PB840呼吸机结构性能及维护浅析

蔡东江

(惠州市第一人民医院 医学工程部，广东 惠州 516000)

呼吸机是重要的抢救治疗设备，被医院广泛地应用于临床的急救与重症监护中，同时，也是临床使用高风险的设备，呼吸机的维护与使用直接关系到患者的病情恢复。本文着重介绍PB840呼吸机的结构及性能，同时结合工作中碰到的实际故障，理顺分析检修思路并总结出一维修流程，以期为同行们维修工作提供参考依据。

PB840呼吸机是美国泰科 (Puritan Bennett)公司生产的，是一款高性能、较先进的机型，不少大型三甲医院都在使用这款设备，市场的占有率比较高。它适用于婴儿、儿童和成人各个年龄段，具有直观的可视化用户操作界面、先进的气路模块化的设计、可对软件和功能进行升级等特点，总的来说，功能比较齐全，技术特点突出，能满足临床更广泛、更高要求的应用［1］。

1 基本结构和主要部件

PB840呼吸机的一大特点就是它的模块化的设计，拆装比较容易，便于维修和维护。主要由四部分组成:

(1)图形用户界面GUI(Graphics User Interfaces)，分为上下两个显示屏，独立工作，均为触摸屏设计，上半部是显示波形、报警提示、错误代码、自检结果、机器部件代码等信息，下半部为操作区，进行病人参数设置、报警参数设置、SST和EST检测操作等，右侧为报警指示灯与运行状况指示灯，下方为操作面板［2］。

(2)呼吸输送系统BDU(Breath Delivery U-nit)，分为吸气模块、呼气模块、控制模块以及电源模块［3］。

(3)后备电源系统BPS(Backup Power Source)，交流电压低或丢失时，自动提供后备供电，保证供电至少30min;连接交流电时，自动充电，备在断电时使用。

(4)空气压缩机，负责提供正压空气，为选购件。如医院有中央供气，可以不用购买。

机器主要部件由吸气模块组件与呼气模块组件组成:(1)吸气模块组件:减压阀、比例电磁阀(PSOLS)、安全阀 (SV)、校零电磁阀、氧气传感器、压力传感器、流量传感器等。(2)呼气模块组件:校零电磁阀、压力传感器、流量传感器、呼气阀等［4］。

2 主要的性能与特点

2.1 双CPU技术

有两个独立的中央处理器，一个CPU负责图像用户界面GUI，处理参数指令和设置，并将其存储于机器储存器内;同时检测BDU发送过来的采集信号是否工作正常［5］。另一个CPU负责呼吸输送系统BDU，处理存储器内的数据参数，根据参数驱动机器对病人进行呼吸控制，并采集相关信号送 GUI检测［7］。

采集的信号包括吸气、呼气压力、呼气阀电流、流量传感器电流、还有呼吸模式、呼吸回路压力上限、呼吸相、自动校零补偿、吸气时间、吸气平台时间气道压力等［8］。任何新的指令或参数都通过BDU CPU和GUI CPU之间进行传输，两个CPU不间断的参与参数的确认和监测，持续的检测设备气路和电路的工作情况，由于两个CPU独立工作，有效的避免了发生单一故障而出现设备瘫痪的情况，保证上机病人的安全。其工作指令流程，如图1所示。

图1 工作指令流程图

2.2 三大自检功能，保证设备正常、安全地工作

(1)上电自检POST(power on self test)。每次开机时，POST会自动运行，无需人为干预，对设备的电路、部件的状况进行检测，如正常自动进入操作界面，等待操作者进行参数设置，如检测到机器有故障，会出现相应错误代码报错，提醒需要维修，设备此时无法使用。

(2)快速自检SST(short self test)。主要是检测流量传感器、管路漏气和阻力、顺应性等，是在病人回路发生变化或更换管路时进行，需要操作者少量参与，一般由科室设备使用者进行。

(3)扩展自检EST(extended self test)。对设备的各项指标参数进行检测，同时需要一标准测试管路，一般是在设备出现故障时进行，由维修人员进行操作，通过EST设备会针对故障出现代码报错，通过查询维修手册，维修人员可以快速的诊断出设备的故障点，大大节省维修时间。

2.3 具有可升级的潜力

主板上有三个扩展插槽;软件芯片钥匙人性化的设计，插拔方便。根据临床使用的需求，在插槽上加装板卡，对芯片软件进行相应更新，轻松的实现功能的升级。

2.4 内置标准波形功能

操作者可以通过界面，直接选择显示不同曲线，包括压力－时间曲线、流速－时间曲线、容量－时间曲线和压力－容量环曲线，通过曲线能清晰的监测呼吸参数的准确性，方便的计算出高低反折点及患者吸气区面积，同时可冻结图形及改变刻度大小，便于临床分析［9］。

3 设备故障检修案例

设备出现故障，工程师到现场维修。由于呼吸机的特殊性，建议工程师维修时，将机器脱机，接上模拟肺进行维修，切记不可连接病人维修，以免发生不必要的医疗事故。经过多年工作总结，归纳出一套呼吸机维修流程。具体如下:首先记录机器的故障现象及故障代码;运行SST及EST，视是否通过检测;根据故障代码，查询维修手册，判断机器产生故障原因;更换相应部件，运行EST，判断故障是否排除，如图2所示。PB804呼吸机具有强大的自检功能，同时提供错误代码，给工程人员维修及保养设备提供了很好的帮助。据统计，EST自检可以解决设备使用中70%的故障，要求工程师能熟练掌握设备自检操作方法，这样能起到事半功倍的效果。

图2 设备检修流程图

3.1 故障案例一

(1)故障现象。设备在运行中报错Bad expiratory flow，故障代码:KB0002。

(2)分析和检修。设备运行EST通过，恢复正常，将流量报警上限值设高后再使用观察，一个月后出现相同故障。再次运行EST，设备又恢复正常。一个月后，相同故障再次出现。首先，排除系统软件故障，运行漏气测试 ［Leak Test］排除管路漏气故障之后，初步判断呼出端流量传感器工作异常，尝试更换呼出端流量传感器，再次运行EST校准后，机器恢复正常。经持续观察，该设备使用3个月以上，未出现上述故障现象，故障排除。

3.2 故障案例二

(1)故障现象。呼吸机运行中，偶尔自动弹出静音功能。故障代码:ZB0052。

(2)分析与检修。在按压其他按键时机器不响应。静音功能结束以后，机器又恢复正常，但不久又出现而且高度报警并报ZB0052故障代码，运行EST后按键测试不能通过。查看错误代码，提示KEY BOARD故障引起的。跟厂家联系咨询，回复是需要更换键盘电路板 (KEY BOARD)，报价1.3万元人民币。为节省开支及维修时间，尝试自行维修。首先，把整个KEY BOARD组取下来，小心地把KEY BOARD上用胶水粘起来的两层面板分开，清楚的看到静音键的两片金属弹片位置有所偏离，然后将其复位，并把分离开的面板原样复合。开机运行EST通过，机器运行正常，故障排除，节省配件费1.3万元。

3.3 故障案例三

(1)故障现象。设定的潮气量数值与实际显示潮气量数值不一致，有大约25%的偏差，机器并无报警。

(2)分析与检修。首先，检查呼吸管路是否漏气，发现管路无漏气，怀疑是否呼出端流量传感器故障。进人维修模式，对呼出端流量传感器(Flow Sensor)进行校准，校准通过，传感器没有明显故障。运行EST，其中进行到流量传感器交叉测试 (Flow Sensor Cross Check Test)这一步骤时，机器测试参考值与实际测量值有较大的误差，经仔细检查，发现故障由呼出端流量传感器老化所致，更换流量传感器，故障排除。

3.4 故障案例四

(1)故障现象。机器开机报错POST failed。故障代码:KB0030。

(2)分析与检修。查询故障手册，故障代码提示呼吸机安全阀超出范围。运行EST，其中Gas Supply/SV Test测试失败，提示安全阀测试压力低于正常范围 (108～128cmH2O)。经检查发现，安全阀的压力释放阈值发生变化，可以通过调节安全阀的固定轴深浅达到正常的压力范围。在原来的位置做好标记，慢慢调节安全阀固定轴的深浅，改变安全阀压力释放值。每调节一次，都要重新做EST检查。直到将压力调节到115cmH2O左右为佳，再次运行EST，反复调节、检测，EST通过，故障排除。

3.5 故障案例五

(1)故障现象。设备报错 CALIBRATION FLOW SENSOR FALLED。

(2)分析及检修。运行EST，通过。查看流量传感器的各项数据未发现异常。重新定标流量传感器，还是出现O2OFFSET OUT OF RANGE。重新运行EST，查看流量传感器数据，发现5L/min时呼气流量传感器有5.13L/min，有一点偏差。用酒精清洁呼出端流量传感器后，故障依旧。对调空气端流量传感器与氧气端流量传感器后，定标流量传感器，故障依旧;对调空气比例电磁阀与氧气比例电磁阀，故障依旧;将所有配件重新恢复原来位置后，找来钢瓶氧气，将O2输出压力调到0.4Mpa，重新运行CALLBRATION FLOW SENSOR，显示定标通过。运行EST通过。设备恢复正常。分析:该故障可能是中心供氧压力不稳定引起。

4 总结

据统计，呼吸机故障与呼吸机使用不当直接有关的占70%，其中气源 (包括压缩机)问题为22%，呼吸回路 (包括湿化器)为14%，参数设置不当为23%，报警处理不当为11%［10］。这就要求使用者要了解设备的性能，熟练掌握操作方法，同时定期做维护，减少不必要的人为故障发生。在使用过程中，应保持显示屏的干净整洁，无异物，否则会出现触摸阻断报警;使用空气压缩机，要定期清洁或更换空压机空气过滤器;使用中心供气，要注意保证压缩气体符合使用标准;定期清洗呼出阀的空气滤网，否则过滤网灰尘堵塞，易引起气体不畅，出现报错;如管路类型改变，在连接病人之前，需进行SST检测，测定管路顺应性、阻力和吸气端、呼气端过滤器阻力大小，以及管路是否漏气等，保证设备能正常使用。更换流量传感器维修后，除运行SST及EST检测外，建议用气体流量检测仪进行性能检测，通过后方可投入使用。实行周期性的性能检测，确保设备性能正常。

设备出现故障，要求我们工程师针对故障现象冷静分析，理顺思路，按照设备检修流程操作，根据系统报错信息，从外置部件到内置部件，从软件到硬件，逐一地进行故障排查和分析。故障排除后，进行 SST及 EST检测，确保设备工作性能正常。

维修工作是一个不断总结、不断积累的过程，工程师要掌握分析及检修方法，善于运用设备自身的检测功能，协助诊断，提高维修工作的时效性。这样，才能为临床提高更坚实的技术保障。

［1］蔡东江.PB－840呼吸机结构与功能浅析 ［J］.医疗装备，2010，11:5－7.

［2］王义辉.呼吸机的基本原理、技术参数和选购 ［J］.医疗设备信息，2006，21(2):35－36

［3］金涛.泰科PB840呼吸机结构分析与故障维修 ［J］.中国医疗设备，2010，25(4):115.

［4］张璐.泰科PB840呼吸机的系统结构及故障检修 ［J］.医疗装备，2011，26(6):113－115.

［5］PB－840Ventilator service manual， Mallinckrodt Inc，U.S.A

［6］刘坤涛.PB系列呼吸机故障和排除 ［J］.医疗装备，2011，24(5):73.

［7］张宝刚.泰科Pb840呼吸机故障维修二例 ［J］.医疗装备，2010，25(9):132.

［8］范明利.PB840呼吸机气路故障维修浅析 ［J］.医疗卫生装备，2010，31(9):139.

［9］沈益督.美国PB840呼吸机故障分析及维修［J］.医疗装备，2011，24(12):82.

［10］潘志东，等.PB840呼吸机的维护与故障排除 ［J］.中国医学装备，2012，9(3):81－82.