Evtia4氧监测失灵故障解析

张原原 延安大学附属医院 （陕西 延安 716000）

Evtia4是德尔格公司的一款主流的呼吸机，目前在市场上有很高的占有率[1]。氧监测失灵是Evtia4最常见的故障之一，对于维修人员来说，解决氧监测失灵这个问题有非常实际的意义。现结合自己多年的维修经验，对Evtia4氧监测失灵这个故障进行了探索。

1.Evtia4的工作原理框图

Evtia4呼吸机是德尔格公司的一款高端呼吸机，其混合器采用独特的红宝石阀结构，通气品质非常优秀，目前在市场上有很高的占有率，首先谈谈Evtia4的原理[2]。如图1所示。

经过处理的高压空气和高压氧气，分别接到空气红宝石阀和氧气红宝石阀组成的混合器上。在中央处理器的控制下，高达5个大气压的气体经过红宝石阀的调配，变成了压力可以被患者接受的低压气，与此同时，混合器还完成对氧浓度的调配。只要操作者将患者需要的氧浓度输入到机器中，经过红宝石阀的调配，在极短的时间，便可以调配出浓度精确到0.01%的空氧混合气。混合气离开混合器之后就到了氧电池，氧电池就是测量出氧浓度的传感器。混合气依次经过安全阀，压力传感器，湿化器，温度传感器，然后到达患者的吸入端。患者就可以吸到合适自己病情的气体。由于肺的顺应性，吸气相结束后进入呼气相。气体从患者肺流向PEEP阀门，这时候PEEP阀门可以自动打开，让呼出的气体流向流量传感器，进而测出患者的呼出潮气量。与吸气相相同，在呼气相，也有一个压力传感器，这样做的目的是为了让测量更加精确。

图1. Evtia4工作原理图

2.Evtia的气路图与氧监测

上述是一般呼吸机的设计原理，至于这个原理具体是怎么实现的还需要看看气路图。Evtia4的气路图如图2所示。

下面结合气路图，说说氧监测的原理。混合气体通过Y2.1，Y2.2之后，便到了吸入阀。在吸入阀里面有一个旁流的氧电池。氧电池采用的是电化学原理。只要混合器接触到了氧电池，氧电池便会产生一个与氧浓度成函数关系的电压。把这个电压信号进行解读，便可以测量出氧浓度。那么怎么样解读这个电压呢，就必须知道氧浓度和电压的函数关系。因为氧电池在不断的消耗中，这个函数关系式又在不断的变化之中。这个问题就显得让人捉摸不透。为了解决这个难题，需要确定一个氧电池在短时期之内的状态。如何确定，这就是标定氧电池。将100%氧浓度的气体输送给氧电池，氧电池会给出一个电压，这个电压便是标定电压。有了这个电压，就可以知道函数关系式。Evtia4就会测量出氧浓度。

图2. Evtia4气路图

3.故障分析

3.1 故障一

故障现象：机器报警“氧浓度过高”，之后报警“氧监测失灵”。氧浓度设置30%，监测38%；设置60%监测66%；设置100%，显示100%。潮气量略偏大。

故障分析：查看是氧浓度确实不准还是氧监测的误差。第一步，确保氧电池在使用寿命；第二步，仅接氧气，标定氧电池，标定通过，氧浓度测量是100%；第三步，不关机，拔掉氧气，只接空气，发现监测21%。以上三步证明，氧浓度监测没有问题，是呼吸机供给患者的氧气本身出了问题。由于是氧浓度过高，怀疑在工作过程中，氧气给多了，由于氧气由氧气红宝石阀输送，所以检查红宝石阀的漏气情况。如果红宝石阀存在漏气，那么在工作过程中，氧气一定会多给。检查方法是这样的，取一个装满水的杯子，在机器关机的情况下，将水杯放在吸入端，如果有气泡，表明红宝石阀存在漏气。机器关机时为了排除电子的干扰。如果只接氧气，发现水杯冒气泡，说明氧气红宝石阀漏气；如果只接空气，发现水杯冒气泡，说明空气红宝石阀漏气。经过这样的检查，发现确实是氧气红宝石阀漏气[3]。

故障解决：查清楚是红宝石阀的问题直接更换就行。更换之后，务必要做漏气试验，确保换上去的红宝石阀不漏气。

故障探究：红宝石阀采用的是电子伺服阀的结构[4]。红宝石的一端接高压气体，一端通低压气体。在电子阀的控制下，自动调节开度，达到混合空气和氧气的目的。本例中，就是红宝石本身破损引起的。这种故障是非常危险的，一旦出现红宝石阀漏气的情况，患者的吸入潮气量是会很高的。随着漏气量越来越大，有可能红宝石阀完全失灵，导致高达5个大气压的高压气体直接进入患者的肺中，造成不可挽回的医疗事故，所以当出现氧监测失灵的时候，需要考虑到这一个层面。

3.2 故障二

故障现象：机器氧监测误差大，氧电池校准有时可以通过，有时无法通过，更换氧传感器故障依旧。

故障分析：氧电池校准有时可以通过，有时无法通过，遇到类似这种间歇性的问题，从原理入手，逐步排除各种隐患，最终找到问题的根源。首先检查氧电池本身，如果氧电池处于过期的边缘，应及时更换氧电池；然后检查氧电池盖板，盖板与氧电池有4个接触点，如果这4个接触点老化，导致接触不良也会引起类似间歇性的问题；再接着检查氧电池的标定气流是否是纯正的氧气，氧电池定标的时候，Y1.2会打开使氧气通过气阻R1.3进入“工字膜”，“工字膜”会帮助氧电池造就一个密闭的空间，同时另外一路纯氧穿过“工字膜”中间的通道输送给氧电池，用于标定氧电池。

故障解决：通过检查，发现在机器进行氧标定的时候，“工字膜”未能给氧电池造就密闭的空间，且“工字膜”中央通道无法给氧电池提供纯氧。这说明Y1.2这一路标定气流出了问题。对调Y1.2与Y1.4，发现氧标定通过，氧监测正常，故障消失。最后发现问题是标定电磁阀Y1.2故障，更换该电磁阀，故障解决。Y1.2与Y1.4的位置如图3所示。

故障探究：对于类似的问题，除了Y1.2故障之外还有可能是气阻R1.3堵塞。可以在机器标定氧电池的时候，拔下Y1.2的出气口，如果有氧气说明Y1.2是可以正常工作的。如果Y1.2正常，但是气阻之后没有气流进入氧电池，说明气阻R1.3堵塞，清理气阻之后，故障解决。

图3. Evtia4供气模块

4.小结

Evtia4氧监测失灵，故障现象有很多种，但是究其原因只有两类：测量问题或者气体输送问题。遇到氧监测失灵，希望医护人员要足够的重视[5]。如果是气体输送问题，很可能影响患者的生命安全；如果是测量问题，虽然不会引起安全问题，但是也会给医护人员带来很多的麻烦。呼吸机无小事，要足够重视。

[1] 唐文君.鸟牌VELA呼吸机的用户验证测试[J].医疗卫生装备,2012,33(11):143-145.

[2] 周华伟.鸟牌呼吸机维修体会[J].医疗卫生装备,2003,24(4):56.

[3] 刘凤军.医用电子仪器原理、构造与维修[M].北京:中国医药科技出版社,1997:341-342.

[4] 阮兴云,吴殿源,徐志荣,等.医学工程实践与探索[M].昆明:云南科技出版社,2005:329-334.

[5] 刘刚.VELA 呼吸机维修1例[J].北京生物医学工程,2010,29(6):657.