Аппарат ИВЛ ФАЗА-9 Рабочий блок. Состав блока. Функциональная схема. Модификации

Руководство, инструкция схема на медицинский аппарат ИВЛ ФАЗА-9

1. Состав блока. Функциональная  схема. Рабочий блок обеспечивает формирование газового потока и состоит из воздуходувки с приводом от электродвигателя постоянного тока, системы газораспределительных электромагнитных клапанов, датчика давления, мановакуумметров контроля текущего и среднего давления в линии пациента и регулятора ограничения максимального давления вдоха. Принципиальная электрическая схема рабочего блока изображена на стр. 42 альбома схем. Функциональная схема рабочего блока изображена на рис.

Функциональная схема рабочего блока аппарата искуственной вентиляции легких фаза 9

2. Существующие модификации рабочий блок ИВЛ "Фаза 9". Существует несколько вариантов исполнения рабочего блока (в зависимости от даты выпуска), отличающихся  внутренними узлами. Так, аппараты, выпущенные до ноября 1999 года, имели в составе рабочего блока клапан  вдоха, используемый в режимах <SIMV> и <A+CMV> (режимы с отслеживанием дыхательной попытки пациента). Клапан предназначался для перекрывания линии вдоха в пределах <триггерного окна> (т. е. на том участке времени ожидания, где аппарат <откликается> на дыхательную попытку пациента) с целью исключения подсасывания воздушной смеси из воздуходувки в момент дыхательной попытки пациента, т. е. для увеличения чувствительности датчика давления. Как показала практика, существенную роль на работу <триггерного режима> клапан вдоха не оказывает, поэтому он был исключен в целях упрощения конструкции. Вместе с ним исключен защитный диод VD1 (см. принципиальную электрическую схему блока).

  В аппаратах, выпущенных до апреля 1999 года, в качестве датчика давления использовался полупроводниковый преобразователь давления  ПДП-1000МА. Опыт эксплуатации показал недостаточную стабильность параметров работы преобразователя давления, поэтому он был заменен на датчик давления МРХ2010DP фирмы <Motorola> (см. стр. 42 альбома схем).

При этом в модуле управления РП18.11-00.200 блока питания постоянный резистор R49 1,3 КОм был заменен на подстроечный номиналом 470 Ом. Регулятор ограничения максимального давления вдоха предназначен для  ограничения давления в линии пациента до требуемого значения, устанавливаемого ручкой Pwmax, расположенной на передней панели рабочего блока. В зависимости от конструкции регулятора существует два варианта исполнения рабочего блока: - с механической регулировкой  ограничения  Pwmax; - с электронной регулировкой  ограничения Pwmax. Их отличия и особенности работы описаны ниже. При этом каждый вариант имеет свою модификацию блока управления (см. раздел <Блок управления>).

3. Воздуходувка. (Рабочий блок ИВЛ "Фаза 9")

Воздуходувка рабочего блока представляет собой 6-тисекционный воздушный компрессор клапанного типа, состоящий из: платы газораспределения с крышками, на которых расположены впускные и выпускные клапаны; мехов с вкладышами; предохранительного клапана ограничения давления; коленвала с шатунами; электропривода. Эксцентрики коленвала расположены под углом 120 * относительно друг друга, таким образом суммарный вектор крутящего момента инерции в любой момент времени равен нулю. Этим достигается балансировка работающей воздуходувки. Принцип нагнетания воздушной смеси в воздуходувке легко проиллюстрировать упрощенной схемой, изображенной на рис. 4 (изображена одна секция). Электродвигатель (тип ДПР-72-Ф1-03М, коллекторный постоянного тока, с рабочим напряжением 32 В) приводит в движение коленвал, который, в свою очередь, приводит в возвратно-поступательное движение меха. При растяжении меха воздушная смесь через впускной клапан поступает из входного канала в полость меха, при сжатии меха воздушная смесь из полости меха через выпускной клапан поступает в выходной канал. Шесть параллельно работающих секций обеспечивают равномерность и непрерывность газового потока на выходе. Вращение вала двигателя и коленвала - против часовой стрелки со стороны шкива двигателя.

Принцип нагнетания воздушной смеси в воздуходувке

4. Рабочий блок с механической регулировкой Pwmax. ИВЛ Фаза 9

  Аппараты, выпущенные до июня 2000 года, имеют механическую регулировку ограничения максимального давления в линии пациента. В этом случае исполнительным элементом ограничения давления служит предохранительный клапан в воздуходувке, стравливающий часть потока газа с выхода компрессора во входной канал (см. рис). Мембрана клапана удерживается в закрытом состоянии штоком, который через рычажную систему и подпружиненный тросик связан с ручкой <Pwmax>. Данная конструкция изображена на рис.

При вращении ручки <Pwmax> меняется прижимное усилие на шток, что, в свою очередь, приводит к изменению момента открывания предохранительного клапана под действием давления газа в дыхательном контуре. Недостаток данного способа ограничения давления заключается в постепенном приоткрывании клапана при увеличении давления, то есть срабатывание клапана происходит не четко в момент достижения установленного Pwmax, а при меньших значениях, при этом теряется часть потока газа.

5. Рабочий блок с электронной регулировкой Pwmax. ИВЛ Фаза 9

  Аппараты, выпускаемые с июня 2000 года, имеют электронную регулировку ограничения максимального давления в линии пациента. Принцип ограничения давления в данном случае заключается в остановке компрессора при достижении в линии пациента уровня ограничения Pwmax. Ручка <Pwmax> представляет собой в данном случае потенциометр, задающий напряжение Upmax, пропорциональное требуемому ограничению давления. Напряжение, пропорциональное текущему давлению в контуре Up, в блоке управления сравнивается с Upmax. Если Up больше, либо равняется Upmax, блок управления выключает двигатель воздуходувки, поток газа прекращается. Предохранительный клапан рабочего блока такой конструкции несколько отличается от предыдущего варианта. Так, внутри клапана расположена пружина между мембраной  и упором штока, который резьбовым соединением связан с крышкой клапана. Таким образом, момент открывания предохранительного клапана можно регулировать, закручивая или выкручивая упор штока, имеющий на выступающем из корпуса клапана торце прорезь под шлиц. На заводе-изготовителе предохранительный клапан настраивается на ограничение давления 60 (-10) см вод. ст.

6. Клапаны выдоха и вдоха. Аппарат ИВЛ Фаза 9

  Клапан выдоха РП9.04-00.000 представляет собой электромагнитный узел (см. рис), предназначенный для перекрывания линии выдоха пациента в момент акта вдоха и для обеспечения положительного давления в конце акта выдоха (ПДКВ). Он состоит из магнитопровода (1), выполняющего роль корпуса, электрической катушки (2), резиновой прокладки (3), якоря (4) с пружиной (5), верхней (6) и нижней (7) крышек. При подаче напряжения (+27 В) на катушку клапана якорь, находящийся под верхней крышкой, притягивается к магнитопроводу, перекрывая воздушную магистраль; при снятии напряжения якорь под действием пружины и давления газа возвращается в исходное состояние. Катушка клапана выдоха (как и клапана вдоха) содержит 2500 +/- 30 витков провода ПЭВ-2 (диаметром 0,21 мм) и имеет сопротивление 140 +/-5 Ом. Клапаны выдоха, выпущенные в разное время, могут иметь небольшие различия в конструкции, в частности якорь может иметь направляющий штырь, на который надета пружина, или пружина может крепиться к якорю винтом (последняя модификация, внедренная в октябре 2000 года).

Якорь в клапане вдоха находится под нижней крышкой клапана и не имеет пружины. Возврат якоря в исходное состояние (клапан открыт) осуществляется под действием собственного веса якоря.

7. Мановакуумметры контроля давления в линии пациента. В рабочем блоке применяются мановакуумметры МВ 20-60, имеющие диапазон измерения от -20 до +60 см вод. ст. Они крепятся винтами к передней панели  блока, правый показывает текущее давление Р в дыхательном контуре (он связан с датчиком давления), левый мановакуумметр показывает среднее давление Р дыхательного цикла. Величина среднего давления стабилизируется через 10-15 секунд после изменения параметров ИВЛ. Манометр Р связан с манометром Р через воздушное сопротивление и демпфирующую емкость (мех) (см. рис. 2). Воздушное сопротивление РП5.18-00.070 представляет собой металлическую трубку с сеточками на краях, внутрь которой засыпан пескообразный электрокорунд.

8. Регулировка рабочего блока (ИВЛ Фаза 9). Регулировка рабочего блока заключается в регулировании максимального давления, создаваемого воздуходувкой. Максимальное давление должно составлять величину 50 - 60 см вод. ст. при крайнем правом положении ручки <Pwmax> на передней панели. Для регулировки необходимо включить аппарат в работу, проверить все воздуховоды и соединения шлангов (для исключения утечек газа), заглушить тройник пациента, ручку <Pwmax> повернуть вправо до упора. Включить режим <SB> и выставить на блоке управления параметры F=45 л/мин, BiF=0 л/мин. Нажать ПДУ и довести давление в контуре до максимума, наблюдая за показаниями правого мановакуумметра  Р. В аппаратах с электронной регулировкой ограничения Pwmax возможна ситуация, когда при увеличении давления в контуре двигатель начнет останавливаться (т. е. происходит электронное ограничение давления в контуре). В этом случае максимальное давление, создаваемое воздуходувкой, не удастся определить. В данной ситуации возможны два варианта действий: 1) снять правую панель рабочего блока и пережать резиновую трубку, идущую к датчику давления (тем самым заблокировать чувствительность датчика); 2) отсоединить резиновую трубку от штуцера <Подключение манометра> и подключить к ней внешний манометр. При несоответствии максимального давления требуемому необходимо отрегулировать предохранительный клапан. В рабочем блоке с механической регулировкой это достигается изменением натяжения тросика путем изменения начального положения ручки <Pwmax> (для этого нужно снять ручку, ослабив контровочный винт на корпусе ручки, и вновь поставить в другом фиксированном положении) или выкручиванием (закручиванием) пружины тросика на шпильке рычажной системы. В рабочем блоке с электронной регулировкой Pwmax настройка предохранительного клапана осуществляется закручиванием (если давление необходимо увеличить) или выкручиванием упора штока (если давление необходимо уменьшить).

  При регулировке следует учитывать, что в увлажнителе также имеется предохранительный клапан, настроенный на ограничение +60 см вод.ст. (см. раздел <Увлажнитель>). Если рабочий блок при регулировке не создает достаточное давление, следует исключить увлажнитель из дыхательного контура (снять шланги с патрубков увлажнителя и соединить их между собой). Если после этого максимальное давление существенно увеличилось, значит происходит утечка газа в увлажнителе (возможно, плохо прикручена емкость (банка) или травит предохранительный клапан увлажнителя). Если же давление не увеличилось, рабочий блок подлежит ремонту (при условии исправности остальных блоков аппарата), при этом необходимо еще раз убедиться в отсутствии утечек в соединениях шлангов и отстойнике конденсата.

9. Основные неисправности рабочего блока аппарата ИВЛ "Фаза 9", возможные причины их возникновения и способы их устранения.

  Неисправности рабочего блока могут быть вызваны неисправностями узлов, входящих в состав блока. Для ремонта (регулировки) предохранительного клапана необходимо снять правую панель рабочего блока, для ремонта клапана выдоха (вдоха) необходимо снять левую панель рабочего блока. При необходимости (например, для демонтажа воздуходувки) верхнюю панель рабочего блока снимают, открутив винты, крепящие панель к рамам блока, и винты, находящиеся под крышкой <свежая смесь>. Наиболее характерные неисправности рабочего блока, причины их возникновения, способы определения и устранения неисправностей приведены ниже.

Недостаточное (менее 50 см вод. ст.) максимальное давление вдоха в линии пациента (при исправном двигателе и исправности цепей управления двигателем).

• 1. Не отрегулирован предохранительный клапан рабочего блока. Клапан необходимо отрегулировать по методике, описанной выше.
• 2. Утечка газа в дыхательном контуре (увлажнителе, шлангах, отстойнике конденсата). Необходимо определить место утечки, последовательно исключая из дыхательного контура отдельные элементы. Например, увлажнитель исключить из контура можно, сняв шланги с патрубков увлажнителя и соединив их между собой. Линию выдоха можно исключить, отсоединив шланг, идущий к отстойнику конденсата от тройника пациента и заглушив соответствующий патрубок тройника пациента, и т. д.
• 3. Негерметичность клапана выдоха - в момент вдоха через клапан проходит поток газа. В данном случае возможны две ситуации:а) клапан выдоха не работает - следует проверить цепь управления клапаном (сигнал <КлВыд>, питание +27 В). Если все цепи исправны необходимо замерить электрическое сопротивление катушки клапана (проверить на замыкание и обрыв) и сопротивление между выводами катушки и <землей> (возможен пробой на корпус).б) клапан выдоха срабатывает, но травит в закрытом состоянии - необходимо разобрать клапан. Для этого снять резиновый угольник с выходного патрубка и открутить верхнюю крышку клапана (6) (см. рис. 7). Вытащив якорь (4) с пружиной (5), осмотреть внешний вид резиновой прокладки (3). Её поверхность должна быть ровной, чистой, без вспучиваний резины, чтобы якорь при работе клапана плотно, без зазоров прижимался к кольцевому буртику на прокладке. Деформацию резиновой прокладки можно исключить (уменьшить) приклеиванием нижней поверхности прокладки к корпусу по периметру окружности (если прокладка уже приклеена, её необходимо осторожно отделить и снова приклеить, разравнивая неровности поверхности). При невозможности устранить дефект таким способом прокладку следует заменить, для чего клапан необходимо полностью демонтировать из рабочего блока. При сборке клапана выдоха следует обращать внимание на то, чтобы пружина якоря при сборке свободным концом оделась на направляющий штырь в нижней крышке клапана. Если клапан выдоха старой конструкции, то есть якорь имеет направляющий штырь с пружиной, то необходимо следить, чтобы направляющий штырь вошел в отверстие в нижней крышке клапана.
• 5. Утечка в воздуходувке. Возможные причины: а) разрушение пластмассового  вкладыша (трещина) в какой-либо секции; б) деформация или выпадение впускного (выпускного) клапана в какой-либо секции (ситуация, возможная при перекрывании патрубка <свежая смесь> во время работы воздуходувки). В таких случаях воздуходувку необходимо демонтировать из рабочего блока, сняв резиновые угольники с входного и выходного патрубков, открутив два винта на задней стенке основания рабочего блока и два винта на нижней плоскости основания. Треснувшие вкладыши можно определить визуально, осмотрев воздуходувку. Чтобы проверить впускные (выпускные) клапаны, необходимо разобрать воздуходувку, соблюдая осторожность и аккуратность при работе. Клапаны, имеющие неустранимую деформацию, необходимо заменить.

Заниженная минутная вентиляция (меньше заданной).

• 1. Причины, характерные для случая недостаточного максимального давления вдоха в линии пациента (см. выше). При этом следует учитывать, что наличие утечки газа в каком-либо звене дыхательного контура не всегда приводит к уменьшению Pwmax. Возможна ситуация, что при Pwmax = 60 см вод. ст. минутная вентиляция ниже заданной, то есть утечка имеет место, но при больших объемах минутной вентиляции она не влияет на Pwmax. В этом случае необходимо включить аппарат в режим <SB> с параметрами F=2 л/мин, BiF=0 л/мин, заглушить тройник пациента и нажать ПДУ, доведя давление в дыхательном контуре до максимума. Если при этом максимальное давление меньше 25-30 см вод. ст., то можно говорить об утечке газа в каком-либо звене контура (при условии исправности двигателя и цепей управления двигателем). Причем, утечка в этом случае возможна в предохранительном клапане рабочего блока из-за неплотного прилегания мембраны клапана (при перекосе штока) или её деформации. В последнем случае мембрану необходимо заменить.
• 2. Неисправность цепей управления двигателем в блоке управления или в блоке питания (см. соответствующие разделы).
• 3. Неисправность двигателя - нехарактерный шум при работе, износ подшипников вала и т. д. Двигатель необходимо заменить.
• 4. Загрязнение пылью фильтра (сетки), расположенного в патрубке <свежая смесь>. Сетку необходимо прочистить, для чего извлечь её из патрубка, предварительно удалив пинцетом стопорное кольцо.

Недостаточное ПДКВ (при максимально включенной шкале <РЕЕР> ПДКВ меньше 10 см вод. ст.).

• 1. Неисправность цепей управления клапаном выдоха в блоке управления или в блоке питания (см. соответствующие разделы).
• 2. Неисправность клапана выдоха (деформация резиновой прокладки в клапане). Способ устранения неисправности аналогичен для случая недостаточного максимального давления  вдоха в линии пациента при негерметичности клапана выдоха.

Нет свободного выдоха пациента через аппарат.

• 1. Не работает клапан выдоха (постоянно закрыт). Неисправна цепь управления клапаном (см. разделы <Блок управления>, <Блок питания>) или катушка клапана замкнута на корпус. Следует проверить сигнал <КлВыд> на катушке клапана и сопротивление между выводами катушки и <землей>. Кроме того, возможно <прилипание> якоря клапана к резиновой прокладке при загрязнении дыхательного контура клейкими отложениями, содержащимися в выдыхаемом газе.
• 2. Перегибание дыхательного шланга в линии выдоха - определяется визуально.

Стук при работе воздуходувки.

• 1. Перекос пластинчатой пружины вследствие ослабления её крепления (пружины расположены с внешней стороны каждого меха и имеют форму прямоугольной рамки). Для устранения перекоса следует ослабить крепление пружины (раскрутив два болта в верхней части крепления пружины или две гайки в нижней части крепления пружины), выправить пружину и закрепить её  обратно.
• 2. Износ двигателя - определяется визуально. Двигатель необходимо заменить.

Нестабильная работа воздуходувки (на режиме <CMV>) - периодически не запускается двигатель в момент начала вдоха.

• 1. Неисправность двигателя (загрязнение коллектора). Двигатель подлежит замене.
• 2. Неисправность блока управления.

Неправильные показания мановакуумметров (сбит <нуль> давления).

• 1. Неисправность соответствующего манометра - манометр подлежит замене.
• 2. Попадание воды из дыхательного контура в штуцер <Подключение манометров> и далее в линию подключения манометров. В этом случае следует продуть резиновые трубочки , соединяющие внутренние элементы конструкции. Наиболее сложная ситуация возникает при попадании воды внутрь воздушного сопротивления. В данном случае трудность заключается в просушивании воздушного сопротивления. Это лучше осуществлять пропусканием потока теплого воздуха через трубку сопротивления, предварительно сняв с другого конца трубки резиновую трубочку.

  Прочие неисправности (неправильная чувствительность датчика давления, завышенная минутная вентиляция и т. п.), как правило, связаны с электронными модулями в блоке питания и блоке управления.

Апарат искуственной вентилиции легких "Фаза 9". Блок питания.

Увлажнитель, парогенератор. Аппарат искусственной вентиляции лёгких реанимационный Фаза-9

Настройка аппарата искуственной вентиляции легких "Фаза-9"