[转发]纽邦150型呼吸机的工作原理及其维修

纽邦150 型呼吸机是一种可用于成人、儿童、新生儿的多功能呼吸机。由于其结构紧凑、可移动、操作简单、功能多、应用范围广、易于维护等特点，深受临床医务人员的喜欢，在临床上有着大量的使用。我院就有不同时期购进的共6台机器在工作，另我院还有纽邦的100, 200两型呼吸机在使用中，它们在设计上、功能上都大同小异。早期的机器现已进人故障高发期，其维修保养是一项技术性要求较高、十分繁琐的工作。
纽邦 150 型呼吸机分类为一种电子控制的、带有间歇自主呼吸流量的气动呼吸机。可运行于容量控制、时间循环、恒定流量的呼吸模式，或运行于压力控制、时间循环、恒定流量的呼吸模式。共有7种基本工作方式:定容控制的辅助控制+叹息(ASSIST/CONTROL + SIGH)、辅助控制(ASSIST/CONTROL)、同步间歇机械通气(SIMV )、自主呼吸(SPONTANEOUS)，定压控制的自主呼吸(SPONTANEOUS)、同步间歇机械通气(S1MV Plateau)、辅助控制ASSIST/CONTROL Plateau)。

1 呼吸机的关键部件及控制模式

(1) 空氧混合器:控制氧浓度及调压，属于一种机械平衡调节装置。包括空气(50PSI) 和氧气(50PSI)两个输人端口、主气流输出端口、辅助控制气流输出端口，供应自主呼吸气流和辅助气流、连续气流端口，排出多余的气体来维持氧浓度、空气端口，供应用于气动控制线路的气流。
(2) 四个电磁线圈和四个气动控制阀门:电磁线圈由主板输出的电子信号控制，阀门受线圈控制。分别是:气流导向电磁线圈，控制主流量阀和自主呼吸流量阀、PEEP电磁线圈，控制PEEP/Ex-halation阀，PEEP/Exhalation阀控制呼吸末压和呼气驱动管压力、平台(Plateau)电磁线圈，控制平台阀，平台阀控制平台压或吸气峰值压、雾化电磁线圈，控制雾化器输出。
(3) 压力表组件:由压力表和触发杠杆机械组成。压力表的压力范围为9.8一11.8kPa，触发杠杆机构用于感应病人吸气要求。触发杠杆机构由光电池和设置触发水平的传动组件构成。当触发水平指示器如针状物通过光电池后，光柱被挡，此时的吸入压力等于触发水平设置，光柱的被挡被电子线路感应到并被认为是病人的吸气要求。
(4) 印刷电路板:包括电源板、CPU主板、显示板。
其他还有用于保护病人避免高气压伤害的机械压力安全装置;开和关受呼气驱动管压力控制的呼气阀;监视峰顶、平均、基础压力的压力传感器;用于警告临床医务人预设值的各种违例事件的内建的报警系统;陷水杯等等。
呼吸机的操作和维护保养，清楚了解其气路的控制和走向是关键。由于氧浓度、氧流量、吸气时间、呼吸频率并不影响气路的走向，它们仅是决定气流的量、质量、周期，在此不作深入分析。仅分析影响从空氧混合器到呼吸管道的各种条件和因素。
(5) 定容控制模式:其中的A/C+ S IGH,A /C, S1MV三种方式在气路上仅是提供的方式不同。
A/C十SIGH与A/C的不同之处在于A/C + SIGH在初始呼吸有一个1.5倍预设值的吸气时间，然后每隔100次又重复一次。在SIMV中其同步呼吸的计时是由呼吸频率决定的，仅在呼吸周期的后1/4窗日才感应病人的吸气要求，如有则提供一个呼吸，如没有，则在1/4窗口的末端提供呼吸，而A/C下每感应到一个病人吸气要求都会提供一个呼吸而不管呼吸频率的设置。以A/C为例分析其气路原理。
(6) 吸气阶段:高压的空气和氧气在空氧混合器混合，形成所需浓度的混合气体后，在吸气阶段，气流导向线圈接到打开的电子信号，线圈动作，送出气动信号到主流量阀，主流量阀打开后允许气流经过主流量阀管道进人主流量适配器，气流在这里提供给呼吸管道。同时自主呼吸流量阀接到线圈送出的另一个气动信号，阀门关闭。定容模式下，平台线圈和平台阀都关闭，气体在呼气端(EXH)和负载端(LOAD)之间流动。在每一个吸气时间段，PEEP线圈都接到一个电子信号，线圈‘动作后提供气动信号给PEEP/EXH阀，阀门的开启允许气体在供应端(S)和负载端(L)之间流动。
这样，从主流量适配器返回的气流经过平台阀进人PEEP/EXH阀后进人呼吸驱动管，管内建立起一个压力，呼气阀关闭，主气流流向病人。
(7) 呼气阶段:在呼气阶段的初始期，PEEP线圈的电信号关闭，线圈关闭，PEEP/EXH阀的气动信号消失，阀门关闭，阀内的气体仅在负载端(L)和呼气端(EXH)之间流动。如果PEEP设置于零，则没有气体从PEEP调整器进人PEEP文氏
管装置(一种流体流量测量装置)，呼气驱动管的气体流回PEEP/EXH阀，排出PEEP文氏管外。呼气驱动管的压力跌至零位，呼气阀打开，允许病人呼气。如果PEEP设置高于零，则经PEEP调整器调压后的气流流进PEEP文氏管后进人PEEP/EXH阀维持呼气驱动管的压力。呼气管的压力决定于PEEP设置，管内的压力关闭呼气阀，使其足于维持呼吸管道的PEEP压力。管道内的PEEP压力由压力表读出或显示呼气时的基础压。正常情况下PEEP压设置应一直低于吸气峰值压PIP.在呼气阶 段，自主呼吸流量阀打开，自主呼吸气流流向管道，大小由设置决定。
(8) 定压控制模式:其中的A/CP lateau和SIMV/Plateau两种方式如定容模式一样仅是方式不一样。定压模式的每一个呼吸的吸人压力通过吸人峰值压PIP设置限制，PEEP/EXH阀则控制呼气驱动管的压力，限制最大的吸人压力。定压模式的主流量与自主呼吸流量与定容模式的相似，区别主要在PIP和PEEP的设置。定压模式下PIP线圈和阀门打开，气体在供应端和负载端之间流动。

如设置PEEP值，在吸气阶段，PEEP线圈和阀门动作，允许气体在负载端与供应端之间流动。空氧混合器出来的空气(已调压25PSI) 经过PIP平台调整器调压后进人平台文氏管组件产生控制压力，流经PEEP/EXH阀后进人呼气驱动管产生压
力，此压力取决于PIP设置。这个时候进人呼吸管道的主气流受限于呼气阀，当呼吸管道的压力大于呼气驱动管的压力时，呼气阀部分打开，排出多余的气体，维持吸入峰值压PIP。在呼气阶段，PEEP线圈和阀门都关闭，气体在呼气端和负载端之间流动。从PEEP调整器过来的气体经文氏管后流进PEEP/EXH阀，多余的气体排出文氏管之外。通过调节PEEP压力调整器就可以获得呼气驱动管压力的增或减，也就是改变了呼气阀的压力和PEEP压力。如不 设 置 PEEP(置于零位)，其实线圈和阀门的动作与设置时相似。既然没有气体进人PEEP调整器，也就没有气体进人PEEP文氏管和PEEP/
EXH阀，在吸气周期的末端，呼气驱动管内的气体排出文氏管外，呼气驱动管的压力跌至零位，呼吸阀完全打开，允许病人呼气。这样也使呼吸管道和肺内压力跌至零位。
定压或定容的自主呼吸方式的气流进人呼吸管道是连续的，大小由自主呼吸流量阀的设置决定。如设置PEEP，则作用和控制与上述相似。

2 呼吸机的维修与保养

呼吸机是一台十分复杂的机器，由于涉及电子、机械、电机、材料等多学科，决定了其故障率也较高，其维修保养是一项技术性相对较高、任务繁重的工作，下面就其维修保养要点作一简介:

(1) 呼吸机内部和外部使用大量的硅橡胶管道
和材料，老化和变型是不可避免的事情，其发生故障的比例也最高，检修过程中应重点关注。特别在多年使用的机器上，高压管道老化破裂经常发生。如进行预处理，更换老化管道可有效降低故障率。我们使用国产硅橡胶高压管道代替，效果良好。管道发生故障的表现一般是低压报警，压力表压力为零或偏低。如听到明显的漏气声，重点应检查管道是否漏气。外部呼吸管道的接口因密封不好经常会漏气，如管道折叠或扭曲，表现为高低压同时报警。陷水杯和呼气阀是比较容易疏忽的地方，应仔细观察。在此重点提一下呼气阀，由上述分析知道，这是一个关键部件，其性能的好坏决定着整台呼吸机的性能，影响着供应病人气体的质量和数量，使用前应重点检查。故障表现一般为低压报警，或高低压同时报警，或不报警但气压偏低等。平时应经常拆开用清水或酒精轻轻清洗，以保持其清洁度和灵活度。
(2) 呼吸机内部有许多机械装置，其发生故障的比例也较高。使用过程中应严格避免过多的水汽进人内部循环，否则会造成空氧混合器、电磁线圈、阀门等失灵或损坏。如一台呼吸机哨子报警，但气道的压力正常，呼和吸的动作明显，空气和氧气压力正常。经询问知道，此机在一段长时间的使用后没经处理就人库，再用时出现故障。同时知道陷水杯处有大量的积水。明显此机是由于机器内部有大量水汽，造成空氧混合器机械平衡装置失灵或损坏引起。排干内部水汽后经过调节混合器的机械装置，故障排除。其他如电磁线圈、阀门故障等不一而足，在此不详述。
(3) 如使用空气压缩机，故障率也比较高。如调压器失灵或损坏、滤水杯堵塞、气压表堵塞、压缩机线圈局部短路、启动电容漏液或短路失容、内部阀片磨损等。更换压缩机时应先顺时针调整压力调整器(左)直到其完全关闭，然后再调节压力释放阀(右)符合压力要求(在绿区范围但不应过大，否则会损坏压缩机或减少压缩机寿命)，再调整压力调整器使压力达到53PSI(不输出流量的情况下)。应定期清洗机外滤网和空气泵进口滤网组件等。
(4) 操 作不规范或设置不当也是导致故障的一个重要原因。如触发水平设置偏高，导致呼吸频率失效等。在此不详述。
(5) 印刷电路板发生故障的概率较低。
(6) 如有条件，应根据说明书对氧浓度、控制压力、压力传感器、参考电压、报警系统等进行校正。