Платформа HT70: микропоршневой насос, клапаны, датчики, кислород, питание и дыхательный контур
Определить, какой вариант HT70 стоит на столе, пройти путь газа от входного фильтра до клапана выдоха и обратно, назвать платы и узлы, которые отвечают за каждую функцию, и знать, что меняется в поле, ещё до вскрытия корпуса.
Какой HT70 перед вами
Семейство HT70 — компактные аппараты ИВЛ с электрическим приводом для транспортировки, скорой помощи, отделений длительного ухода и дома. На Уровне 1 вы разбирали аппараты, которые берут воздух и кислород из стены и смешивают их; этот устроен иначе в самой основе. Сжатый газ ему не нужен вообще. Он втягивает комнатный воздух через фильтр и создаёт поток собственным сдвоенным микропоршневым насосом. Кислород, если он нужен пациенту, добавляется на входе с помощью принадлежности, а не внутренним смесителем. Держите эту картину в голове: почти все неисправности, характерные для этой модели, вытекают из неё.
Сервисный мануал перечисляет пять конфигураций трёх моделей. HT70S и HT70SM — версии Basic без поддержки давлением и трендов; HT70 и HT70M — версии Classic с поддержкой давлением; HT70PM, то есть HT70 Plus, добавляет датчик потока у пациента с графиками, мониторингом объёма выдоха и триггером по потоку. Буква M означает, что встроенный датчик кислорода установлен. Некоторые запчасти заказываются по-разному для Plus и для более поздней сборки HT70-2, в первую очередь одноплатный компьютер, поэтому до любого заказа запишите полное обозначение модели и серийный номер с этикетки.
Почему это важно на месте: вариант Basic без датчика кислорода не покажет FiO2 и никогда не даст тревогу по кислороду, чего бы ни ждал врач; у Classic нет объёма выдоха, поэтому жалоба на «неправильный объём выдоха» на нём — недоразумение, а не неисправность. Половина первого вызова — выяснить, что аппарат вообще должен уметь.
Путь газа от входа к пациенту
Идите по газу в одну сторону, как учили на Уровне 1. Комнатный воздух входит с правой стороны корпуса через полупрозрачную крышку и стоящий за ней входной воздушный фильтр. Крышка позволяет пользователю видеть фильтр без инструмента, поэтому серый фильтр — первое, на что вы смотрите на любом вызове. От фильтра воздух проходит глушитель, который сглаживает пульсации всасывания насоса, и попадает на вход насоса. На аппаратах с датчиком кислорода датчик закреплён на глушителе (в сервисном мануале они показаны одним узлом), в потоке на входе, и измеряет долю кислорода в газе, который насос сейчас подаст.
Насос — пара маленьких поршней с приводом от двигателя. Программа задаёт нужный для вдоха поток, а сервоконтур выставляет под него скорость двигателя; клапана регулировки потока на тракте подачи нет. Обратные клапаны насоса заставляют поршни гнать газ только вперёд. Выход насоса идёт в коллектор, на котором стоят описанные ниже клапаны, и выходит из аппарата через выходной порт, где перед контуром пациента ставится стандартный бактериальный фильтр.
Контур однолинейный, к передней панели аппарата идут три соединения: выход газа, проксимальная линия давления и линия управления клапаном выдоха. Клапан выдоха стоит у пациента. Проксимальная линия меряет давление на стороне пациента и проходит через проксимальный фильтр, который защищает внутренние датчики давления. На HT70 Plus датчик потока у пациента добавляет ещё две тонкие трубки к дифференциальному датчику давления внутри.
Клапаны: управление выдохом и защита
Мануал делит пневматику на три подсистемы: подача газа, управление выдохом и защита. Управление выдохом — это два клапана на коллекторе. Электромагнитный клапан включения/выключения на вдохе подаёт давление в линию управления клапаном выдоха, мембрана закрывается, и вдох идёт в лёгкие. На выдохе линия сбрасывается. Когда задано ПДКВ, пропорциональный электромагнитный клапан держит в линии управления дозированное давление, мембрана сопротивляется потоку выдоха, и давление в дыхательных путях устанавливается на заданном уровне. Поэтому мокрая, пережатая или отсоединённая линия управления проявится неправильным ПДКВ или «уходящим» вдохом, а не неисправностью насоса.
Защитная подсистема состоит из трёх частей. Механический клапан сброса высокого давления открывается сам примерно при 100 смH2O. Предохранительный клапан с электрическим управлением даёт второй уровень сброса, открывается выше примерно 120 смH2O, а также открывается и разгружает контур, если окклюзия держится дольше примерно 10 секунд. Клапан аварийного забора воздуха позволяет пациенту вдохнуть комнатный воздух через контур, если насос встал, и выдохнуть через клапан выдоха. Аварийный забор на нижней панели и вход свежего газа сбоку нельзя закрывать никогда; помните об этом, когда ставите аппарат на мягкую поверхность в мастерской.
Небольшая группа электромагнитных клапанов автонуля периодически переключает датчики давления на атмосферу, чтобы программа поправила их ноль. Они щёлкают в работе и при проверках в сервисном экране; неисправный клапан автонуля проявится ошибкой нуля, а не проблемой подачи.
Электроника: кто за что отвечает
За задней панелью стоят две основные платы. Главная плата управления (Main Control Board, MCB) управляет двигателем и насосом, несёт датчики давления в дыхательных путях и внутреннего давления с трубками разного цвета, ведёт управление питанием и зарядку аккумуляторов и содержит аппаратную часть системы защиты. Одноплатный компьютер (Single Board Computer, SBC) вставляется в MCB и ведёт интерфейс пользователя: сенсорный экран, мембранные кнопки и индикаторы. В верхнем корпусе плата дисплея соединяет ЖК-экран, инвертор подсветки, сенсорную панель и мембранные клавиатуры с SBC через кабель данных ЖК. На Plus есть дополнительная плата датчика потока со своим датчиком давления для датчика у пациента.
Система тревог намеренно разделена на две. Клинические тревоги звучат через два динамика под управлением SBC, и программа проверяет, что динамик действительно работает. Аппаратные неисправности сигнализирует отдельный пьезозуммер тревоги Device Alert, который может перевести аппарат в безопасное состояние независимо от процессора. Зуммер питается от ионистора, поэтому может звучать не менее двух минут после пропадания питания. Двойные светодиоды в ручке мигают красным при высоком приоритете, красным и жёлтым — при среднем, жёлтым — при низком.
Ещё две детали экономят время. Реле вызова медсестры держится под током, пока тревоги нет, и отпускает при тревоге, поэтому пропадание питания тоже передаётся в систему вызова. А выключатель питания — кнопка без фиксации: нажатие просит программу завершить работу, а пользователь должен подтвердить это на экране. Аппарат, который «не выключается» одним нажатием, работает так, как задумано.
Питание и аккумуляторы
HT70 работает от внешней сети переменного тока через собственный внешний блок питания, от внешнего постоянного тока 12–24 В, например через автомобильный адаптер, и от двух встроенных литий-ионных аккумуляторов. Power Pac — большой блок, который защёлкивается на задней стороне; его можно менять без остановки вентиляции и заряжать как на аппарате, так и отдельно. Резервный аккумулятор (Backup Battery) стоит внутри корпуса, пользователь его не меняет. Внешнее питание приходит в аппарат через Power Pac, электроника которого решает, какой источник используется, и сообщает об этом MCB. Порядок приоритета: внешнее питание, затем Power Pac, затем резервный аккумулятор. Оба аккумулятора заряжаются всегда, когда подключено внешнее питание, вентилирует аппарат или нет.
По мануалу Power Pac — 14,4 В, 6,5 А·ч, резервный аккумулятор — 14,4 В, 2 А·ч. С новыми полностью заряженными аккумуляторами вместе они обеспечивают до примерно 10 часов работы на стандартных настройках производителя, а один резервный рассчитан не менее чем на 30 минут. Считайте это лучшими цифрами для новой системы, а не тем, что покажет трёхлетний блок в машине скорой помощи. В аккумуляторах есть собственная электроника учёта заряда, и тревоги по низкому заряду, перегреву аккумулятора и отказу резервного аккумулятора формируются по её данным.
Про двух мелких потребителей легко забыть: батарейку-таблетку часов и ионистор зуммера выключения. Оба встретятся в уроках про ТО и проверку. И помните, что неправильный внешний блок питания — реальный риск: мануал разрешает с этим аппаратом только собственный блок питания производителя и его Power Pac.
Прежде чем вскрывать
Сервисная политика — замена узлов. Мануал описывает снятие задней панели, SBC, MCB, выключателя питания, верхнего корпуса, фильтров, вентилятора, резервного аккумулятора, платы дисплея, ЖК-экрана с сенсорной панелью, ручки, мембранных клавиатур, динамиков, группы электромагнитных клапанов, клапана включения/выключения, предохранительного клапана, насоса и коллектора с пропорциональным клапаном. При ряде внутренних неисправностей, например подтекающем обратном клапане, таблица неисправностей предписывает замену узла насоса, а не ремонт его деталей. Она же указывает на узел насоса при незакрывающемся предохранительном клапане, хотя предохранительный клапан есть и отдельной запчастью; уточните деталь у производителя до заказа.
Перед любой работой: отключите внешнее питание, снимите Power Pac, отсоедините кислород и работайте на столе с защитой от статики и антистатическим браслетом. Резервный аккумулятор остаётся подключённым внутри, пока вы не отсоедините его на MCB, поэтому аппарат не обесточен только потому, что вынут сетевой шнур. Производитель допускает к сервису только обученный и авторизованный персонал, а после любого вмешательства аппарат должен пройти полную процедуру эксплуатационной проверки (Operational Verification Procedure, OVP) до использования на пациенте. Эту процедуру разбирают уроки 2 и 5.
| Деталь | Что делает | Как отказывает | |
|---|---|---|---|
| 01 | Входной воздушный фильтр, крышка и прокладка | Фильтрует комнатный воздух перед глушителем и насосом; к крышке крепятся кислородные принадлежности | Забивается до серого и душит насос; прокладка отходит и подсасывает |
| 02 | Глушитель (с датчиком кислорода на моделях M) | Гасит шум всасывания насоса; несёт датчик FiO2 в потоке на входе | Отходит, и насос становится громким; датчик стареет и занижает |
| 03 | Узел сдвоенного микропоршневого насоса | Создаёт весь поток вдоха, скорость двигателя под сервоуправлением | Ошибка двигателя, внутренняя утечка, износ мембраны или обратного клапана; меняется узлом |
| 04 | Коллектор с пропорциональным клапаном | Ведёт газ к выходу и задаёт давление ПДКВ в линии управления выдохом | Подтекающие уплотнительные кольца, сбой пропорционального клапана: нестабильное или неверное ПДКВ |
| 05 | Клапан вкл/выкл, предохранительный, сбросной, аварийного забора | Переключение линии выдоха; второй уровень и механический сброс давления; атмосферный воздух при отказе насоса | Утечка: низкое давление при нормальном потоке; клапан залип открытым или не щёлкает |
| 06 | Группа электромагнитных клапанов (клапаны автонуля) | Переключают датчики давления на атмосферу для обнуления | Ошибки автонуля, нестабильная базовая линия |
| 07 | Главная плата управления (MCB) с датчиками Paw и Pint | Привод двигателя, измерение давления, питание, зарядка, аппаратная защита | Нет работы от сети, нет зарядки, ошибка двигателя, ошибки калибровки датчиков |
| 08 | Одноплатный компьютер (SBC) | Интерфейс пользователя, кнопки и индикаторы, ПО | Нет изображения или не реагирует сенсор при исправных кабелях и плате дисплея |
| 09 | Плата дисплея, ЖК/сенсорный узел, мембраны, светодиоды ручки | Экран, подсветка, сенсор и кнопки; световые индикаторы тревог | Тёмный экран, мёртвые кнопки или светодиоды; отошедший кабель ЖК |
| 10 | Power Pac и внутренний резервный аккумулятор (Li-ion) | Сменный основной аккумулятор и внутренний резерв | Не заряжается, мало работает, тревоги переключения на резервный аккумулятор |
Портативный аппарат мигает и не запускается: сначала цепочка батарей
На Pulmonetic LTV 1200, другом портативном аппарате ИВЛ с электроприводом, аппарат не запускался нормально от внешнего блока питания и только мигал индикатором теста. Инженер хотел понять, как проверить блок питания отдельно. Коллега посоветовал убрать из цепочки опциональный внешний аккумулятор, подключить блок питания прямо к аппарату и измерить внутренний аккумулятор. По его опыту на парке из шести таких аппаратов отказывали именно внешние аккумуляторы, а не блоки питания. Случай обсуждался, но не был закрыт; ценен сам метод.
В портативном аппарате питание проходит цепочку источников и аккумуляторов, прежде чем попасть на платы. На HT70 внешнее питание входит через Power Pac, поэтому неисправный Power Pac может выглядеть как неисправный блок питания или MCB. Разбирайте цепочку по одному звену, прежде чем менять плату.
Кислород от концентратора во вход низкого давления
В обсуждении аппаратов ИВЛ, которые питаются кислородом от концентратора вместо баллона или магистрали, инженеры описали два способа подключения: через редуктор, выставленный на очень низкое давление, или в отдельный вход кислорода низкого давления, где газ идёт мимо собственного смесительного клапана аппарата, а доля кислорода задаётся расходом на ротаметре концентратора и контролируется кислородной ячейкой. Там же разобрали типовую жалобу на одном парке: кислород «не регулируется», а причиной оказался оставленный включённым в настройках режим работы от кислорода низкого давления.
Низкопоточный резервуар HT70 работает по тому же принципу: FiO2 зависит от потока кислорода и минутной вентиляции пациента, а не от ручки. Когда кислород идёт от ротаметра, всегда подтверждайте FiO2 датчиком или анализатором.
Отказ часов после долгого хранения
Hamilton C3, долго простоявший без работы, при включении выдал отказ часов реального времени. Причиной была маленькая батарейка, которая держит часы при выключенном аппарате: за время хранения она разрядилась. Инженер заменил её и на том же визите запланировал рекомендованное для этой модели обновление ПО.
У HT70 своя батарейка-таблетка для часов, и производитель включает её в перечень замены на 24-месячном ТО. Аппараты, хранящиеся на случай чрезвычайных ситуаций, — как раз те, у которых мелкие батареи садятся незаметно.
Чек-лист на объекте
- Обозначение модели (HT70S, HT70SM, HT70, HT70M, HT70PM) и серийный номер записаны с этикетки
- Версия ПО и общая наработка в часах прочитаны с экрана и записаны
- Отмечена кислородная принадлежность: нет, инжекционный смеситель или низкопоточный резервуар
- Цвет входного фильтра и состояние фильтра вентилятора осмотрены до начала работ
- Внешний блок питания — штатный блок производителя, шнур и разъёмы целы
- Отмечены индикатор заряда Power Pac и уровень резервного аккумулятора
- Определены тип контура, клапан выдоха и проксимальный фильтр; на Plus — наличие датчика потока
- Перед вскрытием сняты внешнее питание и Power Pac, отсоединён кислород, надет антистатический браслет