输液泵的原理与维修
2011-12-10陈基明李玉峰
陈基明,林 晶,李玉峰
输液泵的原理与维修
陈基明,林 晶,李玉峰
作者单位:100142 北京 空军总医院医学工程科(陈基明、林 晶、李玉峰)
1 引言
静脉输液是护理专业的一项常用给药治疗技术。临床上根据药物和患者情况不同采用适当的输液速度来治疗。输液过快,可能会导致中毒,严重时会导致水肿和心力衰竭;输液过慢,则可能发生药量不够或无谓地延长输液时间,影响治疗并给患者和护理工作增加不必要的负担[1]。常规临床输液,即传统的重力输液方式,用输液管道上压力调节器的推轮来控制滴数,不易精确控制输液速度。输液过程中出现的药液流速变化、输液器管路堵塞、有气泡、脱落以及药液完毕等都不能自动报警,也不能及时切断输液通路,以免产生不良后果。输液泵恰恰能实现重力输液方式无法做到的功能:可精确测量和控制输液速度、输液量;液流线性度好,不产生脉动;能对气泡、空液、输液管阻塞和电源等异常情况进行报警,并自动切断输液通路;确保患者的安全,减少医疗差错的发生率,提高治疗效果,减轻医护人员的工作强度。输液泵已逐步取代了传统的重力输液,并成为医院输液的重要手段[2]。输液泵的使用,使临床需要高精度、超低速、超高速输液等场合有了得心应手的设备,医护工作上升了一个新台阶[3]。在发达国家医院中,每床至少配备1台输液泵[4]。
2 输液泵的构成和作用
输液泵的输液就是在微机系统的控制下,由泵挤推,将液体按设定的流速输入患者体内。输液泵主要由控制系统,泵,检测、报警系统和输入及显示系统4个部分组成。(1)控制系统:对整个设备进行智能控制和管理,并对检测信号进行处理,一般采用单片机系统。(2)泵:是输送液体的动力源。(3)检测报警系统:主要是各种传感器,负责对液体流速、流量进行检测,对气泡、空液、输液管阻塞、门和电源等异常情况进行报警。(4)输入及显示系统:负责设定输液参数,如输液量和输液速度等和在屏幕上显示设定参数和当前的工作状态等[2]。
3 动力源-泵的分类
根据工作方式不同,可分为指状蠕动泵、盘状蠕动泵、弹性输液泵等。目前大部分采用指状蠕动泵。
(1)指状蠕动泵(finger-like peristaltic pump)。具有体积小、质量轻、定量准确、输液管安装方便等优点。其有1根凸轮轴,凸轮轴上有多个(一般为12个)凸轮,每个凸轮与一个滑块相连。工作时,由步进电动机带动凸轮轴转动,使滑块按照一定顺序和规律上下往复运动,像波一样依次挤压输液管,使液体以一定的速度定向流动[5]。如德国贝朗、韩国大宇、国内生产的输液泵都为此类泵。
(2)盘状蠕动泵。这种蠕动泵具有圆弧形内周面的泵壳,有一中心轮,中心轮的边缘呈轴对称安装着一定数量的、可转动的挤压轮,输液管夹在挤压轮和泵壳的圆弧形内周面之间。几个挤压轮沿着中心轮顺序挤压输液管,使液体以一定的方向流动。法国费森尤斯OPTIMA输液泵为此类泵。
(3)弹性输液泵。此种泵较少见,在此就不作介绍了。
4 常见故障和维修方法
4.1 控制面板故障
4.1.1 故障现象
(1)某个按键失灵,如不能快速进液等。(2)开机即报警或接上交流电后立刻出现有刺耳的尖叫声,且面板不受控、按键失灵。(3)整个面板按键失效。
4.1.2 维修方法
目前,控制面板主要有面膜及按键2种,由于制造工艺及构成不同,维修的方法也不同。
(1)面膜式控制面板。此种面板使用时间长了就易发生接触不良的故障。根据面膜触点材料不同,又可分为金属簧片和碳粉2种。接触点为金属簧片,故障原因主要有:①金属簧片弹性失效。此种现象一般没法维修,只能更换面板膜。②面膜与金属弹片接触不良或接触不上。维修方法:测试金属弹片,如弹性很好,可能是内部脏引起接触不良。维修时必须关掉输液泵的电源,用注射器边注入无水酒精,边按按键。需要注意的是,必须放置一定时间后才能试机,否则,很可能引起短路,轻者引起设备工作混乱,重者烧毁设备。德国贝朗输液泵为此面膜。接触点为碳粉,一般是因碳粉脏或碳粉磨损引起接触不良或接触不上。面膜是2片塑料膜密封的,属于一次性的,所以只能换面膜。由于成本低,国产的大部分输液泵均用此类控制面板。如要减少成本,可到电子城做几副替代,虽然质量没有原装的好,但使用效果还不错。
(2)按键式控制面板。此类面板外面只是一个塑料标识面膜,里面是按键。拆开控制面板机盒后,拆下电路板,用无水酒精清洁电路板上所有按键,放置一段时间后,重新装上,一般都能恢复。如果修复不了,还可以更换单个的按键开关。韩国DF1200输液泵为此面板膜。
4.2 阻塞报警传感器故障
4.2.1 故障现象
阻塞报警工作即报警或不报警。
4.2.2 维修方法
(1)阻塞报警工作即报警。此故障由传感器位置变动引起。拆开机盒后,可通过调整传感器与电磁铁的相对位置修复。传感器靠近电磁铁,变灵敏(报警压力变小),传感器离开电磁铁,变不灵敏(报警压力变大)。边调节边检测,直到报警正常再重新装机。
(2)阻塞报警不报警。有2个原因引起:①阻塞报警传感器位置变动引起,维修方法与上面相同。②如在可调范围内仍不报警,那很可能是传感器坏了,也可测量传感器管脚的电压来进一步确定传感器的好坏,此类故障出现的很少。
4.3 电池失效引起的故障
4.3.1 故障现象
接通交流电源或开机后,一直是直流电源指示灯亮,交流电指示灯不亮,但能正常输液。在设备工作时拔掉交流电源,立刻关机。
4.3.2 维修方法
正常情况下,直流电源指示灯亮,说明是用电池供电,然而,在设备工作时拔掉电源线立刻关机,又说明交流电已进入设备但电池已彻底没电。刚开始怀疑是交直流电源工作指示电路故障引起。在维修中无意发现,在脱离电池的情况下,接上交流电,交流电指示灯亮,说明电源指示电路没问题。测量电池电压为1.12 V,接上交流电,测量充电电压也为1.12 V。但将电池脱离电路板后,测量充电电压却为14.5 V,说明电池将充电电压拉下来了,导致电源指示灯显示错误。由于大部分医院很少停电,输液泵电池经常充放电,但一般医护人员或工程师没有定期对电池进行护理,慢慢电池的蓄电能力就会消失。应定期在不接交流电的情况下将电池电量完全用完,再重新充电。在出现此类故障时,应先排除电池故障。如果电池使用时间不长,可用以下方法将电池激活继续使用。
电池激活方法:串上一个几kΩ大小的电阻,用14~15 V直流电源对电池强行充电。充电电流可通过调节直流电源的电压大小来控制,通常应控制在1 A左右,否则,电池过热,会引起爆炸或损坏,如在充电过程中能保持一定的充电电流,说明电池已激活,充电十几分钟即可。
4.4 空气报警故障
4.4.1 故障现象
(1)空气报警器装置不报警。 (2)开机即空气报警,或报警时好时坏。
4.4.2 维修方法
此故障大部分为传感器引起。传感器可分为光耦、超声传感器2大类。不同的传感器维修方法不同。
(1)光耦传感器。光电耦脏引起不报警或报警时好时坏。用无水酒精清洁传感器光电耦表面,一般都能消除故障。管路安装不到位相当于传感器检测到的是空气,也会引起开机即报警故障。
(2)超声传感器。不会发生传感器脏引起的故障,如出现开机即报警,一般是在输液器安装时未将管路安装在传感器的发射接收元件之间或没安装到位引起。在安装时,应用手指将管路推到位。
(3)除了传感器原因外,有时可通过调整空气报警参数消除故障。
4.5 门报警故障
4.5.1 故障现象
(1)门关上还报警或门打开不报警。(2)报警功能时好时坏。
4.5.2 维修方法
(1)门关上还报警或门打开不报警主要是由于门开关传感器位置改变或传感器损坏引起。如是传感器位置改变引起,可通过调节门开关传感器位置来改变检测电路的灵敏度,否则,更换传感器。
(2)报警功能时好时坏主要由电路板各接插件接触不良,传感器电路板、主电路板上铜箔有断裂或元器件虚焊引起。可先重新插拔各接插件来排除接触不良故障,然后再检查铜箔有无断裂或元器件是否虚焊。
5 输液泵的日常维护
在使用前要进行常规检查,特别是检测空气、阻塞和门报警等功能,大致判断设备能否正常工作。需定期用无水酒精清洗空气报警传感器,定期对医护人员进行技术培训。作为工程技术人员,要提醒医护人员,输液器品牌不能随意更换,如更换品牌,务必重新设置参数,防止因品牌不同而影响输液精度。
[1]肖 红.医用输液泵的输液质量控制[J].计量与测试技术,2009,36(3):76-78.
[2]张 平,刘丽琼.输液泵安全应用的全程管 理[J].中 国 医 疗 设 备 ,2009,24(7):85,100.
[3]张 朋,王殊轶,余传意.输液泵/注射泵的发展趋势研究[J].中国医疗器械杂志,2009,33(4):282-285.
[4]许业珍,江朝光.重症加强护理学[M].北京:军事医学科学出版社,2001.
[5]杨 虎,杨国忠,胡逸民.临床医学工程教程[M].北京:人民卫生出版社,2007:512-514.
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1003-8868(2011)11-0144-02
(收稿:2011-12-16 修回:2011-02-09)