吳 樂(lè)

（達(dá)州市中心醫(yī)院，四川達(dá)州 635000）

0 引言

在電外科手術(shù)中，對(duì)手術(shù)部位進(jìn)行組織分離、滅活以及大血管閉合、止血時(shí)通常采用高頻電刀電外科設(shè)備，愛(ài)爾博VIO2系列的高頻電刀由于質(zhì)量可靠被廣泛應(yīng)用，但是由于高頻電刀在使用時(shí)常處于高功率、大電流等情況，再加上高頻率的使用，個(gè)別部件會(huì)出現(xiàn)老化、失效等情況，導(dǎo)致設(shè)備出現(xiàn)故障，出現(xiàn)錯(cuò)誤代碼提示等情況[1]。經(jīng)統(tǒng)計(jì)，在醫(yī)療設(shè)備故障中，因預(yù)防維護(hù)不到位的占比約為21%、因設(shè)備設(shè)計(jì)和制造缺陷的占比約為20%、因使用者操作不當(dāng)?shù)恼急燃s為29%、其他因素占比約為30%，對(duì)于出現(xiàn)的故障，其中約50%可以通過(guò)加強(qiáng)預(yù)防性維護(hù)進(jìn)行避免。高頻電刀常見(jiàn)的故障有：接通電源后，按下電源開(kāi)關(guān)時(shí)，主機(jī)不啟動(dòng)，設(shè)備不開(kāi)機(jī)；開(kāi)機(jī)后系統(tǒng)檢測(cè)到電路錯(cuò)誤報(bào)“C-54”“C-57”故障代碼以及開(kāi)機(jī)時(shí)/激發(fā)電刀手柄，系統(tǒng)自檢報(bào)錯(cuò)，錯(cuò)誤代碼“B-10”，對(duì)其常見(jiàn)的故障進(jìn)行原因分析，及時(shí)完成對(duì)故障的排除，進(jìn)而保證設(shè)備能夠及時(shí)恢復(fù)正常的運(yùn)行狀態(tài)。

1 愛(ài)爾博VIO2 系列高頻電刀

1.1 工作原理

高頻電刀將輸入的低壓、低頻電流（220 V/50 Hz），利用高頻能量發(fā)生器提高其電壓和頻率，將其變?yōu)楦邏?、高頻（大于1000 V/0.3～5 MHz）的交流電，此時(shí)高頻交流電作用于人體組織時(shí)，不會(huì)對(duì)人體產(chǎn)生電擊效應(yīng)，僅會(huì)產(chǎn)生熱效應(yīng)，完成對(duì)組織的切割、凝血功能。不會(huì)對(duì)人體產(chǎn)生電擊效應(yīng)[2]。

1.2 電路原理

高頻電刀設(shè)備的電路原理如圖1 所示，不同型號(hào)的設(shè)備會(huì)存在一定的差異，但基本功能相似。在完成設(shè)備的輸出部件、控制回路的準(zhǔn)確連接后，用戶(hù)根據(jù)使用需要，完成工作模式的選擇工作，并設(shè)定設(shè)備的輸出功率，此時(shí)設(shè)定的數(shù)據(jù)輸送至控制電路中；在完成與中性電極的接入后，隔離電路會(huì)向控制電路中輸送中性電極有效信號(hào)，允許控制電路進(jìn)行工作；此時(shí)用戶(hù)通過(guò)外部開(kāi)關(guān)（手控/腳踏開(kāi)關(guān)），經(jīng)過(guò)隔離器向控制電路中輸送啟動(dòng)信號(hào)；控制電路將相應(yīng)的控制信號(hào)，輸送至調(diào)制脈沖電路、顯示電路、高壓電源電路、蜂鳴電路（報(bào)警電路）和驅(qū)動(dòng)電路中，使這5 種電路進(jìn)行工作。調(diào)制脈沖信號(hào)經(jīng)邏輯電路被輸送至隔離放大器中，對(duì)主頻進(jìn)行振蕩調(diào)制，然后利用推動(dòng)極，對(duì)主頻進(jìn)行推動(dòng)，最后通過(guò)高頻功放電路、輸出變壓器，耦合至輸出回路之中；與此同時(shí)，高壓電源施加到高頻功放電路的高頻功率極上，提供輸出所需的能量；限流檢測(cè)電路負(fù)責(zé)對(duì)回路電流進(jìn)行檢測(cè)，并將檢測(cè)數(shù)據(jù)輸送至控制電路中，完成對(duì)高頻電流的控制，限制其增大，并在發(fā)生負(fù)載短路現(xiàn)象時(shí)，切斷輸出功率[3]。

圖1 高頻電刀電路原理

1.3 故障分析及典型設(shè)備選擇

VIO2 系列智能電刀常用的主機(jī)有兩個(gè)系列，分別是D 系列和S 系列，D 系列常見(jiàn)的主機(jī)型號(hào)為VIO200D、VIO300D，S系列常見(jiàn)的主機(jī)型號(hào)為VIO200S、VIO300S。兩個(gè)系列智能電刀均具備豐富的電凝功能、安全監(jiān)控功能、大血管閉合功能，拓展性和兼容性較高，可搭配同系列的水刀、氬氣刀使用，均采用中文界面進(jìn)行顯示，其功能模式可升級(jí)，并可搭配所需的軟件、硬件進(jìn)而滿(mǎn)足不同的科室、臨床需要。D 系列和S 系列主機(jī)除顯示模塊的硬件、軟件存在差異外，其高低壓電路、高頻輸出電路以及控制電路完全一致，對(duì)于出現(xiàn)的故障，故障成因基本一致，因此選用愛(ài)爾博VIO2 系列旗艦機(jī)型（VIO300D 主機(jī)）進(jìn)行故障的分析與維修。VIO300D 型高頻電刀的參數(shù)型號(hào)見(jiàn)表1。

表1 VIO300D 型高頻電刀的參數(shù)

2 常見(jiàn)故障與維修

2.1 故障1

（1）故障描述：接通電源后，按下電源開(kāi)關(guān)時(shí)，主機(jī)不啟動(dòng)，設(shè)備不開(kāi)機(jī)。

（2）故障分析：接通電源后，表明設(shè)備已通電，此時(shí)系統(tǒng)不開(kāi)機(jī)，主要是因?yàn)闆](méi)有系統(tǒng)工作所需的低壓電源輸入，低壓電源的輸入由低壓電源板進(jìn)行控制，低壓電源無(wú)輸入可能是低壓電源板未工作導(dǎo)致。

（3）故障維修：旋開(kāi)機(jī)器蓋殼固定螺絲，拆除蓋殼，并取出低壓板進(jìn)行檢測(cè)，低壓板如圖2 所示。利用多用表檢測(cè)：①保險(xiǎn)絲是否完好；②MOS 場(chǎng)效應(yīng)管是否正常；③RV 壓敏電阻是否正常。保險(xiǎn)絲可能會(huì)因?yàn)槎搪?、漏電等情況被擊穿、損壞；MOS 場(chǎng)效應(yīng)管是電壓控制器件，由輸入電壓控制輸入電流的半導(dǎo)體元件，其工作時(shí)輸入電阻極高、輸入端不取電流，會(huì)因靜電導(dǎo)致被擊穿、損壞[4]；RV 壓敏電阻主要用于吸收過(guò)電壓，實(shí)現(xiàn)電路的穩(wěn)壓增幅，會(huì)因過(guò)電壓較大導(dǎo)致被擊穿、損害；經(jīng)檢測(cè)確認(rèn)是由上述元件損壞，導(dǎo)致低壓板無(wú)法工作，對(duì)損壞的元件進(jìn)行更換即可；若維修人員無(wú)法確定取下的低壓板是否已經(jīng)損壞，則可以更換成同型號(hào)的、新的低壓板進(jìn)行上機(jī)測(cè)試，然后根據(jù)測(cè)試結(jié)果進(jìn)行判定。

圖2 低壓板

2.2 故障2

（1）故障描述：開(kāi)機(jī)后，系統(tǒng)自檢報(bào)錯(cuò)，錯(cuò)誤代碼“C-54”“C-57”。

（2）故障分析：查詢(xún)維修手冊(cè)可知，當(dāng)出現(xiàn)錯(cuò)誤代碼為“C-54”“C-57”情況時(shí)，表明系統(tǒng)自檢時(shí)，檢測(cè)到電源單元存在電壓過(guò)小/電流過(guò)大等情況，因此，此時(shí)需要對(duì)高壓板、高頻板以及CPU 板進(jìn)行檢測(cè)，所以主要對(duì)高壓電源板進(jìn)行分析（圖3）。

高壓板的主要功能：將AC 230 V 進(jìn)行橋接整流為DC 320 V；將橋路115 V 電壓進(jìn)行升壓處理，升至230 V，并整流成DC 320 V；為抑制開(kāi)機(jī)時(shí)產(chǎn)生的浪涌電流，在輸入電路中設(shè)置2 個(gè)功率型NTC 熱敏電阻器；在充電完成后，通過(guò)REL10 完成調(diào)節(jié)；將直流電流進(jìn)行整形并輸入到具有2 組輸出繞組、通過(guò)REL13進(jìn)行切換的變壓器中；串并聯(lián)輸出參數(shù)為450 V/1.75 A（串聯(lián)）、250 V/3.5 A（并聯(lián)）。

高壓板的功能說(shuō)明：在使用時(shí)，高壓電源單元為高頻電機(jī)提供直流電壓，根據(jù)手術(shù)所需的電壓最高可達(dá)到450 V。利用橋式整流器對(duì)輸入電壓進(jìn)行處理，將230 V 交流線路的電壓轉(zhuǎn)變?yōu)?20 V 直流電壓，因此可檢查其接地MPS 和保險(xiǎn)絲座。若將電源連接電壓設(shè)為115 V 時(shí)，橋式整流器所在的電路會(huì)由橋式電路轉(zhuǎn)變?yōu)榧訅罕对鲭娐?，產(chǎn)生的電壓約320 V。對(duì)于輸入電路中的2 個(gè)功率型NTC 熱敏電阻器，在存在高充電電流時(shí)，此時(shí)處于打開(kāi)狀態(tài)對(duì)電流的流動(dòng)進(jìn)行限制，而對(duì)于高壓電源單元的電容器，當(dāng)電容器進(jìn)行充電時(shí)，限制狀態(tài)解除。因此，在NTC 熱敏電阻激活時(shí)，會(huì)在繼電器Re110 的閉合觸點(diǎn)處完成跳變，并通過(guò)斬波調(diào)節(jié)器將直流電壓斬波輸送至變壓器[5]。此時(shí)，配有兩個(gè)同樣輸出線圈的變壓器則進(jìn)行整流處理，再次產(chǎn)生直流電壓。由于輸出繞組可以并聯(lián)也可以串聯(lián)，這兩個(gè)供電單元在250 V 范圍內(nèi)出現(xiàn)3.5 A 最大輸出電流，可能存在最大450 V/1.75 A 情況。對(duì)高壓電源單元進(jìn)行2 個(gè)模擬輸入進(jìn)行控制，在J21 引腳11 處、引腳9 處指定點(diǎn)電壓，前者控制電壓/電源輸出電壓為4.5 V/450 V，后者5 V 對(duì)應(yīng)的最大電流為3.5 A。對(duì)電壓、電流測(cè)量，測(cè)試值模擬信號(hào)的實(shí)際電壓會(huì)出現(xiàn)在引腳8 處、實(shí)際電流會(huì)出現(xiàn)在引腳6 處，且存在相同放大系數(shù)，此時(shí)另外2 個(gè)控制輸入可用，即放電輸出電容的電路控制在引腳15 處為5 V，打開(kāi)狀態(tài)、高壓電源單元開(kāi)關(guān)的使能信號(hào)在引腳7 處為7 V。

（3）故障維修：通過(guò)對(duì)主機(jī)高壓電源電路板分析，可知其通過(guò)電壓控制場(chǎng)效應(yīng)管、利用開(kāi)關(guān)控制電路和變壓電路實(shí)現(xiàn)了整流和變壓的功能，當(dāng)出現(xiàn)錯(cuò)誤代碼“C-54”“C-57”時(shí)，無(wú)需對(duì)電壓電流進(jìn)行調(diào)試和校準(zhǔn)，確定高壓板存在不良狀態(tài)直接更換即可，設(shè)備恢復(fù)正常。

2.3 故障3

（1）故障描述：開(kāi)機(jī)時(shí)/激發(fā)電刀手柄，系統(tǒng)自檢報(bào)錯(cuò)，錯(cuò)誤代碼“B-10”。

（2）故障分析：根據(jù)維修手冊(cè)顯示，當(dāng)電刀手柄激發(fā)后出現(xiàn)自動(dòng)停止的現(xiàn)象應(yīng)檢查電路。根據(jù)維修手冊(cè)，錯(cuò)誤代碼出現(xiàn)“B-10”時(shí)，表示激發(fā)行為被終止，分析可能引起自動(dòng)停止激發(fā)的情況，比如可能由于故障導(dǎo)致自動(dòng)停止、可能由于持續(xù)激發(fā)時(shí)間過(guò)長(zhǎng)超過(guò)5 s 導(dǎo)致，還可能是啟動(dòng)時(shí)誤踩腳踏開(kāi)關(guān)導(dǎo)致；需檢查報(bào)錯(cuò)列表中的錯(cuò)誤信息、分析導(dǎo)致報(bào)錯(cuò)的操作。當(dāng)對(duì)電路的電源、電壓等因素進(jìn)行檢查不存在問(wèn)題，而激發(fā)電刀手柄則出現(xiàn)故障報(bào)錯(cuò)，此時(shí)需要手柄與設(shè)備連接的電路，包括但不限于啟動(dòng)信號(hào)電路、自動(dòng)識(shí)別電路。以上所述電路是由IIF 手控板控制，IIF 手控板如圖4 所示。IIF 手控板的作用是辨識(shí)啟動(dòng)信號(hào)、辨識(shí)插座、辨識(shí)器械（MF/APC）以及控制繼電器[6]。IIF 手控板通過(guò)電隔離串行接口，向系統(tǒng)發(fā)送儀器關(guān)鍵的“激活識(shí)別”信息，激活識(shí)別功能的實(shí)現(xiàn)是通過(guò)檢測(cè)激活按鈕是否被按下，激活識(shí)別的目的是分析系統(tǒng)中二極管編碼、串/并聯(lián)電阻編碼等不同的編碼系統(tǒng)；辨識(shí)插座類(lèi)型的功能通過(guò)識(shí)別插座連接器上的編碼跳線實(shí)現(xiàn)；辨識(shí)器械則是識(shí)別帶有電阻編碼的儀器，將相關(guān)數(shù)據(jù)利用“CPU+sensor II”將其轉(zhuǎn)變?yōu)镃AN，并發(fā)送至控制面板上；繼電器控制則是將激活時(shí)產(chǎn)生的高頻電壓切換、接通道連接儀器的繼電器上。繼電器會(huì)將實(shí)際電路狀態(tài)通過(guò)信號(hào)的形式向系統(tǒng)發(fā)送，完成缺陷繼電器的監(jiān)測(cè)、異常電路狀態(tài)的監(jiān)測(cè)，存在2 個(gè)IIF 版本，分別為IIF ME、IIF BE、IIF MF。其中，IIF ME 版本應(yīng)用于單極儀器，配置單個(gè)繼電器，可將激活電極切換到儀器；IIF BE 版本應(yīng)用于雙極儀器，每個(gè)設(shè)備配置單個(gè)繼電器，可激活電極和病人板。

圖4 IIF 手控板

（3）故障維修：根據(jù)對(duì)故障的分析以及維修經(jīng)驗(yàn)，在高功率狀態(tài)下，設(shè)備長(zhǎng)時(shí)間的使用，設(shè)備出現(xiàn)故障與IIF 手控板電路老化短路有關(guān)，就會(huì)導(dǎo)致開(kāi)機(jī)時(shí)/激發(fā)電刀手柄，系統(tǒng)自檢報(bào)錯(cuò)，錯(cuò)誤代碼出現(xiàn)“B-10”的狀況，因此更換不良的IIF 手控板即可。

3 結(jié)束語(yǔ)

由于愛(ài)爾博VIO2 系列高頻電刀S 和D 系列在電路的設(shè)置上相同，因此愛(ài)爾博VIO2 型VIO300D 高頻電刀作為典型設(shè)備進(jìn)行分析，根據(jù)日常使用和維修經(jīng)驗(yàn)，對(duì)于接通電源后，按下電源開(kāi)關(guān)時(shí)，主機(jī)不啟動(dòng)，設(shè)備不開(kāi)機(jī)的故障應(yīng)進(jìn)行低壓板的檢測(cè)和更換；對(duì)于開(kāi)機(jī)后，系統(tǒng)自檢報(bào)錯(cuò)，錯(cuò)誤代碼“C-54”“C-57”的故障應(yīng)進(jìn)行高壓板的檢測(cè)和更換；對(duì)于開(kāi)機(jī)時(shí)/激發(fā)電刀手柄，系統(tǒng)自檢報(bào)錯(cuò)，錯(cuò)誤代碼“B-10”的故障應(yīng)更換IIF手控制板。對(duì)于其他故障，應(yīng)根據(jù)出現(xiàn)的錯(cuò)誤代碼，在維修手冊(cè)中進(jìn)行查詢(xún)其可能出現(xiàn)的原因以及涉及的部位，并進(jìn)行檢測(cè)、更換的操作，從而排除設(shè)備故障，進(jìn)而及時(shí)恢復(fù)設(shè)備正常運(yùn)行的狀態(tài)。