德尔格Evita 4 呼吸机流量监测失灵的原因分析

朱豪

温州市第六人民医院 （浙江 温州 325000）

呼吸机是一种利用压力差来实现机械通气的装置，可用来辅助患者的自主呼吸，起到预防和治疗呼吸衰竭、减少并发症、挽救及延长患者生命的作用。作为一种能人工替代自主通气功能的有效手段，呼吸机已被普遍用于各种原因所致的呼吸衰竭、大手术期间的麻醉呼吸管理、呼吸支持治疗和急救复苏中，在现代医学领域占有十分重要的位置。由于呼吸衰弱或呼吸抑制患者对呼吸过程中的氧气比例、呼吸频率要求严格，因此呼吸机的流量监测非常重要，一旦流量监测失灵就会危及患者的生命，故而保障呼吸机安全运行显得尤为关键。本文以德尔格Evita 4呼吸机为例，对在日常临床应用中出现的几个流量监测失灵的问题进行分析。

1 系统构造

1.1 设备结构组成

德尔格Evita 4呼吸机的结构组成见图1。整个系统由控制单元、电路部分、气路部分3个部分组成。控制单元由屏幕和各个功能键组成，主要根据临床需求与患者的情况，通过调节各种通气模式与参数来实行其功能。电路部分的作用是控制设备开关及电磁阀的开关闭合，实现传感器的检测等。气路部分的作用是控制潮气量大小，辅助或者代替患者呼吸活动，通常气体从吸入阀到湿化罐再到患者，然后从患者到呼出阀形成一个回路，其中流量检测端必须保证泄漏量小于300 ml/min。

图1 德尔格Evita 4呼吸机的结构组成

1.2 流量监测原理

呼吸机的基本原理是利用机械的办法建立压力差，从而实现强制人工呼吸过程。呼吸机流量监测系统主要是监测患者呼吸活动产生的呼气气量、每次呼吸的潮气量、分钟通气量等。由中心供气与中心供氧提供压强为5 bar 左右的气源供给，通过高压红宝石阀，并经由氧传感器、100 mbar 安全阀、压力传感器、外接湿化器与温度传感器到达患者肺部，再由患者呼出气体经由压力传感器与呼出阀及流量传感器排出气体，构成整体呼吸回路。德尔格Evita 4呼吸机的气路图见图2。

图2 德尔格Evita 4呼吸机的气路图

2 故障实例

2.1 故障现象

呼吸机流量标定失败，泄漏测试不通过。

2.2 故障分析

流量标定的目的是检测潮气量、患者的呼气量，如果系统不进行标定就无法检测患者有没有呼出气体以及呼气量的多少，可能会危及患者的生命安全。可能的故障原因如下：（1）流量传感器故障；（2）流量传感器线与流量传感器及Pneumatic Controller PCB（启动传感器PCB 线路板）连接不通；（3）Pneumatic Controller PCB 上处理流量传感器电信号的电路模块失效，或者加热电热丝的控制电路失效；（4）流量传感器标定过程中有气流通过导致标定失败（标定时呼吸机处于吸气相，此时PEEP Valve 产生最大压力Pmax 大小的压力气流顶住呼出阀上的膜片，从而阻止气流从呼出阀流出后经过流量传感器；如果呼出阀上的橡胶件老化并与呼出阀的塑料边沿贴合不紧闭，就会使得膜片无法顶住气流，从而导致气流流经流量传感器而使得标定失败）；（5）由于PEEP Valve 内部电圈阻值及机械部件老化，无法产生Pmax 的压力，会相应地使膜片对气流的阻止压力过小，气流在吸气相时漏出，导致流量标定失败，但是，若PEEP Valve 提供的Pmax 压力异常，除了PEEP Valve 本身故障的原因，还可能是由于输入PEEP Valve 的电信号异常所导致的，这时的故障源可能是Pneumatic Controller PCB；（6）PEEP Valve 能够为呼出阀膜片产生压力的一个条件是，有压强为2 bar 左右的气流流入PEEP Valve，反之，会使得下游部件的功能均失效，若图1中的Y1.3电磁阀无法切换通路，使得气流流不进PEEP Valve，也会使得标定失败，此时应考虑Y1.3本身机械结构出现问题或Y1.3未接收到Pneumatic Controller PCB 的激发电压。

2.3 故障排除

首先，更换相同型号流量传感器后发现故障仍然存在，因此暂时排除流量传感器的故障。其次，检查设备流量传感器到 PCB 电路板的通信电压是否正常，以判断流量传感器到 PCB 电路板的线路是否导通，采用万用表测量两端电压，万用表显示的电压值正常，因此排除流量传感器到 PCB 电路板线路故障。最后，采用检查压力表测量 R1.1 下游处的压力，压力表显示数值为0，说明没有气流通过 Y1.3电磁阀到达呼出阀以及 PEEP Valve；用万用表测量 Pneumatic Controller PCB的 PEEP Valve 针脚以及 Y1.3电磁阀针脚上的电压，万用表显示电压值正常，由此判断 PCB 电路板无异常，故障可能出现在 Y1.3电磁阀；拆下 Y1.3电磁阀，通过外接直流电源测试其是否能正常开关（由电池阀吸合时产生“啪嗒”的声音来判断），接通直流电源后未听到开关正常动作的声音，说明 Y1.3电磁阀存在故障；更换新的同型号 Y1.3电磁阀后，经过测试发现呼吸机流量标定正常，故障排除。

3 小结

随着先进的医疗设备越来越多地被应用到临床上，在满足临床服务、保证临床需求、保障患者生命安全的同时，对设备管理工程师的技能储备和维修经验提出了越来越高的要求。针对呼吸机这类与患者生命密切相关的医疗设备，设备管理工程师要清楚了解设备运行原理，熟知设备结构，预判可能发生故障的情形和部位。当设备出现故障时，设备管理工程师应第一时间赶往现场，详细询问临床医护人员发生故障的时间和设备故障现象，观察现场的环境，依据从外到里、从简到繁的原则进行故障排除，任何细小的故障都需要认真寻找和分析原因，逐级排查直至故障彻底解决；在故障处理完成后，工程师需做好维修记录并及时总结经验，判断故障性质和故障原因。如果是因为人员操作不当以及日常维护保养不到位引起的故障，需对操作人员进行操作培训及日常维护保养培训；如果是因为设备老化引起的故障，则需根据设备使用年限和使用频率制定预防性维护计划，按照计划定期更换易损件（如密封圈、三通接头等），或给设备加油润滑等。此外，要加强设备的安全检查和日常巡检工作，及时发现设备存在的安全隐患，形成报告通知临床科室进行整改并保存记录留档，为今后更好地保证设备安全使用提供依据。