[转发]DINAMAP血压监视器分析与故障维修

张志清(山西省医疗器械研究所　太原市　030012)　　

美国CRITIKON公司于1976年推出全世界第一个采用振动法测量原理的自动无创血压监视器DINAMAP,并经临床验证为安全有效的测量方法,目前世界上已广泛采用振动法原理测量血压。

振动法测量血压的原理是:对绑在手臂上的袖带自动进行充气,到一定压力时(DINAMAP设定为170mmHg即22.7kPa)开始放气,当气压放到一定程度血流就能通过血管,且有一定的振动波,振动波通过气管传播到机器里的压力传感器,传感器能定时检测到所测袖带内的压力及波动,逐渐放气后,振动波越来越大,再放气由于袖带与手臂的接触越松,因此压力传感器所测的压力及波动越来越小,这一方法能对平均动脉压进行精确测量,对应于波动信号中幅值最大Amax的波动处的袖带压力即为平均动脉压,以此为基点,向前寻找Amax的判据比值Ks(DINAMAP取0.4)的波动点,这一点对应的压力即为收缩压,向后寻找Amax的判据Kd(DINAMAP取0.6)的波动点,这一点对应的压力即为舒张压。Ks,Kd判据常数是根据临床经验得出来的。振动法与柯氏音法测血压相比较,因去掉了电子拾音器而采用了气体压力传感器,其显著的优点是抗电磁场干扰能力强。

作者维修的DINAMAP血压监视器已在山西医科大学附属二院使用十几年,本仪器开机通电数码管显示忽亮忽灭的闪烁,不能正常工作,打开机壳检查后用示波器检测,发现其复位电路不断的复位工作,原因是直流电源输出带负载能力差,不断有杂波波动,使得复位电路比较器接电源采样的正输入端波动起伏,有只二极管的正端接在电源采样端,负端接在比较器的负输入端并和地之间并接一只大电容,故被比较的负输入端的放电时间常数很大,短时间电平基本维持不变,这样使得比较器的输出端不断变为低电平,比较器的输出端与P沟道场效应管的栅极相连,造成源、漏极分别与地和复位端连接的P沟道场效应管导通,复位端与地导通变为低电平时,引起CPU停止工作,数码管显示则由亮变灭,经反复检查电源电路的元件,查出+12V电源的整流桥内阻变大因而带负载能力差,更换整流桥后数码管显示亮灭闪烁现象消除,但机器的数码管由全显示8清0后,报警不断,然后由8到0反复交替显示,根据DINAMAP的技术说明书按下手动启动键,在收缩压、舒张压、平均动脉压、脉搏4个窗口分别显示出电源-12V、+12V、+5V、-5V的代表值依次应为51、145、128、135,这4个电源的代表值为典型值,数值误差不超过±3,代表值是由4组电源各自分压经模数转换后形成示值。经观察,在显示窗口代表+5V的数值仅为124且一直在波动,说明+5V电压不正常,用数字万用表检测电源板+5V的电压值是5.06V,而通过接线插座到主板上的电压值是4.91V左右,可见插座上有0.15V左右的压降,拔开直流电源接线插座发现插座芯氧化变黑,经刮干净后插上,开机通电自检工作正常。仪器进入充气测量状态后,袖带却打不足正常压力值170mmHg(22.7kPa),45s最大充气时间勉强充到140mmHg(18.7kPa)左右,然后气阀每阶梯放一次气,气泵就不断补气,不能继续往下测量,说明气路漏气。

经检查仪器气路发现气泵气室的两个逆止阀帘上积满了尘埃,擦洗干净后,安装就位,开机进入充气测量状态后,手臂绑好袖带充气正常,可以阶梯放气,但直至最后放完气也未测出血压值。将DINAMAP外接管路与血压计标准器,袖带及气球的气路接通后,将仪器设置到校准状态,显示出零点值后,对袖带手捏气球充气,进行仪器显示值和血压计标准器指针读数校对,因仪器原已有零点值,故仪器显示的压力值减去零点值应等于标准器指针读数,如仪器零点为15mmHg(2kPa),手捏气球压力充到标准器指针读数为200mmHg(26.7kPa)时,仪器显示值为215mmHg(28.7kPa),这一切校准后都正常,说明血压监视器的静态压力正常,然后对袖带进行敲打,模拟脉搏信号,对仪器的带通滤波器进行检查,其通频带为1～18Hz,用示波器监测经带通滤波后的动态压力波动很弱,经逐级检查,带通滤波器输入耦合电容变质,经更换后,开机仪器充足气后,对袖带挤压,仪器可以有效的等待来判断识别干扰,即当仪器阶梯放气时判断每个梯度的脉搏波,属于同频同幅的两个相邻脉搏波就搜索判定为正确血压信号,若有波幅不一,频率不等的干扰混入时,仪器就会等待判断将干扰去除,然后继续放气测量。

最后在手臂上绑好袖带,仪器充到170mmHg(22.7kPa)左右后放气,压力较高时每个梯度放气8mmHg(1067Pa)左右,当压力放气到较低时每个梯度放气3mmHg(400Pa)左右,直至最终检测出血压值和脉搏值。根据多次测量血压结果,发现袖带绑得过松或衣服穿的过厚,则仅能测出振幅最大时对应的压力即平均动脉压,而没有寻找到Ks、Kd判据幅值的收缩压、舒张压,这是因为在此情况下,压力传感器仅能测到几个较强的脉搏波,平均动脉压则是由3个最大振幅对应压力值的平均值测算出来的,而脉动压力波包络内的仅能测出几个最强波,故脉搏波太少的原因造成仅能测量出平均动脉压。袖带绑的过松造成测量误差的另一个现象是舒张压过高,这是因为放气过程中检测袖带内脉搏信号由强变弱时,由于袖带太松监测到的信号很弱而造成脉搏信号消失过快。因此在测量血压之前,要将袖带内的余气挤净,紧紧绑在手臂上,才能正确的测出血压信号.

谢谢老师