醫用內窺鏡系統常見故障及維修分析

林 劍

（常熟市第一人民醫院，江蘇常熟 215500）

0 引言

醫用內窺鏡系統是一套先進的醫學診察和治療系統，主要運用于各種微創手術、無創醫學診察等，如各種腹腔鏡手術、關節鏡手術、電子胃腸鏡檢查、鼻咽喉鏡檢查等[1]，具有創傷小、操作簡便、直觀真實等優點。隨著現代科學技術的發展，醫用內窺鏡系統越來越精密可靠、豐富多樣，在臨床應用中非常普遍。臨床上醫用內窺鏡系統大體上可分為腹腔鏡、宮腔鏡、輸尿管腎鏡、關節鏡、胃鏡、結腸鏡、支氣管鏡、鼻咽喉鏡等，也可籠統地分為硬管內窺鏡和電子軟鏡，可以使臨床科室的診察治療工作順利開展。

1 醫用內窺鏡系統的組成及工作原理

醫用內窺鏡系統主要由高清攝像主機、高清攝像頭、高清監視器、冷光源、氣腹機、高頻電刀、各種內窺鏡和其他專用配套手術器械組成。其中，高清監視器、高清攝像主機、攝像頭、冷光源、氣腹機、高頻電刀被由上到下放置于腔鏡專用工作臺車，移動方便，靈活地服務于不同科室的診察治療。

醫用內窺鏡系統的工作原理是將內窺鏡探入人體體腔內，冷光源發出的光經由內窺鏡內光束照射到體腔內，通過CCD（Charge Coupled Device，電荷耦合器）感應到反射的光信號，并將光信號轉化成電信號，傳輸到高清攝像主機進行進一步優化處理，再傳輸到高清監視器上，從而得到體腔內清晰、逼真的圖像[2]。其工作方式分為無創傷性和創傷性兩種：前者是指將內窺鏡通過人體自身與外界相同的腔道送入，直觀地對腔道進行檢查和治療，如胃腸鏡、支氣管鏡、鼻咽喉鏡等；后者是通過外科手術切口送入內窺鏡，用來檢查密閉的體腔，并進一步開展治療，如腹腔鏡、宮腔鏡、關節鏡等。

2 醫用內窺鏡系統常見故障的分析與處理

在日常的維修工作中，醫用內窺鏡系統故障時有發生，常見故障主要分為圖像顯示故障、內窺鏡故障、其他配套設備和器械故障。

2.1 圖像顯示故障

圖像顯示故障主要包括圖像異常顯示和監視器無圖像。

2.1.1 圖像異常顯示

故障現象為監視器有圖像輸出，但圖像出現水平或垂直彩色條紋干擾、彩色雪花狀閃爍等，故障分析及處理如下：

首先因檢查高清攝像頭手柄和電纜的連接點，此連接點在使用過程中反復彎曲和拉扯容易造成電纜損壞，圖像會出現水平或垂直彩色條紋，解決方法是更換連接線。

其次，電纜線與主機相連的插頭經過反復插拔或操作不當，容易出現老化腐蝕，造成接觸不良、圖像也會出此種故障，應對措施是加強規范性操作培訓和定期維護保養。由于手術室內的電氣化設備越來越多，特別是電刀等高頻高電流設備的應用，可能產生較小的信號干擾。尤其當電凝棒、電刀筆或連接線等器械出現漏電時，會出現每次用腳踏開關啟動電凝或電切，顯示器圖像就完全變成彩色雪花狀閃爍，松開腳踏停止輸出后圖像恢復正常。像這樣的情況，需要立刻更換一套完好電刀設備，先保證手術順利完成。同時把漏電的電凝棒、電刀筆或連接線等器械進行檢測，及時修理或更換。

為減少這種情況的發生，常熟市第一人民醫院購置了McGan PD-8K 型絕緣檢測儀，對電刀類手術器械進行安全檢測，不合格的及時淘汰。胃腸鏡等電子軟鏡因為消毒方式原因，有時會出現電纜連接口處浸入水漬，造成圖像出現橫條狀彩色雪花，一般將胃腸鏡進行烘干處理后故障可消除。

2.1.2 監視器無圖像

故障現象主要是監視器無圖像輸出，可以分為兩種：一種為監視器呈黑屏狀態，無圖像，無內窺鏡視野框；另一種為監視器有內窺鏡視野框，但無圖像。

針對第一種故障現象，一般會考慮是否為監視器本身故障或信號輸入故障造成。現在的監視器多為高清液晶顯示器，對監視器進行檢查時，需測量外置12 V 直流電源適配器是否正常供電，若無正常供電，及時更換適配器；若正常，重啟設備，觀察開機自檢畫面是否正常，如果自檢不通過則可送至專業代理商進行維修。現在的醫用高清液晶顯示器技術成熟、質量可靠，一般故障率很低，出現無圖像現象的故障絕大多數是由于信號輸入故障造成的。此時，應從最簡單的操作入手，先檢查液晶顯示器的信號輸入模式是否設置正確，常用信號輸入模式有DVI、HDMI、S-Video、SDI 等格式，然后查看信號傳輸電纜的種類及其在顯示器上的接入端口種類名稱來確定輸入模式，檢查顯示器輸入菜單中的信號格式是否設置成相同，若不同則重新設置后故障大多數可消除。反之，則需要沿著信號傳輸路徑反向檢查，查看攝像機主機與監視器之間的信號傳輸電纜是否脫落或損壞，檢查攝像機主機和攝像頭是否正常工作，如果上述設備出現故障，則需要及時更換備用部件并進行專業的維修。

針對第二種故障現象，應當優先考慮的是內窺鏡鏡子自身出現問題，比如各種電子軟鏡因為漏水，液體進入CCD，造成CDD 底座腐蝕、嚴重時CCD 損壞、無圖像輸出。而硬鏡出現彎折變形、物鏡碎裂等問題時，也會造成無圖像故障。這些問題主要由于診察和手術治療中以及滅菌消毒中的不規范操作造成。例如，泌尿外科手術中使用鈥激光時，操作光纖不到位，擊穿了鏡子管路；硬鏡物鏡被高頻電刀電擊，或被動力系統工作部誤撞，造成物鏡碎裂；或者消毒滅菌時不慎摔碰造成損壞等。由于自身維修技術和設備等限制，出現上述故障的內窺鏡大多數需要外送專業的維修公司，費時費錢。所以，規范操作十分必要，對操作人員要定期進行嚴格的培訓和考核，以減少此類故障的發生。

2.2 內窺鏡故障

內窺鏡故障主要分為硬管內窺鏡故障和電子軟鏡故障兩大類。硬管內窺鏡因其結構和使用特性，故障現象主要以圖像性質改變呈現出來，表現有圖像暗淡、圖像模糊、圖像不全、部分為因外力因素造成鏡體明顯的變形、缺損等；電子軟鏡故障主要表現為漏水、水氣堵塞、角鈕虛位并彎曲角度不足、圖像偏暗等。

2.2.1 硬管內窺鏡故障

故障現象有圖像暗淡、圖像模糊、圖像不全、因外力因素造成鏡體明顯變形、缺損等，故障分析及處理措施如下：

（1）圖像暗淡。先檢查冷光源和光纖是否正常，如果冷光源燈泡累計使用時間已經到達500 h，光纖有明顯斷裂或有明顯暗點，都應及時更換。以上兩部件沒問題時，大多為內窺鏡導光束接頭受到污染發黑、發黃，解決方法是清洗內窺鏡傳像系統。

（2）圖像模糊。大多數情況下是因為長時間的使用，寶石保護玻璃磨損老化引起，有時也因為物鏡的密封性破壞造成，定期做好維護保養可以有效預防故障發生。

（3）圖像不全。此故障多數是因內窺鏡內部柱狀透鏡斷裂或崩邊等引起，而人為的摔碰、撞擊等是造成這種損害的主要原因，所在硬管內窺鏡的使用、運輸、消毒等過程中，需要輕拿輕放并做好保護措施。

（4）因外力因素造成鏡體明顯變形、缺損。此種故障相對嚴重，一般會并發上述3 種故障，甚至造成無圖像輸出。主要原因為：操作人員使用鈥激光、高頻電刀、動力系統等設備時不慎打傷物鏡，造成前端缺損；操作鏡子與鞘管連接時未對準位置，然后在調整視野或插拔時用力過猛，造成變形；消毒滅菌時不慎撞擊、摔碰亦可造成。因此，加強操作人員規范化培訓可以減少故障發生。

2.2.2 電子軟鏡故障

故障現象有漏水、水氣堵塞、角鈕虛位并彎曲角度不足、圖像偏暗等。故障分析及處理如下：

（1）漏水。電子軟鏡故障以漏水最為常見，泄漏點可出現在很多部位：彎曲橡皮處因老化、劃痕、戳刺等破損出現針孔漏水；插入管因老化、劃傷等破損出現漏水；鉗道管磨損、刺破漏水；角度旋鈕處密封圈老化漏水；按鈕老化破損漏水等[3]。最簡單有效的應對和處理方法是做好測漏，這樣可以及時發現漏水故障和漏水部位，停用鏡子并馬上進行維修，避免故障進一步擴大。

（2）水氣堵塞。水氣堵塞故障時有發生，特別以腸鏡為主。大多因為先端水氣噴嘴被污物堵塞引起，用正確的方法卸下噴嘴，裁剪細長X 光膠片，用X 光膠片拉扯穿過噴嘴數次來清除里面污物，有時還需要用水槍、氣槍對氣水管路進行沖洗數次。

（3）角鈕虛位并彎曲角度不足。因為長時間的使用，角度鋼絲會出現老化變松，牽拉位置變化，造成調節角度時，一開始旋轉角鈕沒有角度變化，出現虛位同時還會造成彎曲角度不足。不規范操作是此類故障發生的重要原因，如調節角度時用力過猛過快或角度到達限位后仍然強行調節，嚴重時會出現鋼絲斷開[4]。定期對操作人員開展規范化操作培訓和對鏡子進行維護保養是重要的預防應對方法。

（4）圖像偏暗。檢查冷光源的亮度、內鏡導光束情況、監視器亮度及對比度的設置。燈泡達到使用累計時間、導光束出現老化斷裂后需要及時更換，監視器亮度及對比度設置好后無需改變。

2.3 其他常見的配套設備和器械故障

（1）氣腹機故障，主要為壓力錯誤和流量不正確報警，前者是設備內部高低壓閥故障造成，更換壓力傳感器或更換受到油污染的隔膜墊后可以解決；后者是氣體流量傳感器出現偏差或損壞造成，可以對出現偏差的流量傳感器進行校準或更換新的流量傳感器來解決。

（2）動力系統故障，主要為輸出動力不足或無輸出故障，大多數是動力手柄內電機和傳動軸承老化磨損或手柄電纜線損壞造成的，做好消毒滅菌時的防護和定期的維護保養可以預防此類故障發生。

（3）高頻電刀故障，主要有腳踏開關無反應、連接線斷、電刀漏電等，做好定期維護檢測可以減少此類故障發生。

3 結束語

隨著醫療事業的不斷發展，內窺鏡設備系統越來越普及，其重要性不言而喻。工程師是設備的管理者和維護者，因此要努力學習內窺鏡設備的基本原理，仔細分析各種故障，然后快速、準確地解決故障，保證臨床科室順利開展診察和治療。