呼吸支持系統(tǒng)的檢測分析

時間：2013-12-13作者：上?；擞?qū)崢I(yè)有限公司瀏覽：63

一 呼吸支持系統(tǒng)的構成與風險容忍度
    呼吸支持系統(tǒng)主要由供氧系統(tǒng)、壓縮空氣系統(tǒng)和它們的共同終端呼吸機三個設備子系統(tǒng)構成。呼吸支持系統(tǒng)和患者共同構成一個完整的呼吸系統(tǒng)。由于三個設備子系統(tǒng)模塊較多，易受多種情況干擾，整個系統(tǒng)顯得相對脆弱。而呼吸支持系統(tǒng)主要針對危重病人，不允許過高的故障率。因此，整理和分析這一系統(tǒng)的風險點，針對不同情況采取不同預防性檢測對策，有效降低整個系統(tǒng)的風險顯得非常重要。
    1.呼吸支持系統(tǒng)的作用與風險點
    呼吸支持系統(tǒng)能維持、控制和改善人的正常生理呼吸，增加肺通氣量，改善呼吸功能，減輕呼吸功消耗，節(jié)約心臟儲備能力，是一套幫助危重患者、麻醉患者和呼吸功能不全的患者維持生命的重要醫(yī)療設備。呼吸支持系統(tǒng)的**設備是呼吸機。呼吸機是針對呼吸功能不全的患者，用人工的方法進行肺部通氣的一種醫(yī)療設備。它可以按照臨床醫(yī)師的需要將一定比例氧氣與空氣的混合氣體以一定頻率送入患者肺內(nèi)，并將其肺內(nèi)的二氧化碳廢氣同步排出，以幫助完成血氣交換。呼吸支持系統(tǒng)是針對危重患者、呼吸功能不全患者的生命支持系統(tǒng)，它的任何重大故障都可能威脅到患者的生命。呼吸支持系統(tǒng)的風險包括設備風險、操作風險、感染風險、環(huán)境風險等等，這里主要討論設備本身的風險點和預防性檢測。
    2.降低呼吸支持系統(tǒng)風險的可能性
    據(jù)相關統(tǒng)計資料顯示，在呼吸支持系統(tǒng)中，氣源部分的故障占了較大比例，約占整個系統(tǒng)全部故障的30%.這部分的故障一般都有一個漸變的過程，只要及時觀察、檢測和維護，一般都有可能提前處理。故障比占*二位的是氣道壓力下限**標造成呼吸機報警。這部分約占系統(tǒng)全部故障的20%左右。氣道壓力下限**標的原因主要是呼吸機部分的各種管道和部件漏氣。這部分故障也是可以通過及時的觀察與檢測避免的。以上這兩部分的故障已占到了全部故障的一半左右，可見如果能及時合理地檢測整個系統(tǒng)關鍵部位，系統(tǒng)的故障率就會大大下降。這對降低患者的臨床風險會十分有效。
    二 壓縮空氣系統(tǒng)的構成與檢測
    呼吸支持系統(tǒng)由壓縮空氣、供氧和呼吸機三個子系統(tǒng)組成，我們對整個系統(tǒng)的風險點檢測也按這三個子系統(tǒng)來分析。首先看壓縮空氣系統(tǒng)。這一系統(tǒng)主要由進氣口、進氣過濾器、壓縮機、后冷器、儲氣罐、干燥機、后級過濾器、后級減壓閥、氣體管道及氣體終端等部件構成。壓縮空氣系統(tǒng)主要指標有兩個，**個是空氣的壓力，*二個是空氣的質(zhì)量。其中空氣的壓力除故障外還和負載大小有關。當負載大于壓縮空氣系統(tǒng)的較大輸出流量時，即使沒有故障，壓力也會無可避免地下降。
    1.壓縮空氣壓力的檢測
    在使用呼吸機前，應先用壓力計檢測壓縮空氣出氣端的壓力。正常的壓力值為0.28~0.55MPa.如壓力過低，應首先檢查：接入設備是否過多，或**過設計負載；空氣壓縮機工作是否正常；進氣口和各過濾器是否堵塞；露點溫度是否夠低，排水是否充分。尤其在冬季，如果露點溫度太高，室外管道中可能出現(xiàn)冷凝水并結冰堵塞管道；包括氣源設備，所有連接管道接口及焊接處是否有漏氣。管道泄漏是醫(yī)院壓縮空氣系統(tǒng)的常見問題，也是有些醫(yī)院按計算流量對設備選型還是感到流量不足、壓降大的主要原因。如壓力過高，則應首先檢查：減壓閥是否損壞和調(diào)整是否適度；空氣壓縮機壓力設定范圍是否恰當；空氣壓縮機控制電路是否出現(xiàn)故障。
    2.壓縮空氣質(zhì)量的檢測
    壓縮空氣質(zhì)量的保證首先要依靠先期的合理設計與施工，其次才是日常的檢測。首先是進氣口的位置要安全、合理，不能靠近任何污染源，不能和負壓吸引的出氣口設計在一起。較好設置在樓頂之上，進口向下，并設有濾網(wǎng)和進氣過濾器，以保證進氣盡可能清潔。同時，應盡量考慮對進氣處的空氣進行檢測，如安裝一氧化碳檢測儀，確保進氣口的空氣質(zhì)量?？諝鈮嚎s機必須有備份，同時盡量選用無油壓縮機，從根本上減少設備運行和維修時對壓縮空氣產(chǎn)生的油污染。
    壓縮空氣的輸送管道應選用醫(yī)用脫脂銅管。醫(yī)用銅管耐高溫、抗腐蝕性好，易于焊接，且焊接處可靠，可以有效防止氣體泄漏。在焊接中，醫(yī)用銅管出現(xiàn)焊接顆粒的機會也比較低，可以大大降低焊接處氧化顆粒進入系統(tǒng)終端設備的機會。后冷器盡量使用單獨的冷卻風扇，確保對壓縮機排出空氣的冷卻效果。壓縮空氣的溫度降得越低，空氣析出的冷凝水就越多，壓縮空氣中的含水量也就相應的越少，這也減輕了干燥機的負擔，保證壓縮空氣的質(zhì)量。
    應盡量采用吸附式干燥機。冷凍式干燥機（后面簡稱冷干機）露點溫度只能達到+3°C，且冷干機在負載較低時（**20%設計負載）露點溫度急劇上升，可能會造成管道出現(xiàn)冷凝水。而吸附式干燥機（后面簡稱吸干機）露點溫度較低可做到-60°C，能有效降低壓縮空氣中的含水量。含水量過高會導致細菌繁殖、管道氧化和冬季的結冰堵塞。如果系統(tǒng)設計合理，維護及時，在沒有突發(fā)事件的情況下空氣質(zhì)量是有**的。日常檢測主要是檢查空氣過濾器是否需要更換濾芯和一氧化碳測試儀是否報警。
    3.集成系統(tǒng)
    目前有些廠商已用系統(tǒng)集成的方式將整個壓縮空氣系統(tǒng)做成一體（也稱撬裝式）.如我院正在使用的必康美德2HP無油渦旋式醫(yī)用壓縮空氣機組，整個系統(tǒng)的進氣過濾器、空氣壓縮機、后冷器、吸附式干燥機、過濾系統(tǒng)、安全閥都做了雙套配置，并和儲氣罐集成為一體，當一套系統(tǒng)出現(xiàn)故障時會自動切換到另一套，同時報警提醒。
    這個機組配有一氧化碳監(jiān)測儀和含陶瓷傳感器的露點監(jiān)測儀，以及一套電氣控制系統(tǒng)。電氣控制系統(tǒng)內(nèi)電器元件也做了冗余設計和瞬時斷電恢復設計，在電器元件單點故障或醫(yī)院電源切換瞬時掉電時可以保證系統(tǒng)供氣。系統(tǒng)中過濾器都帶有濾芯更換顯示裝置，到達維護時間會自動提示。露點在正常較大負荷情況下可達-12℃。日常巡檢主要是每日觀察露點值和自動排水閥及手動排水閥的排水情況，每周檢查安全閥和過濾器狀態(tài)。集成系統(tǒng)會有效提高系統(tǒng)的安全性，降低故障率，減輕維護工程師的工作量。
    三 供氧系統(tǒng)的構成和檢測
    供氧系統(tǒng)一般由液氧罐、氣化器、分氣缸、調(diào)壓器、匯流排、病區(qū)調(diào)壓器和氣體終端構成。其中液氧罐一般要求兩個以上，以備液氧不足時切換。匯流排接備用的氧氣瓶組，作為液氧系統(tǒng)出現(xiàn)故障時的應急備用氣源。在管路出現(xiàn)故障時氧氣瓶可供現(xiàn)場使用。和壓縮空氣一樣，供氧系統(tǒng)的檢測也主要是系統(tǒng)壓力和氣體質(zhì)量兩個指標的檢測。
    1.供氧系統(tǒng)壓力的檢測
    在使用呼吸機前應保證供氧端氧氣出口的壓力。檢測時用壓力計直接在出氣端檢測。呼吸機需要的正常值為0.28~0.55MPa.如壓力過高，應調(diào)整病區(qū)壓力調(diào)節(jié)器，同時檢查分氣缸的壓力。分氣缸的壓力一般不得**過8Kg，通常設定在4~6Kg即可。如氧氣終端壓力過低，應檢查：各壓力調(diào)節(jié)器壓力是否合適。如果**的調(diào)節(jié)器限壓過低，后面的壓力自然無法調(diào)高；分氣缸壓力是否合適。分氣缸的作用是把氣化后的氧氣分配到各路管線。如果各病區(qū)壓力都不夠，應首先檢查分氣缸的壓力是否過低；液氧罐液氧是否用完。用完應及時切換到備用設備上；終端負載是否**過設計能力。有些病區(qū)在大規(guī)模擴建后容易出現(xiàn)這種情況；管路是否有堵塞。這種情況很少出現(xiàn)，但要注意有時工程維修時會提前切斷管線。
    2.氧氣質(zhì)量的檢測
    一般醫(yī)療單位沒有檢測氧氣質(zhì)量的技術條件。對氧氣質(zhì)量的保證一般依靠對合格供氧單位的選擇。
    四 呼吸機的檢測
    呼吸機是整個系統(tǒng)的關鍵設備。統(tǒng)計資料顯示，系統(tǒng)60%以上的故障都發(fā)生在呼吸機內(nèi)部以及它和周邊的相應連接上。因此呼吸機應是系統(tǒng)檢測的重點。呼吸機的檢測可以分三個層次：**層是設備自檢。自檢能過，基本上設備就可以正常運行；*二層是報警系統(tǒng)檢測。報警系統(tǒng)正常，則在設備運行不正常時就可及時提示操作人員處理；*三層是精度檢測。精度檢測主要是測定設備指示的數(shù)據(jù)是否準確。這需要專業(yè)人員用專業(yè)的檢測設備檢測。
    1.呼吸機的自檢
    呼吸機的自檢程序各不相同。這里以我院主流的PB-840呼吸機為例說明。
    PB-840呼吸機的自檢可分三個層次：**層是通電自檢（POST）；*二層是快速自檢（SST）；*三層是擴展自檢（EST）.下面分別說明。
    （1）PB-840呼吸機的通電自檢
    POST通電自檢是呼吸機自動對本身的電路系統(tǒng)正常與否的一種檢查。這種自檢不需要操作者參與。通電自檢時呼吸機的各個微處理器分別自檢，從軟件內(nèi)核開始，然后是與軟件相關的硬件，最后是其他硬件。各處理器自檢完成后將結果報至主處理器。在無故障的情況下整個過程不**過10s.自檢過程中不會對病人通氣，呼吸機比例閥關閉，呼氣閥和安全閥打開，病人直接呼吸房間內(nèi)的空氣。
    如自檢不能通過，或自檢過程**過10s，系統(tǒng)報警，呼吸機不能供病人使用。如通電自檢通過，說明電路系統(tǒng)無故障，可以放心地給病人接上呼吸機。通電自檢不檢查氣路系統(tǒng)。此后如有故障應首先懷疑氣路系統(tǒng)。通電自檢在每次開機或掉電**過5min后自動開始。
    （2）PB-840呼吸機的快速自檢
    SST快速自檢程序主要檢測呼吸機呼吸傳送部分的硬件，包括病人回路是否漏氣，壓力和流量傳感器是否正常，病人回路的順應性和阻力，以及過濾器的阻力。SST自檢絕不能連接病人，也不能連接人工肺。程序會提示操作者將連接病人的Y形口堵住或打開。
    操作時先打開呼吸機電源開關，進入正常工作狀態(tài)，然后在開始屏幕中觸摸“SST”鍵，并在5s內(nèi)按呼吸機側板處的TEST鍵。這時會出現(xiàn)SST設置屏幕，提示選擇病人回路和濕化器類型，按ACCEPT鍵確認就可以開始測試。
    SST自檢需要操作者少量參與，操作者可按屏幕上的提示操作。自檢過程大約需要3min.自檢結束后屏幕上會出現(xiàn)自檢結果。如果自檢通過，可選擇EXIT　SST進入正常通氣。如果報警可選擇RESTARTSST重新自檢，不能確保無害時不能給病人連接。如果顯示自檢失敗則需要專業(yè)人員檢查，不能給病人使用。每15天，或每次更換病人、更換管路配套時都應做一次SST自檢。
    （3）PB-840呼吸機的擴展自檢
    840呼吸機在POST和SST自檢失敗的情況下需要進入EST擴展自檢。840呼吸機的擴展自檢是一種全面自檢，檢測內(nèi)容包括氣路、儲存器、安全系統(tǒng)、面板顯示和控制器、數(shù)字和模擬電路、電源、模擬輸出電路、傳感器以及其它選購件。檢測時需要接好氣源、電源，進入維修模式。然后按提示操作。
    EST主要供專業(yè)維修人員使用，即使設備無故障也應每半年由設備提供商的專業(yè)維修人員做一次EST自檢。每次自檢約需要15min.4.2呼吸機報警系統(tǒng)檢測呼吸自檢通過，表示呼吸機在開始運行時處于正常狀態(tài)。但有些故障是在運行過程中出現(xiàn)的，這就需要有效運行報警系統(tǒng)，以確保出現(xiàn)故障時能實時提示操作人員處理。
    2.為保證報警系統(tǒng)的有效性，需要周期性地對報警系統(tǒng)檢測。
    一般可以以三個月為一個檢測周期。在這方面**總醫(yī)院和江蘇省人民醫(yī)院等都提出過簡單實用的檢測方法。
    （1）電源報警檢測
    呼吸機大多有內(nèi)部電源，檢測時可拔去電源插頭，這時呼吸機應能繼續(xù)正常工作，同時顯示外接電源失去，內(nèi)部電源啟動。如果內(nèi)部電源指示燈不亮，或內(nèi)部電源有故障，呼吸機會工作不穩(wěn)定，甚至不工作。這時應有電源報警顯示。
    （2）呼吸機氣源報警檢測
    呼吸機接入的氧氣和壓縮空氣的壓力正常值都應在0.28~0.55MPa之間。當壓力**0.2MPa時呼吸機應有氣源故障報警?？煞謩e調(diào)整或關掉氧氣、壓縮空氣的氣源以測試報警情況。
    （3）呼吸機氣路壓力**過上限的報警檢測
    可向下調(diào)節(jié)氣道上限的壓力設定值，使之**進氣壓力的較高值，查看是否有報警動作。此時應有報警，否則可能上限壓力報警功能失效。
    （4）呼吸機氣路壓力**過下限的報警檢測
    可向上調(diào)節(jié)氣道下限的壓力設定值，使之**進氣壓力的較高值，查看是否有報警動作。此時應有報警，否則可能下限壓力報警功能失效。
    （5）分鐘通氣量過高報警的檢測
    把呼吸機分鐘通氣量上限設定調(diào)低，呼吸機應出現(xiàn)通氣量過高的報警。
    （6）窒息報警的檢測
    當呼吸機設定為輔助模式或自主呼吸模式時，在規(guī)定時間內(nèi)無患者觸發(fā)的條件下，呼吸機應出現(xiàn)窒息報警。無報警不能使用。
    3. 呼吸機精度檢測
    呼吸機在使用一段時間后有可能出現(xiàn)指示精度的漂移，這會增加臨床使用時的風險。因此對長期使用的呼吸機還應定期做重點參數(shù)的精度檢測。
    標準的檢測環(huán)境條件為：環(huán)境溫度：（23±2）℃；相對濕度：45%~75%；大氣壓力：86~106kPa；供電電源：（220±22）V，（50±1）Hz；周圍無明顯影響校準系統(tǒng)正常工作的機械振動和電磁干擾。下面以我院目前使用的FLUKEVTMOBILE氣流分析儀為例來說明呼吸機精度的檢測方法。
    （1）氣流分析儀的準備
    FLUKEVTMOBILE氣流分析儀是一款便攜式的分析儀，附帶有模擬肺和一些傳感器。開機時需斷開所有傳感器，并平置在一個平面上。開機后屏幕會提示歸零操作。這時可通過F2或歸零鍵做歸零操作。分析儀要預熱5min以上的時間，否則不能保證測試結果的準確。設備會在開機后的**個5min時提示做一個歸零操作，然后會每隔30min提示一次歸零操作。做歸零操作時需要斷開傳感器。這時要注意提前關上有壓力的氣體開關，以防出現(xiàn)意外。
    設備歸零后可按設置鍵設置氣體類型。選項有空氣、氧氣、二氧化碳等。測試呼吸機時選“空氣”。設定氣體類型后還需要設定校正模式。校正模式應和呼吸機本身的校正模式一致。如查不到所用呼吸機的校正模式，可選“環(huán)境溫度和壓力（ATP）”模式。檢測域值可以用默認值。
    （2）設備連接
    呼吸機、氣流分析儀和附件的連接要嚴格按照設備提供的說明書來操作。按歸零鍵，并遵照屏幕說明操作。將流速傳感器連接到分析儀的“氣流/低壓”端口。把氧傳感器連接到分析儀右側兩個端口中靠上的端口。把溫度/相對濕度傳感器連接到分析儀右側的下端口。有時這是選配件。用附件包中的零部件和隨傳感器接頭，在呼吸機和模擬肺之間建立連接，連接順序為：呼吸機的Y接頭，高流速傳感器、溫度/相對濕度傳感器、氧傳感器、模擬肺。垂直對齊所有傳感器。將呼吸機設置在一個典型的呼吸模式。例如，可設為以7.5lpm為流速，每分鐘呼吸10次。在模擬肺上設置C20順應性（兩個外彈簧均投入）及Rp50阻力。給測試設置中的所有器件施加電源。對于分析儀，按電源鍵通電，等待歸零屏幕出現(xiàn)，然后按F2鍵。在出現(xiàn)TidalVolume（潮氣量）屏幕時，分析儀即作好使用的準備。
    （3）呼吸機的檢測按要檢測
    項目的訪問鍵再按F2鍵可顯示各個呼吸機參數(shù)。在本地模式下，這一款分析儀可以檢測16個呼吸參數(shù)。包括潮氣量、分鐘通氣量、峰值吸氣流速、呼氣末正壓、吸呼比、氧濃度等。根據(jù)經(jīng)驗，潮氣量和呼吸比的誤差**過15%，氣道壓力和呼吸率誤差**過10%，呼吸未正壓和氧濃度誤差**過5%，就應該請專業(yè)人員維護調(diào)整。在這個范圍內(nèi)可以記下相應數(shù)值供操作設定時參考。
    五 總結
    大多數(shù)情況下，呼吸支持系統(tǒng)是提供給危重病人維持呼吸的生命支持系統(tǒng)，風險容忍度很低，任何故障都可能給病人帶來生命危險，因此必須保證整個系統(tǒng)盡可能地處于良好狀態(tài)，同時在系統(tǒng)出現(xiàn)故障時必須有流暢、快捷和有效的應對措施。


    雙液氧罐加氧氣瓶組與多組管路的結合基本可以解決供氧系統(tǒng)的可靠性。雙聯(lián)集成式的空氣壓縮機體系與自帶空壓機的備用呼吸機配合，基本可以解決壓縮空氣系統(tǒng)的可靠性。備用呼吸機解決了系統(tǒng)終端的替代方案問題。在這一前提下，再加上及時和周期性的系統(tǒng)預防性檢測，整個呼吸支持系統(tǒng)將會較加可靠。

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