Maquet 1131 型电动手术床的典型故障分析与维护策略

2023-06-05郭大为胡竞竞

医疗卫生装备 2023年4期

杨蕾，郭大为，乔辉*，关雷，胡竞竞

（1.首都医科大学附属北京世纪坛医院手术室，北京 100038；2.首都医科大学附属北京世纪坛医院医学工程处，北京 100038；3.首都医科大学附属北京世纪坛医院教育处，北京 100038）

0 引言

电动手术床是提供麻醉和手术的平台型手术室设备[1-2]。术者通过操作手术床遥控器输入控制指令，操控各电磁阀对不同双向液压油缸的往复运动进行控制，实现床体锁定、前后平移、前后左右侧倾、床体升降等功能，以支撑患者身体，并根据手术需要调整患者手术体位，从而充分暴露手术视野，方便术者顺利完成各类手术操作[3-5]。因此，电动手术床的安全性和稳定性直接关系到患者的生命安全和手术质量。

目前，我院手术室共有10 张Maquet 1131 型电动手术床，据统计每张手术床年均使用1 000 次，高使用率伴随着手术床功能故障和使用风险的增加。以下介绍Maquet 1131 型电动手术床的各个功能结构单元的典型故障，逐一阐述相应故障产生的原因、解决方案和预防性维护要点，以为安全、有效地使用该款手术床提供参考。

1 电动手术床的结构与组成

在功能方面，电动手术床可以分为机械支撑系统、液压系统、电路控制系统3 个部分。其中机械支撑系统主要包括手术床主床板、手术床背板、腰板、底座等，液压系统主要包括液压泵、溢流阀、换向阀、电磁阀、液压缸、油管等，电路控制系统主要包括电动机、控制主板、电源、遥控器等[6-7]。电动手术床的任何一个故障均可能涉及这3 个部分，因此掌握电动手术床的工作原理和部件组成，有助于深入分析故障原因和准确定位故障元件。

为了防止术者被电源线绊倒，采用蓄电池为手术床电路控制系统供电。医护人员通过遥控器控制和调整手术床的相应动作，手术床的各项运行控制和管路油压均由控制主板完成。控制主板驱动控制电动机和油泵及对应的换向阀、电磁阀等控制相应液压缸进行不同方向的运动[8-9]。工作原理为：控制主板控制相应的继电器开合动作从而启动对应的电磁阀组两两同时动作，其中一个电磁阀为注油，另一个电磁阀为回油[10]。液压油注入油缸的方向决定手术床运动的方向和体位变换，如台面升降、左右倾、前后倾、腰部升降、移动固定等。当术者松开遥控器按键后，电磁阀立即停止工作，同时手术床所处的位置被立即锁定[11-12]。电动手术床工作原理图如图1 所示。此外，手术床还配备多种支撑附件用于辅助手术床完成体位摆放、固定及安装。

图1 电动手术床工作原理图

2 电动手术床典型故障分析和排除

电动手术床没有自检诊断程序和故障代码，若发生故障，则需要工程师基于手术床工作原理和结构，针对故障现象抽丝剥茧式逐一排查故障点并进行处理。

2.1 故障一

2.1.1 故障现象

术者按下遥控器上的相应按键，手术床无动作且无电动机运行声音。

2.1.2 故障分析

基于图1 所示，按照由外围到内部的排查顺序，依次检测遥控器、供电部分和控制主板。（1）遥控器排查：手术床立柱上的控制面板与遥控器功能相同，因此医护人员可以操作控制面板查看手术床有无动作。若故障消除则说明故障点在遥控器。遥控器故障多为其内部连线断裂造成的通信故障，若故障依旧则需排查供电部分。（2）供电部分排查：打开手术床基座外盖，检查充电板上的连线紧固程度并进行重新插拔（如图2 所示），然后用万用表检测蓄电池的直流电压（如图3 所示），其正常范围为12～13 V，若故障依旧则需排查控制主板。（3）控制主板排查：检测电路板上的元器件（电阻、功率管、电容）是否有烧焦、漏液、击穿、松脱、破裂、短路和接触不良[13]。其中功率管工作时会产生大量的热量，应对其进行重点检查，图4 中红框所示为功率管及其散热片故障。

图2 充电电路板

图3 蓄电池电压检测示意图

图4 电路控制主板

2.1.3 故障排除

2018—2021 年，该故障现象出现过7 次，其中5 次为遥控器连线故障，处理方法为更换连线与遥控器手柄连接处的水晶头；1 次为供电部分故障，为蓄电池老化导致蓄电量降低，处理方法为更换蓄电池；1 次为控制主板故障，功率管和芯片均被击穿，处理方法为更换功率管和芯片。

与该故障类似的故障为手术床某一方向的运动功能受限，例如不能前倾，其他方向运动均正常。其故障源主要在控制电动手术床运动的电磁阀组（如图5 所示），电磁阀组包含4 个电磁阀，分别对应床体上下、左右、前后和背板折叠的运动功能，根据受限的运动功能可以准确定位具体的电磁阀。

图5 电磁阀组结构图

2.2 故障二

2.2.1 故障现象

水平仰卧位的患者感觉床面晃动、不稳，操作遥控器上相应按键使床体向各个方向运动，床体动作缓慢且有异响。

2.2.2 故障分析

手术床运动正常说明控制信号传输正常，排除电路部分故障。故障现象体现在床面稳定性和运动速度上，属于液压系统动力不足的问题，床面晃动说明液压系统中存在气泡，导致支持作用不足；床体运动缓慢则说明液压油储存量不足或老化变质，增加了控制电动机的负荷导致运行过程发出异响。首先拆开手术床立柱外壳检查液压缸是否存在漏油点，重点检查液压管和活塞杆（如图6 所示），然后检查手术床基座部位的液压油箱封口处是否漏油，以及其容量是否低于Min 刻度线（如图7 所示），若无明显液压油泄漏点，也可以打开油箱密封口检查液压油是否黏稠变色。

图6 液压缸结构图

图7 液压油箱结构图

2.2.3 故障排除

2018—2021 年，有5 张电动手术床陆续出现该故障，其使用年限均超过7 a。床面晃动的处理办法为：通过操作遥控器先将床面调整到头高脚低位的极限位置，再将床面调整到头低脚高的极限位置，反复多次直至将液压系统中积存的气泡排尽。床体运动缓慢且有异响的处理方法为：紧固液压缸和液压油箱上的密封口螺母以解决漏油故障，将变质的机油排出后再倒入新的液压油至油箱的Max 刻度线。

2.3 故障三

2.3.1 故障现象

手术床机械支撑系统的附件出现松动、破损或变形，导致无法起到体位辅助和固定作用。2018—2021 年，多发的附件故障和次数分别为托手板松动无法固定10 次、腿架支撑作用低3 次和立柱外围板变形6 次。

2.3.2 故障分析与排除

托手板松动无法固定主要为球状关节长期磨损所致，其故障排除方法为用六角扳手重新调整托手板的3 颗固定螺钉，直至紧固，如图8 所示。腿架支撑作用低的原因为底部的气弹簧破损（如图9 所示），这是因为腿板最大载重为40 kg，长期高负荷承载可能加速气弹簧的磨损，处理办法就是更换气弹簧。立柱外围板变形（如图10 所示）的原因为手术床下部放置了闲置的附件，床体下降时被这些附件阻挡导致外围板被挤压变形，这属于人为误操作故障。应将暂时不使用的手术床配件有序地放置在专用放置架上，以防止遗失和损坏。

图8 托手板固定螺钉

图9 腿架气弹簧

图10 立柱外围板

3 电动手术床的维护策略

通过上述故障案例分析，发现电动手术床的机械支撑系统故障最多，主要源于不当操作和长时间磨损导致支撑部件变形或固定不牢靠。电路部分故障主要表现为手术床局部或全体动作失效、异动，而液压系统的故障直接影响床面稳定性和运动速度。如果能对电动手术床进行系统、全面的检查，则能在早期发现其内部磨损和老化的各类元器件，从而减少故障复发次数、维修成本以及不必要的术中宕机时间。因此，本文列举了电动手术床的机械支撑系统、液压系统和电路控制系统的外观和功能检查的要点，见表1。手术床机械支撑系统以及常规的手术床运动检查操作难度较低，可以由使用手术床的医护人员在每天使用后进行。其中液压系统和电子系统各部件的检查涉及到手术床拆卸和专业检测设备，因此需要专业工程师每半年进行1 次。