生命维持设备的维修技术

三、生命维持设备的维修技术

（一）生命维持设备结构组成的共同特征

人体生命维持是医学和医疗器械重点关注的领域之一，其涉及人体呼吸循环、血液循环、代谢循环等人体基本循环的替代，相应的医疗设备包括人工呼吸机、人工心肺机、人工肾（血透机）、人工肝等。各种生命维持医疗设备具有不同的工作原理与结构，但它们结构的组成部件与系统模块却具有主要的共同特征，因此设备故障与维修的重点也主要体现在如下方面：

1.动力驱动系统

人工呼吸机：压缩气泵、电机风扇、电机活塞等。

人工心肺机：血泵（离心泵、滚柱泵等）。

血透机：血泵、配液泵、脱水泵、除气泵、平衡容积泵等。

人工肝：血泵、供液泵等。

2.管路系统　无论是气体工作的呼吸机，还是液体工作的血透机，抑或气液共同工作的人工心肺机，其结构的一个主要组成部分就是管路，包括气管和输液管。这些管路系统实际都包括塑料管、金属管、电磁阀、调节阀、方向阀、安全阀、接头、密封等典型部件。

3.加热系统　主要是热交换器、加热器等部件，呼吸机、人工心肺机、血透机等均有加热系统。

4.传感检测部件　由于生命维持设备要求极高的安全性，因此基本上都配有先进的自动故障检测系统，其中主要的检测部件有：流量传感器、压力传感器、压力开关、温度计等，呼吸机还有漏血传感器等。

5.监控系统　由于安全与可靠性监控的需要，生命维持设备一般都配有单片机或微机控制系统，如日机装血液透析机配有负载控制和功能监测两个微机系统进行整机监控，此外还有一些驱动功能模块。

6.显示　当代先进的呼吸机与血透机应用了LCD液晶或CRT显示，有些简单的生命维持设备仍用LED显示或用仪表直接显示操作或参数。显示器的故障一般较少，这里不作详细讨论。

（二）血液透析机维修保养技术

下面以血液透析机为例说明生命维持设备主要故障常见的维修保养方法与特点：

1.血液透吸机的故障维修程序　由于当代大部分血液透析机都采用了先进的机器故障自诊断系统，因此设备出现故障时，基本可按显示器显示的警告信息或故障信息进行故障初步诊断，然后按照逻辑图或维修手册提供的故障查找单确定故障部位及采取维修措施，有的血透机在机器中直接给出了故障部位可能的原因及对应的处理步骤的信息，操作者或维修者可直接在显示屏上参考。

在部件维修过程中，当涉及部件更换时，则参考手册的更换程序，当涉及部件调整时，则要检测调整程序进行校正或调整，当需要维修时则按医疗设备常用维修方法并参考部件结构图和说明进行修复。程序归纳如图8－18所示。

2.主要部件与模块的故障模式

（1）驱动系统　电机故障、轴承损坏、密封漏、血泵盖松、泵头齿轮破损、活塞芯磨损、泵头的换向阀芯磨损、泵的电气控制故障（包括继电器、主电路板、驱动板等）；通常这些故障都进行部件或零件更换。无备件时有些零部件需修复，如电机轴磨损，电机驱动电路板故障。

（2）管路系统　连接管脱落、管道破损、接头密封烂、阀芯磨损或锈蚀、管道老化、过滤网堵塞等；这些故障除滤网有时可清洁处理、脱落管可重连外，其他一般作更换处理。

（3）加热系统　一般无加热器本身故障，可能故障由接线及主电路板引起。

（4）检测部件　温度计故障、传感器故障、电极故障、传感电路板故障等。这些故障若判断为测量偏差时，只需按要求重新校正，若判断为失效故障大多直接更换。

图8－18　血液透析机一般故障处理程序框图

（5）监控系统　主电路板故障、副电路板（功能板）故障、接线故障等。电路板故障一般整块更换，有些医院有先进的电路板维修仪器及技术力量时，为了节约成本或紧急修理时也可进行修复处理。接线故障可进行直接修复。

3.日常维护保养方法　血透机是一种替代人体肾主要功能的装置，其使用的安全、可靠性非常重要，这种安全性实际上取决于设备的日常维护保养。如本书前面所论述，医疗设备的维护保养重点在于设备的日常点检和测试。

（1）主要日常检查保养

①治疗前的检查

a.检查接地。

b.检查自诊程序结束后有无报警。

c.检查透析液浓度是否正常。

②治疗过程中的检查

a.透析液压力与TMP值是否有显示及与平常是否有大的偏离。

b.检查浓度是否偏离平常的值。

c.检查各部分管路及泵是否有泄露。

d.检查机器与平时正常状态的声音与气味是否不同。

③治疗后的检查清洁

a.如果透析中发现异常，应立即处理，以便下一次治疗正常。

b.检查管路和整机气味是否异常。

c.彻底清洁机器外表面。

（2）定期维修（检查更换部件与清洁）：血透机有些部件需要定期检查与更换。检查周期应短于定期更换的周期，若检查发现有问题，则即使未到故障期也必须更换。当然这也要根据我国国情及医院的情况而定，若为节省成本或无备件的情况下，有的医院也会在更换时发现不了问题的情况下，继续使用该部件，当然这是不符合预防维修理念的做法。表8－3是日机装DBB－26机型的部分要求定期检查与更换的部件表。

表8－3　日机装DBB－26部分要求定期检查与更换部件表

此外设备的内部定期清洁也很重要，据报道，有医院每个月对血透机清洁两次电路板、过滤芯/网等机器内部，明显减少了故障发生。这对空气质量不良的我国医院尤其重要。

（3）定期检测调整　其实，从预防维修系统的理论出发，医疗器械的检测也属于设备预防维修的范畴，它是设备的状态监测与故障诊断手段之一，也可理解为是设备日常检查中的专项点检。

血透机中有许多检测部件，它们的定期检定对保证设备的安全性与性能稳定至关重要。一般透析液浓度电极、漏血检测器、温度计、温度传感器、压力传感器、流量传感器、气泡检测装置等都需至少每1500h校验调整一次。

下面是NIPRO SURDIAL单人血透机液压传感器的检测调整步骤（图8－19）：

图8－19　NIPRO SURDIAL血透机液压传感器检测调整图

（1）准备以下工具

·压力表（校正好的）

·注射器

·三通

·管（内径φ4mm左右）

·精密一字形螺丝刀

·止血钳

（2）拆下操作部左上面板及内部电器箱左板。确认液压传感器组件。

·PD－PCB：液压传感器电路板

·PD－PCB：液压传感器组件

（3）打开装置电源。

（4）打开DIALYSIS开关，设定为透析待机程序。

（5）解除设定的保护。看维修程序7画面，将MAINTENANCE MODE FREE设定ON将显示的偏差值设定为0mmHg，用维修程序6将D.PRESS OFFSET设定为0mmHg。

（6）偏差值最后再次输入，应将其值记录下。

（7）显示液压值。用透析画面或维修程序1画面可以确认。

（8）用止血钳夹住液压传感器。另一侧连接注射器及压力表。

（9）压力表的值调整为0mmHg（向大气开放）。旋转VR701使画面显示值成为0mmHg。

（10）用注射器加压，使压力表的值到达300mmHg。此时调VR702使画面显示值到达300mmHg。

4.血透机故障维修实例　下面列举两个实例，说明如何分析检查故障及排除故障的方法。

实例一　DBB—22B单人用血液透析机光耦/电磁阀故障排除

DBB—22B透析机是日本日机装株式会社新产品，该机内部功能的控制回路均采用微机控制。它具有高精度的超滤定量控制系统；钠注入机构；OK监视器。设有血液负压、漏血、气泡检测等报警。具有各种自检功能，能进行重碳酸盐、醋酸盐和钠溶液的三液透析。该机在使用中出现几例报警故障，现介绍如下：

故障现象1　水压报警，透析液流量显示为零，血泵不转。

分析及排除　该机供水是靠水处理机自动供给，水压为0.05MPa以下时，即发生报警。首先检查供水压力表显示正常，再检查机器进水电磁阀SV₁没有开启。测电磁阀线圈电压0伏。该电磁阀工作电压为直流100V，受控于PCB（AC）电路板（该电路板位于机器后端最下面）。测量电路板输出端电压100V正常，拔下电磁阀插接头发现有锈迹，用无水乙醇清洗烘干，电磁阀工作正常，报警解除，透析液流量显示500正常。接着为病人进行透析，设定血泵转速，按下血泵运转键又出现血泵不转故障。此血泵工作电压为直流24V，受控于PCB（AC）电路板，打开机器右侧盖板，拆开血泵电源插头测电压无24V，测电机电阻正常，判定电机未坏。该电机受PCB（AC）电路板K₁₉继电器控制，K₁₉的吸合电压受K₇控制，通电发现两只继电器不吸合。查K₇的吸合电压来自光耦PC₅，更换一只同型号光耦，K₇、K₁₉吸合血泵运转正常。

故障现象2　透析中透析液压无显示，与静脉压交替报警。

分析及排除　透析液压无显示说明已超出设定值，报警信号取自压力检出器，透析液通过复式泵流向透析器再由管道流向电磁阀SV₃排出机外。检查上下限设定值正常，测量压力检出器、复式泵及管路无异常，拔下电磁阀电源插头测线圈电阻无限大，拆开电磁阀发现线圈引线烧断，重新焊接、绝缘处理，开机电磁阀开启正常，故障排除。

静脉压报警是靠静脉压传感器检测。静脉压指示值超过静脉压自动设定报警幅度则报警。首先检查设定值正常，检查血液管路没有堵塞、折弯、被压现象，最后检查静脉压传感器，发现里面有血迹，可能是静脉回血管路不畅引起压力升高，用无水乙醇清洗烘干，重新设定静脉压传感器报警点，开机运行正常。

实例二　NIPRO SURDIAL血液透析机透析液流量及电导率故障

日本NIPRO公司生产的SURDIAL血液透析机是在NCU－10系列机型上的升级，采用容量除水控制原理，摒弃了NCU－10型的缺点，具有配液速度快，除水量精确、故障率低等优点。

故障现象　在透析液准备状态稳定时，电导度升到15.0mS/cm，自动旁通，发生E₂₀“透析液电导度上限”报警，并且在短时间内恢复到14.5mS/cm。此过程不间断重复进行，无法正常透析。

分析处理　首先，将机器进行充分的酸洗，用50％的乙醇溶液浸泡90min，再进行40min的水洗。接上配制准确的A、B原液进行透析液的配制，待状态稳定后抽取透析液做K＋、Na^＋离子检测。然后模拟正常透析状态，在发生E₂₀报警和报警恢复两分钟后，分别抽取透析液做K_＋、Na_＋离子检测。结果显示三个样品基本无差别。说明机器本身的配液控制循环系统无故障，只是显示浓度过高造成报警发生。进入维修方式7，将数据保护解除，再进入维修方式5第9项（校正电导率值），将其调整为与当前检测数据一致。回到维修方式7第25项，将ON转变为OFF，把数据保护起来。重新恢复工作，一切正常。

这一故障维修实例就是对透析液电导率传感器的检测校正，这种传感器测量漂移在生命维持装置中是经常发生的典型故障。

思考题

1.医疗设备电气维修的常用主要工具有哪些？各有何用处？

2.医疗设备电气故障诊断的一般原则和基本方法各是什么？

3.数字电路与模拟电路的故障诊断各有哪些常用方法？

4.试分别论述医疗设备机械故障诊断与机械零件修复的常用方法。

5.医疗设备电气维修的应急处理技术有哪些？

6.请说明一般医疗设备电气故障排除的基本程序。

7.医疗设备电气“元件级”故障与“板级”故障的维修有何不同？

8.临床检验仪器的维修有何特点？

9.生命维持类医疗设备的故障有何基本特点？试用图表示血液透析机故障的一般处理程序。