冷曉冬

常州市第二人民醫(yī)院 醫(yī)療器械科，江蘇 常州 213003

引言

呼吸機(jī)旨在用于治療和監(jiān)視嬰兒及成人呼吸衰竭、呼吸不足患者，是目前各中、大型醫(yī)院所必備的設(shè)備。作為醫(yī)院臨床最重要的治療與搶救設(shè)備，呼吸機(jī)大量用于醫(yī)院的復(fù)蘇搶救、麻醉以及各重癥監(jiān)護(hù)中的危急重病人，它不但能替代患者的自主呼吸，同時(shí)也可為患者提供支持、幫助形式的輔助呼吸治療，延續(xù)病人生命，可以為進(jìn)一步治療爭(zhēng)取寶貴時(shí)間。因此，呼吸機(jī)的穩(wěn)定性、可靠性、準(zhǔn)確性將會(huì)對(duì)患者的治療及生命會(huì)產(chǎn)生直接影響。而想要讓呼吸機(jī)長(zhǎng)期保持正常運(yùn)行，避免在患者使用期間出現(xiàn)問題、對(duì)患者造成傷害甚至危及生命，生物醫(yī)學(xué)工程技術(shù)人員及時(shí)、有效地對(duì)呼吸機(jī)進(jìn)行維護(hù)、保養(yǎng)和修理就顯得尤為重要[1-3]。

1 呼吸機(jī)的工作原理及組成

任何呼吸機(jī)的工作原理都在于氣壓差，一般分為兩種方式：

（1）胸廓負(fù)壓，將患者的胸部或整個(gè)身體置于密閉的容器中，呼吸道與大氣相通。當(dāng)容器中的壓力低于大氣壓時(shí)，胸部被牽引擴(kuò)張，肺泡內(nèi)壓力低于大氣壓，空氣進(jìn)入肺泡，為吸氣期；而當(dāng)容器壓力轉(zhuǎn)為正壓時(shí)，胸廓受壓迫縮小，肺泡內(nèi)壓力高于大氣壓，其內(nèi)氣體排除體外，為呼氣期。由于這類呼吸機(jī)體積大、耗能多、效率低，目前已被淘汰使用。

（2） 氣道正壓呼吸機(jī)，由體外機(jī)械驅(qū)動(dòng)使氣體壓力增高，通過管道與患者面罩或呼吸道插管連接，氣體經(jīng)氣道、支氣管，直接流向肺泡，即氣道口和肺泡產(chǎn)生正壓力差而形成吸氣；在撤去體外機(jī)械驅(qū)動(dòng)壓力后，胸廓及肺彈性回縮，產(chǎn)生肺泡與氣道口被動(dòng)性正壓力差而形成呼氣。呼吸周期均存在“被動(dòng)性正壓力差”而完成呼吸，通俗的來講就是用外力幫助患者進(jìn)行呼氣、吸氣的動(dòng)作[4-5]。呼吸機(jī)的工作原理示意圖，見圖1。

1.1 呼吸機(jī)組件

現(xiàn)代呼吸機(jī)一般由以下3方面組件構(gòu)成：① 用戶界面，用于設(shè)置同期模式、顯示病人數(shù)據(jù)以及指示報(bào)警；② 病人裝置，用于按照設(shè)置的通氣模式混合氣體；③ 病人呼吸回路系統(tǒng)，用于傳送及交換氣體。

圖1 呼吸機(jī)工作原理示意圖

1.2 呼吸機(jī)通氣模式

呼吸機(jī)通氣模式通常有3種：控制通氣、支持通氣以及自主呼吸（CPAP）。系統(tǒng)也允許采用綜合控制和支持通氣模式。在控制通氣期間，系統(tǒng)將感測(cè)病人的自主呼吸能力，即采用容量控制通氣。在支持或自主呼吸期間，可以觸發(fā)強(qiáng)制通氣，即具備增強(qiáng)的SIMV功能。

1.3 呼吸機(jī)通氣參數(shù)

當(dāng)選擇不同的通氣模式時(shí)，都會(huì)有對(duì)當(dāng)前模式產(chǎn)生影響的參數(shù)，通常有：呼吸頻率（RR）、潮氣量（VT）、分鐘通氣量（MV）、呼氣末正壓（PEEP）、高于PEEP的控制壓力、高于PEEP的支持壓力、吸呼比（I:E）、觸發(fā)靈敏度、吸氣終止（%）以及O2濃度（%）。

2 故障實(shí)例

2.1 通氣故障

2.1.1 故障現(xiàn)象

Servo系列呼吸機(jī)（西門子，德國(guó)）主顯示屏顯示吸入潮氣量（VTi）為350 mL，呼出潮氣量（VTe）≥1000 mL，吸入和呼出潮氣量嚴(yán)重失衡，同時(shí)發(fā)出紅色報(bào)警。

2.1.2 故障分析

根據(jù)故障現(xiàn)象，可從以下3方面分析排除：① 空氣和氧氣供給的壓力和流量是否正常；② 呼出盒內(nèi)的呼出流量傳感器是否故障；③ 空氣、氧氣模塊內(nèi)部構(gòu)件或流量傳感器是否出現(xiàn)問題。

2.1.3 故障處理

（1）檢查氣體供應(yīng)狀況：觀察其他在用呼吸機(jī)工作均正常；查看故障呼吸機(jī)狀態(tài)欄氧氣壓力為4.1 bar、空氣壓力為4.3 bar，正常。

（2）排查呼出盒狀況：其內(nèi)如有痰跡等異物進(jìn)入，將造成呼出流量傳感器故障，使用75%酒精浸泡1～2 h，沖洗、晾干后上機(jī)測(cè)試，故障依舊；隨后與另一臺(tái)同款呼吸機(jī)互換測(cè)試，結(jié)果顯示呼出盒正常。

（3）把注意力集中到呼吸機(jī)主機(jī)部分，仔細(xì)傾聽發(fā)現(xiàn)，在呼吸機(jī)沒有啟動(dòng)的情況下，機(jī)箱里面隱約有微弱氣流聲。隨卸下主機(jī)外殼，發(fā)現(xiàn)“呲呲”聲來自于兩模塊部分。交替拔除氧氣與空氣接頭進(jìn)行辨別，確定氣流聲來自空氣模塊。卸下空氣與氧氣模塊，并拆開逐一進(jìn)行對(duì)比（兩模塊內(nèi)部機(jī)械結(jié)構(gòu)相同），最后發(fā)現(xiàn)空氣模塊噴嘴上金屬?gòu)椈蓧浩醒氩糠忠阉榱?，僅剩余一半。為再次確認(rèn)，將氧氣模塊上的噴嘴換至空氣模塊上，通氣測(cè)試，不再有漏氣聲音出現(xiàn)。

至此，故障位置已精確定位至最小零件。因暫無這一配件，通過研究SV300呼吸機(jī)的模塊，發(fā)現(xiàn)其老式噴嘴不帶彈簧壓片，為了應(yīng)急，將故障噴嘴上殘余彈簧壓片剪去，裝入空氣模塊，恢復(fù)整機(jī)硬件后開機(jī)測(cè)試，除了氣道壓與分鐘通氣量波形基線略有細(xì)微波動(dòng)外，其他各項(xiàng)監(jiān)測(cè)參數(shù)均正常，不影響呼吸機(jī)常規(guī)使用。在此期間，只要取到這一金屬?gòu)椈蓧浩蛘哒荒K噴嘴即可。

在判斷故障位置、給出解決方案的同時(shí)，也分析了這一故障形成的原因，比如為什么這個(gè)彈簧壓片會(huì)裂？為何會(huì)是空氣模塊的先斷裂，而氧氣模塊的暫時(shí)沒事？有沒有防范措施？分析為：呼吸機(jī)工作期間，吸氣相時(shí)下側(cè)頂針會(huì)根據(jù)潮氣量松開不同的間隙，呼氣相時(shí)頂針會(huì)以敲擊狀頂向彈簧壓片而瞬間關(guān)閉通氣道，如此久而久之，彈簧片金屬會(huì)因超限使用而斷裂；從概率來講，空氣用量會(huì)遠(yuǎn)大于氧氣，這就造成空氣端彈簧壓率先出問題；我們自己不能輕易改變機(jī)器結(jié)構(gòu)，建議廠家增強(qiáng)彈簧壓片材料的韌性，或把頂針球面改成平面以增加接觸面積，或在頂針頭部加裝尼龍、硅膠之類以緩沖。而作為使用方，可每隔一段時(shí)間，或在維護(hù)時(shí)把空氣、氧氣模塊噴嘴互換，如此可延長(zhǎng)整體使用壽命[6-7]。

期間，也把這一故障現(xiàn)象向西門子廠方工程師詳述，他們表示沒有碰到過這種情況（因當(dāng)時(shí)Servo系列呼吸機(jī)剛剛應(yīng)用于臨床不久），會(huì)向總部反饋。最后，模塊噴嘴作為5000 h維護(hù)保養(yǎng)必?fù)Q零配件之一。

2.2 氧濃度故障

2.2.1 故障現(xiàn)象

Servo系列呼吸機(jī)（邁柯唯，德國(guó)），使用前檢查無法通過測(cè)試，運(yùn)行時(shí)候氧濃度偏低，發(fā)出氧濃度低報(bào)警。

2.2.2 故障分析

針對(duì)氧濃度失常，首先須排除氧傳感器故障；其次檢測(cè)氧氣供應(yīng)的壓力、流量是否正常；最后考慮氧氣自身純度問題。

2.2.3 故障處理

由于是新建院區(qū)，所有呼吸機(jī)都是新引進(jìn)的，氧電池應(yīng)當(dāng)不會(huì)出現(xiàn)失效或故障。點(diǎn)開狀態(tài)欄查看其剩余壽命為98%，再檢查其他相關(guān)部件，均未發(fā)現(xiàn)明顯異常。因此，可初步判斷氧傳感器及各部件均屬正常。

氧濃度低，原因是空氣、氧氣比例失調(diào)，空氣量多或氧氣量少都會(huì)引起這種現(xiàn)象。檢查狀態(tài)欄氧壓為4.0 bar、空壓為4.3 bar，正常。

后了解到，新院區(qū)采用的是分子篩式制氧機(jī)中心供氧，是否為這方面因素所致（因老院區(qū)一直為液態(tài)氧中心供氣）？使用氧濃度計(jì)檢測(cè)中心供氧的氧濃度，發(fā)現(xiàn)氧濃度只有80%，不符合要求。隨后使用鋼瓶氧氣做氧傳感器定標(biāo)及使用前檢查，發(fā)現(xiàn)所有項(xiàng)目都能通過，呼吸機(jī)也能正常工作。再次連接到醫(yī)療條帶，使用中心供氧來測(cè)試驗(yàn)證，調(diào)節(jié)氧濃度至100%，發(fā)現(xiàn)呼吸機(jī)監(jiān)測(cè)到的氧濃度同樣只有80%，與氧濃度計(jì)檢測(cè)的中心供氧濃度相同。詢問中心供氧得知，由于醫(yī)院的供氧需求不斷增大，在調(diào)節(jié)增大產(chǎn)量的同時(shí)，造成相應(yīng)濃度下降。建議增加制氧機(jī)開機(jī)工作時(shí)間，或必要時(shí)在用量高峰期同時(shí)啟動(dòng)備用系統(tǒng)以滿足所需[8-9]。

同時(shí)，通過多方咨詢，得知制氧機(jī)所產(chǎn)出的氧氣在抵達(dá)終端實(shí)際使用時(shí)，濃度達(dá)不到100%，一般在95%～96%，最高98%。果然，在中心供氧部門調(diào)節(jié)增大產(chǎn)量后，檢測(cè)到的氧濃度為96%。那么，這就帶來一個(gè)新的問題，所有呼吸機(jī)使用制氧機(jī)提供的氧氣來定標(biāo)的氧濃度會(huì)產(chǎn)生偏差——呼吸機(jī)定標(biāo)后顯示的100%氧濃度，實(shí)際為96%。這不是單臺(tái)機(jī)器，而是全院群體性問題。隨即向分管院領(lǐng)導(dǎo)反映該情況，并現(xiàn)場(chǎng)演示、解說，建議各相關(guān)使用部門在使用高濃度尤其是純氧時(shí)須有心理預(yù)期，并由院部綜合情況統(tǒng)籌解決方案。

3 討論

以上兩則維修案例，并非復(fù)雜或疑難，可卻有其特點(diǎn)：一則是新款設(shè)備投入市場(chǎng)運(yùn)行一段時(shí)間后，自身內(nèi)部出現(xiàn)的有待進(jìn)一步改善的問題；另一則為由于外部因素而影響到呼吸機(jī)工作，出現(xiàn)故障報(bào)警狀態(tài)，也須合理排除解決，才能保障設(shè)備安全正常運(yùn)行。

案例一中，雖然最終只需更換一小配件，可也需通過仔細(xì)研判、分析排查，才能確認(rèn)問題所在。重要的是，通過原因分析形成了一些思考，以及如何面對(duì)新款設(shè)備投入市場(chǎng)初期可能會(huì)出現(xiàn)的問題。就如同汽車領(lǐng)域，新投入市場(chǎng)第一年的汽車，會(huì)有這樣或那樣小問題，但通過市場(chǎng)的反饋，廠家會(huì)不斷的修正、改善，到第二、第三年的同款汽車就會(huì)趨于成熟。所以，在解決當(dāng)下問題的同時(shí)，向呼吸機(jī)生產(chǎn)廠方反饋情況，希望廠方能夠在后續(xù)生產(chǎn)過程中，把這一問題考慮進(jìn)去，進(jìn)行技術(shù)修繕、改進(jìn)，使該款產(chǎn)品能夠更加成熟、穩(wěn)定、可靠[10-13]。

案例二中，雖不是呼吸機(jī)自身故障，但客觀因素也會(huì)嚴(yán)重影響設(shè)備的正常運(yùn)行，必須引起足夠重視。同樣，此事件也引發(fā)一些思考——現(xiàn)今多數(shù)醫(yī)院中心供氧采用的是液氧供應(yīng)，該方式氧濃度應(yīng)無問題；同時(shí)也有相當(dāng)一部分醫(yī)院采用制氧機(jī)中心供氧，此種方式產(chǎn)生的氧濃度難以達(dá)到100%，且會(huì)因一些客觀因素而造成氧濃度大幅波動(dòng)，這將會(huì)給呼吸機(jī)臨床應(yīng)用帶來困難和風(fēng)險(xiǎn)。那么，如何管控風(fēng)險(xiǎn)，防范此類隱患的發(fā)生，將成為呼吸機(jī)應(yīng)用、臨床醫(yī)療以及醫(yī)院整體建設(shè)的一個(gè)新課題[14-15]。

4 結(jié)論

呼吸機(jī)故障的維修，我們須充分了解呼吸機(jī)的結(jié)構(gòu)、原理，熟悉其性能、應(yīng)用，采取由外至內(nèi)、由簡(jiǎn)入繁、由易到難、著眼全局、把握細(xì)節(jié)的維修方式，并結(jié)合呼吸機(jī)的實(shí)際使用狀況，注重維修實(shí)踐。同時(shí)，加強(qiáng)呼吸機(jī)的科學(xué)管理和維護(hù)保養(yǎng)，規(guī)范使用人員的操作方法。消除隱患、減少故障和杜絕事故，確保呼吸機(jī)使用率和完好率，延長(zhǎng)呼吸機(jī)壽命周期，提高患者搶救成功率，如此，設(shè)備的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益將雙豐收[16]。