PB840呼吸机设备故障维修3例

引言

随着科学技术的快速发展，呼吸治疗逐渐成为一个专门的学科，呼吸机是该学科必备的设备，并且它作为抢救生命的“使者”被广泛应用于各大医院[1]。呼吸机是一种能代替、控制或改变人的正常生理呼吸、增加肺通气量、改善呼吸功能、减轻呼吸功消耗、节约心脏储备能力的装置[2]，它在现代临床医学急救、重症监护、麻醉、呼吸治疗等领域中已经成为不可或缺且极其关键的医疗器械。目前，应用于临床的呼吸机普遍功能强大完善且具有良好的人机交换界面，操作快捷简单，自检维修快速方便[3]。美国Puritan Bennett840（以下简称PB840）呼吸机便是这方面的代表[4-5]。了解和掌握呼吸机的结构原理及常见故障检修，对消除呼吸机隐患、迅速排除故障、延长呼吸机寿命、提高抢救成功率起到事半功倍的效果[6]。本文针对我院使用较多的PB840呼吸机的3例故障进行分析处理，并为以后的工作提供经验。

1　设备基本原理与结构

PB840呼吸机是一台适用于各年龄段的危重和亚危重患者进行呼吸支持治疗的高档呼吸机[7]。呼吸机由图形用户界面（Graphical User Interface，GUI）、呼吸输送系统（Breath Delivery Unit，BDU）即呼吸机主机部分、后备电源（Backup Power Source，BPS）系统以及空气压缩机部分组成。呼吸机仪器监视界面将监测得到的波形和数据与呼吸机使用参数设置值在该显示器上分开，使操作者对患者病情的评估分析观测直观、控制简捷[8]。PB840呼吸机的结构原理，见图1。

PB840 呼吸机具有多种不同的通气模式，其采用Dual View TM 双触摸屏人机界面，将呼吸机设置和患者检测参数分别显示。Sand Box TM 显示区域可对呼吸机设置参数进行设置预览，而Smart Alert TM 智能报警系统提供报警原因及解决的建议措施。PB840呼吸机具有独立双CPU控制：一个负责BDU，另一个负责GUI[9]。BDU的CPU根据相关设置对患者进行呼吸控制并核实，而GUI的CPU接受呼吸机参数设定值和报警设定值，并接受呼吸机及其与患者的相互影响，此外GUI的CPU还负责确认BDU的CPU是否工作正常，并防止单一故障导致控制和监护功能的同步瘫痪[3]。

PB840呼吸机还具有三级报警系统，通过报警设置区可直观便捷观察报警原因，储存有多个报警信息备查[10]。同时，PB840呼吸机具有3种自检功能：P0ST开机自检、SST快速自检、EST全面自检，便于校准维修。

PB840呼吸机提供多种系统日志供查询，包括系统诊断日志、系统信息日志、EST/SST诊断日志等。这些日志为呼吸机的维护和使用者提供了系统的状态和错误信息记录，方便及时了解、掌握呼吸机的工作状态和错误信息，便于故障的及时发现和排除。

2　故障分析

2.1　故障一

2.1.1　故障现象

呼吸机使用过程中突然黑屏、断电，加电重新开机，告警提示“Device Alert（设备故障）”，屏幕显示“System Error（系统错误）”，呼吸机处于无法使用状态。

2.1.2　故障分析与排除

根据告警提示怀疑是呼吸机硬件故障。PB840呼吸机的电路原理图，见图2。在处理硬件故障时，需要按照扩展自检（Extended Self-Test，EST）流程来进行呼吸机自检，以确定故障的硬件和故障原因。EST是在维修模式下由专业维修工程师使用专用测试管道（金标准测试回路）进行标定和测试，对呼吸机各个子系统的功能完整性进行检查[11]。全面检查气路（气体供应、比例阀、流量传感器、管路压力、安全阀、呼气阀、空压机）、存储器、安全阀系统、操作面板显示和CPU、数字和模拟电路、开关电源、模拟输出电路、流量及压力传感器以及其他构件，各个构件的详细组成可以参看电路原理图（图2）。

EST主要作为维修和间歇性故障后的性能测试[12]，一般流程为：打开呼吸机电源开关，听到“嘀嘀”提示音后按下呼吸机主机侧面的TEST键保持几秒钟时间，然后点击屏幕EST键开始EST的自检程序。系统会按照EST流程分步进行，操作者只需按照系统的提示进行相应的操作即可。

EST对呼吸机图形化用户单元、呼吸单元、密封性能、是否漏气、安全性能、传感器性能、电磁阀性能、电池性能等做全方位测试，能够及时发现呼吸机的故障点并进行自我修复，如果自我修复不成功则会发出告警提示，便于及时维修。

自检运行完成后，将最新自检结果替换旧的自检结果，然后退出EST，呼吸机自动重新启动，启动后呼吸机仍然有相同的告警提示处于无法使用的状态。进一步分析系统诊断日志，发现有如下的错误提示信息：“TEST/EVENT:Application OS Boot CODE: XP0129 TYPE: Failure NOTES:PC: 0x00000000 EV: 0 NMI: 0x01 ErrCode: 0x07”。查看代码手册代码“XP0129”的原因为GUI功能不正常，需要更换GUI CPU PCB板卡，将GUI CPU PCB板更换后，故障排除。2.1.3 故障小结

GUI CPU PCB的故障导致呼吸机无法正常工作，该故障可通过系统诊断日志判断出来，将GUI CPU PCB更换后故障恢复。

2.2　故障二

2.2.1　故障现象

呼吸机加电开机后有告警提示呼吸机功能异常，呼吸机处于无法正常工作状态。

2.2.2　故障分析与排除

根据故障现象，首先按照EST的自检流程进行呼吸机自检。呼吸机自检顺利完成后，呼吸机进入无故障可使用状态。为进一步排查故障原因，对呼吸机的系统诊断日志进行分析，发现有如下的错误日志：“TEST/EVENT: Bad O2 sensor OOR CODE: LB0028 TYPE: Alert NOTES: TASK 8 BD ErrCode: 0x8182”。

查看代码手册错误代码“LB0028”的原因为氧传感器读数超出了范围，可以采取的处理措施包括校准氧传感器或者更换氧传感器。对呼吸机进行EST操作，其中就包括对氧传感器的重新复位、校准。EST完成后，呼吸机恢复正常工作状态，可见正是氧传感器的故障导致呼吸机无法正常工作。

2.2.3　故障小结

氧传感器的临时性故障导致呼吸机产生告警并使呼吸机处于无法工作状态，对呼吸机进行EST操作，氧传感器校准后故障恢复。

2.3　故障三

2.3.1　故障现象

呼吸机加电开机后，用手接触触摸屏反应迟钝，甚至没有反应，无法顺畅调整呼吸参数，呼吸机无任何异常报警。

2.3.2　故障分析

出现该故障后应该首先判断可能出现故障的部位，经观察判断是触摸屏的问题。PB840呼吸机的触摸屏电路原理图，见图3。根据PB840呼吸机触摸屏的工作原理以及电路原理图可知，触摸屏有问题的话一般有两种可能性：第一是光电发射、接收电路工作异常，或者是接收二极管反应迟钝、不灵或损坏；第二是触摸屏外框灰尘过多或者电路灰尘过多导致红外发射和接收二极管之间有光路阻断[13]。如果是第一个原因的话就要具体判断到底是发射电路问题还是接收电路问题，再根据故障电路的情况更换相应的硬件[14]。如果是因为灰尘过多造成的触摸屏问题，则只需要擦拭触摸屏和触摸屏电路就可解决。

2.3.3　故障排除

处理该故障首先从最简单的原因开始着手。首先用棉棒蘸无水酒精擦拭屏幕的表面窗口，再使用半干的抹布清洁屏幕的周围，如果故障仍未恢复，则将GUI屏全部拆卸，将GUI背面所有线路板拆卸下来，露出内屏幕四周的红外发光二级管和接收管矩阵。先用细毛刷蘸无水酒精擦，再用半干抹布擦拭，晾干后将GUI电路板恢复原样。这些措施完成后，发现触摸屏故障恢复。可见正是灰尘过多导致触摸屏的工作异常。

2.3.4　故障小结

触摸屏异常的故障原因一般有两个：一是电路问题，二是灰尘或者污垢引起的问题。我们在处理这类故障时，应该首先从可能性最大、最容易处理的原因入手进行故障的排除。本次故障在擦拭清除了灰尘污垢之后就恢复了，最大限度的节省了人力、物力。因此，本次故障也提示我们在平时的操作维护中要注意保持机器清洁，工作环境整洁[15]。

3　讨论

PB840呼吸机有比较完善的自检、自恢复机制，在日常使用中遇到告警或故障无法使用的情况时，应该首先想到使用呼吸机提供的EST自检功能进行故障的定位和相关部件的复位。同时应该结合PB840呼吸机提供的日志功能，通过查询日志获得机器的错误代码和相关的事件记录，对故障的准确定位往往起到非常关键的作用。我们在处理PB840呼吸机故障时，应该根据故障现象，从可能性最大、最容易处理的原因入手进行处理，往往能够起到节省人力、物力的效果[16]。同时，日常维护中要注意定期擦拭屏幕，定期清洗过滤海绵，保持呼吸机良好的工作环境，这些措施对降低呼吸机故障率保障呼吸机稳定运行起到非常重要的作用。

[参考文献]

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