德尔格Primus麻醉机结构原理及故障分析

伍洪，马海新，庞周龙，周旋坤

中国人民解放军总医院 第八医学中心 医学工程科，北京 100091

引言

麻醉机作为一种重要的麻醉器械,对保障病人术中生命安全起着不可估量的作用[1]，其功能为辅助全身麻醉，同时替代人工呼吸，一方面既要精准地控制麻醉药物的浓度，另一方面又要提供氧气的吸入[2]。一旦麻醉机出现异常，麻醉药物的浓度就可能出现异常，对患者的手术治疗以及生命健康就会产生极大的威胁[3]。因此，麻醉机的功能正常、性能稳定就显得尤为重要。由此，也就要求维修人员要熟练掌握麻醉机的构造及工作原理，掌握一定的维修技术和维护保养措施，能够正确地分析故障原因、及时排除解决故障。这样可以全面提升设备的使用质量，降低使用成本，为医院的发展创造更多的经济与社会效益[4]。本文通过麻醉机原理简介及一例维修案例的分享，总结探讨维修经验、方法。

1 结构原理

目前麻醉机品牌很多，但按其原理结构基本可分为：气体供应输送系统、麻醉气体挥发罐、呼吸回路、麻醉呼吸、安全监测系统及残气清除系统[5]。麻醉机的运行控制方式一般可分为：气动气控、气动电控和电动电控三种。德尔格Primus麻醉机采用电动电控的方式，电动电控方式最精准、最稳定、更节省麻醉成本。它的特点是无须驱动气体，能够在没有任何气体的供应情况下，依然能够像呼吸机一样精确地控制病人呼吸[6]。

1.1 气路结构原理

麻醉机通过气体供应输送系统、麻醉气体挥发罐将输入的笑气、空气、氧气转变为比例准确的、成分可变的混合性麻醉气体。再通过呼吸回路将麻醉药送入患者肺泡，形成麻醉药气体分压，弥散进入血液后，对中枢神经系统直接发生抑制作用，从而产生全身麻醉的效果[7]。产生的废气则由残气清除系统处理排出，整个过程在安全监测系统的保障下完成。其气路基本结构原理，见图1。

1.2 电路结构原理

麻醉机通过电源板将稳压电源输入的稳定交流电变压整流然后传输至中控板，再由中控板调整分压至呼吸器（呼吸系统）、混合器、蒸发器、病人气体模块、控制面板等，从而实现各部件的正常运行。其电路结构框图，见图2。

2 德尔格Primus麻醉机维修案例分析

当麻醉机出现故障时，我们可通过维修手册及其原理结构入手，结合故障代码分析原因，以气路、电路两个主线条为基础按级查找，如果原理上讲得通，才可以准确地判断出故障[8]。然后逐一排除。

图1 麻醉机气路结构图

图2 麻醉机电路结构图

2.1 故障现象

“新鲜气体输送故障”报警。

2.2 故障分析与排除

（1）首先确认故障现象，做自检不通过，麻醉机Primus屏幕报错“内部系统出错”（图3）。然后查看分析代码，发现Mixer、VGC、MOBI均出现非常多的故障代码，似乎无从下手，但有一个信息，就是提示“CAN bus deactivated”（CAN总线停用）和“CAN communication error”（CAN 通讯错误）等，说明电信号没能通过总线传输至相应部件，或者说就没有电信号流至总线。这也就解释了各部件同时出现非常多的故障代码的原因。此外众多故障代码中有一代码（08.0007），也指向电源部分存在故障；另外，还有一个问题就是在Service Mode中Enable download 无法全部处于“ready”状态，所以软件也无法Download，从而可以判断硬件和软件方面都存在问题。接下来确认电源模块是否完好，在Service mode中经过对电源测试及外部电压测量，发现电源模块中各电压值均正常（图4），于是排除了电源故障的可能。

（2）继续综合维修手册、Primus 电路结构框图（图2）及故障代码（08.0007），怀疑是 Neutral point PCB 板总信号和电压分配出现障碍，用万用表测输出电压没有，判断为Neutral point PCB 电路板故障，更换 Neutral point PCB 电路板后，按照维修资料中Neutral point PCB上电压输出测量点作完整的测量，确认电压输出正常（说明信号和电压输送已经是通畅的），但更换后故障依然存在。

图3 报警界面

图4 Primus麻醉机电源测量点正常值

（3）这时，最需要解决就是软件的无法Download问题了，正常的外部Download无法进行，只好进行内部Download。Mixer和VGC上都有一块CPU PCB，只是上面的SV CPU和MA CPU上所存储的程序不同，在实际操作时一定要注意SV CPU对应SV接口，MA CPU对应MA接口，并选择正确的跳线（图5）。内部Download 的要求比较高，也比较复杂一些：① 需要拆开VGC 或者MIXER模块，这样我们平时使用的RS232 Download线才能与CPU板上的两个程序输入接口连接；② Service PC的语言环境应设为英文，关闭防火墙和杀毒软件，确保屏保和自动待机不能出现，同时要保证电脑和Primus均在主电源供电情况下；③ 需要一张带有较新版本的软件光盘（当然软件复制到电脑上以便今后使用也是可以的）；④ 开始运行软件光盘中的install.bat后，需要选择英文简写“E”和“COM1”口后注册Service PC并重启；⑤ 电脑重启后，在关闭Primus后，就可以选择CPU板上的SV或者MA接口并调整跳线位置，Primus再开机，进行Download程序，在此一定要注意VGC和MIXER对应不同的SV和MA程序，就是说一共有四个程序文件，不能混淆，在操作过程中发现，Mixer模块内部Download可以正常进行，但VGC模块无法做内部Download，可以确认是VGC模块中的CPU板有问题（在对出现故障的CPU板检查时发现有液体流过电路板的痕迹，由此导致的电路板损坏），更换了VGC模块中的CPU板配件后，再次做内部Download，此时该过程正常进行；⑥ 做完麻醉机Primus内部Download后，再继续做完麻醉机外部软件Download，然后将麻醉机关机，从CPU板上断开Download线并恢复跳线位置，装配好其他部件，重新开启麻醉机，再次自检，报警消除，设备恢复正常。

图5 跳线图

（4）另外，针对“新鲜气体输送故障”报警，也存在其他情形。当气体混合器出现故障时也会出现此报警，在发生故障期间，当前通气模式保持有效，但新鲜气体输送的软件被禁用。此时会提示检查挥发罐设置，打开安全O2控制阀，设定足够的流量，进行氧气紧急输送，以保证病人的生命安全。解决此故障的方法可参照上述案例，结合原理结构，检测相应部件，利用排除法找到故障点，解决问题。

3 小结

麻醉机的性能是否完好，关系到患者的使用及安全，麻醉机在日常的使用中和平时的维护是分不开的，只有在工作中不断积累经验，才能提高维修技能，才能保证设备的正常使用[9]。通过以上案例的分析，总结如下：

（1）在平时设备没有故障时，要多多熟悉设备的自检和操作步骤，清楚设备正常状态是什么样的情况，要掌握设备的工作原理，充分了解设备结构[10]。

（2）学会读取故障代码的信息记录，结合维修手册分析代码，故障代码较多时，学会提炼重要信息，确定故障大致方向，遵循由表及里、由简到繁的维修原则，以气路、电路两条主线为依据，敏锐地捕捉到故障，按级逐一排除故障[11]。

（3）注重麻醉机的日常维护保养，例如：定期检查气囊、密封圈、活瓣等易损、老化部件，发现问题及时更换；定期清洗过滤网；定期除尘、定期清理消毒等。其中最为重要的一点就是保持干燥[12]，及时清理呼吸回路、积水杯内的水汽；擦拭仪器潮湿软布即可，不能淌水；手术过程中防止悬挂药液滴落渗入麻醉机，保证任何液体不能流入麻醉机内。