PB840呼吸机结构原理及故障分析

陈俊

【摘 要】文章主要介绍了PB840呼吸机的系统结构、组成、气路系统、电路系统，并分析了3例PB840呼吸机的典型故障及其排除方法。

【关键词】呼吸机；GUI；BDU；EST

【中图分类号】TH789 【文献标识码】A 【文章编号】1674-0688（2017）06-0098-03

PB840呼吸机是PB公司推出的适用于成人、儿童危重和亚危重病人的高性能呼吸机，目前广泛应用于临床医院，可以满足医院临床的各种通气需求。本文介绍了PB840的结构原理，并对3例PB840呼吸机的典型故障进行分析。

1 PB840呼吸机结构原理

1.1 PB840呼吸机组成

PB840呼吸机主要由3个部分组成：图形用户界面GUI（graphic user interface）、呼气输送系统BDU（breath delivery unit）、后备电源系统BPS（backup power source）。

（1）GUI由GUI CPU板、LED线路板、触摸框板、背光板、按键板、液晶显示屏（Liquid Crystal Display，LCD）和报警器组成，分为上下2个显示屏，上半部分屏幕显示波形图像、报警提示、参数显示、错误代码、机器总运行时间及测试结果等信息；下半部分屏幕为操作区，可供模式设置、患者参数设置及报警参数设置等，其主要作用是接受用户对呼吸参数的输入和对患者监测参数的显示，同时对BDU进行监测和通信。

（2）BDU由吸气模块、呼气模块、电源模块、控制模块组成，其主要作用与功能是提供病人呼吸的气体并进行监测。

吸气模块由气源供应调节系统、流量调节系统、安全和监测系统组成，主要的组件有比例电磁阀、安全阀、氧电池、压力传感器、流量传感器，主要作用是根据用户的设置，控制吸气组件工作，形成一定流速、压力及呼吸频率的混合气流，并监测相应的呼吸参数。

呼气模块由加热监测组合、流量传感器、主动呼气阀、校零电磁阀、壓力传感器组成。其主要作用是根据用户的设置，控制主动呼气阀的开启及关闭，并形成一定的PEEP，同时监测呼气压力及流量。

（3）BPS由充放电电路板和蓄电池组成，其主要作用是为呼吸机提供后备电源。

PB840呼吸机的工作过程是PB840呼吸机根据用户设置，通过计算机精确计算和控制，控制吸气组件工作，形成一定流速、压力及呼吸频率的混合气流，并监测相应的呼吸参数。经过吸气端过滤器过滤的混合气体，经湿化器加温、加湿的气体形成输入病人的舒适气体，经过患者管路输送给病人。患者呼出的气体进过呼出端过滤器及集水杯，过滤及收集患者呼出气体中的水蒸气、杂质。最后经呼出组件根据用户的设置，控制主动呼气阀的开启及关闭，并形成一定的PEEP，同时监测呼气压力及流量。具体的工作流程图如图1所示。

1.2 PB840呼吸机的系统结构

PB840呼吸机主要由气路系统和电路系统组成。

（1）气路系统的作用如下：①提供空气和氧气的吸入和呼出通道；②提供压力过高气体排放通道；③对吸入通道和呼出通道进行切换；④在电子系统控制下，根据用户的设置，产生具有相应压力及流速变化规律的气流。

气路系统主要由吸气端组件、患者管路系统、呼气端组件3个部分组成。？譹？訛吸气端组件由气体供应调节子系统、流量控制子系统和安全阀、吸气检测子系统组成。具体工作流程是外部的氧气和压缩空气经过气体供应调节子系统调节到合适的工作压力，同时对气体进行过滤、除水。流量控制子系统根据呼吸机设定，氧气流量传感器、空气流量传感器监测气体流量，由比例电磁阀控制吸气流速、流速波形、潮气量、氧浓度、呼吸频率等呼吸参数，形成按用户参数设定比例氧气浓度的混合气体。混合气体经氧电池、吸气压力传感器监测气体是否符合参数设定。当系统有导致不安全通气的硬件、软件故障或者患者呼气压力大于100 cmH2O时安全阀失电打开，安全阀打开后，患者吸气通道直接接通大气保护病人。？譺？訛患者管路系统由吸气端过滤器、呼气端过滤器、集水杯、湿化器、管路组成，各部分的作用分别是避免人机交叉感染、去除病人呼出气体中的病菌、去除气路中的水气保护呼出端组件、调节病人吸入气体的温度和湿度。？譻？訛呼出端组件主要是过滤、加热、测量、控制病人呼出的气流。

具体的气路系统原理框图如图2所示。

（2）电路系统的作用如下：①接受用户对呼吸参数的输入。②控制气路系统的工作。③监测患者呼吸参数。④对整个系统进行性能检测，保证机器正常运转。

电路系统主要由以下电路组成：AC分配组件、电源、可充电后备电源、Motherboard PCB板、BD CPU PCB板、AI PCB板、GUI板、BDU LED PCB板、BD报警器、吸气端电子组件板、呼气端传感器板、Data key。

2 故障分析与维修

2.1 故障现象1

PB840开机后屏幕不亮，呼吸机高音报警，GUI红灯报警，无法进行操作。

故障分析与排除：开机屏幕不亮，怀疑GUI部分出现故障。

开机进入EST扩展自检，所有测试项目均通过，说明呼吸机管路、病人端无漏气，各传感器、电源模块、吸气模块、呼气模块无问题。退出EST自检，重新开机后，故障未能排除，还是相同的故障表现。在呼吸机系统诊断信息中显示的错误代码是ZP0087和UT0002，具体报警信息是“Bus Error/Access Fault”。分析呼吸机能通过EST自检，只是在重新开机才重复故障，引起故障的原因可能有2个：？譹？訛GUI CPU板在做完EST测试后数据存储出现问题，未能存储自检的数据，导致主机误认为EST自检未能通过。？譺？訛GUI与BDU通信的数据线出现故障，导致数据未能传输到GUI CPU主板进行保存，导致故障依旧。

根据以上分析，由于GUI CPU板配件价格较为昂贵，先判断为第二种原因进行维修。检查发现GUI模块的数据线接口有被碰撞的痕迹，拆开数据线接头有松动的迹象，重新连接好数据线接头。开机再次进行EST自检，呼吸机通过测试，重新开机后呼吸机正常工作。

呼吸机正常工作几天后，再次重新开机后又出现了相同的故障。此时，再重新连接数据线，开机进行EST测试，通过后屏幕依旧不亮。在确认数据线良好，无法排除故障，只能更换GUI CPU板。更换GUI CPU板后故障排除，再也未出现同样的故障。

2.2 故障现象2

PB840呼吸机开机后下半部屏幕花屏。

故障分析与排除：下半部屏幕花屏，GUI部分故障。观察呼吸机仍能正常工作，没有报警，检查下半部的屏幕只是花屏，触摸屏的各部分仍工作，说明GUI CPU板、GUI母板、触摸框板正常。有可能是下半部屏幕损坏或数据线松动。

打开呼吸机GUI部分，检查下半部屏幕数据线接口，重新连接开机后正常，把数据线接口部分用硅胶固定后故障排除。

2.3 故障现象3

PB840呼吸机使用过程中潮气量偏低，关机重新开机后设备报警“Device Alert”，呼吸机无法正常使用。

故障分析与排除：潮气量偏低可能是由于以下2点引起：一是呼吸机管路或呼吸机内部漏气；二是呼吸机流量传感器故障。

开机进入EST扩展自检，当进行“Circuit Pressure test”测试时无法通过，检查吸气端过滤器、呼气端过滤器无漏气，管路无漏气，重复该测试仍然无法通过。查看系统报警信息顯示报警代码是“XB0074”，具体报警信息是“Monitor breath time fails”，查询维修手册提示为流量传感器故障。拆开吸气端组件，检查流量传感器发现，在流量传感器内部有较多的水汽，应该是由于流量传感器进了水汽后，测量流量不准确导致故障发生。用酒精清洁流量传感器，待流量传感器干燥后，将流量传感器装好，重新开机进行EST测试，呼吸机通过测试，重新开机后呼吸机正常工作。

3 小结

通过以上对于PB840呼吸机的结构原理、系统构成、气路系统结构的介绍，在平时工作中遇到呼吸机故障时，根据以上内容，仔细分析，结合呼吸机的系统报警代码、EST测试结果，就能快速判断故障原因，顺利地排除故障。

参 考 文 献

[1]杨子彬，王海龙.泰科PB840呼吸机故障维修[J].医疗装备，2015（7）：130.

[2]张振杰.呼吸机的结构原理与维修保养[J].世界最新医学信息文摘（连续型电子期刊），2015（9）：147-148.

[3]王科文.PB840呼吸机结构原理及常见故障维修[J].中国医疗设备，2016（6）：173.

[4]刘岳辉，潘教成.PB-840呼吸机气路系统工作原理[J].医疗设备信息，2007（8）：41.

[责任编辑：陈泽琦]