TYCO泰科PB840呼吸机的构成及维修

孟 庆

1 呼吸机简介

PB840呼吸机是一台适用于各年龄段的危重和亚危重患者进行呼吸支持治疗的高档呼吸机[1]。呼吸机由图形用户界面(graphical user interface，GUI)、呼吸输送系统(breath delivery unit，BDU)即呼吸机主机部分、后备电源(backup power source，BPS)系统以及空气压缩机部分组成。呼吸机仪器监视界面将监测得到的波形和数据与呼吸机使用参数设置值在该显示器上分开，使操作者对患者病情的评估分析观测直观、控制简捷。BDU根据操作者设定的病患治疗参数值对患者进行通气控制，即对BDU气路模块进行气路输出控制(如图1所示)。

图1 BDU部分气路结构图

2 呼吸机自检

(1)该呼吸机采用双CPU微电脑控制，并具有开机自检(power on self test，POST)程序，通电后呼吸机在无操作者参与的情况下检查自身电子、电路及上电工作正常与否。呼吸机自检的整个过程只需数秒钟(呼吸机通电到程序设置屏幕的出现)。呼吸机自检的目的是其在工作前检查系统有无重大故障。

(2)快速自检(short self test，SST)是一种快速、相对简单的自检。主要检测呼吸机BDU压力和流量传感器的功能是否正常、检测患者回路、管路、连接头、湿化器、过滤器及积水杯等联接是否漏气；检测吸气、呼出过滤器阻力、管路的阻抗、容量和顺应性以及呼气流量传感器的准确度等。SST应在患者连接管路前或更换管路后执行，以确认呼吸机的最佳功能。

(3)扩展自检(extended self test，EST)是在维修模式下由专业维修工程师使用专用测试管道(金标准测试回路)进行标定和测试，对呼吸机各个子系统的功能完整性进行检查。全面检查气路(气体供应、比例阀、流量传感器、管路压力、安全阀、呼气阀、空压机)、存储器、安全阀系统、操作面板显示和CPU、数字和模拟电路、开关电源、模拟输出电路、流量及压力传感器以及其他选购件。EST主要作为维修或间歇性故障后的性能测试[2]。因此，熟练掌握SST和 EST的自检程序，在出现错误报警后可通过查询所要检测的功能及错误代码即可检修呼吸机。电路控制框图如图2所示。

图2 电路控制框图

3 呼吸机故障实例

3.1 实例一

(1)故障现象。呼吸机在呼吸治疗过程中出现中度黄色设备报警(Device Alert)及屏幕堵塞报警(Screen block)。虽然该报警不影响正常通气，但报警复位数分钟后仍有响声，严重影响治疗。

(2)故障分析。出现该报警后首先判断故障所出现的位置，经观察发现出现在触摸屏幕，判断为光电发射、接收电路局部工作异常，接收二极管反应迟钝或不灵或损坏[3-4]。如局部电路损坏是由红外发射与接收二极管损坏所致；如触摸反应迟钝则是触摸液晶屏幕外框灰尘过多而引起对红外发射与接收二极管之间有光路阻断，导致工作异常。据此判断为触摸板电路板工作不正常，引起镶嵌在内屏幕四周的红外发光二级管和接收管工作异常[5]。

(3)故障处理。用无水酒精擦拭屏幕表面窗口，再用半干抹布清洁屏幕四周。如仍报警，将GUI全部拆卸放置于软垫上，将背面所有线路板拆下来直至露出内屏幕四周的红外发光二级管和接收管矩阵。用细毛刷蘸无水酒精擦，再用半干抹布清洁。对准触摸框板重新固定恢复线路板，装机开机后一切正常。

3.2 实例二

(1)故障现象。呼吸机在使用中突然报错，红色报警无法工作。

(2)故障分析及处理。查得呼吸机报错XP0129和UT0002，查阅手册其2个代码均指向GUI CPU板故障。进行EST测试；更换GUI CPU板工作一段时间后仍报错。再次进行EST测试发现，模拟数据显示结果所测试项的各路电压均有偏差，而实测电压数据仅有微量偏差。经查阅维修手册电路控制图表明，模拟数据显示结果显示，测试项数据为AI板控制，因此更换AI板，但测试项数据仍有偏差。最终判断电压偏差的来源与电源输出电压不正常有关[6]。更换开关电源模块，做EST测试数据恢复正常，呼吸机工作一段时间未出现报警，故障排除。

3.3 实例三

(1)故障现象。键盘报警恢复键(ALARM REST)反复提示被触发，而实际并未按此键。

(2)故障分析。按键接触不良，所对应的故障键则会一直被触发，GUI屏幕下方有文字提示该键不断触发，且出现高度声光警报提示。做EST全面自检后按键测试未能检测通过。键盘接口电路也可引起此故障现象。

(3)故障处理。该故障多由于按键板(Key board)出现故障而引起。用手术刀片将按键板面膜从左面和印刷线路板分离，将面膜从线路板上揭开，每个功能键对应有一个同心圆镀金轻触开关，用窄透明胶带固定同心圆上的四边形凹面不锈钢弹片。四边形不锈钢弹片位置偏移而引起报警，有一边角处于同心圆的内外圈之间引起短路故障，或者是金属片疲劳塌陷导致按键短接。用刀片将四边形不锈钢片的固定透明胶带两边各留出0.5 cm切断，重新固定。再用双面胶将面膜粘回印刷线路板。故障解除。如按键测试仍无法通过，考虑是GUI部分的键盘接口电路故障。此时故障代码为ZB0052，需要维修GUI CPU板。

3.4 实例四

(1)故障现象。呼吸机工作一段时间后，高级别报警为“设备报警”或黑屏。

(2)故障分析及处理。由于该报警导致设备的不稳定性，严重影响设备的正常使用。使用中观察到呼吸机会间歇性出现能“开启”或“无法开启”；无法开启时GUI故障灯显示为上面2只和下面2只发光二级管灯亮(操作面板屏后下方)并伴随GUI面板所有故障指示灯全亮，考虑为电源电压不正常所引起，更换电源模块后经观察故障依旧；趁机器能开启时进维修模式，做EST结果全部合格(PASS)，而机器工作一段时间后仍出现故障，故障代码分别为：UT0002、XP0087、XP0129，经查故障代码均指向GUI CPU板。更换GUI、CPU板后经机器正常，故障彻底排除。

3.5 实例五

(1)故障现象。呼吸机出现ZB0063报警，无法正常使用。

(2)故障分析及处理。检查代码注解为GUI SAAS Audio failed，先进维修模式做EST，但是EST检测全部合格(PASS)，此时退出维修模式进入使用界面，机器依旧报警ZB0063，无法使用。查阅手册ZB0063后分析为GUI喇叭报警电路有故障或GUI CPU板不良而引起故障。更换GUI CPU板后工作正常，故障排除。

3.6 实例六

(1)故障现象。压缩机一般故障现象：①做EST时，空气流量传感器测试失败，错误代码为AEC111、FE0107、AE2300、FE1105、AE1403和FE1303等，提示空压机供气量不足或漏气；②压缩机有节奏的抖动和低频噪音大；③压缩机不动作；④在确定压缩机积水杯不漏气或短路的情况下做空压机测试，时提示负载过大；⑤压缩机工作间歇停顿。

(2)故障分析及处理。检查空气供应软管各个连接处和墙式快速插座是否有漏气，阀芯是否脏堵引起流量偏低，中心管道压力是否偏低。自带气泵供气的呼吸机故障如：①气泵内的气水分离器的滤芯脏污或损坏导致颗粒状杂质阻塞在浮子式自动排水针阀中，引起浮子针阀在排水后无法回位导致漏气，或者针阀锈蚀损坏。更换过滤器，清洗针阀后即可，如仍漏气则更换排水浮子阀，同时更换滤芯。空压机进气消音过滤器脏堵、散热器开裂、干燥棒上的出气端白色塑料外壳的精密过滤器有裂缝、干燥棒有裂缝、压缩机老化效率降低、控制电路异常、启动电容容量下降以及压缩机进空气消音过滤器脏污堵塞；②压缩机低频噪音大是由于压缩机底座的橡胶弹簧避震垫疲劳受损失去弹性，或由于压缩机内部曲轴滚动轴承严重磨损、进排气阀片关闭不严，活塞灰片和轴销磨损而引起[7-8]；③压缩机不动作，观察BDU主机电源插头部位最下面的断路开关，如白芯跳起表示电路保护跳闸，尝试复位排除故障，如能复位表明在使用过程中瞬间负载加重，引起电流瞬间过大，如复位后仍跳闸，应考虑压缩机的负载过大或压缩机控制电路板故障，观察压缩机进风口处散热器上方的2只轴流风扇转动与否，风扇转动则证明压缩机供电正常，如压缩机不运转则可能是电容容量变值而引起，注意修理后清洗轴流风扇、散热器和泵腔体的油灰，观察压力传感器是否被拆解管路时拉坏；④开关电源模块有短路，引起呼吸机整机电路短路保护跳闸[9-10]；⑤干燥棒上控制排气方向的干燥电磁阀工作不正常，或者驱动该电磁阀的控制板故障。压缩机启动前1.5 s应由干燥电磁阀动作，使泵出气口与大气联通，减轻气泵启动时的负荷；⑥处理中心供空气的冷干机组故障，调大自排水的开停比时间设定；⑦打开呼吸机吸气模块BDU时空气流量传感器、比例电磁阀中有大量水汽，空气流量传感器进水导致内部金箔丝脏污，清洁烘干空气回路，用无水酒精侵泡流量传感器，用超声清洗机清洗；⑧判断故障是在流量传感器还是在比例电磁阀，可将空气流量传感器与氧气流量传感器对换，再做EST，若此时报氧气流量传感器测试失败，则确定空气流量传感器已坏，更换该传感器。由于流量传感器价格不菲，因此应提醒呼吸机使用者经常观察进气端过滤器的积水情况。发现问题立即停机，烘干进水部件，解决冷凝水产生原因。加强中心供气冷干机、自排水设备的巡查力度，提高使用、维护者的责任心。

6 总结

呼吸机的使用与维护应根据机器故障现象进行分析思考，结合报错的代码，查阅维修手册进一步判断故障的可能性，有些故障则需要延伸判断。因此，在平时的工作中必须更多地学习，并要多问、多学、多了解和多动手，积累经验，开拓维修思路，不断提高工程技术人员的业务素质。做到出机器故障时能够从容应对，以最快、最好的方法找出问题、排除故障，为呼吸机在临床的安全使用提供技术保障。

[1]邱伟,王晓敏,程金涛,等.呼吸机应用的思考[J].中国医学装备,2008,5(5):46.

[2]蔡爱萍.剖析NPB840呼吸机自检功能及检修应用[J].中国医疗器械杂志,2010,34(6):467-468.

[3]周理治,姜天,郑小溪.结合质量管理要求实施呼吸机日常维护保养的实践[J].中国医学装备,2012,9(3):48.

[4]李振华,郑欲知,薛文成.美国PB-840呼吸机技术特点透析[J].医疗装备,2003,16(3):11-12.

[5]张诗.呼吸机的科学管理与使用保养[J].医疗装备,2005,18(5): 34-35.

[6]陈建功.呼吸机吸气压力示值误差的检测方法研究和评定[J].中国医学装备,2009,6(10):9-12.

[7]张腾,郭惟.德尔格Evita4呼吸机气路分析及应用[J].中国医学装备,2012,9(11):32-34.

[8]朱炜.呼吸机空气压缩机故障维修[J].中国医学装备,2008,5(11):58-59.

[9]倪小虹.呼吸机分类与发展[J].医疗设备信息,2001,16(9):23-25.

[10]林颐胜,张俊.有效控制呼吸机院内感染[J].中国医疗器械杂志,2003.27(5):375-377.

[11]李晓东.呼吸机使用前的功能测试及应对[J].中国医学装备,2004.1(1):50.