PB840呼吸機設備故障維修3例

曲新亮，范醫魯，杜洋，李達，吳琳

1.山東省千佛山醫院 設備科，山東 濟南 250014；2.山東職業學院 電氣工程學院，山東 濟南 250104

引言

隨著科學技術的快速發展，呼吸治療逐漸成為一個專門的學科，呼吸機是該學科必備的設備，并且它作為搶救生命的“使者”被廣泛應用于各大醫院[1]。呼吸機是一種能代替、控制或改變人的正常生理呼吸、增加肺通氣量、改善呼吸功能、減輕呼吸功消耗、節約心臟儲備能力的裝置[2]，它在現代臨床醫學急救、重癥監護、麻醉、呼吸治療等領域中已經成為不可或缺且極其關鍵的醫療器械。目前，應用于臨床的呼吸機普遍功能強大完善且具有良好的人機交換界面，操作快捷簡單，自檢維修快速方便[3]。美國Puritan Bennett840（以下簡稱PB840）呼吸機便是這方面的代表[4-5]。了解和掌握呼吸機的結構原理及常見故障檢修，對消除呼吸機隱患、迅速排除故障、延長呼吸機壽命、提高搶救成功率起到事半功倍的效果[6]。本文針對我院使用較多的PB840呼吸機的3例故障進行分析處理，并為以后的工作提供經驗。

1　設備基本原理與結構

PB840呼吸機是一臺適用于各年齡段的危重和亞危重患者進行呼吸支持治療的高檔呼吸機[7]。呼吸機由圖形用戶界面（Graphical User Interface，GUI）、呼吸輸送系統（Breath Delivery Unit，BDU）即呼吸機主機部分、后備電源（Backup Power Source，BPS）系統以及空氣壓縮機部分組成。呼吸機儀器監視界面將監測得到的波形和數據與呼吸機使用參數設置值在該顯示器上分開，使操作者對患者病情的評估分析觀測直觀、控制簡捷[8]。PB840呼吸機的結構原理，見圖1。

圖1　PB840呼吸機結構原理圖

PB840 呼吸機具有多種不同的通氣模式，其采用Dual View TM 雙觸摸屏人機界面，將呼吸機設置和患者檢測參數分別顯示。Sand Box TM 顯示區域可對呼吸機設置參數進行設置預覽，而Smart Alert TM 智能報警系統提供報警原因及解決的建議措施。PB840呼吸機具有獨立雙CPU控制：一個負責BDU，另一個負責GUI[9]。BDU的CPU根據相關設置對患者進行呼吸控制并核實，而GUI的CPU接受呼吸機參數設定值和報警設定值，并接受呼吸機及其與患者的相互影響，此外GUI的CPU還負責確認BDU的CPU是否工作正常，并防止單一故障導致控制和監護功能的同步癱瘓[3]。

PB840呼吸機還具有三級報警系統，通過報警設置區可直觀便捷觀察報警原因，儲存有多個報警信息備查[10]。同時，PB840呼吸機具有3種自檢功能：P0ST開機自檢、SST快速自檢、EST全面自檢，便于校準維修。

PB840呼吸機提供多種系統日志供查詢，包括系統診斷日志、系統信息日志、EST/SST診斷日志等。這些日志為呼吸機的維護和使用者提供了系統的狀態和錯誤信息記錄，方便及時了解、掌握呼吸機的工作狀態和錯誤信息，便于故障的及時發現和排除。

2　故障分析

2.1　故障一

2.1.1故障現象

呼吸機使用過程中突然黑屏、斷電，加電重新開機，告警提示“Device Alert（設備故障）”，屏幕顯示“System Error（系統錯誤）”，呼吸機處于無法使用狀態。

2.1.2故障分析與排除

根據告警提示懷疑是呼吸機硬件故障。PB840呼吸機的電路原理圖，見圖2。在處理硬件故障時，需要按照擴展自檢（Extended Self-Test，EST）流程來進行呼吸機自檢，以確定故障的硬件和故障原因。EST是在維修模式下由專業維修工程師使用專用測試管道（金標準測試回路）進行標定和測試，對呼吸機各個子系統的功能完整性進行檢查[11]。全面檢查氣路（氣體供應、比例閥、流量傳感器、管路壓力、安全閥、呼氣閥、空壓機）、存儲器、安全閥系統、操作面板顯示和CPU、數字和模擬電路、開關電源、模擬輸出電路、流量及壓力傳感器以及其他構件，各個構件的詳細組成可以參看電路原理圖（圖2）。

EST主要作為維修和間歇性故障后的性能測試[12]，一般流程為：打開呼吸機電源開關，聽到“嘀嘀”提示音后按下呼吸機主機側面的TEST鍵保持幾秒鐘時間，然后點擊屏幕EST鍵開始EST的自檢程序。系統會按照EST流程分步進行，操作者只需按照系統的提示進行相應的操作即可。

圖2　PB480呼吸機電路原理圖

EST對呼吸機圖形化用戶單元、呼吸單元、密封性能、是否漏氣、安全性能、傳感器性能、電磁閥性能、電池性能等做全方位測試，能夠及時發現呼吸機的故障點并進行自我修復，如果自我修復不成功則會發出告警提示，便于及時維修。

自檢運行完成后，將最新自檢結果替換舊的自檢結果，然后退出EST，呼吸機自動重新啟動，啟動后呼吸機仍然有相同的告警提示處于無法使用的狀態。進一步分析系統診斷日志，發現有如下的錯誤提示信息：“TEST/EVENT:Application OS Boot CODE: XP0129 TYPE: Failure NOTES:PC: 0x00000000 EV: 0 NMI: 0x01 ErrCode: 0x07”。查看代碼手冊代碼“XP0129”的原因為GUI功能不正常，需要更換GUI CPU PCB板卡，將GUI CPU PCB板更換后，故障排除。2.1.3 故障小結

GUI CPU PCB的故障導致呼吸機無法正常工作，該故障可通過系統診斷日志判斷出來，將GUI CPU PCB更換后故障恢復。

2.2　故障二

2.2.1故障現象

呼吸機加電開機后有告警提示呼吸機功能異常，呼吸機處于無法正常工作狀態。

2.2.2故障分析與排除

根據故障現象，首先按照EST的自檢流程進行呼吸機自檢。呼吸機自檢順利完成后，呼吸機進入無故障可使用狀態。為進一步排查故障原因，對呼吸機的系統診斷日志進行分析，發現有如下的錯誤日志：“TEST/EVENT: Bad O2 sensor OOR CODE: LB0028 TYPE: Alert NOTES: TASK 8 BD ErrCode: 0x8182”。

查看代碼手冊錯誤代碼“LB0028”的原因為氧傳感器讀數超出了范圍，可以采取的處理措施包括校準氧傳感器或者更換氧傳感器。對呼吸機進行EST操作，其中就包括對氧傳感器的重新復位、校準。EST完成后，呼吸機恢復正常工作狀態，可見正是氧傳感器的故障導致呼吸機無法正常工作。

2.2.3故障小結

氧傳感器的臨時性故障導致呼吸機產生告警并使呼吸機處于無法工作狀態，對呼吸機進行EST操作，氧傳感器校準后故障恢復。

2.3　故障三

2.3.1故障現象

呼吸機加電開機后，用手接觸觸摸屏反應遲鈍，甚至沒有反應，無法順暢調整呼吸參數，呼吸機無任何異常報警。

2.3.2故障分析

出現該故障后應該首先判斷可能出現故障的部位，經觀察判斷是觸摸屏的問題。PB840呼吸機的觸摸屏電路原理圖，見圖3。根據PB840呼吸機觸摸屏的工作原理以及電路原理圖可知，觸摸屏有問題的話一般有兩種可能性：第一是光電發射、接收電路工作異常，或者是接收二極管反應遲鈍、不靈或損壞；第二是觸摸屏外框灰塵過多或者電路灰塵過多導致紅外發射和接收二極管之間有光路阻斷[13]。如果是第一個原因的話就要具體判斷到底是發射電路問題還是接收電路問題，再根據故障電路的情況更換相應的硬件[14]。如果是因為灰塵過多造成的觸摸屏問題，則只需要擦拭觸摸屏和觸摸屏電路就可解決。

圖3　PB480呼吸機觸摸屏電路原理圖

2.3.3故障排除

處理該故障首先從最簡單的原因開始著手。首先用棉棒蘸無水酒精擦拭屏幕的表面窗口，再使用半干的抹布清潔屏幕的周圍，如果故障仍未恢復，則將GUI屏全部拆卸，將GUI背面所有線路板拆卸下來，露出內屏幕四周的紅外發光二級管和接收管矩陣。先用細毛刷蘸無水酒精擦，再用半干抹布擦拭，晾干后將GUI電路板恢復原樣。這些措施完成后，發現觸摸屏故障恢復。可見正是灰塵過多導致觸摸屏的工作異常。

2.3.4故障小結

觸摸屏異常的故障原因一般有兩個：一是電路問題，二是灰塵或者污垢引起的問題。我們在處理這類故障時，應該首先從可能性最大、最容易處理的原因入手進行故障的排除。本次故障在擦拭清除了灰塵污垢之后就恢復了，最大限度的節省了人力、物力。因此，本次故障也提示我們在平時的操作維護中要注意保持機器清潔，工作環境整潔[15]。

3　討論

PB840呼吸機有比較完善的自檢、自恢復機制，在日常使用中遇到告警或故障無法使用的情況時，應該首先想到使用呼吸機提供的EST自檢功能進行故障的定位和相關部件的復位。同時應該結合PB840呼吸機提供的日志功能，通過查詢日志獲得機器的錯誤代碼和相關的事件記錄，對故障的準確定位往往起到非常關鍵的作用。我們在處理PB840呼吸機故障時，應該根據故障現象，從可能性最大、最容易處理的原因入手進行處理，往往能夠起到節省人力、物力的效果[16]。同時，日常維護中要注意定期擦拭屏幕，定期清洗過濾海綿，保持呼吸機良好的工作環境，這些措施對降低呼吸機故障率保障呼吸機穩定運行起到非常重要的作用。

[參考文獻]

[1] 張振杰.呼吸機的結構原理與維修保養[J].世界最新醫學信息文摘,2015,15(9):147-148.

[2] 李廣.呼吸機的基本原理及維修保養[J].醫療裝備,2015,28(3):104-105.

[3] 韋錫源.PB840 呼吸機故障分析與維修[J].科技風,2013,(12):39.

[4] 楊子彬,王海龍.泰科PB840呼吸機故障維修[J].醫療裝備,2015,28(7):130.

[5] 龍兆斌.淺談Drager-Evita呼吸機故障分析與維護保養[J].醫療裝備,2015,28(6):106-107.

[6] 張琪.呼吸機的維修保養研究[J].科技創新導報,2014,11(35):22-23.

[7] 邱偉,王曉敏,程金濤,等.呼吸機應用的思考[J].中國醫學裝備,2008,5(5):46-47.

[8] 孟慶.TYCO泰科PB840呼吸機的構成及維修[J].中國醫學裝備,2013,10(10):112-114.

[9] 羅文娟.呼吸機的日常維修維護[J].醫療裝備,2014,27(5):89-90.

[10] 陳偉杰.泰科PB840呼吸機的原理及故障維修[J].醫療裝備,2015,28(11):54-55.

[11] 蔡東江.PB840呼吸機結構性能及維護淺析[J].醫療裝備,2015,28(5):99-102.

[12] 蔡愛萍.剖析PB840呼吸機自檢功能及檢修應用[J].中國醫療器械雜志,2010,34(6):467-468.

[13] 張亮.呼吸機的日常保養及常見故障維修[J].實用醫技雜志,2014,21(2):204-205.

[14] 黃安家.呼吸機故障維修兩例[J].科技與企業,2012,(17):294.

[15] 張仁誠,關玉杰,周凱,等.呼吸機臨床使用全生命周期的管理及維護[J].中國醫學裝備,2014,11(9):89-91.

[16] 尹憶農,王紅宇.淺談呼吸機的使用及保養[J].醫療裝備,2015,28(11):71.