Evita 4呼吸机常见故障维修案例

2022-12-05 00:07陈红良李向东郑三萍
生物医学工程与临床 2022年6期
关键词:化器红宝石控制板

陈红良,乔 敏,李 芸,李向东,郑三萍

德尔格品牌的呼吸机在呼吸机领域中占有重要的地位[1],Evita 4呼吸机更是定位于危重症呼吸机,在各个重症监护病房起着重要作用。呼吸机作为生命支持设备,它的维护管理是非常重要,一旦设备出现故障,要求工程师能够快速准确地解决故障。Evita 4呼吸机具有完善的参数监测和机器功能的自诊断。人机界面会显示所有的通气参数和波形,通气参数的异常会通过参数报警显示出来并发出声光报警,机器功能的异常也会通过报警显示出来并伴有错误代码及声光报警。实时参数的监测及报警显示使得操作者能够了解病人与机器的实时状况,从而合适地调整参数或解决突发状况。

1 故障一

1.1 故障现象

潮气量(tidal volume,VT)偏高,间隔流量检测失灵报警。

1.2 故障分析

①流量传感器损坏;②呼气阀故障[2];③空气、氧气红宝石阀[3]损坏。

1.3 故障排除

首先更换流量传感器,在标定流量传感器成功后,故障现象依旧存在。因此,开始考虑空气、氧气红宝石阀的泄露情况。在待机情况下,断开压缩空气,氧气管接通中心供氧,将连接吸气端口的螺纹管插入水杯中,水杯没有气泡冒出,可以判断氧气红宝石阀正常。用同样的办法测试空气红宝石阀,水杯也未发现气泡冒出,说明空气红宝石阀也正常。接下来分别以100 %和21 %的氧浓度进行机械通气,设置VT 500 mL。故障现象没有变化,VT显示490 mL左右,呼出潮气量(expiratory tidal volume,VTe)显示600~700 mL。初步判定为呼吸机VT监测问题。因此外接外部流量监测系统进行监测发现,外接监测与呼吸机监测VT一致,即呼吸机流量监测正常。而经过之前的判断,吸入潮气量(inspiratory tidal volume,VTi)应该没有问题。同时,发现VT偏差值非线性变化。通过对气路图的分析,发现唯一有可能的问题是呼气阀。然后进入维修模式对呼气末正压(positive end expiratory pressure,PEEP)进行标定,标定完成,PEEP阀正常。打开呼气阀,拆除内部膜片后仔细观察(图1),发现膜片边缘有细微破损,对呼气阀膜片进行更换,故障排除。

图1 Evita 4呼吸机呼气阀Fig.1 Images of exhalation valve of Evita 4 ventilator

2 故障二

2.1 故障现象

湿化器不加热,湿化器报警灯开机长亮。

2.2 故障分析

①控制电路板损坏;②温度传感器故障。

2.3 故障排除

首先将湿化器从呼吸机上取下,拆开后发现控制电路板上有水渍(图2)。用WD-40电路板除锈剂对控制板进行清理后,装上开机,故障依旧,未排除。然后分析是不是还有未排除到的故障。再次拆机,拆到防干烧传感器时,发现传感器热缩管内传感线松动,可轻松拔出。对传感线进行焊接,然后安装、测试,工作正常,故障排除。

图2 传感器热缩管内传感线Fig.2 Image of sensing wire of sensor heat shrink tube

3 故障三

3.1 故障现象

仪器在运行过程中屏幕出现仪器失灵,分钟通气量过高,容量不恒定报警,查看错误日志故障代码为10.99.112[4]。

3.2 故障分析

①电源故障;②中央处理器(central processing unit,CPU)板损坏;③流量传感器损坏;④呼气阀故障;⑤空气、氧气红宝石阀损坏;⑥空气、氧气高压伺服阀(high pressure servo valve,HPSV)[5]控制板故障。

3.3 故障排除

根据错误日志故障代码为10.99.112,首先排除电源和CPU板故障,拆下电源,测量电源直流输出+5 V、+12 V、+15 V、-15 V、+24 V,用万用表测量上述电压均正常,然后将另一台正常机CPU板换至该机,开机运行,故障依旧,排除CPU板损坏可能。

对该机流量进行定标可以通过,说明流量传感器正常。取下呼气阀,检查膜片及管壁,未见异常,排除呼气阀损坏可能。下一步,对空气、氧气红宝石阀进行排除,判断红宝石阀好坏的方法为:在待机情况下,断开压缩空气,氧气管接通中心供氧,将连接吸气端口的螺纹管插入水杯中,水杯没有气泡冒出,可以判断氧气红宝石阀正常。用同样的办法测试空气红宝石阀,水杯也未发现气泡冒出,说明空气红宝石阀也正常。最后,排除空气、氧气HPSV控制板是否正常。将正常机氧气HPSV控制板换至该机,故障依旧,将正常机空气HPSV控制板换至该机,出现VT大幅变动,很快出现分钟通气量过高报警和容量不恒定报警,这说明就是空气HPSV控制板的故障。取下空气HPSV控制板进行仔细观察,发现空气HPSV控制板上有一个电阻的角虚焊,对电路板进行了补焊(图3),然后安装,试机1 h,再未报警;后面连续观察3 d,再未报警。说明就是空气HPSV控制板引起的故障,故障排除。

图3 空气HPSV控制板上一个电阻的角虚焊Fig.3 Images of rosin joint of resistance angle on air HPSV control panel

4 故障四

4.1 故障现象

氧浓度偏低,与设置浓度偏差超过5%[6]。

4.2 故障分析

①供氧压力不足;②氧电池故障;③空气、氧气红宝石阀损坏。

4.3 故障排除

首先检查供氧压力,进入维修模式,查看供氧压力[7],如在正常值区间,可排除供氧压力引起的故障。其次,对氧电池定标,可以通过,但氧浓度仍旧偏低,保险起见,将氧电池拆下,装至另一台机子,对氧电池定标,定标后氧浓度设定值与监测值一致,因此可排除氧电池故障。然后排除空气、氧气红宝石阀,在待机情况下,断开氧气,空气管接通中心压缩空气,将连接吸气端口的螺纹管插入水杯中,水杯无气泡冒出,可以判断空气红宝石阀正常。用同样的办法测试氧气红宝石阀(图4),水杯出现气泡,说明氧气红宝石阀漏气,氧气红宝石阀损坏。对氧气红宝石阀进行更换,故障排除。

图4 氧气红宝石阀Fig.4 Images of ruby oxygen valve

5 讨论

5.1 Evita 4呼吸机的结构及工作原理

Evita 4呼吸机主要由人机界面部分、电路部分、气路部分组成(图5)。人机界面:该部分主要由显示屏、操作按键、触摸屏、图像控制板组成,是操作者与设备的交互界面,能够对设备进行参数的设定及调整,显示参数及曲线,显示报警信息等。电路部分:该部分是Evita 4的中央控制单元。该部分由电源模块、CPU板、CO2装载板及其他相关功能电路板。气路部分:气路部分控制气动阀门按照预设参数进行工作。气路部分包括以下部件:气路控制板,两个独立的HPSV(即高压氧阀及高压空气阀),控制及驱动这两个阀门的高压伺服控制板、PEEP阀、混合器、气源及气道压力传感器、氧传感器、流量传感器等。

图5 Evita 4呼吸机结构Fig.5 Diagram of structure of Evita 4 ventilator

Evita 4呼吸机工作原理是医生通过人机界面设定通气模式及通气参数,人机界面将设定的参数传给中央控制单元,中央控制单元通过高压伺服控制板去控制高压氧阀、空气阀,通过气动控制板去控制相关辅助控制阀[7](图6)。

图6 Evita 4呼吸机工作原理图Fig.6 Functional diagram of Evita 4 ventilator

5.2 故障原因分析与维护

Evita 4呼吸机是一个需要长时间运行的生命支持类设备,所以日常的保养特别重要。

在Evita 4呼吸机运行期间,由于病人治疗主要通过气路部分,气路部分的流量传感器、呼气阀、空气和氧气红宝石阀、湿化器等,因为操作不当或外界因素等原因,最容易出现故障;另外,由于长时间开机,考虑散热等因素,电路控制板也容易出现故障。

第一个故障是由于平时操作护士对呼气阀膜片的消毒不到位所致;第二个故障是由于操作护士对湿化器灌水超出罐边缘,水从边缘漏到控制电路板上,导致温度不受控,把贴在加热盘上的防干烧传感器线烧断所致;第三个故障是由于缺少医学装备的二、三级保养,电路板元器件在运行当中发热,导致管脚虚焊,从而引发故障;第四个故障是因为长时间运行氧气红宝石阀机械部分磨损所致。

在日常的操作当中,Evita 4呼吸机操作使用人员应注意以下事项:①流量传感器应放置在75%乙醇溶液中完全浸泡1 h以上,置于空气中至少30 min,彻底晾干;换病人需要更换流量传感器,同一病人连续使用1周以上需更换流量传感器;不能用清水冲洗,不能高温蒸气灭菌;②呼气阀可取下清洁后进行高温蒸汽灭菌(134℃);更换病人需更换呼气阀;同一病人连续使用1周以上需要消毒更换呼气阀;只有在严重污染的情况下才需要拆开呼气阀(注:高原地区仅能浸泡消毒);③吸气阀是已过滤的氧气和空气的入口,一般不需要消毒;只有在可能污染时才取下清洁后进行高温蒸汽灭菌(134℃)(注:高原地区仅能浸泡消毒);④德尔格原装硅胶管道和飞雪派克湿化器(仓)可进行高温蒸汽灭菌(134℃);更换病人需更换管道和湿化器(仓);同一病人连续使用1周以上需要更换管道和湿化器(仓);⑤各种过滤器应每隔4周检查污渍,必要时清洁或更换;使用1年以上均需要更换;⑥屏幕表面用中性清洁剂擦拭即可,不得使用乙醇溶液或含乙醇的试剂,否则容易造成断裂。

同时,医学装备的日常质量控质[8]、预防性维修就显得尤为重要。医学装备科工作人员应加强呼吸机的二、三级保养,每半年检测主机安全性能、操作性能,每年更换呼气阀膜片、灰尘过滤网,每2年更换进气端过滤器、O型圈、主板锂电池,每6年更换压力减压阀,流量传感器连接线,带空压机的呼吸机每6 000 h需更换过滤套件。医学装备科工作人员落实好三级保养制度,这样会大大减少故障的发生,有效延长医学装备的使用寿命。

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