【摘要】嬰兒培養(yǎng)箱作為嬰幼兒臨床治療中的關(guān)鍵醫(yī)療設(shè)備，為病危兒、新生兒及早產(chǎn)兒提供了全面的醫(yī)療護(hù)理支持。一旦其出現(xiàn)異常，可能會(huì)導(dǎo)致嚴(yán)重的醫(yī)療事故。因此，對(duì)嬰兒培養(yǎng)箱進(jìn)行定期校準(zhǔn)和及時(shí)處理潛在故障顯得尤為重要。本文旨在深入研究嬰兒培養(yǎng)箱的校準(zhǔn)方法以及常見問題，從報(bào)警系統(tǒng)、電氣安全性以及氧分析器的示值誤差等方面對(duì)嬰兒培養(yǎng)箱的校準(zhǔn)進(jìn)行了深入探討，并針對(duì)嬰兒培養(yǎng)箱在運(yùn)行過程中存在的氧電池失效、濕度過低報(bào)警以及氣溫過低報(bào)警等故障，提出了相應(yīng)的解決策略。

【關(guān)鍵詞】嬰兒培養(yǎng)箱；校準(zhǔn)；故障分析

【DOI編碼】10.3969/j.issn.1674-4977.2024.04.070

Calibration and Common Fault Analysis of Infant Incubator

ZHAO Ziyan， YU Hairong， MO Haiyan， LIU Yang

（Shandong Institute of Metrology， Jinan 250014， China）

Abstract： Infant incubators， as crucial medical equipment in the clinical treatment of infants and young children， provide comprehensive medical care support for critically ill infants， newborns， and premature babies. Any malfunction can lead to serious medical accidents. Therefore， regular calibration and prompt troubleshooting of infant incubators are particularly important. This article aims to conduct an in-depth study on the calibration methods and common problem for infant incubators. It delves into the calibration of infant incubators from aspects such as the alarm system， electrical safety， and the indicated error of the oxygen analyzer. Additionally， it proposes corresponding strategies to address issues that may arise during the operation of infant incubators， such as the failure of oxygen batteries， low humidity alarms， and low temperature alarms.

Keywords： infant incubator； calibration； fault analysis

孕婦在受孕期間若遭受意外因素，可能會(huì)增加分娩后胎兒成為低體重兒、病危兒、早產(chǎn)兒的風(fēng)險(xiǎn)。嬰兒培養(yǎng)箱作為在現(xiàn)代醫(yī)學(xué)發(fā)展過程中出現(xiàn)的成熟的醫(yī)療設(shè)備，其能夠?yàn)檫@些特殊嬰兒提供體溫復(fù)蘇、輸液等醫(yī)療服務(wù)，不僅可以維持患兒的體溫始終處于正常狀態(tài)，還能有效預(yù)防病菌感染。嬰兒培養(yǎng)箱在臨床治療中的應(yīng)用日益廣泛。因此，嬰兒培養(yǎng)箱的任何故障都可能對(duì)嬰幼兒的安全造成嚴(yán)重影響。本文通過分析嬰兒培養(yǎng)箱的校準(zhǔn)要點(diǎn)，并針對(duì)常見的故障提出針對(duì)性的解決策略，為嬰兒培養(yǎng)箱的校準(zhǔn)及故障處理提供參考。

1嬰兒培養(yǎng)箱的原理分析

嬰兒培養(yǎng)箱可以分為箱體和嬰兒艙兩個(gè)部分。嬰兒艙位于箱體的上部，由有機(jī)玻璃制造而成，其主要是讓醫(yī)護(hù)人員就患兒的實(shí)際狀況進(jìn)行全方位觀察。下方的艙體則是以各種醫(yī)療管路的進(jìn)出口、獨(dú)立操作艙門和其他設(shè)備為主，大致的組成部分包括風(fēng)機(jī)、控制器、加熱器等。

在嬰兒培養(yǎng)箱正常運(yùn)轉(zhuǎn)的過程中，外部的空氣會(huì)由風(fēng)機(jī)引入艙體內(nèi)部，經(jīng)過內(nèi)部的過濾系統(tǒng)處理后，再由加熱器進(jìn)行加熱處理，隨后與水箱頂部的蒸汽共同濕化，在此之后便可進(jìn)入艙體中與氧氣進(jìn)行混合[1]。內(nèi)部設(shè)置的控制器可以根據(jù)傳感器實(shí)時(shí)采集的相關(guān)數(shù)據(jù)，針對(duì)數(shù)據(jù)的輸出量進(jìn)行調(diào)整，保障嬰兒培養(yǎng)箱的運(yùn)行指標(biāo)能夠滿足預(yù)先設(shè)置的要求。另外，部分嬰兒培養(yǎng)箱也設(shè)置了超溫監(jiān)控傳感器，其主要功能是對(duì)溫度數(shù)值的變化進(jìn)行監(jiān)測，并且會(huì)在溫度異常時(shí)發(fā)出各種聲光警報(bào)。熱保護(hù)裝置在警報(bào)響起時(shí)會(huì)自動(dòng)開啟，并關(guān)閉嬰兒培養(yǎng)箱的加熱器，確保嬰兒培養(yǎng)箱內(nèi)部的溫度數(shù)值能夠始終保持穩(wěn)定。

2嬰兒培養(yǎng)箱校準(zhǔn)工作的要點(diǎn)分析

2.1報(bào)警功能校準(zhǔn)

嬰兒培養(yǎng)箱在日常使用過程中，如果出現(xiàn)運(yùn)行數(shù)據(jù)異常，應(yīng)能及時(shí)發(fā)出聲光警報(bào)。這意味著報(bào)警系統(tǒng)是嬰兒培養(yǎng)箱不可或缺的安全模塊。醫(yī)護(hù)人員能夠及時(shí)對(duì)培養(yǎng)箱的運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)控和干預(yù)，從而防止對(duì)患兒生命安全構(gòu)成威脅。在校準(zhǔn)嬰兒培養(yǎng)箱的報(bào)警功能時(shí)，校準(zhǔn)人員將主要對(duì)電源中斷報(bào)警、風(fēng)機(jī)報(bào)警和過熱報(bào)警等指標(biāo)進(jìn)行校準(zhǔn)。

嬰兒培養(yǎng)箱在正常運(yùn)轉(zhuǎn)的過程中，校準(zhǔn)人員應(yīng)先切換到外部供電方可進(jìn)行校準(zhǔn)。需要注意的是，嬰兒培養(yǎng)箱一般都安裝了備用電池，甚至部分嬰兒培養(yǎng)箱還設(shè)置了UPS不間斷電源系統(tǒng)，因而校準(zhǔn)人員阻斷了外部供電后，嬰兒培養(yǎng)箱依舊能維持正常的工作狀態(tài)，反而不會(huì)立即觸發(fā)報(bào)警現(xiàn)象。為了避免在校準(zhǔn)過程中出現(xiàn)結(jié)論判斷失誤的問題，針對(duì)這些特殊的嬰兒培養(yǎng)箱，校準(zhǔn)人員需要先拆卸備用電池或針對(duì)UPS設(shè)備進(jìn)行阻斷處理，然后再針對(duì)電源中斷報(bào)警進(jìn)行驗(yàn)證[2]。部分較為陳舊的嬰兒培養(yǎng)箱尚未設(shè)置風(fēng)機(jī)報(bào)警功能模塊，如果校準(zhǔn)人員選擇使用阻擋進(jìn)風(fēng)口的方法進(jìn)行校準(zhǔn)，有可能會(huì)造成硬件燒毀。具有風(fēng)機(jī)模塊的嬰兒培養(yǎng)箱，在校準(zhǔn)過程中校準(zhǔn)人員可以對(duì)其風(fēng)機(jī)模塊進(jìn)行拆卸，并就風(fēng)機(jī)的報(bào)警功能進(jìn)行驗(yàn)證。嬰兒培養(yǎng)箱過熱報(bào)警校準(zhǔn)需要利用加熱設(shè)備對(duì)嬰兒培養(yǎng)箱內(nèi)部設(shè)置的超溫監(jiān)控傳感器進(jìn)行加熱處理，但部分嬰兒培養(yǎng)箱的艙體內(nèi)部存在一定濃度的氧氣，為了避免在校準(zhǔn)過程中出現(xiàn)風(fēng)險(xiǎn)，可以選擇使用常見的硅膠筆套，將其在60℃的熱水中先浸泡一段時(shí)間，然后直接覆蓋在超溫監(jiān)控傳感器的表面上，通過這樣的方法對(duì)過熱報(bào)警功能進(jìn)行驗(yàn)證。

2.2電氣安全校準(zhǔn)

通過對(duì)嬰兒培養(yǎng)箱電氣安全進(jìn)行校準(zhǔn)能夠有效規(guī)避因?yàn)楦鞣N非功能性電流對(duì)患兒及醫(yī)護(hù)人員帶來的電擊傷害。在校準(zhǔn)過程中，校準(zhǔn)人員應(yīng)優(yōu)先進(jìn)行保護(hù)接地電阻測試，將嬰兒培養(yǎng)箱的電源插頭和分析儀的設(shè)備插座連接起來，然后將分析儀器調(diào)整到對(duì)應(yīng)的測試模式，調(diào)零接線柱轉(zhuǎn)頭需要插入調(diào)零的插孔中，并且分析儀的輸入插孔需要和線纜一端進(jìn)行連接，利用測試夾進(jìn)行固定，實(shí)施相應(yīng)的操作可以在抵消接地線纜電阻之后，對(duì)接地的電阻數(shù)據(jù)進(jìn)行讀取、記錄，且這一數(shù)值不得超過0.1Ω。在此之后，校準(zhǔn)人員需要對(duì)機(jī)殼漏電流進(jìn)行測試，并將分析儀器調(diào)整到對(duì)應(yīng)的工作模式上，分析儀器的輸入插孔需要插入線纜一端，測試夾需要在機(jī)殼金屬部分進(jìn)行固定。隨后校準(zhǔn)人員便可以打開電源測試機(jī)殼漏電流，該數(shù)值要始終控制在100μA[3]。如果機(jī)殼有分散的金屬部位，同樣需要對(duì)這些部位進(jìn)行逐一檢測，并對(duì)其數(shù)值進(jìn)行記錄，以此為基礎(chǔ)就機(jī)殼漏電流的最大數(shù)值進(jìn)行測試。在此之后，校準(zhǔn)人員需要將嬰兒培養(yǎng)箱的皮膚溫度傳感器和分析儀器進(jìn)行連接，對(duì)患者漏電流進(jìn)行檢測。在電源開啟之后，校準(zhǔn)人員需要在交直流模式下不斷進(jìn)行切換，對(duì)兩種模式下的測量數(shù)值進(jìn)行精準(zhǔn)記錄。

2.3氧分析器示值誤差以及濃度監(jiān)測報(bào)警校準(zhǔn)

部分嬰幼兒在出生時(shí)因受到多種因素的影響，必須在嬰兒培養(yǎng)箱內(nèi)生活一段時(shí)間，由嬰兒培養(yǎng)箱為其提供相應(yīng)的氧氣。但過量吸入氧氣可能增加?jì)胗變阂暰W(wǎng)膜病變的風(fēng)險(xiǎn)，影響視力，甚至導(dǎo)致失明。因此，必須對(duì)培養(yǎng)箱內(nèi)的氧氣濃度進(jìn)行精確調(diào)控。嬰兒培養(yǎng)箱內(nèi)部的控制器可以通過傳感器實(shí)時(shí)監(jiān)測并調(diào)整氧氣濃度。在校準(zhǔn)過程中，氧分析器的示值誤差是一個(gè)重要的校準(zhǔn)項(xiàng)目。校準(zhǔn)人員向艙體內(nèi)通入30%～40%體積分?jǐn)?shù)的氧標(biāo)準(zhǔn)氣體，并控制氧氣通入流量在300 mL/min左右，完成3次測量工作。各種氧分析器的檢測探頭應(yīng)設(shè)置在嬰兒托架上方，與嬰兒口鼻處于同一高度[4]。如果嬰兒培養(yǎng)箱配備了氧氣輸入裝置，該設(shè)備應(yīng)包含氧濃度報(bào)警功能，并需定期校準(zhǔn)以確保及時(shí)響應(yīng)。根據(jù)已有的規(guī)范規(guī)定，氧分析器的允許示值誤差不得超過5%。在校準(zhǔn)氧濃度報(bào)警功能時(shí)，校準(zhǔn)人員需要將嬰兒培養(yǎng)箱內(nèi)部的氧氣濃度調(diào)至35%，而當(dāng)設(shè)備穩(wěn)定后，再快速將氧氣濃度下調(diào)至29%，以檢測報(bào)警器在氧濃度低于30%時(shí)是否可以發(fā)出聲光警報(bào)。做完上述檢測之后，將氧氣體積濃度再恢復(fù)到35%，待設(shè)備穩(wěn)定后，將濃度快速升至41%，以檢測報(bào)警器在氧濃度高于40%時(shí)是否可以發(fā)出聲光警報(bào)。

2.4嬰兒艙內(nèi)的噪聲校準(zhǔn)

嬰兒培養(yǎng)箱作為精密的醫(yī)療器械，各部分組件在運(yùn)行過程中會(huì)產(chǎn)生一定的噪聲，這可能會(huì)對(duì)嬰兒的聽力和神經(jīng)系統(tǒng)功能產(chǎn)生不利的影響。當(dāng)嬰兒培養(yǎng)箱處于非運(yùn)行狀態(tài)時(shí)，背景噪聲（如心電監(jiān)護(hù)儀、呼吸機(jī)、醫(yī)護(hù)人員交談聲音及嬰兒哭鬧聲等）就會(huì)變得十分明顯。嬰兒培養(yǎng)箱正常運(yùn)行時(shí)的噪聲包括背景噪聲和工作噪聲兩部分。在嬰兒培養(yǎng)箱運(yùn)行過程中，風(fēng)機(jī)是噪聲的主要來源。如果風(fēng)道發(fā)生阻塞，風(fēng)機(jī)可能會(huì)調(diào)整功率以控制進(jìn)風(fēng)量，但這時(shí)噪聲水平也會(huì)進(jìn)一步提高。在校準(zhǔn)過程中，校準(zhǔn)人員可以根據(jù)噪聲的來源進(jìn)行檢測，保障噪聲水平符合規(guī)范文件中的具體要求。測試得到的噪聲數(shù)值應(yīng)準(zhǔn)確記錄，不得進(jìn)行任何形式的修正。

3嬰兒培養(yǎng)箱運(yùn)行過程中的常見故障及處理方法

3.1氧電池失效

在嬰兒培養(yǎng)箱正常使用的過程中，培養(yǎng)箱內(nèi)的氧含量可以通過其自帶的氧濃度調(diào)節(jié)功能進(jìn)行精確控制。校準(zhǔn)人員對(duì)氧氣傳感器進(jìn)行調(diào)整，確保其能夠達(dá)到室內(nèi)空氣的氧濃度水平，如果校準(zhǔn)程序失敗意味著電池可能已經(jīng)失效。該電池的使用壽命通常為一年，因而校準(zhǔn)人員應(yīng)及時(shí)更換電池。在解決故障問題時(shí)，維修人員首先取出傳感器模塊，然后將氧電池從固定板上拆卸，完成更換后，按照之前的校準(zhǔn)程序重新進(jìn)行校準(zhǔn)，以確保相關(guān)的校準(zhǔn)結(jié)果能夠符合已有標(biāo)準(zhǔn)的要求。

3.2濕度過低報(bào)警且濕度無法達(dá)到設(shè)定數(shù)值要求

嬰兒培養(yǎng)箱內(nèi)部設(shè)置了增濕器，其儲(chǔ)水槽容量為1 L，且儲(chǔ)水槽通常會(huì)被安裝在嬰兒培養(yǎng)箱的機(jī)殼前部，便于校準(zhǔn)人員及醫(yī)護(hù)人員在使用過程中監(jiān)測水位變化。在嬰兒培養(yǎng)箱使用的過程中，增濕器的蒸發(fā)器通過加熱產(chǎn)生蒸汽，逐漸提升箱內(nèi)水分含量，從而維持所需的相對(duì)濕度水平。為了精確控制濕度，傳感器模塊配備了多個(gè)濕度傳感器，控制系統(tǒng)根據(jù)檢測到的相對(duì)濕度值調(diào)節(jié)蒸發(fā)器加熱功率，以調(diào)整蒸發(fā)速率。若蒸發(fā)器溫度異常升高，其表面的溫度傳感器會(huì)觸發(fā)安全機(jī)制，自動(dòng)斷電以防止過熱。此外，如果增濕系統(tǒng)檢測到培養(yǎng)箱內(nèi)濕度持續(xù)低于預(yù)設(shè)值超過15 min，系統(tǒng)將啟動(dòng)聲光警報(bào)，提示濕度過低。

在校準(zhǔn)過程中，校準(zhǔn)人員首先應(yīng)檢查嬰兒培養(yǎng)箱的儲(chǔ)水槽水位，并及時(shí)解決任何缺水問題，若水位始終保持正常，需要將內(nèi)置的增濕器進(jìn)行拆卸并進(jìn)行故障診斷。如果是因?yàn)檎麴s水長時(shí)間加熱或蒸發(fā)器耐高溫密封元件老化引起的故障，應(yīng)拆卸并清理蒸發(fā)器，同時(shí)對(duì)密封元件進(jìn)行檢查，及時(shí)更換已損壞現(xiàn)象的元件；如果是因?yàn)闇囟葌鞲衅鬟^熱保護(hù)彈片彈出而引發(fā)的故障，應(yīng)按下復(fù)位鍵以恢復(fù)設(shè)備正常功能；如果是因?yàn)闇囟葌鞲衅骼匣蛘舭l(fā)器加熱器損壞引發(fā)的故障，應(yīng)立即進(jìn)行更換這些部件，并在重新開機(jī)后進(jìn)行檢測[5]。

3.3氣流過低報(bào)警

當(dāng)嬰兒培養(yǎng)箱內(nèi)部空氣流通不順暢時(shí)，會(huì)發(fā)出氣流過低警報(bào)。此時(shí)，維修人員應(yīng)關(guān)閉嬰幼兒培養(yǎng)箱并打開防護(hù)罩，將其中的托盤取出，并檢查葉輪室內(nèi)部是否混入了雜物。使用后的葉輪需進(jìn)行清潔，但在重新安裝時(shí)，有可能會(huì)出現(xiàn)葉輪安裝不到位的情況，這將導(dǎo)致葉輪無法正常旋轉(zhuǎn)。維修人員在清理葉輪安裝恢復(fù)后，應(yīng)啟動(dòng)系統(tǒng)自檢模式，并在主屏幕上觀察葉輪轉(zhuǎn)速信息。當(dāng)防護(hù)罩觀察板關(guān)閉或開啟時(shí)，葉輪的轉(zhuǎn)速需要分別控制在1500 r/min和2000 r/min，如果轉(zhuǎn)速始終為0或是明顯不滿足轉(zhuǎn)速標(biāo)準(zhǔn)的要求，維修人員應(yīng)立即拆卸電機(jī)進(jìn)行檢查。

4結(jié)束語

嬰兒培養(yǎng)箱在病危兒或早產(chǎn)兒的照顧、醫(yī)治等方面發(fā)揮著十分重要的作用。為保障其安全有效運(yùn)行，校準(zhǔn)人員需定期對(duì)其電氣安全、報(bào)警功能以及噪聲檢測等多個(gè)方面的性能參數(shù)進(jìn)行校驗(yàn)。在校準(zhǔn)過程中，若發(fā)現(xiàn)存在氧電池失效、氣流過低報(bào)警等故障時(shí)，相關(guān)人員應(yīng)立即按照規(guī)范文件的要求進(jìn)行檢查，并采取相應(yīng)措施處理，以確保嬰兒培養(yǎng)箱始終處于安全穩(wěn)定的運(yùn)行狀態(tài)。

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【作者簡介】

趙紫艷，女，1989年出生，工程師，學(xué)士，研究方向?yàn)獒t(yī)學(xué)計(jì)量、生物計(jì)量。

（編輯：李加鵬）