纽邦E360呼吸机的气路系统介绍及常见故障分析

2014-08-11杨强

医疗装备 2014年4期

关键词：气路气阀电磁阀

杨强

(民航总医院设备处,北京 100123)

纽邦E360呼吸机的气路系统介绍及常见故障分析

杨强

(民航总医院设备处,北京 100123)

本文详细介绍了纽邦E360呼吸机气路系统的结构和工作原理，并对医院5台E360呼吸机投入使用以来发生的常见故障进行了分析总结。

呼吸机；伺服阀；流量传感器；电磁阀

E360呼吸机是美国纽邦公司现主推的机型，它是一款专门为婴儿、儿童和成人患者提供有创或无创通气支持的通气机。E360具备有两个伺服阀气体输送系统，一个伺服阀系统控制有活动性的呼出阀，另一个伺服阀系统包括空气和氧气伺服阀分别控制空氧气体的输入。电子控制气体混合输入系统优于传统的气动混合器，双伺服阀电子控制系统在氧浓度设置改变时立刻做出反应,而传统的气动混合器必须耗尽气体以持续输送精确的氧浓度。我院从2007年购入第一台E360至今共买了有五台，通过多年的维修接触，对其有了比较深刻的了解。以下就该设备的气路系统进行详细的介绍，并对这六年来该设备发生的常见故障进行分析总结，希望能对使用该呼吸机的同行起到帮助。

1 气路系统

1.1 气路系统的结构

E360气路系统结构如下图所示(见图1)，粗箭头就是气体的流向。其中虚线的下半部分是吸气系统，上半部分是呼气系统。主要组成部分可以用三、三、四、四、五来概括，即三个伺服阀、三个流量传感器、四个压力调节阀、四个电磁阀、五个压力传感器，这些部件分布在气路系统各个关键位置精确的控制呼吸机的运行。

1.2 气路系统的工作原理

空气和氧气通过各自的过滤器，过滤掉气体中的杂质和水汽。然后进入压力减压阀，把气体的压力减到15.5psi，通过减压阀出来的空氧气体分别由压力传感器对其压力进行测量，以确定压力是否在要求范围，当测得的压力小于8.5psi时就报气源丢失。气体从减压阀出来由两个伺服阀根据系统控制信号分别对空氧气体流量进行控制，该伺服阀属于电气伺服阀，原理是根据输入电流的大小来控制通过气体的流量。控制系统通过校准程序建立一个电流大小和气体流量一一对应的关系表，通过该表就可以快速的调节气体流量。每个伺服阀都有属于自己的关系表，因此在更换伺服阀之后需要重新作校准建立新的关系表。通过伺服阀调节出来的空氧气体分别由流量传感器对其流量进行测量。这两个流量传感器属于热丝式流量传感器，其基本原理是将金属丝放在被测气流中，通过电流加热金属丝，使其温度高于流体的温度，当被测气体流过热丝时，将带走热丝的一部分热量，使热丝温度下降，热丝在气体中的散热量与流速有关，散热量导致热丝温度变化，从而引起电阻变化，流速信号即转变成电信号，经适当的信号变换和处理后测量出气体的流量大小。空氧气体在通过流量传感器测量后进入空氧混合器中混合变成一路符合设定参数的混合气体，氧电池对混合气体氧浓度进行测量，然后进入吸气阀。在吸气阀位置连接有一个压力传感器对输出混合气体的压力进行测量，最后混合气体输入到患者肺内，以上就是整个吸气系统。

图1 E360呼吸机的气路系统结构

患者呼出的气体通过呼吸管路进入呼气阀，再通过流量传感器进入大气，流量传感器测量呼出气体的流量，呼出气体的压力是在呼气阀位置通过校零电磁阀和压力传感器进行测量。该呼气阀为主动呼气阀，阀的开合和peep的控制是通过呼气伺服阀文氏管射流组件进行控制。空氧气体在送入减压阀之前就由一个小管路连接到一个空氧切换电磁阀，然后通过呼气压力调节阀，进入呼气伺服阀，作为文氏管的工作流体。文氏管组件的引射气流是由消声器提供，该消声器可以迅速的释放呼气阀的压力。文氏管产生的高速气流作用于呼气阀后面正中的端口，从而驱动呼气阀的开合和控制peep的压力。其中呼气阀的驱动压力由压力传感器在呼气伺服阀的输出端进行测量,以上是整个呼气系统。

安全控制系统由安全释放电磁阀和减压阀组成。作用于呼气伺服阀的气体通过一路气管经过安全释放电磁阀和减压阀作用于吸气阀位置的安全阀，正常情况下由于作用气体安全阀是闭合的。当呼吸机出现故障时，作用气体通过安全释放电磁阀排到大气，这样作用于安全阀的驱动压力消失，安全阀打开，病人呼吸回路和大气相通，保证病人的呼吸。同时该路气体还作用于呼气压力测量模块，为其提供反向小气流，阻止气体中的杂质和水汽对传感器造成损坏。

2 常见故障

2.1 人为故障

人为故障主要是参数设置不合理和人机对抗引起机器报警，人机对抗实际也是由于参数的设置不合理引起患者的抵触导致的。

表1 三种故障的故障次数及故障率

如果触发压设置的太低，或太高，又或者呼吸频率设置不合适这些都会引起患者的不适，导致人机对抗引发机器报警。因此在设置呼吸参数要根据患者的病情调节合理的值，而且呼吸参数应该根据患者的病情随时调整。

有时候呼吸机报警并不是机器真有故障，而是由于呼吸参数调整了但报警参数却没有相应的调整。一般高/低分钟通气量和高/低气道压报警时，如果设置的呼吸参数和监测参数都没问题那就是报警参数设置有问题，需要调整报警参数。

有一台E360在接上模肺试机时报气道压低于peep，但机器监测的压力明显高于peep。经观察发现在报警参数设置中气道低压值设的是5cmH2O，而peep值给的是12cmH2O，气道低压限值低于peep，所以会报气道压低于peep。只需要把气道低压限值设置高于12cmH2O就可以。

2.2 机械故障

机械故障主要集中在空压机、氧电池和呼出流量传感器。空压机的故障主要有漏气和泵芯故障。典型故障有两例：一例是压缩机压力上升慢，并且不能到绿区，拆开压缩机外壳听见里边有明显的漏气声，观察发现本来固定好的储气罐松动倾斜导致接口漏气，重新固定好故障排除。还有一例是打开压缩机设备带就跳闸，并且压缩机背面保护开关弹出，把保护开关按进去合上闸开机再试还是一样。在试第三次时还没打开压缩机就跳闸，用万用表测量火线和地线短路，查找线路发现在压缩机出气端的温度保护开关被击穿导致连接开关的火线和开关外壳导通，而开关外壳和机器外壳是连通的，所以火线会和地线短路。更换温度保护开关再开机没问题，让科室继续使用。但在使用两天后又出现压缩机停机，不能开机，等半个多小时又可以启动。压缩机内部散热没问题，怀疑泵芯故障，泵芯里还有个温度保护开关，当泵芯过热时就会自动停止。因机器还在保内，于是找厂家更换一新的泵芯，一直使用到现在也没有出现问题。氧电池和呼出流量传感器都是消耗品。氧电池寿命一般是1-2年，当报氧浓度错误时，可以做氧电池校准，如果校准之后还是不行就需要更换新的氧电池。而流量传感器的寿命取决于使用情况，当报流量传感器错误时也可以先尝试做校准，如果校准能通过就可以继续用，否则只能更换。

2.3 呼吸回路故障

呼吸回路的故障比较好判断，在开机做管道检测时就可以检查出来，主要集中在积水杯和湿化罐。积水杯上的圆形密封圈由于消毒老化导致变形，装上后密封不严漏气，积水杯细微裂缝也会引起漏气。湿化罐主要是注水口有时候会忘了堵上导致漏气。还有个注意的地方是呼吸机机头吸气端的接口是能拧动的，有时候护士在拔管路的时候逆时针转动着拔，这样很容易造成吸气端接口松动引起漏气。