德尔格Savina呼吸机工作原理与日常维护

刘 凯,徐 恒,王贤卿,钱汉良

(咸宁市中心医院/湖北科技学院附属第一医院 设备科，湖北 咸宁 437100)

随着医疗水平的发展和医疗装备技术的进步，呼吸机通过机械通气代替自主通气功能的有效手段，广泛应用于呼吸衰竭、麻醉呼吸管理、呼吸支持治疗和急救复苏中，成为现代急救复苏和呼吸类疾病、生病支持领域中不可或缺的医疗装备。它是一种能够起到预防和治疗呼吸衰竭，减少并发症，挽救及延长病人生命的至关重要的医疗设备[1]。因此在现代医院中，急诊科、重症监护室、神经外科、呼吸血液内科、新生儿科等科室得到广泛运用。同时呼吸机的精密化程度高，集气、电于一体，且购买成本和使用维护成本高。我们只有对呼吸机的结构原理进行深入了解，才能对其进行合理的保养和维护，保障临床的使用安全。结合本院的实际情况，介绍一款成人用德尔格呼吸机的工作原理和呼吸机维修保养。

一、德尔格Savina呼吸机的工作原理和基本结构组成

德尔格Savina呼吸机是一款用于重症监护的无外置空压机、气动电控驱动方式的成人用呼吸机，内置一个涡轮机，具有操作方便简洁、安全性能高、驱动气流量和压力稳定、反应速度快、可靠性极高，且在不改变呼吸机硬件及内部结构的情况下，仅通过升级控制系统软件部分就能实现改变呼吸机的性能和功能拓展，具有性能稳定、故障率低等优点[2]，它采用的是一体化界面，呼吸波形和参数设置能同时显示，可适用于临床多个科室，2000年以来，备受各医院重症监护室的青睐。

1.Savina电路部分

电路部分主要由主板、电源模块、马达控制板、O2阀板、和O2监测板组成。电路原理框图如图1所示。

图1 Savina电路原理图

电源模块：提供+5V、±15V、+24V、+48V五组电压，保障各部件的正常工作电压，是整个设备工作的电力源，且该模块配置有两块12V蓄电池，可以在停电情况下继续工作7h左右，为医护人员突发停电情况提供了及时处理时间。

主板：马达控制板、O2阀板、O2监测板、风扇、操作面板、流量传感器、压力传感器、旁路阀、紧急安全阀以及雾化、报警各功能板提供控制信号并接收相关传感器的反馈信号，它是整个机器运转的控制核心，控制整台设备的运转。

马达控制板：工作电压+48V，将马达的实际转速值反馈给主板，并接受主板的控制，调节马达运转电压在(0到4.75V)之间变化，从而达到调节控制送风机马达的转速，为机器气体回路提供设定的潮气量。

O2阀板：负责接收供氧压力传感器提供供氧压力信号，对该信号进行放大处理后传送给主板来监控供氧压力，并根据该信号来调节控制氧流量控制阀和氧流量调节阀，精准控制传送氧流量，提供设定的氧浓度。工作电压为+5V、+15V、+24V。

O2监测板：监测O2，接收氧传感器信号，并放大、校准该信号后传送至主板,使得送入吸气端氧气浓度达到设定值。

2.Savina气路原理

图2 Savina气路原理图

Savina呼吸机基于电动气控原理来实现其功能，只有掌握了其气路走向，方可深刻理解其工作原理，才能在设备出现故障时，迅速找到问题所在，及时排除故障。Savina气路原理图如图2所示。

该机基于微涡轮气源供气系统，故不需要空气压缩机或者中心供气提供气源[3]，如图2中V1即为涡轮泵，通过V1和V7.1-V7.88个电磁计量阀，分别将经F1过滤器空气和F2过滤器的氧气送至空氧混合器Volume (其中氧气源需在2.7-6.0bar压力范围内，而经F5过滤器、D6止回阀的低压氧气路，因其检定和校准非常严格，国内机型该端口已被封闭),与SD-Sd4、S1等共同组成送气单元，其中S1为吸气流量传感器，调节潮气量。吸气相时，气体通过D1呼出安全阀、D2吸入安全阀后经过湿化罐后送达人体肺部，多余气体通过D3呼气止回阀、S2呼出流量传感器排出，呼气相时，D4吸气止回阀作用，呼出气体通过D3、S2排出。机器通过比对S1、S2的数值差，来测量并显示潮气量，二者偏差过大则会报警显示流量传感器错误。

二、德尔格Savina呼吸机常见故障处理与分析实例

故障1

故障现象：使用过程中，机器报“氧测量失灵”，且监测潮气量值低于设定值。

故障分析与排除：该机器通过O2监测板对吸气端氧气浓度进行检测，而且是通过氧浓度传感器即氧电池来采集该信号，报“氧测量失灵”故障应该是O2监测板采集信号异常或者其本身采集信号处理出现异常，本着从简到繁的步骤，先进入校准程序，看能否通过软件标定排除O2监测板或者氧电池故障。对氧电池进行标定，第一次标定通过，但是接模肺后1分钟内又报“氧测量失灵”，因伴有潮气量低的故障，故先作泄漏测试，反复测量均未发现有气体泄漏，故再进行氧浓度标定，完成后再进行模肺测试，未报氧测量失灵，潮气量正常，接病人后潮气量仍然低。因机器做过泄漏测试，且无泄漏，接模拟肺测试正常，故怀疑漏气处为病人插管处，经医生检查并重新处置后，故障排除。

维修后感：出现故障应根据故障现象，依照其工作原理，理清故障可能存在的问题，先易后难，快速排除故障。

故障2

故障现象：使用过程中，机器报“压力监测失败”。

故障分析与排除：调出压力监测显示界面，机器有压力监测值，则可能为呼气阀、吸气压力传感器、呼气压力传感器等出现故障。首先，监测各传感器监测功能是否正常，在关机状态下，同时按住“波形转换键”、“设置键”开机，进入维修模式，调出传感器的参数值，观察S4.1、S4.2吸气、呼出压力传感器电压值为0.6-0.9，A/D转化值为0123-0184，因此可以判断压力传感器部分正常，故怀疑呼气阀故障，由于呼气阀无法通过感官或软件来检测判断，所以有更换呼气阀，试机后报警排除，工作正常。

维修后感：通过设备自带的检测工具可以进一步缩小故障范围，再结合替代法就能以最小成本达到修复设备的目的。

故障3

故障现象：开机自检完成后，机器报“仪器失灵”，显示代码64.0001。

故障分析与排除：机器重启后，故障依然出现，因该设备维修手册为德尔格公司工程师专用，使用单位并无此手册，故该代码必须要找出其对应的注释和解决方法才能够准确锁定故障范围，而该机器维修模式下有对该故障的解释，故通过调出医院另外一台机器的维修模式，显示64.0001为仪器主板故障，指向主板温度传感器故障，将主板拆下检测，用示波器检测主板输入部分及输出部分电压值，输入电压+24V正常，输出无信号，通过观察找出主板中温度保险F1贴片组件已烧断，更换该保险后输出信号正常，试机，机器恢复正常。

维修后感：设备故障仅报维修代码时，需要明确该代码所指，通过查找相关维修技术资料和设备固化自带的维修程序，可以故障代码及其注解，再结合示波器观察输入输出信号来检修，及通过观察法检测出易损部件是否正常等方法维修，来快速排除故障。

故障4

故障现象：使用过程中报气道压力过低。

故障分析与排除：撤下机器接上模拟肺，发现模拟肺不能被正常吹鼓起，故此判断流量传感器正常，且在接模拟肺时，P-T曲线为一条平直的线，不能正常显示VT值。由此我们考虑为呼气阀本身没有工作，引起该故障的原因可能有：(1)呼气阀故障；(2)控制呼气阀电路故障；(3)控制阀驱动电路故障。将呼吸机调节至供气状态，使用示波器测量呼吸阀输入电压，正常，故此控制电路及驱动板均正常，拆开呼气阀后，发现呼气阀内有很多絮状物，导致呼气阀工作不畅，对呼气阀进行清洁后，重新装上，试机，发现故障报警消除。

维修后感：呼吸机在使用过程中出现故障，我们可以借助模拟肺来对故障进行重现，通过观察模拟肺的工作状态和波形曲线图，来逐步确定故障范围，在结合该机器的电路原理图和气动原理图，确定坏掉的元件，同时有些气流附件里面可能存在脏污堵死的情况，我们拆开这样的部件进行清理，就能最大限度的节约成本将设备修复。

三、呼吸机日常维护方法

呼吸机是医院急救生命支持必须配备的医疗设备，必须时刻处于完好待用状态，方能在第一时间给病人提供必要的生命支持，争取急救时间。由于该类设备集电、气一体，集成度高，控制精密，因此需要科学、合理的维护管理，才能保障呼吸机100%处于待用状态[4]。目前本院医疗设备维修技术人员整体素质偏低，医疗工程技术人员在接受管理呼吸机前，都没有经过系统、规范的培训，仅通过日常工作经验来对故障进行判定[5]，缺乏系统化的理论支持。同时一般医院配置医学工程技术人员都是非常有限的，与现在日新月异的技术更新的现实情况不相适应了[6]，且本院呼吸机品牌众多，型号各异，呼吸机关键部分都进行了加密处理，特别是软件故障[7]，如果不能深入研究，很难在故障时将其修复。因此，在日常使用过程中，我们必须充分发挥预防性维护的作用，作好呼吸机的保养工作，降低其故障率。

随着医疗技术水平的不断进步，医疗设备更新换代不断加快，同时呼吸机使用范围广[8]，需要呼吸机治疗的病人不断增加。但是，这类病人都有一个共同的特点：病情严重、机体抵抗力差、已行气管切开或气管插管易继发气道感染、且多数伴有呼吸道感染等，因此，呼吸机的消毒对防止院内交叉感染有重要意义，保养方法有：(1)定期检测：根据使用手册，定期检测该呼吸机的皮囊、细菌过滤器等是否正常，氧电池定期更换、流量传感器定期定标，发现故障及时更换，定期检测清理集水杯，定期对机器外部进行除尘操作，定期检测蓄电池续航能力，及时更换机器内部易老化的部件。(2)呼吸机湿化器中的液体应该是无菌蒸馏水，且在使用一个病人后需要更换新水，如果一个病人使用时间过长，也应该定期更换蒸馏水，同时定期检查湿化器上的调温器，确保病人吸入的气体正常。(3)检查空压机或压缩空气气源滤尘网，及时排除汽水分离器中的水分。(4)使用正确的消毒液对外部气体管道、呼气阀等进行浸泡、消毒和清洁。呼吸机有很多部件都需要清洁，我们必须参照使用说明书，严格执行。经常对呼吸机主机外壳、屏幕、各气体接口用干净的软湿擦布轻轻擦拭，如果发现有痰渍、血渍时，先用75%酒精纱布擦拭干净，或者使用浸泡过1%含氯消毒液的软布擦拭(有些呼吸机屏幕不能用酒精擦拭的，也可以使用干净的棉布擦拭即可)；每半个月清洁一次空气过滤网，需要将过滤网从机器中取出，用清水洗净浮尘后烘干或晾干；湿化器的电器加温部分用干净的软湿布轻拭，严禁使用消毒液浸泡，确保加热功能和感温的准确性；机器内部的元器件及相关管路的清洁，需要有设备科专业的工程师进行拆机保养[9]。

我们在日常维护管理中，应该充分掌握其电路框图和气路原理图，针对出现的各种突发故障，结合设备自身的维修模式和维修故障手册，快速锁定并排除故障，同时针对机器自身特点，及时更换机器易损易耗部件[10]，我们只有在日常使用过程中注意对呼吸机进行有计划的预防性维护和保养，定期自检，才能最大限度的降低呼吸机的故障，保障呼吸机100%处于待用状态。