崔志剛，郭 丹

偉康Bipap Vision無(wú)創(chuàng)呼吸機(jī)原理與故障維修

崔志剛，郭 丹

0 引言

無(wú)創(chuàng)呼吸機(jī)是臨床治療呼吸系統(tǒng)疾病的常用設(shè)備之一。偉康公司的Bipap Vision無(wú)創(chuàng)呼吸機(jī)（以下簡(jiǎn)稱(chēng)“Vision無(wú)創(chuàng)呼吸機(jī)”）具有包括雙水平正壓通氣在內(nèi)的多種通氣模式，在臨床各監(jiān)護(hù)病區(qū)得到了廣泛應(yīng)用。我院現(xiàn)有3臺(tái)Vision無(wú)創(chuàng)呼吸機(jī)，在多年的使用過(guò)程中總結(jié)了一些維修經(jīng)驗(yàn)，現(xiàn)介紹如下，以供參考。

1 電氣結(jié)構(gòu)及工作原理

Vision無(wú)創(chuàng)呼吸機(jī)內(nèi)部各塊電路板之間的電氣連接關(guān)系如圖1所示。從Vision無(wú)創(chuàng)呼吸機(jī)正面打開(kāi)機(jī)蓋，左側(cè)后部L形電路板為電源板（power supply subsystem，PSS），負(fù)責(zé)電源的供給；正中間下方是主控板（main control，MC），是整個(gè)呼吸機(jī)的中樞控制部分；主控板上方與主控板通過(guò)排針連接的是壓力控制板（pressure control，PC），上面多個(gè)壓力傳感器與氣路由導(dǎo)管連接，主要負(fù)責(zé)接收氣路壓力、流量測(cè)量值，并控制氣路各電磁閥的開(kāi)合；中間后側(cè)是變壓器與渦輪壓縮泵，為呼吸機(jī)提供壓縮空氣；右側(cè)與氣路集成在一起的2塊電路板是氣體流量模塊（air flow module，AFM）與氧氣模塊（oxygen module，OM），分別測(cè)量輸出氣流與氧氣氣流的各項(xiàng)參數(shù)。另外，與屏幕連接的是顯示控制板（display control，DC），用來(lái)控制屏幕顯示與按鍵功能。

圖1 Bipap Vision無(wú)創(chuàng)呼吸機(jī)電路控制框圖

圖2是Vision無(wú)創(chuàng)呼吸機(jī)的氣路控制框圖。呼吸機(jī)的空氣氣源來(lái)自于內(nèi)置的渦輪鼓風(fēng)機(jī)，由壓力控制板上的數(shù)模轉(zhuǎn)換器輸出工作電壓進(jìn)行閉環(huán)控制[1]。測(cè)得的鼓風(fēng)機(jī)實(shí)際轉(zhuǎn)速送入處理器，與期望轉(zhuǎn)速進(jìn)行對(duì)比，從而通過(guò)升高或降低數(shù)模轉(zhuǎn)換器的輸出電壓來(lái)實(shí)現(xiàn)適當(dāng)?shù)臍怏w壓力和流速。被壓縮的空氣首先進(jìn)入內(nèi)嵌限流器（in-line flow restrictor，ILFR），它是一個(gè)類(lèi)似儲(chǔ)氣倉(cāng)的結(jié)構(gòu)，入口開(kāi)放的大小由電磁閥控制，對(duì)進(jìn)入的高速氣流起到降低流速、控制壓力的作用。壓力調(diào)節(jié)閥（pressure regulation valve，PRV）是一個(gè)比例電磁閥，根據(jù)設(shè)置的呼吸參數(shù)（比如頻率、吸氣壓力等）定時(shí)開(kāi)閉，將限流器處的壓縮氣體釋放出來(lái)提供給患者呼吸用。氣流途中依次經(jīng)過(guò)氣體流量模塊上的溫度傳感器、流量傳感器、壓力傳感器，測(cè)得的氣流溫度、流速、壓力值反饋到壓力控制板，進(jìn)一步調(diào)節(jié)限流器電磁閥和壓力調(diào)節(jié)閥的開(kāi)合大小，以達(dá)到一個(gè)穩(wěn)定的輸出流速。

圖2 Bipap Vision無(wú)創(chuàng)呼吸機(jī)氣路控制框圖

Vision無(wú)創(chuàng)呼吸機(jī)還具有可選配的氧氣調(diào)節(jié)模塊，氧氣氣源可來(lái)自氧氣瓶或墻上設(shè)備帶中心供氧，需要的氣源壓力為50～100 psi（1 psi=6.89 kPa）。高壓氧氣首先進(jìn)入氧氣調(diào)節(jié)器，然后經(jīng)過(guò)比例電磁閥和氧氣模塊到達(dá)空氧三通處與空氧混合。其中氧氣調(diào)節(jié)器起到氣水分離過(guò)濾和降壓的作用。與氣體流量模塊一樣，氧氣模塊上的流量傳感器可測(cè)得氧氣流速并反饋到比例電磁閥上達(dá)到穩(wěn)定的輸出流速。壓力控制板與氣體流量模塊、氧氣模塊、限流器、壓力調(diào)節(jié)閥都有電路連接，還通過(guò)氧氣模塊間接控制氧氣比例電磁閥，同時(shí)與主控板有著指令交換，可以根據(jù)設(shè)置的氧氣體積分?jǐn)?shù)合理計(jì)算并分配空氣、氧氣2路的流速與壓力，使之在空氧三通處混合輸出，給到患者預(yù)設(shè)的吸氣壓力。同時(shí)要指出的是，這種氧氣體積分?jǐn)?shù)控制只是一個(gè)計(jì)算值，無(wú)法達(dá)到有創(chuàng)呼吸機(jī)的控制精度，只能作為無(wú)創(chuàng)通氣的一個(gè)有益補(bǔ)充。

2 常見(jiàn)故障及處理

2.1 故障一

2.1.1 故障現(xiàn)象

Error 205，面板黃色眼睛報(bào)警燈亮。

2.1.2 故障分析

Error 205為呼吸機(jī)內(nèi)部電池?zé)o法充電的報(bào)警，判斷為電池失效[2]。內(nèi)部電池由3節(jié)1.2 V、110 mAh鎳鎘電池串聯(lián)組成，專(zhuān)門(mén)用于報(bào)警功能的供電，失效時(shí)會(huì)有黃色眼睛燈提示。

2.1.3 故障處理

自行購(gòu)買(mǎi)電池進(jìn)行焊接替換。鑒于鎳鎘電池污染嚴(yán)重，有些地區(qū)已停售，經(jīng)驗(yàn)證，用3節(jié)1.2 V鎳氫電池替代使用。

2.2 故障二

2.2.1 故障現(xiàn)象

氧氣體積分?jǐn)?shù)不能調(diào)節(jié)。

2.2.2 故障分析

氧氣體積分?jǐn)?shù)調(diào)節(jié)的2路氣源分別來(lái)自高壓氧氣源與機(jī)內(nèi)渦輪壓縮泵，氧氣氣源在內(nèi)部減壓過(guò)程中會(huì)有微量泄露。后部風(fēng)扇除了散熱作用，還起著將這些氧氣排出機(jī)外的作用，保證渦輪泵吸入的是正?？諝?。當(dāng)風(fēng)扇損壞時(shí)，內(nèi)部微量泄露的氧氣會(huì)積聚在機(jī)內(nèi)無(wú)法排出，導(dǎo)致機(jī)內(nèi)氧氣體積分?jǐn)?shù)升高，此時(shí)被吸入的話會(huì)導(dǎo)致氧氣體積分?jǐn)?shù)高于設(shè)置值。因此，主控板在通過(guò)風(fēng)扇傳感器監(jiān)測(cè)到風(fēng)扇沒(méi)有轉(zhuǎn)動(dòng)的時(shí)候，會(huì)強(qiáng)制保護(hù)性地停用氧氣體積分?jǐn)?shù)調(diào)節(jié)功能，將其固定在21%。

2.2.3 故障處理

經(jīng)分析，可判斷后部散熱風(fēng)扇停轉(zhuǎn)損壞，更換風(fēng)扇即可。風(fēng)扇規(guī)格為24 V、0.14 A、3.3 W，應(yīng)注意風(fēng)扇大小要與4顆固定螺孔匹配。經(jīng)驗(yàn)證，也可以更換0.16 A左右的風(fēng)扇，但是風(fēng)扇電流不能太大，否則會(huì)燒壞顯示控制板。

2.3 故障三

2.3.1 故障現(xiàn)象

計(jì)量發(fā)現(xiàn)實(shí)測(cè)氧氣體積分?jǐn)?shù)與設(shè)置氧氣體積分?jǐn)?shù)有誤差。

2.3.2 故障分析

Vision無(wú)創(chuàng)呼吸機(jī)設(shè)置氧氣體積分?jǐn)?shù)是呼吸機(jī)根據(jù)固定比例送出適當(dāng)流量空氣、氧氣混合后的理論值，不代表實(shí)際測(cè)得送至患者端的氧氣體積分?jǐn)?shù)。因此，實(shí)測(cè)氧氣體積分?jǐn)?shù)與設(shè)置氧氣體積分?jǐn)?shù)存在誤差的現(xiàn)象是因?yàn)閮蛇厷怏w流速輸出不準(zhǔn)確，導(dǎo)致混合后出現(xiàn)偏差。

2.3.3 故障處理

首先注意氧氣氣源壓力是否在正常范圍，其次檢查壓縮機(jī)工作是否正常，最后檢查壓力控制閥與氧氣比例電磁閥工作是否正常。檢查發(fā)現(xiàn)壓力控制閥出現(xiàn)故障。更換壓力控制閥，氧氣體積分?jǐn)?shù)恢復(fù)正常。

2.4 故障四

2.4.1 故障現(xiàn)象

屏幕黯淡，觸摸有黑斑。

2.4.2 故障分析

影響顯示屏壽命的因素有內(nèi)因和外因，內(nèi)因有外圍部件性能、發(fā)光器件性能、產(chǎn)品抗疲勞性能[3]；外因有顯示屏的工作環(huán)境等。Vision顯示屏為灰度屏，接近內(nèi)部渦輪增壓泵及電源，屬于高熱工作環(huán)境。當(dāng)散熱不良時(shí)，表面液晶使用時(shí)間過(guò)長(zhǎng)會(huì)老化、失效。

2.4.3 故障處理

自行到當(dāng)?shù)仉娮邮袌?chǎng)購(gòu)買(mǎi)同型號(hào)的顯示屏更換即可。

2.5 故障五

2.5.1 故障現(xiàn)象

使用中壓力報(bào)警。

2.5.2 故障分析

氣道壓力是通過(guò)測(cè)壓管連接到機(jī)器內(nèi)部測(cè)量的。呼出閥、測(cè)壓管、機(jī)器內(nèi)部壓力傳感器其中任何一個(gè)存在老化、泄露、堵塞情況時(shí)，都會(huì)導(dǎo)致管道內(nèi)壓力無(wú)法完全到達(dá)壓力傳感器，從而使測(cè)得的壓力出現(xiàn)偏差造成壓力報(bào)警。這時(shí)應(yīng)仔細(xì)排查各連接處有無(wú)漏氣、管道內(nèi)有無(wú)堵塞。如果排查后測(cè)得壓力仍然出現(xiàn)偏差，說(shuō)明內(nèi)部壓力傳感器發(fā)生故障，需要廠家校準(zhǔn)或更換。

2.5.3 故障處理

檢查發(fā)現(xiàn)測(cè)壓管內(nèi)有水堵塞。用壓縮氣體吹出積水后，測(cè)量壓力恢復(fù)正常。

3 日常維護(hù)及注意事項(xiàng)

（1）后部進(jìn)氣濾網(wǎng)要經(jīng)常清洗，防止臟堵造成內(nèi)部過(guò)熱。取下外罩，旋下2顆螺釘，然后取下濾網(wǎng)進(jìn)行更換即可。

（2）必須經(jīng)常檢查氧氣入口氣水分離杯，發(fā)現(xiàn)有水時(shí)及時(shí)倒掉。要定期更換氧氣過(guò)濾器，更換時(shí)先斷開(kāi)氧氣氣源，再旋下氣水分離杯，最后旋下白色的過(guò)濾器進(jìn)行更換。

（3）平常注意清潔，用干抹布擦拭屏幕表面，請(qǐng)勿用酒精擦洗。

（4）及時(shí)注意黃色眼睛指示燈，報(bào)警時(shí)先充電再開(kāi)機(jī)，一般可消除報(bào)警，如果無(wú)法消除要及時(shí)更換電池。

（5）Vision無(wú)創(chuàng)呼吸機(jī)設(shè)置的氧氣體積分?jǐn)?shù)是根據(jù)2路氣體流量混合的計(jì)算值，不代表實(shí)測(cè)氧氣體積分?jǐn)?shù)且精度不高。呼吸機(jī)內(nèi)部根本沒(méi)有氧氣傳感器進(jìn)行氧氣監(jiān)測(cè)，因此使用時(shí)要時(shí)刻關(guān)注患者血?dú)庵笜?biāo)，在計(jì)量檢定時(shí)要使用氣體分析儀進(jìn)行氧氣體積分?jǐn)?shù)檢測(cè)，防止氧氣體積分?jǐn)?shù)發(fā)生偏差。

（6）計(jì)量檢定無(wú)創(chuàng)呼吸機(jī)時(shí)潮氣量通常都不準(zhǔn)，原因在于模擬肺沒(méi)有氣阻。經(jīng)試驗(yàn)可以將一段短管內(nèi)部塞入適量餐巾紙來(lái)模擬氣阻，再串聯(lián)在測(cè)量氣路中，測(cè)得的潮氣量比較精確。連接方式為：無(wú)創(chuàng)呼吸機(jī)——管道——呼出閥——?dú)庾琛獨(dú)怏w分析儀（Fluke VT-plus）——模擬肺。

[1] 李雪源，武振虎，盧娟.呼吸機(jī)質(zhì)控檢測(cè)發(fā)現(xiàn)的問(wèn)題及解決方法[J].醫(yī)療衛(wèi)生裝備，2014，35（7）：116-118.

[2] 徐可偉，張方琳，鄭偉.BiPAP Vision無(wú)創(chuàng)呼吸機(jī)故障分析及處理[J].醫(yī)療衛(wèi)生裝備，2014，35（11）：155，164.

[3] 薛長(zhǎng)波，洪范宗，蘇秋玲.PB840呼吸機(jī)臨床應(yīng)用常見(jiàn)報(bào)警和故障處理[J].醫(yī)療衛(wèi)生裝備，2013，34（1）：133.

（收稿：2014-12-12 修回：2015-04-20）

R318.6；TH776

B

1003-8868（2015）08-0158-03

10.7687/J.ISSN1003-8868.2015.08.158

210029南京，南京醫(yī)科大學(xué)第一附屬醫(yī)院臨床醫(yī)學(xué)工程處（崔志剛，郭 丹）