[转帖]美国PB840呼吸机气路原理及故障分析

美国PB840呼吸机气路原理及故障分析
郑骏，王吉呜
(浙江大学医学院附属第一医院，浙江杭州310003)
(中图分类号】1lf777 (文献标识码】B (文章编号】1002—2376(2O07)07—0053—02
[摘要]本文通过对PB840呼吸机气路结构和原理的详细剖析及介绍，从原理上，分析了PB840常会产生的若干气路故障，并提供了故障解决方案。
[关键词]PB840；气路原理；分析
0 引言
PB840是美国万灵科(Puritan Bennett)公司1998年推出的旗舰级的高端呼吸机。这款机器的性能优越，使用范围广泛(可对500g的婴儿进行正常通气)，已在国内获得较好的认可，并占有一定的高端呼吸机市场。虽然，这款机器推出市场将近1O年，但是PB公司通过对机器软件的不断升级，使该机器保持很好的优势。目前，可选配的软件有：PAV+ (压力辅助通气)、BiLevel、(双水平呼吸)Volume Ventilation Plus、Tube Compensation(插管补偿)、NeoMode(新生儿模式)。
呼吸机作为重症监护室的极为重要的生命支持系统，在安全性和可靠性上的要求极为严格。呼吸机的使用率也是十分高的医疗产品。我院ICU共有呼吸机26台，使用率高达95％，相当于每台呼吸机每天工作23 h。在这种高强度的使用频率下，呼吸机的故障率也会不同程度的提高。PB840的整个电路多为多层板设计，并采用了大量的贴片元器件。因此，对电路板的维修，难度较高。但该机的气路部分，设计的比较经典。并且在日常维修中，我们发现，机器几乎70％以上的故障出现在气路部分。因此，通过对该机气路部分的研究和学习，将很大程度上的帮助我们提高对呼吸机的维修和故
障恢复水平。
1 气路原理及故障分析
1．1 吸人单元
图1所示的是NPB840的吸人单元的示意图。
空气通过空气过滤芯 和F4，再经过压力调节阀REG2后，到达流量传感器Q2；氧气通过氧气过滤芯F1、F3、 ，再经过压力调节阀GEG1，到达流量传感器Q1。随后，空气和氧气分别经过比例电磁阀PSOL2和PSOL1后，在Os处混合成固定比例的空氧混合气体。空氧混合器在经过吸人过滤器的过滤后，进人病人回路。

单元功能分析：sV是安全阀。当呼吸机工作不正常时，例如：开机自检(POST)、掉电、空氧气源故障、机器软硬件故障，为保证病人通气安全，将自动打开，使病人回路直接通向大气，避免窒息事故的发生。CV2和CV4为开关电磁阀。可对气泵和中央供气进行空气气源的选择性转换。
Fl～F5能有效地滤除气体中的灰尘等杂质。WT1则有效地过滤了气体中的水气，从而起到对流量传感器和比例电磁阀的保护作用。REG具有降低压力的作用，通常把输入的35～100 PSI的气体减小到9～12PSI。这对气体的精度和安全性起到重要的保障作用。流量传感器和PSOL阀相互协调作用，组成了呼吸机高精度的空氧混合器。特别指出的是PSOL的设计，它得益于美国产战斗机的喷油控制技术。SOL1是校零电磁阀，机器在工作状态SOL1将定时打开，进行吸入压力传感器P1的校正以及吸入压力的检测。OS为氧电池，实现对氧浓度的实时检测。PA为大气压校零压力传感器。
故障举例：Q1、Q2两个流量传感器是840的易损害部件之一。通常与气路中杂质和水气含量过高和过度连续使用有关。SOL1由于其设计位置在下，因此也容易被积水所堵塞， 引起device alert。
夏季由于空气湿度高，更容易产生积水。
1．2 病人回路与呼出单元
图2所示的NPB840的病人回路和呼出单元。
混合气体进入病人回路以后，经过湿化器(Humid—ifier)的加热和湿化作用，进入病人气道。病人在呼气相，呼出气体通过呼出过滤器 (EXPIR TO—RY r~_LTER)，再通过呼出流量传感器Q3，最后经过主动呼气阀EV，排除体外。PE为呼气压力传感器，通过电磁阀SOL2的定时打开，实现对呼出气体动态压力的检测。

故障例举：湿化加热器的水位过高，有可能导致回路积水过多。这时，误操作甚至会使得水倒灌入比例电磁阀等核心部件。积水杯和呼出过滤器等位置的密封不良，将导致回路产生漏气，直接影响病人呼吸。回路杂质和水气也可能导致流量传感器Q3故障。
提示：流量传感器故障通常导致较高的维修费用。在EST发现FlowsensorFailed的情况之下，可将机器放置一段时间，等待水气蒸发后，再对Flowsensor进行定标。通过后再进行EST。这种排除故障的方法，笔者通过多次实践，也有一定的成功率。
1．3 压缩泵单元
图3所示的是NPB840的压缩泵单元。M／C为马达和压缩单元，是空压机的核心的部件。F12为空压机的进气过滤器。RV为压力调节阀，当泵的压力高于36PSI时，放出多余气体。HE为热交换装置，有助于气体中水份的排除。WT2为排水装置。WT2中的水位上升到一定位置，水自动排出到HB。F13为类似F12的空气过滤器，也具有对干燥棒DRYER的降噪作用。SOL3为电磁阀，保证储器罐Accumulator中的气体不会回流到Dryer。FIO为空气过滤器。PC为泵的压力检测装置。



功能分析：F12、Ft0、F13均是为保证气体的纯净度而设计的过滤器。当气泵产生的气体压力过高，RV打开放出多余的高压气体。HE的设计将有效的使空气排除水份，并通过排水阀WT2排出。
HE为储器罐，起到缓冲和存储压缩空气的作用。
故障例举：sF为250小时更换件。过长时间使用使得sF过脏，气阻增大。最后引起泵过热而停止工作。泵内有个单项塑料气罐，一旦破损，导致压力不足。而泵长时间工作，会过热保护。再BDU上有一个泵的保护开关。按下重启泵后，可恢复工作。
2 总结
NPB840良好的性能，受到医护工作者的喜爱。
然而，长时间的使用，使得PB840故障频繁发生。通过对气路的构造的灵活运用，可以分析判断气路故障的情况，并作出合理的处理。再次，如果我们平时做好对呼吸机的PM工作，将使机器能很大程度的延长使用寿命，降低维修费用。
[参考文献]
[1]NPB840 Ventilator Service Manu，American，2OO4．8．
[2]李振华等．PB一840呼吸机技术特点透析[J]．医疗装备，2OO3．3．

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