呼吸机的故障维修及质量检测方法研究

夏信堂，卢中凯

（山东大学附属儿童医院 器材设备管理科，山东 济南 250000）

呼吸机是临床常用风险系数最高的生命支持急救设备，在危重症抢救、临床治疗和术后恢复等方面为患者提供呼吸支持。由于呼吸机的使用频率高，导致呼吸机的故障发生率相应较高，为快速准确解除设备故障，保障临床呼吸机的安全正常使用，临床工程师必须采用高效的故障维修机制和科学的质量检测体系相结合的方法，在呼吸机故障维修后进行科学有效的质量检测分析，确保临床呼吸机的安全高效运行。因此，根据我院Maquet Servo-i 呼吸机的故障维修与质量检测有效结合的实例与大家进行共同探讨。

1 Servo-i 呼吸机工作原理

Maquet Servo-i 呼吸机主要包括气路模块和控制模块，如图1 所示，呼吸机根据设置的潮气量、压力水平和氧浓度计算所需的空气、氧气然后送至空气模块和氧气模块进行充分混合，经氧电池监测实际氧浓度后送出；气流的控制由带有光电传感器的电磁阀执行，光电传感器监测电磁阀的位置以控制阀门杆位置，阀门杆顶起喷嘴内的膜片，通过改变膜片与气孔间距来控制气体的流量；气体模块内的压力传感器监测供气压力，流量传感器监测流量，根据监测的数值对阀门杆位置进行PID 控制；温度传感器监测供气的温度以补偿气体密度的变化；PC1771 控制板对吸气阀和呼气阀进行控制；PC1772 监控板对所有的信息进行收集分析，并负责设备的监控和报警处理；PC1784J 呼气通道板上的PC1781A 吸气压力传感器和PC1781A 呼气压力传感器分别检测吸入和呼出气体的压力。

图1 Servo-i 呼吸机气路模块和控制模块

2 Servo-i 呼吸机故障维修

2.1 故障现象

使用前进行呼吸机自检未通过，显示内部泄露测试失败、压力传感器测试失败、氧气传感器测试失败、流量传感器测试失败的报警信息。

2.2 故障分析

造成以上呼吸机自检项目未通过的原因主要包括：供气气源压力偏低；测试管路连接有误；呼气盒故障；氧电池耗尽；空氧气体模块故障；PC1781A 上安装的压力传感器损坏。

2.3 故障处理

点击呼吸机显示屏右上角“状态”按键，查看空气源和氧气源的压力均在正常范围内；在“状态”中查看氧传感器情况，发现氧传感器已使用近2 年时间，氧电池容量剩余8%，随即更换新的氧电池；检查测试管路连接正常；将呼气盒的呼气瓣膜取下，如图2 所示，呼气盒内部有患者呼出的结晶物质，导致呼气盒的呼气瓣膜关闭不严造成漏气，致使内部泄露测试失败，更换能够正常使用的呼气盒并将有结晶物的呼气盒进行消毒清洁处理；将空气模块和氧气模块拆下后经过仔细观察未发现明显水渍，并且喷嘴处的阀膜弹性良好，未见变形，清洁空气模块和氧气模块后重新安装并开机自检仍显示压力传感器测试失败。

图2 呼气盒

拆开呼吸机前盖，在最上层电路板PC1784J 上安装的左右两块PC1781A 电路板上各焊有一块1336-002 压力传感器，分别用于吸气压力和呼气压力的测量，如图3 所示。由于患者呼出的气体湿度较大，1336-002 压力传感器等电子元器件在潮湿环境中容易造成损坏，因此，先用万用表测量呼气压力传感器1336-002 的PIN1 ～PIN4 两两间的阻值，发现电桥不平衡，再用同样的方法测量吸气压力传感器1336-002 的PIN1 ～PIN4 两两间的阻值，发现电桥平衡，因此，判定呼气压力传感器1336-002 损坏，更换相同型号的压力传感器后开机自检测通过。

图3 PC1781A 电路板及1336-002 压力传感器

3 Servo-i 呼吸机质量检测

呼吸机故障维修完成后，为确保呼吸机各项参数在允许正常范围内，能够保障临床安全正常使用，应用专业检测仪器对维修后的呼吸机进行质量检测。

3.1 质量检测标准

（1）GB9706.1-2007 医用电气安全，第一部分：安全和基本性能通用要求；（2）YY0600.3-2007 医用呼吸机基本安全和主要性能要求，第三部分：急救和转运用呼吸机；（3）GB9706.28-2006 医用电气设备，第二部分：呼吸机安全专用要求，治疗呼吸机。

3.2 质量检测仪器及被检设备

检测仪器：FLUKE VT650 气体流量分析仪及FLUKE ESA612 电气安全检测仪。

被检设备：维修已完成的Maquet Servo-i 呼吸机。

3.3 电气安全检测及呼吸机外观检查

将FLUKE ESA612 电气安全检测仪与Servo-i 呼吸机正确连接，检测到保护接地阻抗≤0.2Ω；绝缘阻抗≥10MΩ；对地漏电流在正常及断开零线的状态下均≤500μA；机壳漏电流在正常状态≤100μA，断开地线≤500μA，测得数据均符合医用电气安全标准。呼吸机外观干净整洁，附件齐全，使用科室维护保养记录填写规范。

3.4 呼吸机性能测试

将FLUKE VT650 气体流量分析仪与Servo-i 呼吸机正确连接，如图4 所示，检测呼吸机的潮气量、强制通气频率、呼吸比、吸入氧浓度及呼气末正压等机械通气参数。

图4 呼吸机性能测试连接实物图

（1）潮气量检测。将呼吸机调整为容控模式（VCV模式），呼吸频率为30bpm，呼吸比I∶E 为1∶2，吸入氧浓度为40%，呼气末正压PEEP 为0，设置好参数后，将潮气量分别设置为50ml、100ml、150ml 进行测试，将测试数据记录在检测记录表中，如表1 所示。

表1 呼吸机质量检测数据记录表

（2）强制通气频率检测。呼吸机在容控模式（VCV模式）下，将潮气量TV 设置为100ml，呼吸比I∶E 为1∶2，吸入氧浓度为40%，呼气末正压PEEP 为0，设置好参数后，将通气频率分别设置为20bpm、30bpm、40bpm 进行测试，将测试数据记录在检测记录表中，如表1 所示。

（3）呼吸比检测。呼吸机在容控模式（VCV 模式）下，将潮气量TV 设置为100ml，呼吸频率为30bpm，吸入氧浓度为40%，呼气末正压PEEP 为0，设置好参数后，将呼吸比I∶E 分别设置为1∶2、1∶1、2∶1 进行测试，将测试数据记录在检测记录表中，如表1 所示。

（4）吸入氧浓度检测。呼吸机在容控模式（VCV 模式）下，将潮气量TV 设置为100ml，呼吸频率为30bpm，呼吸比I∶E 为1∶2，呼气末正压PEEP 为0，设置好参数后，将吸入氧浓度分别设置为21%、60%、95%进行测试，将测试数据记录在检测记录表中，如表1 所示。

（5）呼气末正压检测：呼吸机在容控模式（VCV 模式）下，将潮气量TV 设置为100ml，呼吸频率为30bpm，呼吸比I∶E 为1∶2，吸入氧浓度为40%，设置好参数后，将呼气末正压PEEP 分别设置为0cmH2O、5cmH2O、10cmH2O 进行测试，将测试数据记录在检测记录表中，如表1 所示。

（6）安全报警功能检测：分别断开电源和气源，报警正常，经检测气道压力上下限报警、分钟通气量上下限报警及氧浓度上下限报警均正常，窒息报警，患者回路过压保护正常，各操作按键均正常。

4 结语

呼吸机作为医院急救生命支持类设备，临床使用率较高导致故障率高，临床工程师进行故障维修前，应熟悉呼吸机的工作原理及内部结构，综合运用多种检修方法进行故障维修。本次故障维修采用了观察法、测量法、替换法相结合的检修方法，如观察呼吸机的各模块有无水渍，呼气盒有无结晶物质等，用万用表测量压力传感器的好坏，替换有结晶物质的呼气盒等。为保证维修后的呼吸机正常安全运行，各性能参数误差均在允许范围内，应对维修后的呼吸机进行质量检测合格后交付临床使用。

为了减少呼吸机的故障率，临床工程师应做好预防性维护等质控工作，使用人员应做好日常维护，定期查看氧电池消耗情况，按照要求对呼气盒进行清洁消毒等，从而保障呼吸机的正常安全使用。