1. 引言
血液透析作为治疗急慢性肾功能衰竭的重要手段,是当前临床医学成熟和显效的一个重要治疗方法[1]。血透机作为血液透析设备的简称,是血液透析的核心设备。其工作原理基于半透膜技术,通过体外循环,清除患者血液中的有害物质和多余水分,进而调节体液、电解质及酸碱平衡。血液透析机使用率高,精密度高、集成化程度高,临床透析持续时间长,因此故障率相对较高[2]。为保障设备安全稳定运行,切实维护患者治疗安全并提升临床工作效率,本文对日常透析工作中遇到的典型故障进行深入分析和处理,给出快速可行的日常维护保养策略,期望能为临床医学工程技术人员的维保实践提供有价值的参考。
2. 透析机的组成
费森尤斯透析机主要由电路、血路和水路三部分构成,电路包括电源和通讯,启动时能够将传感器检测到的所有信号进行处理与传输,最终在显示器上显示出来。血路包括血泵、肝素泵、动静脉压监测和空气检测。温控、配液、除气、电导率、漏血监测等系统组成水路,在应用中,反渗水与浓缩液加温过滤后按照一定比例进行混合配置成满足需要的透析液,与血液及透析器作用后进行漏血监测,最终成为废弃液进行排除。在血透机运行过程中,工作环境具有强酸强碱等多重属性,容易发生系列故障。
3. 方法:系统分析2个故障案例及处理过程
3.1. 案例1
费森尤斯4008B电导度过高,报警。
3.1.1. 故障现象
开机,自检过程中报警:“电导度过高”,工作无法进行。
3.1.2. 分析与处理过程
电导度异常,首先考虑水路滤网;其次进行流量测试,最常见的是流量泵或除气泵马达或泵头异常,以此思路对报警故障分析与处理。
Figure 1. Fresenius dialysis machine 4008 series water circuit diagram
图1. 费森尤斯透析机4008系列水路图
依据报警信息,参考费森尤斯透析机4008系列水路如(图1),210滤网为出水箱的第一个滤网,容易造成堵塞,故先排除210滤网存在堵塞问题。经拆卸检查,未发现明显堵塞情况,对滤网进行清洁后复位,故障依旧存在。进入设备维修模式,分别执行500 ml/min和800 ml/min流量测试。测试结果显示,实际流量值与标准值偏差很大(500 ml/min测试值约为135,800 ml/min测试值约为2690),由此判断流量反馈系统存在故障,故障排查方向转向流量控制部分。将负责流量控制的流量电机(21)列为重点怀疑对象。拆卸并分解流量电机后发现,其内部碳刷磨损严重,致使电机无法正常工作,难以准确驱动和反馈流量,这就是故障根源。该故障在费森尤斯血液透析机中发生频率较高,作为负责透析机的专业技术人员,我们储备了替换碳刷等系列配件。更换磨损碳刷后,重新安装流量电机。再次进行500 ml/min和800 ml/min流量测试,流量值恢复稳定(分别稳定在500 ± 10和800 ± 10范围内)。设备顺利通过自检程序,热消毒程序也成功完成,设备恢复正常运行。流量泵或除气泵电机为什么常出现异常?这与血液透析机的工作特点:“使用率高,工作时间长”有直接关系,流量泵或除气泵的电机经过长时间运转后,碳刷会慢慢磨损、越来越短直至接触不良,从而造成运行效果差,最终停转。除了碳刷易损坏外,泵头在长期受力运转情况下,会出现电机和泵头的连接断裂或卡死,泵头磨损致效率降低或失效等问题。
3.2. 案例2
费森尤斯4008S电导度过低报警伴漏水、温度异常。
3.2.1. 故障现象
正常使用过程中报警:“电导度过低”,同时观察到机器内部存在漏水现象,检测出现“温度报警”。
3.2.2. 故障分析与处理过程
由于电导度异常通常与透析液流量有关,参考水路(图1),且设备出现漏水情况,因此需对水路系统进行全面检查。拆开设备后盖,发现有漏水痕迹,检查210滤网,未发现堵塞、结晶等异常情况;检查流量电机(21)外观无明显损坏,拆卸发现碳刷无故障,复位后进行流量测试,结果仍显示异常,确认流量问题仍在。对透析液回路4个关键压力测试点进行测量如(图2)所示位置(位于设备后侧4个红色压力阀),测量后发现4个测量点情况如下:A点(进水压):正常范围为0.9~1.4 bar,实测值正常;B点(装载压):正常范围为1.4~1.5 bar,实测无压力;C点(流量泵压):正常范围为2.15~2.25 bar,实测值正常;D点(除气压):正常范围为−0.83 bar,实测压力过低。
Figure 2. Pressure point location diagram
图2. 压力点位置图
测量B点无装载压后,检查调压阀,发现其存在明显腐蚀现象。更换新调压阀后,B点压力恢复正常。调压阀有明显腐蚀现象,主要原因包括四个方面:化学腐蚀,调压阀长期接触透析液等物质,易与酸性物质或碱性物质发生反应,导致氧化腐蚀;生物腐蚀,微生物在阀门表面繁殖,破坏保护层引起腐蚀;电化学腐蚀,潮湿环境,调压阀表面形成电解质膜与水路中的电解质发生反应,加速腐蚀进程;消毒浓度过大也加速调压阀的老化。为了延长调压阀寿命,日常维护,保持清洁,正确使用消毒液浓度,减缓老化。测量D点除气压低后,拆开除气泵相关管路,观察到水流微弱,怀疑除气泵故障。将除气泵与流量泵对调,C点(流量泵压)测试出现异常,确认除气泵存在故障。检查电机,通电转动未见异常,电机与泵的连接也没问题,应是泵头老化,效率降低,只好更换除气泵泵头。更换泵头后,再次测量A、B、C、D四点压力,均恢复至正常范围。安装完成后,执行设备自检程序时,出现温度报警。使用专业测温仪检测红/蓝接头温度,显示仅为24度,远低于设定值。依次排查三个温度传感器,最终确定位于水箱部位控制加热棒的2号温度传感器损坏,导致温度控制功能失效。更换损坏的2号温度传感器,设备顺利通过自检程序,热消毒程序执行成功,设备恢复正常运行。温度传感器损坏原因主要有三个:长期测水的温度剧变:消毒时水路温度不小于80度,消毒循环10分钟,若在短时间内不能达到80度消毒时间将重新计时,因此,温度传感器表面易老化,一般正常工作5年,阻值飘移就会达到正负15%以上;电源电压不稳定,或线路异常导致温度传感器损坏;探头变形或外壳破裂也会导致损坏。在日常维护保养时一定要做的心中有数,确保电源电压稳定,保持部件清洁,日常保养措施得当,发现异常及时处理。
4. 应对策略探讨
血液透析机作为现代医疗体系中不可或缺的生命支持类设备,能否安全高效运行直接关系到患者的治疗安全与效果[3]。随着设备使用年限的增加,电导度异常(过高或过低)、流量异常(过高、过低或无流量)、温度异常以及各类漏水等故障的发生概率显著上升。因此,系统化、规范化的日常预防性维护保养是降低设备故障率、保障其稳定运行的关键。
临床工程师应根据设备原理,结合设备使用环境、设备使用情况等多方面因素,有针对性地完善设备维护策略[4] [5]。基于多年的维修实践结合上述2个典型案例,提出以下五项应对策略。
4.1. 掌握透析机工作原理
目前市面上在用的血液透析机有很多品牌,其工作原理都是相似的,设备的动力部件、液体流动的接口,滤网、检测的各种传感器、加热部件等是常出现故障的地方,比如案例1中电机碳刷,因为长期使用磨损最终失效,案例2中的泵头效率降低无法使用和温度传感器失效等。只有牢固掌握基本原理和易损件的正常工作寿命,才能增强悟性,获得灵感,工作中才能掌握主动。所以,临床医学工程技术人员必须深入理解血液透析机的工作原理及水路、血路与电路结构以及核心部件功能,这是准确判断故障原因的重要基础。
4.2. 维修思路清晰
遇到故障多重报警或异常现象(如电导度异常、漏水、温度异常等),应构建清晰的逻辑分析路径。例如,在处理电导度问题时,需综合考虑流量、浓度配比、传感器等因素,如案例1中流量电机因碳刷磨损导致异常,使流量控制失灵,导致电导度过高报警;案例2中除气压过低,交换法诊断为除气泵泵头异常;排查漏水故障时,要结合漏水位置、相关部件以及压力测试结果进行全面判断。同时,要善于利用设备自带的维修模式、诊断程序和压力测试点,如案例2中调压阀有腐蚀现象,腐蚀的主要原因有四个方面,这也是用自带的维修模式测试发现的。所以,清晰的维修思路对多重故障设备的维修尤为重要。
4.3. 加强预防性维护
对于医疗设备管理,日常的维护和保养是关键,日常维护能坚持不懈,且记录准确,不仅能预测设备部件的损耗情况,及时备好常用配件,而且在处理故障时能有很强的针对性,大大提升维修效率;能直接降低设备故障率、提高设备利用率,为医疗安全提供切实可行的保障[6]-[8],还能提升患者的满意度,经济效益和社会效益都大幅提升。因此,预防性维护工作必须严格落实。费森尤斯血液透析机需重点检查以下内容:所有管路连接的密封性,关注O型圈、密封圈的状态;滤网的清洁与更换周期,确保滤网正常工作;泵体、阀体的工作状态,检查是否存在结晶、腐蚀现象;关键传感器(电导度、温度、压力传感器)的校准与功能测试,保证传感器数据准确;流量、压力等参数的定期测试与校准,确保设备运行参数稳定。
4.4. 加强易损件管理
针对文中及实际维修实践中总结出的高频故障点,如案例中常备的碳刷、流量泵及泵头、温度传感器等,因为有充足的维修配件,才大大减少了故障停机时间。因此,应建立完善的备件库,并且根据设备使用情况和厂家建议,制定科学合理的易损件预防性更换计划并按时实施,这对于血液透析机的正常运行十分重要。
4.5. 总结维修经验并共享
建立完善的设备维修档案,详细记录故障现象、分析处理过程、更换部件名称和型号等信息(填写技术服务报告单)。经常和同行进行技术交流,达到维修经验共享,提升故障排查能力。比如电机碳刷的使用寿命、各种传感器的使用寿命、泵头的衰减等,哪一个部件到了临界期,应及时更换,以减少设备的故障发生。
5. 结论
大力提升临床医学工程师的技术水平和责任心、完善维护保养策略、加强备件管理等措施的实施,可以有效减少设备故障发生率,提升血液透析机利用率,真正实现经济效益和社会效益最大化。
NOTES
*通讯作者。