蔣 健

德爾格Fabius GS麻醉機結(jié)構(gòu)原理及常見故障

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Fabius GS是德爾格公司的一款用于手術(shù)室、麻醉室和恢復室的吸入麻醉機，其中配備電動電控呼吸機和氣道壓力(P)、容量(V)和吸入氧濃度(FiO2)監(jiān)測裝置。電動電控呼吸機具有控制精準、反應(yīng)靈敏和降低系統(tǒng)順應(yīng)性等優(yōu)點。

1 麻醉機結(jié)構(gòu)原理

(1)主要結(jié)構(gòu)。呼吸機位于Fabis GS麻醉機左側(cè)的一個可旋轉(zhuǎn)的隔間內(nèi)，通過一根呼吸管路連接到患者呼吸回路系統(tǒng)，經(jīng)活塞的上下運動給患者輸送新鮮氣體，并控制患者的吸呼動作。隔間的一個透明窗口可供操作者觀察活塞的運動(如圖1所示)。

(2)工作原理。當麻醉機處于機控狀態(tài)時，氣動模塊中的負壓泵啟動，通過呼吸機上的負壓連接管，使上下皮碗與圓柱體殼壁之間產(chǎn)生1個200 mbar左右的負壓(范圍在190～210 mbar)。這樣就使上下皮碗與圓柱體壁緊密貼在一起，確保了當活塞上下運動時，上皮碗始終能保持恰當翻轉(zhuǎn)，防止皮碗撕裂和呼吸機泄露。當患者吸氣相時，呼吸機通過預設(shè)的潮氣量、壓力和頻率向其輸送新鮮氣體，活塞向上運動；當患者呼氣相時，活塞向下運動，碗裝結(jié)構(gòu)的上皮碗會充滿部分患者呼出氣體和儲存在手捏皮囊的新鮮氣體，以備下個吸氣相使用[1]。

呼吸機電機由主板直接控制并提供工作電壓。旋轉(zhuǎn)連桿推動活塞上下運動，其運動頻率和行走量程決定了患者的呼吸頻率(f)、潮氣量(Vt)、壓力(Pinsp)。這些參數(shù)操作者可通過操作界面進行預設(shè)。位于活塞底部的遮光板檢測活塞向下運動時是否能達到其最低限制位置，也是呼吸機開始工作時活塞所處的初始位置，并將檢測信息反饋給主板。增量式編碼器檢測電機連桿上光柵的旋轉(zhuǎn)周數(shù)，信號反饋至主板。旋轉(zhuǎn)連桿推動活塞上下運動，通過控制其旋轉(zhuǎn)周數(shù)決定活塞的行走量程，且決定了輸送給患者的新鮮氣體量。

圖1 呼吸機結(jié)構(gòu)圖

壓力傳感器連接管連接到主板上的壓力傳感器(Pvent)用于監(jiān)測呼吸機內(nèi)的壓力，該傳感器依靠軟件能夠監(jiān)測呼吸機內(nèi)新鮮氣體不足現(xiàn)象，新鮮氣體不足時呼吸機頂蓋的輔助性通氣閥即可打開觸發(fā)報警。當呼吸機的壓力限制控制失敗時，呼吸機頂蓋的安全閥會限制氣體壓力，當氣體壓力達到約75 mbar時，安全閥打開釋放壓力。當呼吸系統(tǒng)管路堵塞或麻醉機供氣失敗時，自動打開輔助性通氣閥(壓力為-8 mbar)，允許患者呼吸周圍環(huán)境的空氣。

2 常見故障及故障分析

(1)遮光板故障。遮光板檢測活塞的起始位置也是最低限制位，其故障現(xiàn)象是在機控中，當活塞在高位時可以向下運動，之后活塞達到極限低位時卻不會再運動，呈現(xiàn)“卡死”現(xiàn)象。這是因為機器檢測不到活塞是否已經(jīng)回到起始位，仍一直向下運動，達到結(jié)構(gòu)極限低位時就出現(xiàn)表面的“卡死”現(xiàn)象。而機器在每次做功都會檢測一遍活塞處在起始位置準備工作[2]。

(2)增量式編碼器故障。增量式編碼器反饋活塞的行走量程，其故障引起較常見的現(xiàn)象是活塞充頂，嚴重時會沖破吸機頂蓋導致電機連桿彎曲。由于增量式編碼器不能反饋或者錯誤反饋量程信息，機器接收的信號為呼吸機輸送的新鮮氣體量與預設(shè)值不符，從而導致主板控制活塞行走過多或過少的量程。此外，編碼器采樣的光柵故障也會出現(xiàn)同樣的故障現(xiàn)象。

(3)負壓不正確故障。呼吸機的皮碗與筒壁間的負壓是由管線提供，管線另一端連接到氣動模塊。負壓由負壓泵產(chǎn)生，負壓通過主板上的壓力傳感器監(jiān)測。當負壓未處在正常范圍時(190～210 mbar)，外在的故障現(xiàn)象為呼吸機活塞停止運動，并出現(xiàn)呼吸機失敗的報警。當負壓處于臨界狀態(tài)，活塞會時走時停出現(xiàn)較常見的“呼吸機偷?！爆F(xiàn)象，其停止的位置是有效量程中任意位置。負壓不正確首先應(yīng)考慮負壓泵是否提供準確的負壓，而與負壓泵連接的過濾器、氣阻等都在檢測的范圍。如果負壓在正常范圍內(nèi)則考慮負壓傳感器監(jiān)測是否有偏差。如果負壓泵和負壓傳感器同時故障，有時會出現(xiàn)正負被抵消的情況，當負壓泵產(chǎn)生的負壓不足，負壓傳感器監(jiān)測偏高而監(jiān)測值又剛好處在正常范圍，其結(jié)果是呼吸機活塞能正常運動，但由于上皮碗與筒壁連接不緊密，導致上皮碗異常且快速破損[3-4]。

(4)安全閥和緊急通氣閥故障。這兩個閥門位于呼吸機頂蓋，會在待機模式下的泄露測試中進行檢測，當其有問題時會有相應(yīng)的提示信息。

3 小結(jié)

麻醉機是對患者實施全身麻醉、供氧及進行輔助或控制呼吸的重要設(shè)備，所提供的氧氣和麻醉藥濃度必須精確、易控且穩(wěn)定，因此屬于高風險醫(yī)療設(shè)備。Fabius GS麻醉機，在國內(nèi)有著廣泛的用戶，臨床高負荷應(yīng)用，操作者必須熟悉設(shè)備結(jié)構(gòu)原理，并且準確判斷常見故障，通過規(guī)范操作，細心維護，最大程度保證患者人身安全。

[1]盧巖,金國春,范明利.Fabius 2000麻醉機原理及維修[J].醫(yī)療衛(wèi)生裝備,2012,33(5):71.

[2]張展明.德爾格麻醉機常見故障維修[J].醫(yī)療裝備, 2011,24(8):70-72.

[3]邱宏福.適合麻醉機管路的消毒方法論證[J].中國醫(yī)學裝備,2010,7(11):53-54.

[4]袁樹烽.Drager Fabius麻醉機故障實例及其使用安全的探討[J].中國醫(yī)學裝備,2012,9(8):86-87.

蔣健,男,(1982- ),本科學歷，助理工程師。解放軍第181醫(yī)院醫(yī)學工程科，從事醫(yī)療設(shè)備維護、維修及計量工作。

1672-8270(2015)06-0134-02

R197.39

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10.3969/J.ISSN.1672-8270.2015.06.043

2014-07-09

①解放軍第181醫(yī)院醫(yī)學工程科 廣西 桂林 541000