徐自德

【摘要】本文重點(diǎn)闡述了多參數(shù)監(jiān)護(hù)儀血氧飽和度的測(cè)量原理，并結(jié)合維修經(jīng)驗(yàn)，介紹了一些故障的檢修。

【關(guān)鍵詞】多參數(shù)監(jiān)護(hù)儀；工作原理；故障；維修

隨著醫(yī)用電子技術(shù)的發(fā)展，監(jiān)護(hù)儀性能也越來越高，這盡一步促進(jìn)了監(jiān)護(hù)儀在臨床的廣泛應(yīng)用。目前，醫(yī)用監(jiān)護(hù)儀已經(jīng)是臨床診療中必不可少的設(shè)備之一。本文現(xiàn)介紹我院邁瑞監(jiān)護(hù)儀血氧飽和度的測(cè)量原理、故障的分析及處理，以供參考。

一、原理說明

氧飽和度的表達(dá)式為：氧飽和度的=氧合血紅蛋白/（氧合血紅蛋白+還原血紅蛋白）*100%。

氧合血紅蛋白對(duì)波長(zhǎng)為660nM的紅光吸收較少，而對(duì)波長(zhǎng)為940nM的紅外光吸收較多。而還原血紅蛋白正好相反。而皮膚、肌肉、脂肪和骨頭等對(duì)這兩種光的吸收系數(shù)是恒定的，只有動(dòng)脈血流中的氧合血紅蛋白和還原氧合血紅蛋白濃度隨著血液的動(dòng)脈周期性的變化。根據(jù)血紅蛋白細(xì)胞的這一特性，一端用波長(zhǎng)為660nM的紅光二極管及波長(zhǎng)為940nM的紅外二極管，通過電子開關(guān)的控制，交替點(diǎn)亮熄滅。接收端用光敏三極管來測(cè)定紅光及紅外光輸出的信號(hào)強(qiáng)度及周期性變化，通過軟件計(jì)算來得出血氧飽和度。

邁瑞SpO2原理框圖如下：

分析：邁瑞血氧板的組成是由ZILOG Z80系列列單片機(jī)Z8018010FSC CPU U9，程序存儲(chǔ)器FLASH 27C256 U10以及8K 的SDRAM數(shù)據(jù)緩存器U11及其他外圍電路組成的。CPU通過8位DAC轉(zhuǎn)換芯片U15 MAX1502來控制前端的模擬電子開關(guān)U6 MAX4603，為發(fā)光二極管（紅光及紅外光）供驅(qū)動(dòng)電流，驅(qū)動(dòng)電流的大小可以調(diào)節(jié)。光敏接收三極管輸出的微小電壓信號(hào)，經(jīng)過前級(jí)電路的U1 272C第一次放大，U2，U3，U5等組成增益可調(diào)電路進(jìn)一步放大，給AD轉(zhuǎn)換芯片U15 MAX191給Z80 CPU處理。CPU經(jīng)過串行通訊RS-232方式把數(shù)據(jù)送給主控板。U8 ADM705為看門狗，當(dāng)程序跑飛時(shí)給CPU重新復(fù)位。 還有電器及信號(hào)隔離電路，保護(hù)人體的安全。。

二、常見故障檢修

故障現(xiàn)象1：

接上探頭后紅光LED一直閃爍，測(cè)不出SpO2數(shù)值 。

確定故障范圍：

通過替換法排除探頭故障，確認(rèn)故障點(diǎn)在血氧板上。

分析：

待機(jī)時(shí)紅光LED一直閃爍，LED驅(qū)動(dòng)部分應(yīng)該正常。正常手指伸進(jìn)指夾應(yīng)該常亮，CPU根據(jù)受測(cè)者灌注情況和透光性的不同，要對(duì)發(fā)光管的驅(qū)動(dòng)電流以及放大電路增益進(jìn)行控制。根據(jù)以上的維修思路，基本可以判斷故障應(yīng)在信號(hào)處理通道。進(jìn)一步可以確認(rèn)故障在SpO2采集轉(zhuǎn)換部分。經(jīng)過萬用表靜態(tài)測(cè)試發(fā)現(xiàn)AD轉(zhuǎn)換芯片U15 MAX191故障，有一腳對(duì)地阻值明顯偏小，更換后排除。

故障現(xiàn)象2：

接上探頭后紅光LED一直常亮，測(cè)不出SpO2數(shù)值 。

分析與判斷：

可以判斷故障在LED驅(qū)動(dòng)單元。正常待機(jī)時(shí)候，紅光LED應(yīng)該閃爍。經(jīng)過萬用表靜態(tài)測(cè)試發(fā)現(xiàn)電子開關(guān)芯片U6故障，更換后排除。

故障現(xiàn)象3：

提示血氧板通訊錯(cuò)誤，探頭LED不亮，測(cè)不出SpO2數(shù)值 。

分析與判斷：

分析與判斷仍依據(jù)以上思路，SPO2板與主板連接線只有4根，+12V，GND，RXD，TXD。為了保證人體的安全，與外部電路的隔離，實(shí)現(xiàn)CPU System與主控板的隔離通訊。電氣隔離部分提供兩組5V電壓，一組給模擬部分電路，一組給數(shù)字部分電路。檢測(cè)SPO2板上前端無此兩組電壓，可以判斷故障在電氣隔離部分。進(jìn)一步檢查確認(rèn)FB1壞，更換后正常。

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