黃鍵
柳州市人民醫(yī)院設備科 (廣西柳州 545000)
除顫儀是臨床應用的一種非常重要的急救設備,能為心臟病突發(fā)患者贏得寶貴的搶救時間。據(jù)統(tǒng)計,心臟驟停后,只有10 min的搶救時間,而如果5 min內(nèi)能使用除顫儀,患者生存率可以提高到75%,可見除顫儀對挽救危重患者的生命有著重要意義[1]。我院現(xiàn)有日本光電、美國美敦力、美國卓爾等多種型號的除顫儀,分布在急診科、心內(nèi)科、重癥醫(yī)學科、手術室等多個重點科室,作為急救類設備,對除顫儀的及時維修維護及定期保養(yǎng)是醫(yī)工人員的重要工作。
除顫儀的基本原理是利用高壓大電容將電壓升高并存儲,通過放電控制器,瞬間將高電壓、適當強度的電流通過電極板向胸壁或直接向心臟放電,使顫動的心臟全部除極,同時復極。由于竇房結產(chǎn)生的信號最強,因此將重新支配心臟的收縮,從而恢復為正常竇性心律[2]。通常,除顫儀由電源、充放電電路、顯示和打印、系統(tǒng)控制4部分組成。依據(jù)其原理和結構,除顫儀的常見故障可以歸納為以下幾點。
除顫儀多為交、直流兩用,既可由交流電供電,也可由機內(nèi)蓄電池供電,控制電路會自動轉(zhuǎn)換。交流供電時,220 V市電整流濾波后經(jīng)開關電源輸出常用的12 V左右的直流電壓及其他各組直流電壓,供控制電路、升壓電路及電池充電等各部分電路使用。當系統(tǒng)檢測使用交流電時,會控制繼電器斷開電池供電,從而轉(zhuǎn)為經(jīng)開關電源輸出的直流電壓供電,并對充電電池進行充電。在此部分中,同其他醫(yī)療儀器一樣,開關電源和電池問題是常見的故障。如開機后主要功能無響應(如監(jiān)視器黑屏,不能除顫,不能記錄),多為低壓電源問題;若使用電池還可以工作,通常是AC/DC電路問題;若可以使用交流電而電池不能使用,則可能是電池充電不足或電池失效。有些除顫儀只能使用電池,并且這種電池具有容量指示器,使用人員可以很容易判斷電池容量;此外,電池失效也會導致整機不能使用??傊?,此部分故障較多出現(xiàn)在開關電源,而開關電源故障多為高功耗開關管、穩(wěn)壓管、整流橋等元件燒壞。
故障現(xiàn)象:一臺日本光電TEC-7200除顫儀打開電源開關后,顯示屏不亮,儀器不能工作。
故障分析:首先檢查電源220 V接入正常,保險管F801、F802完好,220 V的交流電經(jīng)D801橋式整流,C808濾波后,測得有約300 V的直流電壓,經(jīng)由開關管Q801、D802組成的啟動電路給IC801第4腳提供啟動電壓,從而IC801第6、7腳輸出開關信號。測量IC801第6、7腳無電壓,問題可能是啟動電路沒有啟振,測得開機瞬間IC801第4腳電壓為2.2 V,低于啟振需要的+5 V電壓。外接直流穩(wěn)壓電源+6 V給IC801第4腳,IC801啟振,機器開機正常。卸下Q801測量,發(fā)現(xiàn)Q801極間短路,更換Q801及保險電阻R805后正常。
開關電源出來的直流電壓或電池電壓經(jīng)過逆變后,通過變壓器升壓,向高壓大電容充電形成上千伏電壓,從而將能量儲存于大電容器中。在充電過程中,實時地與能量計PCB進行比較,當達到能量選擇等級時,能量計PCB產(chǎn)生一個反饋信號,并送至主除顫PCB,使充電器工作自動停止。除顫時,高壓控制板控制高壓繼電器動作,將高壓電容的能量通過手柄及電極板向人體放電,進行除顫。此時儲能電容、電感及人體 (負荷)串聯(lián)接通,構成RLC(R為人體電阻、導線本身電阻、人體與電極的接觸電阻三者之和)串聯(lián)諧振衰減振蕩電路,即為阻尼振蕩放電電路。這部分常見的無法充放電問題,在排除人為操作情況下,通常為高壓充放電電路故障或儲能元件本身問題。若電擊正常,只是充電速度慢,多為充電電路故障;若可充上電但不能施行電擊,則放電回路有問題。儲能元件 (高壓電容)損壞的情況不多見,大多為外圍電路,如高壓二極管、高壓變壓器。
故障現(xiàn)象:一臺美國卓爾M系列除顫儀30 J放電正常,120 J以上會報錯。
故障分析:首先懷疑高壓電容老化漏電導致放電能量不足而報警,先選擇反復進行充放電訓練,觀察能否恢復高壓電容性能,結果不理想,卸下高壓電容測量確定漏電,更換新的高壓電容后儀器能正常使用。由此懷疑可能是長時間沒經(jīng)歷高壓電的充放,電容內(nèi)部聚集了一定量的灰塵或水蒸氣。該電容對低壓充電時的電壓尚能承受,故此30 J充放電尚能通過。一旦充入高電壓時,除顫電容電壓已經(jīng)超過其可承受的最高電壓值,很快大量泄漏,最終出現(xiàn)故障。
顯示和打印部分主要是心電的顯示,有些還包括血氧飽和度等。首先心電顯示是對心臟節(jié)律最有效的監(jiān)測,其通過電極片從人體獲取心電信號,經(jīng)過5根導聯(lián)線或除顫電極將信號 (導聯(lián)選擇開關可選擇各極間信號)送入前置放大器和同步處理放大器,記憶處理器對同步處理器輸出的ECG信號進行髙頻采樣,并將采樣信號進行A/D、D/A轉(zhuǎn)接,并最后在顯示器上顯示,同時可通過打印記錄心電波形。
故障現(xiàn)象:一臺美國美敦力LIFEPAK20心電監(jiān)護時屏幕只顯示一條直線,無ECG顯示。
故障分析:首先檢查導聯(lián)選擇,發(fā)現(xiàn)設置正確。再測量心電導聯(lián)線,均導通,故懷疑為心電板問題,拆機測量心電板電源正常,故用加入模擬信號,示波器逐級查找信號丟失,發(fā)現(xiàn)消失在運算放大器前端,再排查發(fā)現(xiàn)一電容損壞,更換后儀器正常。
除顫儀通過接收來自外部參數(shù)設置或機內(nèi)電路產(chǎn)生的信號,再經(jīng)由CPU、存儲器、時鐘電路及各種門電路組成的控制系統(tǒng)控制儀器充放電、心電顯示、安全報警、事件回顧、語音提示、打印機等功能。當打開電源時,在開機瞬間所有的邏輯電路自檢并復位到準備狀態(tài),等待工作。
故障現(xiàn)象:一臺日本光電TEC-7200無顯示,但開機瞬間看到屏幕有背光,且按鍵指示燈亮。
故障分析:根據(jù)現(xiàn)象推測顯示屏、接口板、主板都有可能存在故障。使用相同型號的儀器互換部件后確定主板出現(xiàn)問題,測量主板的電源正常,由于圖像信號是由中心CPU送到顯示CPU,顯示CPU再將圖像信號送到驅(qū)動電路最后到顯示屏,故檢查中心CPU,發(fā)現(xiàn)供電腳電壓正常,時鐘端示波器顯示波形正常,復位端與電壓監(jiān)視器IC105輸出端8腳相連,為低電位,而測量另一臺正常的儀器應為高電位,故IC105或者周圍電路有故障,兩臺儀器測量對比,發(fā)現(xiàn)電容C120異常,更換后儀器正常。
除日常維修外,由于除顫儀相對其他醫(yī)療儀器使用頻率并不高,故障率低,因此,定期檢查和保養(yǎng)十分重要。周期性的檢查和維護能夠消除安全隱患,減少儀器的故障,延長儀器的使用壽命[3]。
通常包括以下幾種保養(yǎng)措施。(1)檢查儀器及附件外觀上是否有破損,例如,觀察導聯(lián)線是否有脫皮破裂,如果有脫皮可以用電工膠布包好;除顫手柄及電極板是否連接好,如果松脫沒接觸好則要重新固定以牢靠連接。(2)定期清潔擦拭儀器,如果手柄電極或插槽放電電極片發(fā)生氧化或腐蝕,需對手柄電極和手柄插槽放電電極片進行清潔和去氧化處理。(3)打開儀器外殼,對內(nèi)部電路部件進行除塵保養(yǎng),打開打印機蓋,用乙醇拭擦紙感應傳感器。(4)開機自檢。檢查顯示、調(diào)節(jié)各功能是否正常,開關、按鈕是否有效;檢查電池電量,是否有電量不足的報警;報警功能測試,監(jiān)護功能檢查,充放電測試等是否正常;打印機是否正常。(5)充電電池、高壓電容的定期維護。進行充放電試驗,斷電觀察內(nèi)置電池的使用情況,內(nèi)置電池需定期進行充放電,一般每個月1~2次。電池的使用壽命取決于使用的頻率與時間。鋰電池在正常情況下使用壽命大概為2年,因此一般每2年更換1次電池。電池使用一段時間可能產(chǎn)生 “記憶效應”,可以通過反復連續(xù)幾次充放電 (充滿、放光)消除[4]。如有必要,可用高于電池本身電壓的特殊充電器對電池進行重新激活。在使用頻次較低的情況下,高壓電容亦需定期維護,一般每3個月對高壓電容維護1次,即由低到高選擇2~4個能量值進行充電和放電試驗。(6)對除顫儀定期進行校準。