周兴朝,郭春梅,周和良
System 98 XT主动脉球囊反搏泵维修2例
周兴朝,郭春梅,周和良
主动脉内球囊反搏泵(intra-aortic balloon pump,IABP)是一种以左心室辅助循环功能为主的机械性装置,是将气囊导管经股动脉插入降主动脉,气囊导管的尾端与体外的气囊反搏泵相接,以心电信号或压力信号等触发反搏,控制气囊的充气和放气[1]。
IABP 1968年首次应用于临床,早期主要用于心脏围术期血流动力学不稳定、心源性休克或心功能衰竭患者的循环支持,通常需要外科手术切开血管植入主动脉内球囊[2]。IABP具有创伤小、并发症少以及操作简便等优点,目前已广泛应用于高危经皮冠状动脉介入治疗(percutaneous coronary intervention,PCI)患者的循环支持[3]。
Datascope公司的IABP球囊穿梭速度快,特有的排气主动负压可以有效降低左心室负荷,其在IABP行业中是最大最专业的厂家,在中国地区的市场占有率达80%以上,其中System 98 XT主动脉球囊反搏泵具有动力驱动强大、安全性能好和触发模式优越等优势。目前已经上市的最新机型为中文版CS 100[4]。
1.1 故障现象
开不了机,电源充电指示灯不亮。
1.2 故障分析及检修
检查交流电源开关处的2个保险完好,线路未断,可排除交流电源线路故障。拆开机器前部外壳,检查220V保险完好,24V双节电池有直流电压23.8V,使用电池能够正常开机和自检通过,单独使用交流电不能开机。怀疑主电源模块损坏,联系厂家,更换电源花费约8万元,费用昂贵,故决定先自行维修。
主电源模块由大小2个模块组成。小模块外部主要有11脚外置直流电源插口、三线交流电源开关及插口、黄绿色地线接口、24 V直流散热风扇和侧部四线电池插口,内部电路主要功能是产生直流电压300 V供给大模块。大模块正前方从左至右有4个插口。第1个白色4脚插口在电源启动后产生直流电压28 V并分成2路,一路到电动机控制板驱动电动机工作,另一路到前置电路板驱动屏幕显示控制;第2个白色8脚插口产生直流电压5、12、24、-12 V;第3个8脚插口和第2个8脚插口产生的直流电压一样,产生的电压供给主板;第4个黑色15脚插口的主要功能是充电电池的信号检测以及从内向外第4脚实现开机电压9.6 V的供给。
当外接交流电源开关打到“ON”挡时,小模块DC24 V风扇工作,充电电池充电;当IABP电源开关打到“ON”后,大模块第4个黑色15脚插口的第4脚电压9.6 V变为低电平,主电源启动,产生DC5 V、12、24、-12、28 V电压,然后机器电路、气路自检,自检通过后才能设置参数和使用。
目前机器开机后散热风扇不转、充电指示灯不亮,说明DC24 V供给电路异常。检查主电源小模块DC300 V正常,怀疑故障出在大模块上。检查开关管、限流电阻等开关电源易损器件正常,故障应出在大模块母板上方位于中间部位可插拔的控制板上。拔出该控制板,板上的元器件都是贴片的,双面都是,况且芯片很多,看上去比较复杂。仔细从DC24 V输出部分、DC300 V线路走向等综合分析,发现一个PWM控制芯片存在短路现象。从电子市场购买该芯片更换后机器运行正常。
2.1 故障现象
开机报警,显示代码“Electrical Test Fails Code#50”。
2.2 故障分析及检修
查看厂家的英文服务手册,对此故障的描述为“Motor speed out of specification”,即电动机转速超限。联系代理商工程师,此故障95%以上的概率为电动机控制板有问题,更换费用约3万元。检查电路板上的电阻、功率管IRFZ34N等器件无异常,怀疑故障出在16个芯片中。依次更换无刷直流电动机控制器MC33035P、时基电路控制器NE555P等芯片,故障依旧,可排除电动机控制板故障。怀疑故障出在电动机或者主板上。
反搏泵的电动机为双头泵,它配合压力室和真空室,保持强大的正压力和低至-90.44 kPa的负压[5]。机器开机自检,电动机能够工作10 s左右,由此可推断电动机驱动电压供给线圈是正常的。怀疑电动机内部有保护电路引起电动机转速超限故障。拆开电动机,检查电动机上盖的温控二极管,常温下电阻为无穷大,用烧热的40 W电烙铁靠近其后,电阻逐渐下降至几十欧,说明温控二极管是好的,检查风扇正常,电动机内部也非常干净,没有灰尘,故判断电动机正常。
怀疑故障出在主板上。检查主板上标有格式“FB+数字”字样的黑颜色保险都是导通的,说明主板供电无过压过流情况,开机后按下主板上的复位开关,机器依然报“Electrical Test Fails Code#50”故障,调损主板上的2处黑色跳线槽,开机后屏幕会报“Electrical Test Fails Code#117”等不同的故障代码。由于主板上的芯片多且大多数芯片脚多,首先从互联网上查询各芯片功能,弄清主板各组成部分的功能,再根据电动机控制板的线路走向分析。芯片MX7548JP为8位模数转换器,负责电动机脉冲信号的模数转换,以实现主板对电动机信号的检测和反馈控制。检查MX7548JP的18脚电源电压VDD12 V正常,但第4脚(CSMSB)和第15脚LDAC从开机到“Electrical Test Fails Code#50”报错一直没有电位变化,正常情况下应该有高低电平的转换才能进入模数转换。购买同厂家同型号的MX7548JP更换后,开机不报错。
机器自检通过后,发现屏幕右上方显示德文“ECK”,心电图的英文缩写应为“ECG”,进入临床参数设置菜单,没有找到语言设置项;关机,同时按住按键“SLOW GAS”和“IAB FILL MODE”后再打开“IABP”电源开关,进入设备维修模式,也没有找到语言设置项;拆开主板,发现背部有一排8脚拨位开关,从背部正面看,除脚1和脚3调向右边外,其余都调向左边,改变方向使脚3和脚5调向右边,其余脚调向左边,开机,屏幕语言显示恢复为英文。
目前,大多数设备的操作语言转换都是通过软件设置来控制的,像System 98 XT主动脉球囊反搏泵这类通过硬件操作来改变语言设置的设备很少见。
反搏泵作为心脏手术的必需设备,其医院的管理模式大多是归为心血管专科科室管理,经常出现某个部门急需使用时不够用或故障停用又借不到的情况;涉及电路、气路,日常维护不到位往往会出现意想不到的故障;其在大多数医院的使用率都很低,而医护人员对设备的维护一般只限于对电池的定期充电。建议使用科室在定期充电前后开机自检并运行5~10 min,可减少设备因长时间停用引起的电气故障。
[1] 朱欢欢,韦芳.主动脉内球囊反搏术常见故障识别及护理[J].护理研究,2013(24):2 649-2 650.
[2] 朱儒红.主动脉内球囊反搏的研究[J].激光杂志,2007(5):96-97.
[3] 肖熙.主动脉内球囊反搏的监测与护理进展 [J].护士进修杂志,2010(20):1 855-1 856.
[4] 周舟.急救医学装备工程导论[M].北京:人民军医出版社,2006:268-289.
[5] 陆颂芳.主动脉内气囊反搏用气囊与控制驱动系统 [J].国外医学:生物医学工程分册,1997(1):29-36.
(收稿:2014-03-11 修回:2014-10-11)
(栏目责任编校:李 影)
R318.6;TH777
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1003-8868(2015)04-0163-02
10.7687/J.ISSN1003-8868.2015.04.163
671000云南大理,大理学院附属医院设备管理科(周兴朝,周和良),肾内科(郭春梅)