结合呼吸机气路原理仔细分析给出的提示信息，有助于方便、快捷、准确地找到问题原因，及时排除所出现的故障，为临床危重病人的治疗赢得时间。下面就本人工作中利用SST、EST功能排除呼吸机故障的两个维修实例加以分析讨论，以作抛砖引玉。

实例一 呼吸机在执行SST状态时，出现报警提示：“unable to establish air flow”。 该提示为空气流量传感器检测失败。可能的原因有：（1）气源有问题；（2）空气流量传感器之前的管道回路漏气或堵塞；（3）空气压力控制开关故障；（4）空气流量传感器故障；（5）比例电磁阀PSOL故障。

检修 因该机对气源的流量要求极高，出现此类故障首先怀疑气源问题。我院所提供的气源是中心供气，检查气源接口没有漏气，气源压力正常（在0.4MPa左右）。此时有多台呼吸机在同时使用，怀疑可能气源被分流，以致空气流量不符合要求，用瓶装氧气替代试验，故障依旧，排除了气源问题。检查空气流量传感器之前的管道和各接口，发现无漏气和堵塞现象。用万用表欧姆档测量空气压力控制开关，阻值无穷大，判断空气压力控制开关正常（异常时阻值为0）。怀疑空气流量传感器可能失效或参数出现漂移，进入EST检测程序，选择传感器校准程序（flow sensor calibration）检测,无法通过，怀疑空气流量传感器失效。因空气流量传感器和氧气流量传感器相同，将它们互换后再做EST，故障提示变为“unable to establish 02 flow”，由此可明确判断为原空气流量传感器损坏。更换该传感器后，分别再做SST和EST，均能通过自检，故障排除。

空气（氧气）流量传感器为晶体热膜式流量计。其工作原理是：传感器中的晶体热膜构成测量电桥的一部分，加在电桥上的电压是恒定的，当无空气或氧气通过时，热膜处于某一恒定温度，各段的阻抗相等，测量电桥处于平衡状态。当有空气或氧气通过时，气体带走热膜上的热量，使热膜的温度下降，随气体流量的不同，热膜的温度下降程度也不同。温度的变化引起热膜阻抗的改变，造成桥路的不平衡而输出流量信号，且这流量信号会随着通过传感器的气体流量变化而相应改变。

当空气或氧气中的杂质、水汽含量过高，或存在湿化加热器的水位过高、回路积水过多等时，容易使流量传感器的热膜受潮，引起传感器失效故障。因此，平时要及时处理管路和回路中集水杯的积水，湿化器的水不要加得过高。另外，流量传感器的价格较高，对出现失效故障的传感器不要轻易更换丢弃，可将出现故障的流量传感器放入装有干燥剂的密封箱里一段时间，待其内部的水汽被吸除后，再装机进行EST检测试验，这一方法有可能让一些受潮失效的流量传感器得以重新恢复使用。

实例二 呼吸机例行消毒后重新启用，接模拟肺试机，出现报警信息：“（1）Disconnet current （2）NO ventilation check patient,reconnet circuit（3）VETOT↓”。分析：提示为（1）管道回路脱开，（2）没有呼吸，检查病人，重新连接回路，（3）呼出分钟通气量低。这三个提示意味着呼吸输送系统（BDU）存在漏气。

检修 根据上面的故障提示，先检查管道回路，没发现有脱开现象；检查管路与各集水杯、过滤器间的接口，未发现有漏气。再重新连接一遍各管路接口，启动SST检测程序，流量传感器检测（Flow sensor test）失败，SST不能通过。用测试管短接吸入过滤器口和呼出过滤器口，做SST检测还是未通过，因此排除了吸入过滤器至呼出过滤器之间的湿化器及管道出现漏气故障的可能。进入EST 做回路压力测试、流量传感器测试和系统漏气测试，均失败。结合发生故障时出现的“VETOT↓”（呼出分钟通气量低）的提示，对照气路图分析，判断在呼出流量传感器和压力测量传感器之前的某处存在漏气问题的可能性较大。进一步检查吸入过滤器和呼出过滤器，当旋开呼出过滤器下的集水杯时，发现病人呼出过滤器和集水杯间的白色硅胶密封垫圈已丢失，故造成泄漏引发上述故障报警。用一块厚约0.4 cm的橡胶垫，剪出一个内径为6.5 cm外径为6.9 cm的垫圈装上，再进行SST和EST检测，均全部顺利通过，接上模拟肺试机也正常，确认故障排除。

该硅胶圈位于呼出过滤器与集水杯连接口，平时一般不太被人注意，易在消毒时不慎失落，因这一原因引起的漏气也让人难以察觉，因此，建议在消毒、拆装过程中要注意物件清点，避免小配件丢失。

[1] 彭达明, 黄宗翔, 姚晨光. 现代呼吸机的使用维护与管理[J]. 医疗设备信息, 2004, 19（3）: 40—42.

[2] 郭丹. 呼吸机常见故障的分析及解决方案[J]. 中国医疗器械杂志,2010, 34（1）: 69-71.

[3] 郑欲知, 李振华, 徐雅萍. 美国PB-840呼吸机临床应用技术研讨[J]. 医疗设备信息, 2003, 18（4）：45-46, 50.

[4] 宋志芳. 现代呼吸机治疗学. 人民军医出版社, 2002