医用内窥镜系统常见故障及维修分析

林 剑

（常熟市第一人民医院，江苏常熟 215500）

0 引言

医用内窥镜系统是一套先进的医学诊察和治疗系统，主要运用于各种微创手术、无创医学诊察等，如各种腹腔镜手术、关节镜手术、电子胃肠镜检查、鼻咽喉镜检查等[1]，具有创伤小、操作简便、直观真实等优点。随着现代科学技术的发展，医用内窥镜系统越来越精密可靠、丰富多样，在临床应用中非常普遍。临床上医用内窥镜系统大体上可分为腹腔镜、宫腔镜、输尿管肾镜、关节镜、胃镜、结肠镜、支气管镜、鼻咽喉镜等，也可笼统地分为硬管内窥镜和电子软镜，可以使临床科室的诊察治疗工作顺利开展。

1 医用内窥镜系统的组成及工作原理

医用内窥镜系统主要由高清摄像主机、高清摄像头、高清监视器、冷光源、气腹机、高频电刀、各种内窥镜和其他专用配套手术器械组成。其中，高清监视器、高清摄像主机、摄像头、冷光源、气腹机、高频电刀被由上到下放置于腔镜专用工作台车，移动方便，灵活地服务于不同科室的诊察治疗。

医用内窥镜系统的工作原理是将内窥镜探入人体体腔内，冷光源发出的光经由内窥镜内光束照射到体腔内，通过CCD（Charge Coupled Device，电荷耦合器）感应到反射的光信号，并将光信号转化成电信号，传输到高清摄像主机进行进一步优化处理，再传输到高清监视器上，从而得到体腔内清晰、逼真的图像[2]。其工作方式分为无创伤性和创伤性两种：前者是指将内窥镜通过人体自身与外界相同的腔道送入，直观地对腔道进行检查和治疗，如胃肠镜、支气管镜、鼻咽喉镜等；后者是通过外科手术切口送入内窥镜，用来检查密闭的体腔，并进一步开展治疗，如腹腔镜、宫腔镜、关节镜等。

2 医用内窥镜系统常见故障的分析与处理

在日常的维修工作中，医用内窥镜系统故障时有发生，常见故障主要分为图像显示故障、内窥镜故障、其他配套设备和器械故障。

2.1 图像显示故障

图像显示故障主要包括图像异常显示和监视器无图像。

2.1.1 图像异常显示

故障现象为监视器有图像输出，但图像出现水平或垂直彩色条纹干扰、彩色雪花状闪烁等，故障分析及处理如下：

首先因检查高清摄像头手柄和电缆的连接点，此连接点在使用过程中反复弯曲和拉扯容易造成电缆损坏，图像会出现水平或垂直彩色条纹，解决方法是更换连接线。

其次，电缆线与主机相连的插头经过反复插拔或操作不当，容易出现老化腐蚀，造成接触不良、图像也会出此种故障，应对措施是加强规范性操作培训和定期维护保养。由于手术室内的电气化设备越来越多，特别是电刀等高频高电流设备的应用，可能产生较小的信号干扰。尤其当电凝棒、电刀笔或连接线等器械出现漏电时，会出现每次用脚踏开关启动电凝或电切，显示器图像就完全变成彩色雪花状闪烁，松开脚踏停止输出后图像恢复正常。像这样的情况，需要立刻更换一套完好电刀设备，先保证手术顺利完成。同时把漏电的电凝棒、电刀笔或连接线等器械进行检测，及时修理或更换。

为减少这种情况的发生，常熟市第一人民医院购置了McGan PD-8K 型绝缘检测仪，对电刀类手术器械进行安全检测，不合格的及时淘汰。胃肠镜等电子软镜因为消毒方式原因，有时会出现电缆连接口处浸入水渍，造成图像出现横条状彩色雪花，一般将胃肠镜进行烘干处理后故障可消除。

2.1.2 监视器无图像

故障现象主要是监视器无图像输出，可以分为两种：一种为监视器呈黑屏状态，无图像，无内窥镜视野框；另一种为监视器有内窥镜视野框，但无图像。

针对第一种故障现象，一般会考虑是否为监视器本身故障或信号输入故障造成。现在的监视器多为高清液晶显示器，对监视器进行检查时，需测量外置12 V 直流电源适配器是否正常供电，若无正常供电，及时更换适配器；若正常，重启设备，观察开机自检画面是否正常，如果自检不通过则可送至专业代理商进行维修。现在的医用高清液晶显示器技术成熟、质量可靠，一般故障率很低，出现无图像现象的故障绝大多数是由于信号输入故障造成的。此时，应从最简单的操作入手，先检查液晶显示器的信号输入模式是否设置正确，常用信号输入模式有DVI、HDMI、S-Video、SDI 等格式，然后查看信号传输电缆的种类及其在显示器上的接入端口种类名称来确定输入模式，检查显示器输入菜单中的信号格式是否设置成相同，若不同则重新设置后故障大多数可消除。反之，则需要沿着信号传输路径反向检查，查看摄像机主机与监视器之间的信号传输电缆是否脱落或损坏，检查摄像机主机和摄像头是否正常工作，如果上述设备出现故障，则需要及时更换备用部件并进行专业的维修。

针对第二种故障现象，应当优先考虑的是内窥镜镜子自身出现问题，比如各种电子软镜因为漏水，液体进入CCD，造成CDD 底座腐蚀、严重时CCD 损坏、无图像输出。而硬镜出现弯折变形、物镜碎裂等问题时，也会造成无图像故障。这些问题主要由于诊察和手术治疗中以及灭菌消毒中的不规范操作造成。例如，泌尿外科手术中使用钬激光时，操作光纤不到位，击穿了镜子管路；硬镜物镜被高频电刀电击，或被动力系统工作部误撞，造成物镜碎裂；或者消毒灭菌时不慎摔碰造成损坏等。由于自身维修技术和设备等限制，出现上述故障的内窥镜大多数需要外送专业的维修公司，费时费钱。所以，规范操作十分必要，对操作人员要定期进行严格的培训和考核，以减少此类故障的发生。

2.2 内窥镜故障

内窥镜故障主要分为硬管内窥镜故障和电子软镜故障两大类。硬管内窥镜因其结构和使用特性，故障现象主要以图像性质改变呈现出来，表现有图像暗淡、图像模糊、图像不全、部分为因外力因素造成镜体明显的变形、缺损等；电子软镜故障主要表现为漏水、水气堵塞、角钮虚位并弯曲角度不足、图像偏暗等。

2.2.1 硬管内窥镜故障

故障现象有图像暗淡、图像模糊、图像不全、因外力因素造成镜体明显变形、缺损等，故障分析及处理措施如下：

（1）图像暗淡。先检查冷光源和光纤是否正常，如果冷光源灯泡累计使用时间已经到达500 h，光纤有明显断裂或有明显暗点，都应及时更换。以上两部件没问题时，大多为内窥镜导光束接头受到污染发黑、发黄，解决方法是清洗内窥镜传像系统。

（2）图像模糊。大多数情况下是因为长时间的使用，宝石保护玻璃磨损老化引起，有时也因为物镜的密封性破坏造成，定期做好维护保养可以有效预防故障发生。

（3）图像不全。此故障多数是因内窥镜内部柱状透镜断裂或崩边等引起，而人为的摔碰、撞击等是造成这种损害的主要原因，所在硬管内窥镜的使用、运输、消毒等过程中，需要轻拿轻放并做好保护措施。

（4）因外力因素造成镜体明显变形、缺损。此种故障相对严重，一般会并发上述3 种故障，甚至造成无图像输出。主要原因为：操作人员使用钬激光、高频电刀、动力系统等设备时不慎打伤物镜，造成前端缺损；操作镜子与鞘管连接时未对准位置，然后在调整视野或插拔时用力过猛，造成变形；消毒灭菌时不慎撞击、摔碰亦可造成。因此，加强操作人员规范化培训可以减少故障发生。

2.2.2 电子软镜故障

故障现象有漏水、水气堵塞、角钮虚位并弯曲角度不足、图像偏暗等。故障分析及处理如下：

（1）漏水。电子软镜故障以漏水最为常见，泄漏点可出现在很多部位：弯曲橡皮处因老化、划痕、戳刺等破损出现针孔漏水；插入管因老化、划伤等破损出现漏水；钳道管磨损、刺破漏水；角度旋钮处密封圈老化漏水；按钮老化破损漏水等[3]。最简单有效的应对和处理方法是做好测漏，这样可以及时发现漏水故障和漏水部位，停用镜子并马上进行维修，避免故障进一步扩大。

（2）水气堵塞。水气堵塞故障时有发生，特别以肠镜为主。大多因为先端水气喷嘴被污物堵塞引起，用正确的方法卸下喷嘴，裁剪细长X 光胶片，用X 光胶片拉扯穿过喷嘴数次来清除里面污物，有时还需要用水枪、气枪对气水管路进行冲洗数次。

（3）角钮虚位并弯曲角度不足。因为长时间的使用，角度钢丝会出现老化变松，牵拉位置变化，造成调节角度时，一开始旋转角钮没有角度变化，出现虚位同时还会造成弯曲角度不足。不规范操作是此类故障发生的重要原因，如调节角度时用力过猛过快或角度到达限位后仍然强行调节，严重时会出现钢丝断开[4]。定期对操作人员开展规范化操作培训和对镜子进行维护保养是重要的预防应对方法。

（4）图像偏暗。检查冷光源的亮度、内镜导光束情况、监视器亮度及对比度的设置。灯泡达到使用累计时间、导光束出现老化断裂后需要及时更换，监视器亮度及对比度设置好后无需改变。

2.3 其他常见的配套设备和器械故障

（1）气腹机故障，主要为压力错误和流量不正确报警，前者是设备内部高低压阀故障造成，更换压力传感器或更换受到油污染的隔膜垫后可以解决；后者是气体流量传感器出现偏差或损坏造成，可以对出现偏差的流量传感器进行校准或更换新的流量传感器来解决。

（2）动力系统故障，主要为输出动力不足或无输出故障，大多数是动力手柄内电机和传动轴承老化磨损或手柄电缆线损坏造成的，做好消毒灭菌时的防护和定期的维护保养可以预防此类故障发生。

（3）高频电刀故障，主要有脚踏开关无反应、连接线断、电刀漏电等，做好定期维护检测可以减少此类故障发生。

3 结束语

随着医疗事业的不断发展，内窥镜设备系统越来越普及，其重要性不言而喻。工程师是设备的管理者和维护者，因此要努力学习内窥镜设备的基本原理，仔细分析各种故障，然后快速、准确地解决故障，保证临床科室顺利开展诊察和治疗。