楊 強

(民航總醫(yī)院 設(shè)備處,北京 100123)

紐邦E360呼吸機的氣路系統(tǒng)介紹及常見故障分析

楊 強

(民航總醫(yī)院 設(shè)備處,北京 100123)

本文詳細介紹了紐邦E360呼吸機氣路系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和工作原理，并對醫(yī)院5臺E360呼吸機投入使用以來發(fā)生的常見故障進行了分析總結(jié)。

呼吸機；伺服閥；流量傳感器；電磁閥

E360呼吸機是美國紐邦公司現(xiàn)主推的機型，它是一款專門為嬰兒、兒童和成人患者提供有創(chuàng)或無創(chuàng)通氣支持的通氣機。E360具備有兩個伺服閥氣體輸送系統(tǒng)，一個伺服閥系統(tǒng)控制有活動性的呼出閥，另一個伺服閥系統(tǒng)包括空氣和氧氣伺服閥分別控制空氧氣體的輸入。電子控制氣體混合輸入系統(tǒng)優(yōu)于傳統(tǒng)的氣動混合器，雙伺服閥電子控制系統(tǒng)在氧濃度設(shè)置改變時立刻做出反應,而傳統(tǒng)的氣動混合器必須耗盡氣體以持續(xù)輸送精確的氧濃度。我院從2007年購入第一臺E360至今共買了有五臺，通過多年的維修接觸，對其有了比較深刻的了解。以下就該設(shè)備的氣路系統(tǒng)進行詳細的介紹，并對這六年來該設(shè)備發(fā)生的常見故障進行分析總結(jié)，希望能對使用該呼吸機的同行起到幫助。

1 氣路系統(tǒng)

1.1 氣路系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)

E360氣路系統(tǒng)結(jié)構(gòu)如下圖所示(見圖1)，粗箭頭就是氣體的流向。其中虛線的下半部分是吸氣系統(tǒng)，上半部分是呼氣系統(tǒng)。主要組成部分可以用三、三、四、四、五來概括，即三個伺服閥、三個流量傳感器、四個壓力調(diào)節(jié)閥、四個電磁閥、五個壓力傳感器，這些部件分布在氣路系統(tǒng)各個關(guān)鍵位置精確的控制呼吸機的運行。

1.2 氣路系統(tǒng)的工作原理

空氣和氧氣通過各自的過濾器，過濾掉氣體中的雜質(zhì)和水汽。然后進入壓力減壓閥，把氣體的壓力減到15.5psi，通過減壓閥出來的空氧氣體分別由壓力傳感器對其壓力進行測量，以確定壓力是否在要求范圍，當測得的壓力小于8.5psi時就報氣源丟失。氣體從減壓閥出來由兩個伺服閥根據(jù)系統(tǒng)控制信號分別對空氧氣體流量進行控制，該伺服閥屬于電氣伺服閥，原理是根據(jù)輸入電流的大小來控制通過氣體的流量。控制系統(tǒng)通過校準程序建立一個電流大小和氣體流量一一對應的關(guān)系表，通過該表就可以快速的調(diào)節(jié)氣體流量。每個伺服閥都有屬于自己的關(guān)系表，因此在更換伺服閥之后需要重新作校準建立新的關(guān)系表。通過伺服閥調(diào)節(jié)出來的空氧氣體分別由流量傳感器對其流量進行測量。這兩個流量傳感器屬于熱絲式流量傳感器，其基本原理是將金屬絲放在被測氣流中，通過電流加熱金屬絲，使其溫度高于流體的溫度，當被測氣體流過熱絲時，將帶走熱絲的一部分熱量，使熱絲溫度下降，熱絲在氣體中的散熱量與流速有關(guān)，散熱量導致熱絲溫度變化，從而引起電阻變化，流速信號即轉(zhuǎn)變成電信號，經(jīng)適當?shù)男盘栕儞Q和處理后測量出氣體的流量大小?？昭鯕怏w在通過流量傳感器測量后進入空氧混合器中混合變成一路符合設(shè)定參數(shù)的混合氣體，氧電池對混合氣體氧濃度進行測量，然后進入吸氣閥。在吸氣閥位置連接有一個壓力傳感器對輸出混合氣體的壓力進行測量，最后混合氣體輸入到患者肺內(nèi)，以上就是整個吸氣系統(tǒng)。

圖1 E360呼吸機的氣路系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

患者呼出的氣體通過呼吸管路進入呼氣閥，再通過流量傳感器進入大氣，流量傳感器測量呼出氣體的流量，呼出氣體的壓力是在呼氣閥位置通過校零電磁閥和壓力傳感器進行測量。該呼氣閥為主動呼氣閥，閥的開合和peep的控制是通過呼氣伺服閥文氏管射流組件進行控制?？昭鯕怏w在送入減壓閥之前就由一個小管路連接到一個空氧切換電磁閥，然后通過呼氣壓力調(diào)節(jié)閥，進入呼氣伺服閥，作為文氏管的工作流體。文氏管組件的引射氣流是由消聲器提供，該消聲器可以迅速的釋放呼氣閥的壓力。文氏管產(chǎn)生的高速氣流作用于呼氣閥后面正中的端口，從而驅(qū)動呼氣閥的開合和控制peep的壓力。其中呼氣閥的驅(qū)動壓力由壓力傳感器在呼氣伺服閥的輸出端進行測量,以上是整個呼氣系統(tǒng)。

安全控制系統(tǒng)由安全釋放電磁閥和減壓閥組成。作用于呼氣伺服閥的氣體通過一路氣管經(jīng)過安全釋放電磁閥和減壓閥作用于吸氣閥位置的安全閥，正常情況下由于作用氣體安全閥是閉合的。當呼吸機出現(xiàn)故障時，作用氣體通過安全釋放電磁閥排到大氣，這樣作用于安全閥的驅(qū)動壓力消失，安全閥打開，病人呼吸回路和大氣相通，保證病人的呼吸。同時該路氣體還作用于呼氣壓力測量模塊，為其提供反向小氣流，阻止氣體中的雜質(zhì)和水汽對傳感器造成損壞。

2 常見故障

2.1 人為故障

人為故障主要是參數(shù)設(shè)置不合理和人機對抗引起機器報警，人機對抗實際也是由于參數(shù)的設(shè)置不合理引起患者的抵觸導致的。

表1 三種故障的故障次數(shù)及故障率

如果觸發(fā)壓設(shè)置的太低，或太高，又或者呼吸頻率設(shè)置不合適這些都會引起患者的不適，導致人機對抗引發(fā)機器報警。因此在設(shè)置呼吸參數(shù)要根據(jù)患者的病情調(diào)節(jié)合理的值，而且呼吸參數(shù)應該根據(jù)患者的病情隨時調(diào)整。

有時候呼吸機報警并不是機器真有故障，而是由于呼吸參數(shù)調(diào)整了但報警參數(shù)卻沒有相應的調(diào)整。一般高/低分鐘通氣量和高/低氣道壓報警時，如果設(shè)置的呼吸參數(shù)和監(jiān)測參數(shù)都沒問題那就是報警參數(shù)設(shè)置有問題，需要調(diào)整報警參數(shù)。

有一臺E360在接上模肺試機時報氣道壓低于peep，但機器監(jiān)測的壓力明顯高于peep。經(jīng)觀察發(fā)現(xiàn)在報警參數(shù)設(shè)置中氣道低壓值設(shè)的是5cmH2O，而peep值給的是12cmH2O，氣道低壓限值低于peep，所以會報氣道壓低于peep。只需要把氣道低壓限值設(shè)置高于12cmH2O就可以。

2.2 機械故障

機械故障主要集中在空壓機、氧電池和呼出流量傳感器?？諌簷C的故障主要有漏氣和泵芯故障。典型故障有兩例：一例是壓縮機壓力上升慢，并且不能到綠區(qū)，拆開壓縮機外殼聽見里邊有明顯的漏氣聲，觀察發(fā)現(xiàn)本來固定好的儲氣罐松動傾斜導致接口漏氣，重新固定好故障排除。還有一例是打開壓縮機設(shè)備帶就跳閘，并且壓縮機背面保護開關(guān)彈出，把保護開關(guān)按進去合上閘開機再試還是一樣。在試第三次時還沒打開壓縮機就跳閘，用萬用表測量火線和地線短路，查找線路發(fā)現(xiàn)在壓縮機出氣端的溫度保護開關(guān)被擊穿導致連接開關(guān)的火線和開關(guān)外殼導通，而開關(guān)外殼和機器外殼是連通的，所以火線會和地線短路。更換溫度保護開關(guān)再開機沒問題，讓科室繼續(xù)使用。但在使用兩天后又出現(xiàn)壓縮機停機，不能開機，等半個多小時又可以啟動。壓縮機內(nèi)部散熱沒問題，懷疑泵芯故障，泵芯里還有個溫度保護開關(guān)，當泵芯過熱時就會自動停止。因機器還在保內(nèi)，于是找廠家更換一新的泵芯，一直使用到現(xiàn)在也沒有出現(xiàn)問題。氧電池和呼出流量傳感器都是消耗品。氧電池壽命一般是1-2年，當報氧濃度錯誤時，可以做氧電池校準，如果校準之后還是不行就需要更換新的氧電池。而流量傳感器的壽命取決于使用情況，當報流量傳感器錯誤時也可以先嘗試做校準，如果校準能通過就可以繼續(xù)用，否則只能更換。

2.3 呼吸回路故障

呼吸回路的故障比較好判斷，在開機做管道檢測時就可以檢查出來，主要集中在積水杯和濕化罐。積水杯上的圓形密封圈由于消毒老化導致變形，裝上后密封不嚴漏氣，積水杯細微裂縫也會引起漏氣。濕化罐主要是注水口有時候會忘了堵上導致漏氣。還有個注意的地方是呼吸機機頭吸氣端的接口是能擰動的，有時候護士在拔管路的時候逆時針轉(zhuǎn)動著拔，這樣很容易造成吸氣端接口松動引起漏氣。

3 結(jié)論

E360呼吸機是一款易于使用和維護的高性能呼吸機，它的氣路系統(tǒng)設(shè)計的很好。這么多年以來主機硬件一直沒有出現(xiàn)過故障，非常的耐用。平時使用中只要在通氣前做好全面的機器檢測，并且針對患者設(shè)置了正確的呼吸參數(shù)一般就很少會出現(xiàn)問題。

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2013-12-03

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