DXC-800全自动生化分析仪故障分析与维修

曲超，梁明琴

烟台毓璜顶医院 医学工程处，山东 烟台 264000

引言

生化检验在临床检验中占有重要位置，可以用于测定人体血液中多种生化指标，如：胆红素、总蛋白、肌酐、尿素氮、血糖、血脂、钾、钠、氯等几十个指标，对肝、肾、心脏以及糖尿病的诊断极为重要。我院于2009年购买安装的贝克曼库尔特Unicel DXC-800全自动生化分析仪是美国贝克曼库尔特公司生产的一款生化分析仪。该仪器具有简单的界面操作，是一个模块化的集急诊生化检测、常规生化、特殊生化检测和药物浓度监测设备于一体的仪器[1]。由于使用年限长，标本量过多，各种故障也在所难免，由于没有买保修，许多故障需要我们工程师自己判断维修，为医院节省了不少费用。本文主要对在维修过程中出现的疑难问题进行分析和总结，供大家参考。

1 仪器结构和基本原理

DXC-800型全自动生化分析仪设计合理，由MC部分、CC部分、样品装载部分、MPC部分、电源水气路五部分组成；各单元模块化，并采用环路（LOOP）方式光纤互联各智能模块，有效避免电气干扰；该仪器可最多同步进行70项检测，每小时最快进行900个测试，最快10 min出结果[2]。永久性免维护的反应比色杯、长寿命、免维护的多波长光学系统、干式免维护的孵育系统、运动中冲洗的清洗系统是此生化分析仪的四大硬件特点[3]。该仪器检测结果准确可能，精密度高，是一款较为理想的全自动生化分析仪[4]，见图1。

图1 DXC-800全自动生化分析仪全貌

该生化分析仪测定、检测光路采用光吸收法测定。在分析时，每一次旋转循环对各个杯子内的反应物进行光吸收测定，在每个杯子通过光检测站时，氙灯同步发出一束光，具体原理如下。该测定法即为分光光度法，是基于朗伯-比尔定律建立起来的一种常用分析方法，原理如图2。

图2 分光光度法测量原理图

单色器将光源发出的复色光分成单色光，特定波长的单色光通过盛有样品溶液的比色池，单色光被吸收的强度与样品溶液浓度和光通过的距离（即光径）成正比，光电转换器将透射光转换为电信号后经信号处理系统处理得到样品溶液的浓度[5]。比格（Bouguer）和朗伯（Lambert）先后在1729年和1760年阐明了光辐射强度和吸收层厚度的关系，1852年比尔（Beer）又提出光辐射强度和吸收物浓度也具有类似的关系，布格—朗伯—比尔定律的数学表示式为：

其中：A为光通过介质被介质吸收的吸光度；T为透射光强与入射光强之比即透光率；I0为入射光强度；It为透射光强度；ε为介质摩尔吸光系数；c为吸收物的摩尔浓度（mol/mL）b为吸收层厚度（cm）。

公式(1)表明，当特定波长的单色光通过溶液时，样品的吸光度与溶液中吸收物浓度和光通过的距离成正比。

DXC-800仪器的液面感应线采用电容式液位传感器，其原理如下：在柱形电容器的极板之间，充以不同高度的介质时，电容量的大小也会有所不同。因此，可通过测量电容量的变化来检测液位[6]。图3示同轴圆柱形电容器的初始电容为：

测量时，电容器的介质一部分是被测液位的液体，一部分是空气。设C1为液体有效高度hL形成的电容，C2为空气高度（h-hx）形成的电容，则：

由于C1和C2为并联，所以总电容为:

图3 电容式液位传感器原理图

2 故障一

2.1 故障现象

每周例行保养时发现本机浓缩洗液用量较往常明显减少。

2.2 故障分析

由于该故障为隐性故障，不会造成仪器马上停机的后果；但是由于是浓缩洗液用量明显减少，如果长时间不解决这个故障，会引起其他的连锁故障例如：试剂针、样本针清洗不干净引起交叉污染、反应杯清洗不干净引起检测结果不准确、管路堵塞等一系列故障[7]。

所以首先从DXC-800的水气路开始分析。DXC-800全自动生化分析仪的水气路动力来源于两个压力泵，分别提供25 PSI、17 PSI、10 PSI三种压力的正压和总负压。总负压负责将浓缩洗液吸进稀释瓶和进行废液回收；三个压力值的正压负责将稀释洗液和去离子水打进管路和各个反应终端，例如样本针、试剂针、洗站等。研究水路图（图4）发现浓缩洗液经 V14 阀由 wash conc罐到 wash concentrate罐，而动力来源于V5阀切换的负压；然后浓缩洗液经由V12阀和经由V2阀的去离子水按照1:100的比例混合打入wash solution罐，动力来源于V5阀切换的17PSI的正压；去离子水罐的压力也为17PSI。在wash solution混合成稀释洗液后，由10PSI的正压送到各个终端，用于管路、针类和反应杯的清洁了。通过洗液相关的水气路图原理图可知，压力和各个相关电磁阀的故障都有可能引起洗液用量减少，所以下面要重点从这几个方面检查。

2.3 故障解决

2.3.1 压力问题

检查 25PSI、17 PSI、10 PSI和 main vacuum 四个压力表，发现待机时正负压力均在正常范围内；并且进行管路、反应杯清洗时压力波动也在正常范围内，压力泵无异响，排除工作时管路有断裂引起的压力问题。

2.3.2 水路问题

气路问题排除了，那就只剩下水路问题了。查看图4，发现V2、V5、V12、V14这几个电磁阀是重点检查项目。V2阀连接DI Reservoir罐和washsolution罐，控制DI Reservoir罐的去离子水打向wash solution罐配成稀释洗液；V12控制浓缩洗液由wash concentrate罐打向wash solution罐；V14阀负责控制washconc罐的浓缩洗液打向wash concentrate罐；而最复杂的是V5阀，既连着17PSI的正压又连着总负压，总负压负责把浓缩洗液吸入wash concentrate罐，17PSI的正压负责将浓缩洗液打入wash solution罐。

图4 水气路图

首先分别测量这五个电磁阀工作时的电压，发现均为12 V，供电正常，排除供电板故障；其次测量电磁阀电阻，均在正常值130～160 Ω，并且用手检查工作时电磁阀阀体温度，均无异常过热情况；最后，拆开阀体，检查阀芯情况，发现V5电磁阀里面有少许丝状物堵塞了阀芯，导致V5阀无法正常打开，清除丝状物后恢复电磁阀，工作正常。经过一周多的观察，浓缩洗液用量恢复正常。

故障解除后分析此异物的来源，判断丝状物为几周前消毒供水管路从PPR管壁脱落的。因此为了避免此类故障再发生，我们在每台生化仪进水端加装了细菌过滤器和滤罐，既保证了供水安全又阻绝了水里微小异物进入生化仪内部管路。

3 故障二

3.1 故障现象

机器运行过程中报警：“one or other cuvettes not dry before first reagent added”。

3.2 故障分析

分析这个报警产生的原因为水空白检测不通过导致的[8]。贝克曼DXC-800机器在工作前要进行水空白检测。所谓水空白，为生化仪反应杯清洁过后，注入去离子水进行空白比色得到的结果，即去离子水的吸光度值。

停机查看报警代码，分析此类报警产生的原因有以下几种：① 反应杯有破损，导致漏液引起水空白检测不通过；② 冲洗站故障导致真的有液体残留在反应杯中，引起水空白检测不通过；③ 试剂针的液面感应器故障导致误报警。

3.3 故障解决

3.3.1 反应杯问题

首先拆下洗站，执行“Maintenance-Cups Lamp/Sensor Calibration”取下反应转盘。用手电照射检查128个反应杯是否有破损漏液，发现反应杯均完整无破损裂，反应盘铜加热座处也无漏液痕迹，这排除了反应杯破损漏液引起水空白检测不通过。

3.3.2 冲洗站故障

DXC-800仪器的洗站由四根针组成，作用分别为：①抽走反应废液，注入稀释清洗剂；② 抽走稀释清洁剂注入去离子水；③ 抽走稀释清洁剂，注入去离子水；④ 抽走去离子水，干燥反应杯。

另外水空白的测定实在第二针注入稀释清洗剂的时候进行的，从吸光度判断杯子的洁净程度：

（1）先将洗站拆下先放到一个空的方形塑料盒中，执行“Prime-Wash All Cuvettes”，观察前三根针的出水情况，正常的情况下前三针的喷水口都是向三个不同方向放射性的喷水，这样还起到冲刷的作用。并且前三根针注入的水都是加热过的。发现前三根针出水时每根针三股水流呈120°角均匀喷射，测试20～30次杜绝偶发故障。经过30次测试后均表现正常，这表示每根针没有堵塞。

（2）其次将前三根针分别插入三个小试管中，执行“Alignment-Cuvette Wash Station”，按照图 5 提示一步一步进行吸水喷水测试，通过对比三根针每根的吸水量、喷水量来判断后端电磁阀是否有堵塞导致吸水不畅。经过5～10次检测后三根针吸水量、喷水量均一致，表示后端电磁阀开合正常。

图5 冲洗站测试程序

（3）再检查小靴子状态，边缘整齐良好无磨损；检查试剂针collar wash也无水珠残留，其排废阀也无异物；A/D阀工作正常；CC试剂注射器也正常工作无漏液；切换试剂针A、B针时也无漏液到比色杯。

3.3.3 试剂针的液面感应器故障

将A、B针的液面感应线对调，试机过程中发现故障转移，判断为试剂针B液面感应线故障。更换液面感应线后故障排除[9]。

4 总结

贝克曼公司此款仪器一旦报错，随之产生详细的报错日志文件[10]。在维修过程中通过查看报错日志及观察故障现象，并通过分析原理，一般可解决绝大多数故障。另外，操作人员一定要按照程序开关机，防止数据或软件资料丢失，并按照保养手册定期对机器进行保养，以保证机器的正常运行，减少故障的发生率，确保检验结果的准确性[11]。

我们发现的问题，有常见的也有偶尔发的，并在摸索中得到了解决。生化检测结果的准确与否，不仅取决于仪器的性能，还与生化仪的正确使用、正确保养至关重要[12]。生化仪的运行涉及到电、水、 自动控制、信号处理和数据传送等多种知识，我们每一个操作人员都要不断提高自己知识，加强对仪器全面的了解和掌握，并要有良好的责任心，严格遵守操作规程，减少仪器故障的发生。建议由受过培训专人使用，并详细记录出现故障情况和保养过程，对仪器可能出现的故障建立应急预案[13]；对不明确的故障，及时与贝克曼的工程师联系，不要盲目拆卸。