探析医学检验设备的特点及维修思路与方法

沈亚军 陈克龙 南通大学附属如皋医院/如皋市人民医院 （江苏 南通 226500）

内容提要： 随着现代生物医学技术的飞速发展，检测仪器逐步向机械化、自动化、精密化和人性化的方向发展。为了有效地提升检测仪器的使用效率，保证检测结果的准确性，必须加强对仪器的维修和维修。在对设备进行检修的过程中，要根据设备的性能进行维修，以便能够及时地发现设备的故障，从而保证设备的正常运行。定期对检查设备进行维修，可以在一定程度上提高设备的使用寿命。

随着医疗技术的飞速发展，医疗器械在临床工作中的地位越来越突出。医学检验仪器是医疗诊断工作中的“侦察兵”，其主要应用部门是检验科。检验科担负着医院的重要临床检验工作，是医疗检测的重要平台，各种高精度、自动化、智能化的医疗检测仪器在实验室中的应用是必不可少的。本文结合检测仪器的特性，对检测仪器的维修思想和方法，提出几点分析意见和解决办法。

1.医疗检验仪器的特性

1.1 先进的技术和复杂的结构

医疗检测设备涉及光学、机械、电子、计算机、材料、传感器、生物化学、放射等技术，是多种技术互相渗透和融合的结果。医疗检测设备总是紧跟各个学科的前沿，特别是在现代科学技术发展的今天，仪器的自动化和功能日益丰富，使得检测仪器的技术水平越来越高，结构越来越紧凑，越来越复杂。

1.2 精度要求高

医疗检测仪器主要用于测定物质的存在、数量、成分、结构和性质，并对其进行定性和定量分析，因此对仪器的精确度有很高的要求。国家技术监督局制定并实施了检验仪器的质量和管理措施。就拿贝克曼AU5800生化分析仪来说，它的光源卤素灯，如果超过1000h就要更换，如果不更换，会自动发出警报，停止工作，这样才能确保光源的品质，并维持吸收光度的稳定，以确保测试结果的准确性。

1.3 对环境要求高

仪器的物理环境包括电源、温度、电磁场等。一般的环境还应该包含各个设备的试剂、质量控制品、水源、标本的质量是否合格。比如，当电源不稳定时，就会导致AC和UPS之间的调压线圈之间的切换，继电器持续地进行接通[1]。很多时候，医院的生化分析仪都会因为电源不稳定的故障而停止工作，导致数据中断，硬盘损坏，一些打印机无法打印。温度太高或太低时，会对多种酶的反应产生很大的影响。如果环境中的电磁辐射强度过大，就会对一些设备造成干扰，使其产生脉冲或噪音，从而影响到数据的分析。

2.基本维修程序

2.1 沟通

通过对操作人员进行设备故障的查询，可以确定故障的大概范围。

2.2 观测

属于外部设备导致的失效直接检查附件。有可能是主设备出现故障时，要根据操作人员所说的故障情况来判断是否还能启动，不能启动的应该直接打开机箱，看看有没有明显的短路、烧焦、脱线、短路、湿气、异物等。能启动的，请认真检查启动时是否有异响、异味；启动程序是否正确，是否可以通过自我检查；自我检查中报告的错误代码或资料。

2.3 实践

通过运行，检测设备的哪些功能是正常的，哪些是不是正常的，以及相应的失效现象，以便找出故障的大概方向和范围。如果操作正常，请操作员再次进行一次检查，并认真地观察操作过程，以确定是否是操作错误或设备出现了故障。

2.4 区分软件或硬件故障

现代医学仪器大都与电脑技术相结合，对一般的电脑故障进行细致而深刻的理解，对维修工作有很大的帮助。工作中出现死机、不能启动但启动盘可启动、功能接口缺失或不能正常工作、图像不能重建等主要是软件故障。只要重新启动或者重新安装系统软件就可以解决软件的问题。

2.5 处理简单处理后可以恢复的故障

有相当一部分的硬件无需替换，只要对其进行适当的处理就可以了。各种限位开关、传感器和其他与移动相关的硬件因位置的变化而发生故障，有些还会产生软故障，如参数变化或图像品质降低，只要重新定位或进行专业校正就可以了。对各类感应器因灰尘、污物等阻塞而造成的故障，仅作适当的清洁处理。例如：XE-2100全自动血液分析仪出现白细胞分类故障或五分类故障。这种故障一般是由于样品中有凝块、白细胞分类部件堵塞造成的。这种故障的处理非常简单，打开仪器的前盖，可以看到里面包裹着一层保温材料的部件，这就是白细胞混合室，上面有一台混匀电机，可以带动搅拌棒搅拌。首先将混匀电机的整个组件拆下来，可以看到积压的样品会在混匀室中产生厚厚的结晶，用棉签蘸着CL-50清洗液擦拭混匀室的内壁，直到彻底清洗干净，恢复金属的本色，再进行多次清洗，直到报警解除为止。

2.6 从运行原理上判定故障的范围

医学检测设备由电源、控制、数据采集、运算处理、输入、输出、子系统、中央处理系统等构成。多数可根据原理、系统结构框图和故障现象来判定系统的失效原因。很多软性、反复发作的故障，都是由于供电不稳定或过低造成的，因此，寻找电路失效的先决条件是要确定供电是否正常。通过观察、闻、问、摸等基本维修方法，可以迅速发现某些明显的问题。

2.7 维修后的质量管理

仪器在使用完毕后，必须进行安全性评估、功能性能检验、使用效果检验，如有需要，应报技术监督部门进行计量检验。确保操作人员和患者的安全，保证准确的检查，有效的治疗，确保患者的健康权利。

3.两种主要的维修方法

3.1 建立故障树进行分析

故障树分析方法是理顺维修思想的关键。故障树分析方法的建立、定性分析、定量分析是故障树分析的重要内容。根据仪器的工作原理，结合故障的原因，从线路图中找出实现此功能的全部控制线路，并建立故障树图，整理维修思路，并将下面介绍的结点法和排除方法相结合，对各个重要节点进行测量和分析，消除好的分支，缩小查找范围，锁定故障分支，最后迅速定位故障单元[1]。

3.2 采用排除法和节点法

排除法和节点法是维修中最重要的两个法宝，可以迅速缩小故障区域。节点法是指通过对关键节点的测量，获取必要的关键信息，并依据其工作原理，对各个设备在结点前后是否存在故障作出定性或定量的判定。排除方法分为两种情况，一是依据结点方法获取的资料，通过设备本身的工作原理来排除与故障无关的部分。二是将同一设备上的设备，或者同一台设备进行调试，以判断设备有没有损坏，以排除与故障无关的连接。一般采用两种方法，并将其与故障树相结合，可以将其运用到整个维修流程中，尤其是对带有线路图的设备进行维修。

4.检查设备故障的一般规则和维修措施

早期故障主要发生于电子元件，后期主要发生于光学设备和管路当中。早期故障率高，主要是由于设备自身某些部件的缺陷，这种情况在国内的机器中很普遍。中期故障率较低，是由于产品在初期的工作表现趋于平稳，并且在初期就已经进行了更换，因此这段时间是设备的正常使用时间。后期的故障率高，主要是因为光路、机械零件老化、磨损等原因，而电路的故障比较少见，因为各种光源、电极、电膜、电磁阀、橡胶泵管、密封圈等都有一定的寿命，容易老化、变质、失效。比如东芝TBA-120FR全自动生化分析仪出现的问题：检测结果超过了正常值，出现了很大的误差。故障原因：光源灯管老化；反应杯被污染的洗涤塔所阻塞。故障处理：灯泡要在10min左右后再用手触摸，以免烫伤，观察到灯丝已经老化，接近使用寿命2000h，换新灯泡时，手不能碰到灯泡，更换后对各项指标进行重新校准，结果显示正常。如果排除电灯泡故障仍然不能正常工作，可以关闭所有的反应杯，将其全部浸入含有l:20的次氯酸钠溶液的蒸馏水中30min，然后用蒸馏水清洗并放入装置。检查清洗塔的清洁针头是否有阻塞，干燥杆是否失效，排除故障[2]。

4.1 光路系统故障

许多检测仪器，其中最重要的就是光路。而免疫系统、生化分析仪等绝大部分这类仪器都具有检测光路、校正光路等功能。所以，当故障发生时，比如测试结果不稳定，或者无法完成某个任务，那么，第一步就是检查光路，确保光路的正常运行。比如XE-2100全自动血液分析仪的故障：压力不正确。故障原因：压缩机的起动压力是否在正常范围之内。排除故障：如果有0.25 MPa的误差，0.16 MPa的误差；0.0MPa误差；-误差为0.04 MPa。首先，故障原因是外部压缩机的电源是否正常。若按常规进入主选单，按顺序点选控制器、维护、传感器，将会出现传感器对话框。每一次的压力值都要按照实时的测量数据进行相应的调节，保证误差不超过±0.01。可以解决这个问题。

4.2 机械系统故障

检测仪器中包含了许多机械零件，通常情况下，它们都不会太过复杂。失效可以归结为三种类型：①人为破坏。这样的故障可以马上找到问题的根源，处理起来比较简单，不过在处理之后要找出问题的根源，这样才能更加重视，避免再次发生同样的事情。②老化和磨损。设备在使用一段时间后，有些零件会出现磨损、老化等问题，因此要对一些易损件进行及时地替换，降低故障率，确保机械部件的重要部件能保持良好的润滑性。比如NOVA标准血气分析仪的故障现象：做标本时报流速，采样不足。故障原因：管道内有血块堵塞，蠕动泵管道老化。故障处理：进入维护菜单，选择取出探测器，打开仪表正面，将参比电极W端口的管子拔出来，然后将蒸馏水注入设备中，然后用纸巾将液体冲洗干净。这个问题被修复了。为了防止管道阻塞，可以让实验室的工作人员对存放时间太长的样品进行充分地摇晃。每日有大量标本时，必须定期用去蛋白溶液清洗管道。泵管在使用一段时间后会发生硬化，失去弹性，也会造成流量误差，可以通过更换新的泵管来解决[3]。③位置问题。这种失效的主要特点是试验结果不稳定，时好时坏。现在的很多仪器，都有自己的修正功能，比如希森美康的凝血分析系统，它的取样针和加样针，都是非常方便的。在合适的时间内进行各种机械修正，就像光路修正那样，可以改善设备的精度和完成率。

4.3 水路系统故障

管道系统的失效在于渗漏和堵塞。泄漏的问题很直观，很好解决。堵塞时应注意：①小孔、管路转弯处、三通头等部位易堵塞。比如东芝TBA-120FR全自动生化分析仪出现的故障现象：257 “Deionized Water Supply Error”。故障分析：故障原因：由于去离子水机的故障，进水速度过慢，过时报警，或者内部管路、电磁阀脏，造成水流不顺畅；排除方法：水机检查时，发现原过滤器中有大量的污物，制水效率在生化计规定的50L/h以下。在生化仪器的内胆中发现了一层水垢，用一次性医用纱布清洗水槽，然后用排水管将污水排出，然后拆卸清洗阀，进行多次冲洗，没有任何异常，故障得到了彻底的解决[4]。②胶原蛋白堵塞，不易发现，应特别重视。③不能简单地把注意力集中在主干上。例如贝克曼LH750血球仪出现的白细胞未计数的问题，往往是由于小孔堵塞引起的，仅对主干管路进行处理并不能解决问题。

4.4 气路故障

气路系统的空气泄漏问题，不是很直观，也不是很好解决。在此基础上，应注意：①移动零件的连接部位容易渗漏。②减压阀和稳压阀也容易发生故障。③若与①②中的故障位置无关，且管路较复杂，可考虑使用止血钳进行故障隔离检查。分离方法有两种：一种是从主气路向下的子气路；二是由气源装置（例如各种气缸、气阀等）逐个隔断，直至主供气路。

5.几种特殊情况

5.1 特定条件下的校准

很多设备在更换零件后都需要进行相关的校准才能正常工作，更换零件时需要进行相应的校正，但有些标定并不是针对被替换的零件，如果没有足够的经验，很容易前功尽弃。例如NOVA stat profile phox血气分析器的故障：校准失败的报告倾斜度误差。故障处理：pH值电极报坡度应与仪器配套的特殊器具放入电极养护溶液中浸泡10min，用蒸馏水冲洗干净，再进行校准；PCO：电极报斜度要求更换电极薄膜，注意排气气泡，粘贴特殊的透气胶带，重新校准；PO：将电极薄膜取出，用一张与之相匹配的砂纸将其滴入蒸馏水，然后轻磨10s后再进行校准。若仍无法解决，则是因电极与仪器的两个金属触头氧化，可于关闭时用酒精擦拭电极触头及仪表触头，再装校准问题，此方法适用于所有电极[5]。

5.2 有图纸仪器的故障处理

进口设备一般都有严格的参数监测反馈电路，保护电路，保证资料的准确性，保证患者的人身安全，并能发出警报，通知故障的大致范围，因此电路设计非常复杂，需要很高的工程师水准。通过对故障树的分析，找出故障树的相关线路，并通过故障树的方法，整理出故障树图，通常可以将故障树记在心里，然后在电路图上标注出故障树的位置，如果是比较复杂的，就会绘制故障树图，绘制的时候，只要把主树枝和一级树枝都画出来，这样可以节省时间。首先采用带电测试法，采用结点法和排除法，首先对主结点进行测量和分析，剔除好的分枝，找出问题的枝节，然后按照后、前、中、后两个阶段进行分段检测，迅速排除与故障无关的好片段，缩小查找范围，迅速找到问题的原因。例如，当一个功能无法完成时，首先建立一个故障树图，选择一个能完成这个功能的终端部件（如探头、输出电极、动作马达、控制水或气的电磁阀、泵等），通过控制面板的运行，对所述终端单元进行检测，如果是控制电路和电力供应的故障，那么就可以排除控制电路和供电设备故障的可能性[6]。

5.3 使用Ghost的系统硬盘备份

随着医学仪器的发展，电脑技术也越来越多地被运用到了现代化的医院，但是，如果硬件、硬件等方面的问题，很可能会造成仪器的一些功能异常，甚至会造成整个仪器的故障，从而影响到整个系统的工作。若是无法修好，那就得重新安装程序，若是按常规方式将硬盘分区、格式化，再安装操作系统、驱动程序和应用程序，不仅耗时耗力，还会因为各种软硬件故障或错误而中途放弃。Ghost的备份恢复是按照一个磁盘上的扇区来进行的，它可以复制所有的实体信息，而不是简单的复制，因此Ghost可以把目标硬盘复制到几乎和原来的硬盘一模一样，并实现分区、格式化、复制系统和文件一次完成。不过，需要记住目标硬盘不能太小，要能容纳原来的硬盘。Ghost在系统平台或应用程序发生故障时，可以通过在以前的正常情况下，对其进行备份。

6.小结

检验仪器是多种感染源的主要场所，要做好个人防护，佩戴手套、口罩等，尽量不要在有条件的情况下穿戴工作服，以免次氯酸钠、酸性物质等液体对皮肤造成损伤。维修完毕后，要对维修工具进行清洗。定期检查是否有管道，密封圈，注塑机的老化渗漏，定期向电机螺杆、滑轨、轴承等机械运动零件添加特殊的润滑油。除此之外，检修工程师要经常留意设备的特性，并作好维修记录，以便随时查阅。了解检查仪器的工作特性，找出故障的原因和规律，以便及时处理。