德尔格Fabius系列麻醉机集成回路原理及维修

冯 军

（安康市中心医院 设备科，陕西 安康 725000）

德尔格Fabius系列麻醉机集成回路原理及维修

冯 军

（安康市中心医院 设备科，陕西 安康 725000）

麻醉机是手术室中最重要的设备之一，使用频率很高。在加强厂家对整机维护保养的同时，还要求使用科室或设备科能够及时的做好常规维修工作。本文对德尔格（Draeger）主流的Fabius系列麻醉机[1]（Fabius2000，Fabius plus，Fabius plus XL，Fabius Tiro，Fabius GS，Fabius GS premium）的集成回路进行气路分析，进而找出常见的故障发生点，希望对相关人员有所帮助。

吸气单向阀；呼气单向阀；新鲜气体隔离阀；PEEP阀；APL旁路阀

随着现代医疗科技的不断进步，麻醉技术也不断提高，很多手术都采用全身吸入麻醉的方式，这种麻醉方式必须要借助麻醉机才可以实现。德尔格麻醉机品牌在中国市场占有很大份额，临床使用最多的是Fabius系列麻醉机。Fabius系列包括以下六种型号：Fabius2000，Fabius plus，Fabius plus XL，Fabius Tiro，Fabius GS，Fabius GS premium。这六种机型拥有相同的集成回路。集成回路简写成Cosy，是麻醉气体从气缸到患者肺的必经之路。由于麻醉机长时间﹑超负荷的工作，集成回路难免会出现故障，这其中大部分故障是不需要厂家进行配件更换维修的，使用科室或者设备科就可以解决。本文首先对Cosy进行气路分析，然后分析常见故障发生的原因，最后结合理论知识排除故障。

1 认识Fabius系列麻醉机

Fabius系列麻醉机是Draeger公司的主打产品，属于电动电控麻醉机。Fabius系列麻醉机如图1所示。

这六款机器，档次从低到高，他们的集成回路部分都是相同的。

2 集成回路气路分析

2.1 集成回路俯视图及部件名称如图2所示。

2.2 麻醉机集成回路工作原理图如图3所示。

2.3 麻醉机工作原理

图1 Fabius系列麻醉机

图2 集成回路俯视图1.辅助新鲜气体出口 （选配）；2.PEEP/PMAX 阀连接端口；3.手动皮囊挂钩；4.呼气单向阀；5.流量保护套 ；6.呼气端口；7.手捏皮球接头；8.吸气端口；9.吸气单向阀；10.新鲜气体隔离阀；11.APL 旁路阀连接端口 ；12.呼吸系统固定架 ；13.压力限制阀 （APL阀）；14.采样气体回流端口

图3 集成回路图1 手捏皮球；2 新鲜气体入口；3 新鲜气体隔离阀；4 呼吸器；5 吸气单向阀；6 压力采样管；7 氧电池；8 吸入管路；9 Y型三通管；10 肺；11 呼出管路；12 流量传感器；13 PEEP阀；14 呼气单向阀；15 APL旁路阀；16 APL阀；17 废气阀；18 CO2吸收装置

麻醉机有两种工作方式，一种是手控通气，一种是机控通气。手控通气是麻醉医生通过手捏皮球的方式，往患者的肺部送气，即使麻醉机处于关闭状态，只要集成回路功能完好，就可以进行吸入全身麻醉。手控麻醉大多用于麻醉开始的诱导阶段和一些紧急情况，比如麻醉机电源断电，呼吸机失败。机控麻醉是指在麻醉过程中，麻醉机自动为患者送气，一般用于手术平稳进行的时候。

下面我们分别分析手控通气和机控通气的工作原理。

（1）手控通气原理

吸气过程如图4所示。麻醉医生用力挤压手捏皮球1，气体有两条通路可以走：一部分气体通过钠石灰吸收罐到达APL旁路阀15和呼气单向阀14，手控状态下APL旁路阀通向APL阀16，如果手捏皮球的气体压力大于 APL阀设置的压力，气体通过废气阀17排除集成回路，如果气体压力未超过APL阀设置的压力，则被堵住；到达呼气单向阀的气体，由于呼气单向阀只允许气体单向通过，所以气体无法通过。

图4 吸气回路图

另一部分气体通过新鲜气体隔离阀3，吸气单向阀5进入患者的肺部，完成吸气的目的。

呼气过程如图5所示。患者肺中的气体，收到肺的弹性收缩，向外排气。一部分气体妄想从吸气单向阀5通过，但是它们做不到。只能通过PEEP阀13，手控通气的时候，PEEP阀处于常开的状态，从患者肺中呼出的气体可以顺利到达呼气单向阀14，然后进入手捏皮球1。

与此同时，新鲜气体从出口2流过钠石灰吸收罐如图6所示，再进入手捏皮球1。手捏皮球不断被充满，直到压力大于APL阀设置的压力，气体被排出集成回路。

手控通气的实现，完全靠凭借Cosy中的各个单向阀完成的。而且手控通气作为保证患者安全的最后一种通气方式，保证其功 能完整非常有必要。

图5 呼气过程回路图

（2）机控通气

吸气过程如图6所示：呼吸器4向上运动，气流从呼吸器进入集成回路中，由于新鲜气体隔离阀3是单向阀，气体无法通过，所以气体通过吸气单向阀5进入患者的肺部。

图6 吸气过程回路图

与此同时，PEEP阀13被麻醉机控制，一个极大的压力Pmax作用于PEEP阀门，阀门被堵住，气体无法穿过PEEP阀。新鲜气体通过新鲜出口3进入手捏皮球1，将手捏皮球充满，为呼气做准备。

在机控通气的时候，APL旁路阀15通向废弃排放阀17，此时APL阀不起作用。如果手捏皮球被充满，多余的气体通过废弃排放阀17排集成回路。

呼气过程如图7所示：患者肺部的气体收到肺的弹性收缩，向外排气。气体无法穿过吸气单向阀5，只能通过PEEP阀13，呼气阀14排向手捏皮球1。

图7 呼气过程回路图

此时PEEP阀13被麻醉机控制，一个较小的压力PEEP作用于PEEP阀，如果肺内的压力高于PEEP，则气体通过PEEP阀排出，直到肺内的压力等于PEEP。排出的气体会进入手捏皮球，APL旁路阀导向废气排放阀17，如果手捏皮球已经被充满，多余的气体会通过废气排放阀排出集成回路。

同时，呼吸器向下运动，产生一个负压，由于吸气单向阀的存在，呼吸器无法抽取肺中的气体，只能抽取手捏皮球中的新鲜气体，为下一次吸气做准备。

通过对麻醉机工作原理的分析，可以更加清楚的看到，集成回路在麻醉机整个系统中起的重要作用。集成回路是麻醉机各个部件中被操作的最多的部件，也是最容易发生问题的部件。并且集成回路也是与患者直接相连的部件，经常存在回路积水的问题[2]，积水可能导致某些单向阀失灵。在麻醉机使用中，钠石灰粉尘也可能会集聚在集成回路中，造成漏气或者阀门失灵的情况。接下来我们分析集成回路中每一个部件的常见故障。

2.4 各个部件常见故障分析

（1）吸气单向阀和呼气单向阀

吸气单向阀和呼气单向阀结构相同如图8所示，都是一片超薄的陶瓷片盖住一个圆孔，组成单向阀。集成回路温度比较低，患者呼出的气体中含有大量的水分。从气体流向上来看，吸气单向阀是距离患者吸气口最近的一个部件，呼气单向阀是距离患者呼气口最近的一个部件，所以吸气单向阀和呼气单向阀是最容易积水的。积水要及时用20 ml注射器抽走，否则会造成单向阀开关不畅，由于水的表面张力作用，会引起吸气费力，呼气不畅，PEEP偏高的故障。但是经常拆卸吸气单向阀和呼气单向阀，稍不小心可能会将陶瓷片摔碎，这个情况是非常致命的，会造成患者重复吸入CO2。更加危险的是，即使2个单向阀陶瓷片破损了，麻醉机泄漏测试是无法测量出来的，手控通气也感觉不到漏气。所以建议每次做手术前，用眼睛观察这2个陶瓷片，观察是否完好。

（2） 新鲜气体隔离阀

新鲜气体隔离阀位于集成回路内部，表面用一个金属盖子罩住，一般不会有积水的问题。但是新鲜气体隔离阀最靠近CO2吸收罐，如果钠石灰的品质不太好，钠石灰粉尘可能会吸附在新鲜气体隔离阀的陶瓷片上，造成单向阀失灵。这个故障的临床表现是手控通气正常，机控呼吸潮气量不足，气道压力低。遇到这个问题，首先考虑按压快速充氧按钮，用大流量氧气充新鲜气体隔离阀，吹走粉尘。如果按压快速充氧按钮无效，可以用一把尖嘴钳打开新鲜气体隔离阀，再取出卡在新鲜气体隔离阀中的钠石灰颗粒。

（3）PEEP阀[3]

PEEP阀只有在机控通气的时候才起作用，手控通气的时候不起作用。PEEP阀是一个可以控制压力的单向阀，控制气由一根细软管连接在PEEP阀顶盖上。在机控通气的吸气相，麻醉机给PEEP阀输送一个高压力的控制气，这个压力大小就是Pmax，是吸气压力限制。患者吸气的时候，肺中的压力比Pmax小，PEEP阀处于关闭状态，气体进入患者的肺中，不会漏掉。当潮气量过大的时候，肺内的压力升高，当肺内的压力升高到Pmax的时候，PEEP阀自动打开，排出多余气体，起到气道压力限制的作用。在机控通气的呼气相，麻醉机给PEEP阀输送一个低压力的控制气，这个压力大小就是PEEP，患者呼气的时候，肺内压力高于PEEP，气体从患者的肺中流向大气。呼气块结束时，肺内的压力等于PEEP，PEEP阀关闭，保证肺内的压力不低于PEEP，起到持续气道正压的作用。

PEEP阀结构如图9所示。常见的故障有：①连有软管的盖子18接头被撞断，或者软管未连接，临床表现是手控通气正常，机控通气麻醉机出现呼出端泄漏报警。②PEEP阀膜片50被腐蚀，临床表现是潮气量不足，机控通气出现呼出端泄漏报警。可以用尖嘴钳拆开PEEP阀盖子，清洗膜片。

图8 单向阀结构图

图9 PEEP阀结构图

（4） APL旁路阀

APL旁路阀如图10所示从外观上看，和PEEP阀非常相似，都有一个用于连接控制气软管的接口。不同的是，PEEP阀的接口小，接较细的软管，控制气是强弱交替的正压。APL旁路阀接口较大，接较粗的软管，控制气是负压。APL旁路阀起到开关的作用，手控通气的时候，APL旁路阀接到废气排放阀，机控通气的时候APL旁路阀接到APL阀。

常见的故障有：

APL旁路阀盖子上的接头11如图11所示旁路阀APL被撞断或者软管没有连接，临床表现是呼吸机失败，无法进行机呼吸。因为驱动APL旁路阀的负压气体与驱动呼吸器电机运动的气体是同一个气体。

图10 APL旁路阀外观图

图11 APL旁路阀结构图

APL旁路阀膜片50被腐蚀，临床表现是手控通气漏气，泄漏测试无法通过。用尖嘴钳拆开APL旁路阀，清洗膜片可以解决。

APL旁路阀弹簧老化，临床表现是手控通气漏气，泄漏测试无法通过。用尖嘴钳拆开APL旁路阀，取出弹簧12，如果无法修复更换弹簧。

（5）APL阀

APL阀全称是air way pressure limit valve，气道压力限制阀。仅在手控通气的时候起作用。常见的故障如下：

APL阀芯被钠石灰粉尘污染，APL阀漏气。临床表现是手控通气漏气。拧下APL阀，清洗阀芯可以解决这个问题。

APL阀解体，APL阀内部有一个精密的弹簧，用于控制压力。

由于APL阀凸起比较高，有可能受到吊塔的撞击，导致APL阀被撞解体。遇到这种情况只能够更换APL阀。即使出现了这种情况，也不要慌张，麻醉机手控通气无法进行，但是机控通气不受影响。

（6）废气排放阀

废气排放阀是集成回路向麻醉废气排放系统排放废气的关口。其内部有一个3 mbar的弹簧，用于保证手捏皮球内的压力不会低于3 mbar。常见的故障如下：

3 mbar弹簧脱落，临床表现是，手捏皮球是瘪的，麻醉机机控通气的时候出现新鲜气体不足报警。解决办法是重新安装废气排放阀中的弹簧。

麻醉废气排放系统负压过大，造成皮球瘪，解决办法是调低麻醉废气排放系统的压力。

Draeger麻醉机集成回路的维修一定要从原理入手，着重分析气路，手控通气和机控通气对比起来找故障，然后再把与故障相关的原件一一测量，进而基本确立故障，再把这个故障在气路中分析，如果原理上讲得通，才可以准确的判断出故障。

［1］ 周俊超.德尔格Fabius CE 麻醉机呼吸器故障分析与维修[J].中国医疗设备，2010，25（8）:128-129.

［2］ 张展明.德尔格麻醉机常见故障维修[J].医疗装备，2011，24 （8）:70-71.

［3］ 梁纪雷. 2例德尔格Fabius 2000麻醉机故障检修[J].中国医疗设备，2011，26（7）:126，129.

Drager Fabius series anesthesia machine integrated circuit principle and maintenance

Feng Jun
（Equipment Department，Ankang Central Hospital， Shan’xi Ankang 725000）

Anesthesia machine is one of the most important equipment in the operating room， use frequency is very high. In strengthening the manufacturer for the machine maintenance at the same time， also requires the use of department or equipment department in a timely manner to do routine maintenance work. In this paper， the drager （Draeger） mainstream Fabius series anesthesia machine （Fabius2000， Fabius plus， Fabius plus XL， Fabius Tiro， Fabius GS， Fabius GS premium） integrated circuit， gas path analysis to find out the common failure points， hope to be helpful to the related personnel.

inspiration one-way valve; exhale one-way valve; fresh gas isolation valves; PEEP valve; APL bypass valve

TH777

C

1002-2376（2015）12-0047-04

2015-09-12