黎容容

湖州市中心医院 （浙江湖州 313000）

呼吸机是一种针对呼吸功能受损患者的医疗设备，可在治疗过程中替代自主呼吸进行肺部通气[1]。其有多种呼吸模式可供选择，目前已普遍用于患者的抢救、术后恢复等治疗中。呼吸机在医疗设备风险评估中属于高风险设备，必须对其加强日常维护管理，确保设备处于最佳工作状态，减少呼吸机故障的发生，提高使用效率。本研究以迈瑞SV300 呼吸机为例简述呼吸机的故障分析及维护方案，现报道如下。

1 呼吸机简介

1.1 结构组成

迈瑞SV300 呼吸机是一款电动电控型涡轮呼吸机，由主机（包括气路、电子系统、机械结构、显示器、二氧化碳模块）、台车、支撑臂组成。氧气气源可由高压氧或低压氧供应，空气由涡轮电机驱动产生负压从周围大气中吸入供应。临床使用时还需连接湿化器与呼吸管路。呼吸机气路如图1 所示。

图1 呼吸机气路流程图

1.2 基本原理

SV300 呼吸机的基本原理：利用涡轮风扇将室内空气和外部接入的氧气混合并压缩后，通过大通径吸气阀（该阀门采用音圈电机驱动控制阀口关闭或开启实现混合气体的流量控制）输出。通过安全阀后，从患者回路吸入端给患者提供气体，废气由患者回路呼出端进入呼气组件对其流量及压力监测，经由呼气组件中过滤器（F9、F10、F11）后排出。

2 故障案例

2.1 故障一

2.1.1 故障现象

系统自检失败，提示“泄漏过大，机械通气不可用”。

2.1.2 故障分析及处理

系统报错泄漏量过大的可能原因为：漏气，导致压力上不去；传感器故障，未能正确识别充气流速或压力。

首先，确定气路是否存在漏气情况。由于整个气路包括设备内部气路（吸气支路和呼气支路）和设备外部气路（患者回路），因此可用1 根短软管将呼吸机的呼气、吸气接口直连后重新做系统自检，发现故障依旧，排除呼吸机外部（呼吸软管、积水杯、采样管、湿化器水罐等）相关的部件故障。然后通过对吸气支路和呼气支路分别做漏气测试确定设备内部支路是否漏气。用3 L 手动皮囊接到吸气口，进入“厂家维护”下的“诊断测试”，将涡轮压力设置为80 cmH2O（1 cmH2O=0.098 kPa）、大通径吸气阀流速设为10 L/min，对皮囊充气，当吸气压力传感器升至30 cmH2O 以上时，将大通径吸气阀流速、涡轮压力均改为0，停止充气。此时皮囊膨胀，静置观察一段时间后，皮囊明显缩小，说明吸气端出现漏气。其次，根据“由外到内、由易到难”原则逐一检查吸气支路相关部件（安全阀组件SV、吸气流量传感器Q2、氧电池OS、吸气阀Insp valve）是否有异常。经检查，氧电池已安装到位，安全阀膜片、密封圈等消耗品无破损、老化迹象。最后，进一步检查安全阀底座，发现安全阀电磁铁阀杆有松动，轻微用力即可将电磁铁阀杆按进去。安全阀作为泄压等保护装置，正常情况下设置为“关”。安全阀关闭的情况下电磁铁的阀杆伸出压住膜片，提供正常通气通道，现无法有效按压膜片导致漏气，系统提示检测失败，更换电磁铁套件后设备自检通过，运行正常。

2.2 故障二

2.2.1 故障现象

呼气流量传感器测试失败。

2.2.2 故障分析及处理

引起流量传感器测试失败报错的可能原因为：呼气端漏气；呼气端传感器故障。报错信息指向呼气端。首先，应对呼气端进行检测。流量校准后故障仍存在，可排除因流量传感器本身偏差引起的故障。然后对呼气支路做漏气测试，将充气的皮囊直接连接到呼气端口，至诊断测试界面将呼气阀压力设为80 cmH2O，封住呼气口，手捏充气皮囊，观察呼气压力传感器读数上升并保持30 cmH2O 以上，保持挤压一段时间，观察皮囊无明显缩小现象，说明呼气支路无漏气。故判断传感器本身故障。拆卸呼气阀，打开阀膜片检查压差传感器金属膜片（用于放大膜片前后2 个采样点的压力差），发现金属膜片已变形，因此导致流量传感器不准，更换后设备运行正常。呼气阀组件经常拆卸、清洗、消毒，金属膜片材质较薄，易受力变形、损坏，故在清洁、消毒时注意不可受力冲刷（水流、喷气气流、毛刷等）。

3 维护与质控

3.1 维护

维护工作是由医学工程技术人员定期对在用呼吸机进行检查和维护，及时排除问题和隐患，有效预防和减少医疗设备故障的发生。主要检查项目具体如下：（1）外观及附件：包括清洁情况，各组件是否有破损，开关机和触摸屏按键功能是否正常，电源线是否有老化、折痕等。（2）易耗品：检查主机背面有风扇防尘网、出风口防尘网、空气进风口防尘网及空气进风口高效过滤器。（3）系统自检及模拟测试[3]：检查各项功能是否正常，包括参数范围限制报警、故障代码显示报警、声光报警等。

3.2 质控

3.2.1 检测

检测是通过专用检测工具验证呼吸机各项监测数值偏差是否在可接受的范围内，尤其是可通过检测确认长期使用的呼吸机参数是否准确[4]。呼吸机潮气量、压力监测值等数据来源于流量和压力等传感器：氧气流量传感器Q1、空气流量传感器Q2、呼气流量传感器Q3、吸气压力传感器PI、呼气压力传感器PE、氧浓度传感器OS。常用检测工具有VT650/900、VT Plus 等气流分析仪。以VT650 为例，简述检测步骤如下：（1）开机后，在“气路”界面点击“调零”，完成流量传感器校零。检测模式设置为“双向”。（2）连接呼吸机与模拟肺（图2）。（3）确定待测项目，在呼吸模式下设置固定参数后阶梯式改变单一变量，多次测试，观察、记录VT650 呼吸视图和呼吸机上相应参数，并对比多组数据确定是否合格[5]。

图2 检测工具连接示意图

3.2.2 校准

当呼吸机因更换监控板、传感器板、传感器等主要部件引起性能上的差异或经检查发现存在偏差时，“校准”是解决相关问题的重要手段。以下介绍SV300 呼吸机中“厂家维护”的3 种校准。（1）流量校准：流量传感器Q1、Q2 为准确度较高的热丝流量传器，将吸气口、呼气口直连，让呼气端压差传感器与吸气端热丝流量传感器形成串联，以机器内部吸气流量传感器和氧气流量传感器为基准，用以校准呼气流量传感器、 大通径比例阀和氧气比例阀。（2）压力校准：需将专用设备（如VT650/900）与呼吸机的吸气、呼气压力传感器相连，以专用设备为基准，校准吸气压力传感器PI、呼气压力传感器PE 和呼气阀音圈电机。（3）空氧校准：校准空气流量传感器Q2 和氧气流量传感器Q1 测量值间系数，校准时需取下空气进风口防尘网和高效过滤器，用专用工具（涡轮箱堵块）堵住呼吸机的涡轮箱进气口，将吸气口和呼气口在串联下进行校准[6]。

4 结语

本研究以迈瑞SV300 呼吸机为例，阐述了呼吸机的故障分析及维护、质控方案，建议医学工程师除了解决设备已经出现的故障外，还应注重预防性维护工作，以降低呼吸机的故障率，保障呼吸机使用的安全、有效性。