金宝AK96血液透析机压力故障分析与处理

王 精，刘向峰

（孝感市中心医院医学装备科，湖北孝感 432100）

0 引言

血液透析机是急慢性肾衰竭患者清除体内代谢废物和多余液体、维持机体电解质和酸碱平衡的生命支持设备，是现代化医院血液净化中心最主要的设备之一[1]。金宝AK96血液透析机因其技术成熟、性能优越、操作简便而在各大医院得到广泛应用[2]。

AK96血液透析机的主要结构可分为BM、FM、MM 3个部分。BM为血路部分，其功能是对血泵、肝素泵、动静脉压和空气进行实时监测；FM与MM为液路部分，其主要功能是控制与监测透析液的生成与供给。本院有数十台该型号透析机，平均使用年限4 a以上，笔者对近3 a的121条维修记录进行了总结分类。其中自检时出现各类压力故障24次，占19.8%，较为常见。

AK96血液透析机压力自检分为两大部分，静脉/动脉压力自检和压力泄漏自检。静脉压力检测的正常与否对患者透析治疗是否安全有重要的意义，检测血路是否阻塞、是否脱落都是通过检测静脉的压力值。压力泄漏自检涉及全回路和多个主要传感器，维修起来涉及管路长、零配件多，因而可能出现故障的点较多，导致维修难度较大、耗时较长。本文对AK96透析机压力自检全过程进行分析，结合实际维修案例分析了多种可能出现压力故障的情况，供同行参考。

1 静脉/动脉压力自检

1.1 静脉/动脉压力自检过程

机器自检时，会对静脉、动脉压力传感器进行检测，其中静脉压力传感器2个，动脉压力传感器1个。3个传感器通过2个测试端口与大气直接相连。自检过程如下：

（1）静脉压进行 0 mmHg（1 mmHg=133.322 Pa）压力检测。2个静脉压力传感器CPU P、CPU C直接与大气相连，检测得到的压力值不大于10 mmHg，不小于-10 mmHg。同时CPU P和CPU C的测量值的差值不大于10 mmHg。若超出相应范围，且重复自检仍不在范围内，机器会出现提示报警“断开静脉压连接，按压选择键确认”。若在范围内，则自检通过。

（2）动脉压进行0 mmHg压力检测。动脉压力传感器直接与大气相连，检测得到的压力值不大于10 mmHg，不小于-10 mmHg。若超出相应范围，且重复自检仍不在范围内，机器会出现提示报警“断开动脉压连接，按压选择键确认”。若在范围内，则自检通过。

（3）执行高静脉压力测试。执行高静脉压力测试时，要从静脉压测试端口给予一个高于50 mmHg的压力并保持一定时间。在这段时间内，静脉压力传感器CPU P和CPU C会分别测量10组压力数据，若检测超过8组数据的差值小于10 mmHg，则自检通过。

1.2 故障维修案例

1.2.1 故障现象

开机自检过程中，提示报警“断开静脉压连接，按压选择键确认”。在完全断开静脉压连接的情况下，按压选择键无法确认。对静脉压压力传感器进行校零后，提示报警消失，但在高静脉压测试时，出现技术错误报警“COFB 088 122”。

1.2.2 故障分析

查阅技术手册，“COFB 088 122”技术错误指在高静脉压测试阶段静脉压传感器CPU P和CPU C测量的差值大于10 mmHg。结合上文所述静脉、动脉压力自检过程，推测为静脉压力传感器故障或需要校正。

1.2.3 故障排除

出现提示报警“断开静脉压连接，按压选择键确认”，无法确认时，进入维修模式选择service→calib→Transd→Internal→VENOUS PRESSURE TRANSDUCER（P）VENOUS PRESSURE TRANSDUCER（C），分别校正CPU P和CPU C的零点。校正零点后，机器自检正常，但在上机操作阶段执行高静脉压测试时，出现“COFB 088 122”技术错误，说明校正没有解决根本问题。使用透析机专用的压力表90XL对静脉压力进行检测，从机器静脉端口给予管路250 mmHg压力并保持，此时CPU P测量值为249 mmHg，CPU C测量值为30 mmHg，初步判断为CPU C压力传感器故障。更换CPU C压力传感器，再次测量，故障仍然存在；更换压力传感器所在的血路接口板（BM I/O）后机器仍存在故障。查阅机器电路图，从前到后依序检查、替换控制驱动板与（Control Driver）控制CPU板，更换控制CPU板后机器恢复正常。

1.3 小结

查阅机器电路图可知，金宝AK96型血液透析机是采用分布式控制系统，处于第1层的各类压力、流量、温度、预冲等传感器采集数据，再通过第2层的对应液路接口板（FM I/O）或血路接口板将数据传输至第3层保护驱动板（Protective Driver）和控制驱动板（Control Driver），最后第4层的保护CPU和控制CPU对采集到的数据进行集中操作管理，如优化计算、故障诊断、显示报警等。因此，当出现各类传感器故障时，要从易到难、从外到内进行仔细分析，因为不论是对应传感器、接口板、驱动板、CPU哪一环出现问题都有可能导致故障的发生，在排查故障时，应从第一层开始，先对传感器进行检查、校正，再依序排查到最高层。

2 压力泄漏自检

2.1 压力泄漏自检过程

压力泄漏的自检过程（如图1所示）：

（1）关闭调零阀、透析阀，打开排气阀，给除气室注水，等待60 s让水位开关至高水位。同时通过抽吸泵将管路压力调节至-200 mmHg。

（2）保持-200 mmHg压力不变，关闭排气阀，打开调零阀，关闭旁路阀。通过高压力保护传感器测量压力，检测此时压力是否在-220～-180 mmHg[3]。

（3）关闭直通阀、排气阀、透析阀，保持阀内管道负压，并用高压力保护传感器测量并记录此时负压值。

（4）通过抽吸泵将管路压力调节至200 mmHg，等待20 s后，将此时高压力保护传感器新测量的压力值与之前记录的负压值对比，检测差值是否在±20 mmHg范围内。

图1 压力泄漏自检示意图

（5）单独打开透析阀，高压力保护传感器测量此时压力能否保持在195～235 mmHg。

（6）关闭透析阀、直通阀、排气阀，保持阀内管道正压，用高压力保护传感器测量并记录此时正压值。

（7）通过抽吸泵将管路压力调节至-200 mmHg，等待20 s后，将此时高压力保护传感器新测量的压力值与之前记录的负压值对比，检测差值是否在±30 mmHg范围内。

（8）单独打开直通阀，高压力保护传感器测量此时压力能否保持在-220～-180 mmHg。

2.2 故障维修案例

2.2.1 故障现象

开机自检过程中，技术错误报警“C COFF 088 060”“C COFF 088 086”，重新启动后，又出现技术错误报警“C COFF 088 065”。

2.2.2 故障分析

以上3个技术错误报警都属于压力泄漏报警。结合上文所述压力自检过程，查阅报警手册“C COFF 088 060”和“C COFF 088 086”技术错误发生于压力测试第一阶段，推测为水位开关故障及压力泄漏。技术错误“C COFF 088 065”发生于压力测试的压力保持阶段，出现压力泄漏，需对整个压力测试管路进行排查。

2.2.3 故障排除

首先更换水位开关及水位开关密封圈。重新自检后，机器只出现技术错误报警“C COFF 088 065”。然后对整个压力测试管路进行排查，遵循维修由外到内、由简到繁的排查原则：（1）检查机器外部旁路是否存在漏气点，检查旁路前端是否接好、后端是否拧紧、外管路是否无破损、内管路密封圈是否完整无破损，确定无故障，进行下一步检查。（2）检查机器外部BIRCART模组是否扣好、BIRCART密封圈是否完整，若无法判断BIRCART模组好坏，可直接将本机器BIRCART模组气路短接跳过再进行自检，确定无故障，进行下一步检查。（3）检查机器内部水位开关密封圈是否完好，确定无故障，进行下一步检查。（4）检查机器节流阀，节流阀开闭大小由可调流量电动机控制，可调节机器流量大小，机器流量不稳时会出现压力报警。首先进入维修模式选择service→calib→other→variable flow可调流量项目，进行流量校准，在流量校准时只连接A液，等待15 min后调节完成，调节后的新值与旧值对比，差值不超过2个单位，否则需再次校准。校准完成后，机器故障仍然存在，进行下一步检查。（5）在机器进行压力测试时，观察可调流量电动机的运行情况是否正常。在节流阀打开至最大位置时，拔掉可调流量电动机电源，此时机器跨膜压显示值为接近-200 mmHg固定值，继续自检，机器自检通过，未出现之前报警。因此，可以判断可调流量电动机故障，无法稳定控制节流阀开闭大小，造成流量不稳定从而引起压力故障，需更换。

2.3 小结

金宝AK96血液透析机在进行压力泄漏测试时通过控制相应电磁阀的开闭对管路进行分段封闭，再给予一定的压力，通过压力传感器查看压力能否保持来判断是否存在漏气。因此，在发生压力泄漏故障时，首先要根据报警信息判断发生泄漏的回路，再逐一检查该回路管道和元器件是否存在泄漏或故障情况。

3 结语

在今后的维修工作中工程师应熟练掌握血液透析机的整体结构，深入学习、了解设备各单元、板件的工作原理，提高维修效率和维修质量，在保证临床医疗安全的同时，也可为医院节省大量维修成本，从而体现临床医学工程人员应有的价值[4]。