VELA呼吸机常见故障分析与维修

魏昊业，宗会迁，柳青

河北医科大学第二医院 医疗设备维保中心，河北 石家庄 050000

引言

VELA呼吸机是美国康尔福盛公司的涡轮式呼吸机，用以辅助或控制患者的自主呼吸运动，以达到肺内气体交换的功能，降低人体的消耗，以利于呼吸功能的恢复[1]。涡轮供气无需设备带负压，可作为转运呼吸机使用，同时兼备有创与无创多种功能和模式，用途较广。VELA呼吸机性价比较高，并具备多种数据检测功能。我院VELA呼吸机共53台，达到呼吸机总数的50%以上，所以统计的各种故障报警比较全面（图1），故障主要集中在呼吸机气路部分，包括管路错误报警、呼吸机故障报警、氧气入口压力输入低报警和高峰压报警等，发生率约占报警故障总量的70%。本文针对4例主要故障的报警等级和产生原因进行分析，并给出解决方案[2-3]。

1 基本原理结构和报警等级

1.1 设备基本情况

VELA呼吸机是由美国康尔福盛公司生产的鸟牌涡轮式电动电控呼吸机。其自带涡轮供气，无需设备带压缩空气供气，具备持续气道正压呼吸、压力支持式呼吸、双水平正压通气、无创面罩通气等14种通气模式，其基本参数（潮气量50～2000 mL、呼吸频率2～80 bpm、送气流速10～140 L/min、最大流速180 L/min、吸气灵敏度1～20 L/min、呼气末正压 0～30 cmH2O、秒压力支持为0～40 cmH2O）均能够满足临床使用要求[4]。

图1 我院VELA呼吸机故障数量统计

1.2 构成及原理

VELA呼吸机由主机、湿化器、架车组成。其核心部分为主机，由涡轮、显示模块、电源模块、电池组、主板控制模块及传感器构成（图2）。呼吸机依靠为微控制模块对涡轮进行控制完成机械通气，同时根据各类传感器反馈信号进行自动调节控制。由于VELA采用涡轮供气，在气路系统部分显得尤为重要。

图2 VELA呼吸机内部结构及气路系统图

1.3 报警等级分类

呼吸机报警等级对于紧急情况的判断尤为重要。在呼吸机质量检测技术规范中对呼吸机报警等级分类有明确要求（呼吸机应提供高、中、正常3类不同声音和颜色指示。在高级报警条件消除后，应有可视信号提示先前出现的报警）[5-7]，报警优先级随患者风险的增加或减小，报警可升或降级。

呼吸机报警分为3大类：高优先级报警、中优先级报警、低优先级报警。对于VELA呼吸机报警状态提示：① 高优先级报警：状态栏为红色并以2 Hz的速率闪烁；② 中优先级报警：状态栏为黄色，以1/2 Hz的速率闪烁；③ 低优先级报警：状态栏为黄色，不闪烁；④ 无报警：报警指示器显示为绿色，无信息。红色高优先级报警多为机器故障报警或病人端异常导致的机器报警，此类报警发现后应及时确认故障原因，以避免故障或病人异常导致病人病情加剧。黄色中低优先级报警多为机器提示报警，如电池电量不足、电池电源供电。此类报警虽然不是机器故障类报警，但仍不能忽视，需查明原因。

2 故障实例

2.1 故障一

2.1.1 故障现象

呼吸机运行中，显示管路错误报警。

2.1.2 故障分析

呼吸机管路错误属于错误类报警，属于高优先级报警。呼吸机显示管路错误说明在气路部分有漏气或者气道不通顺现象。首先排除管路连接是否漏气或存在异物堵塞，其次考虑病人端问题，应及时确认病人是否存在气道阻力大的问题，如有痰或者其他因素导致气道阻力变大[8-10]。

2.1.3 故障解决方案

首先，对整根管路进行检测，观察是否在管路上存在打折或者挤压的情况。观察与病人端连接的过滤器是否存在晶体或异物堵塞，过滤器中并无异物堵塞。之后对管路与主机接口处进行检查避免存在漏气现象。沿Y型管逐一对接口检查，因为Y型管在连接时会串入湿化器，加大了漏气松动的可能。检测发现湿化器接口虽然连接紧密，但是排压阀松动，盖紧后连接模拟肺进行测试，呼吸机恢复正常状态，故障报警排除。

2.2 故障二

2.2.1 故障现象

呼吸机运行中，显示呼吸机故障报警。

2.2.2 故障分析

当显示故障类的报警时应当及时引起高度重视，因为故障类报警多数为硬件问题，属于高优先级报警[5-7]。呼吸机故障报警多为两种情况：① 呼吸机主板故障，包括压力传感器，压差传感器以及涡轮控制芯片等故障，但问题都集中在主板，需要定标以及更换主板确认[11-12]；② 呼吸机内部蓄电池馈电，由于主板启动都是用蓄电池启动，所以当蓄电池馈电时会造成此故障报警产生。

2.2.3 故障解决方案

首先进行关机充电，充电10 min左右开机，发现仍报呼吸机故障，AC灯亮起，同时也DC灯亮起，说明蓄电池电量充足。猜测呼吸机主板故障，重新关机并拆开机头，取下液晶屏后的主板，发现在主板上灰尘较多，涡轮压差传感器、内置流量传感器和压力传感器的管路连接较松，尤其是压力传感器（图3）近乎脱离。摘掉主板以及传感器各连接管路，用电路清洗剂对其进行刷洗，晾干后重新安装复位，并对主板连接管路进行固定。将呼吸机各部件复位后重新开机，呼吸机恢复正常状态，故障报警消除。

图3 主板传感器气路故障位置示意图

2.3 故障三

2.3.1 故障现象

呼吸机使用中，氧气入口压力输入低报警。

2.3.2 故障分析

氧气入口压力输入低报警也属于高优先级报警，此报警对于特殊病人影响较大，所以应当引起重视。此报警属于机器端故障报警，所以如果不能及时解决应及时更换呼吸机[13-14]。此报警故障大体分为3种原因：① 设备带氧气压力低，达不到呼吸机要求下限（38PSI）；② 设备带与呼吸机连接管路存在漏气；③ 呼吸机内部压力调节阀漏气或空氧混合器故障。

2.3.3 故障排除

首先查看氧气连接端口（图4）是否漏气，经过检测未发现漏气点和连接松动的情况，测量设备带上氧气压力，墙壁设备带氧气压力能够达到3 kg/cm2（约42 PSI）。启功呼吸机，将呼吸机氧气浓度反复上调，发现除了呼吸机风扇噪声外还会伴随细微漏气声音。拆开主机外壳，近距离确认压力调节阀（图4）存在漏气。压力调节阀如果存在明显漏气只能更换，如果只是微弱气流漏气则可以自行微调旋钮，提高压力调节阀压力，再进行开机测试并重新进行呼吸机压力定标。

图4 氧气端口与压力调节阀气路连接示意图

2.4 故障四

2.4.1 故障现象

呼吸机使用中，高峰压报警。

2.4.2 故障分析

高峰压报警同样属于高优先级报警，所以应当引起重视，因为该报警优先考虑病人端问题。此提示报警原因可能有如下几种原因：① 病人端气道阻力增大，可能有分泌物或者病人自身病情因素导致气道阻力增大；② 呼吸机内部管路弯折或堵塞；③ 呼吸机外接流量传感器感压膜片变形；④ 呼吸机压力传感器故障，该情况一般伴随其他报警故障。

2.4.3 故障排除

首先进行撤机排查，观察呼吸机外接管路中是否存在异物堵塞和弯折，经过仔细排查后没有发现问题。卸除流量传感器，观察流量传感器膜片并无发生形变，清理消毒后按回原位。排除主机外部因素后可以确定与主板压力传感器有关，对呼吸机外壳进行拆除，观察呼气阀上端连接到主板压力传感器上的胶管（图5），发现胶管内存在白色晶体，可能是病人在加装湿化器或雾化时存留的药物晶体对管路造成堵塞，即使非常细微晶体也会增加气路内阻力，进而形成高峰压报警。拔掉胶管后用小剂量空针筒对其进行反复打气，如不好排出堵塞异物可将针筒加装酒精或蛋白酶溶液进行加压清洗，清洗后需自然晾干再进行复位[15]。复位安装好外接管路连接模拟肺进行测试，恢复正常。

图5 气路堵塞位置示意图

3 讨论

呼吸机的故障判断要结合电路系统和气路系统两部分统一分析，而呼吸机故障多数集中在气路系统，明确呼吸机气路通气顺序对呼吸机故障的分析和解决有很大帮助。本文针对VELA呼吸机最常见的4类气路故障进行分析并给出相应的解决方案，本着先气路再电路的分析思路，逐一排查，整体考虑[16]。同时对VELA呼吸机的报警提示进行等级优先划分，给出报警等级分类对临床操作人员的报警判断有指导意义。故障报警的快速排查与解决，不仅能够提高临床科室的使用效率，延长机器使用寿命，也降低了维修支出。

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