血液透析机是通过人工的方式取代肾脏的功能,把人体内多余的液体和无用的溶质排出体外,以及调节电解质和酸碱平衡。而检测透析
器漏血的系统是透析机保障病人安全的重要组成部分,但在工作中经常出现漏血误报警。下面就漏血系统的电路原理加以阐述。
[关键词] 电压信号;放大;报警
德国产Fresenius血液透析机在全国务大医院中应用相当普遍。它的安全报警系统是相当完善的,不仅有动、静脉压报警,空气报警,电导率报警,流量、温度报警,还有漏血报警(BloodLeak),其中出现任何一个报警,仪器都停止进行正常透析工作,进人透析液旁路状态,从而保证病人的安全。其中2008A透析机的漏血检测是通过发光二极管发光照射透析液后,通过光敏三极管(光电池)接收,并将此信号变成电压信号,放大后经A/D转换器转换后,送至中央处理系统,与CPU2储存的基准值比较,当超出预定范围时就会出现报警,告知医护人员透析器有漏血发生。为保证病人的安全,机器在报警的同时进人透析液旁路状态。当在预定范围时,仪器正常工作,漏血系统仍不断地进行周期性检测。
透析机在DIASYS状态下,即在病人透析状态下,晶振Q1和电容器C8、C9组成三点式电路,产生一个32.768kHz的脉冲信号,从10脚给分频器IC6(4060B),此系统的时钟脉冲信号均由此发出,它是一个16脚的二进制分频器。经分频器从IC6的Q10端输出经B23、B22提供32Hz的脉冲给晶体管T1,从而激励绿色LED(A2)。同时经连接在发射极的电阻B34和晶体管T2去激励红色LED(A1),其中A1接有一稳压管将其稳定在4.7V,使A1产生红光的光强度稳定。这两种发光管通过分频器IC6时钟脉冲控制交替发出红、绿光。照射透析液后,经光电池接收,将通过量转换成与光强度成对数关系的电压送出。IC2a的2脚接B33与C4构成积分电路,积分放大后的信号经A/D转换后送至CPU2储存起来。此交替在照射红、绿光线产生的方波振幅与红、绿光线的份额的对数成比例。
当红光发射时,通过透析液的红光照射到光电池D2上产生电压信号,此信号被送往运放IC2a的3脚。同时通过装在传感器的棱镜,实现把未照射透析液的红光,照射到光电池D1上产生的电压信号由同相比例放大器IC2b,放大后与前者构成取样电路送至CPU2。这两个信号主要是用于钙报警的。我们知道一般透析用的是重钙酸盐透析,因此在透析期间,钙在测量容器(梭形玻璃管)内壁沉淀,形成白色沉淀,从而影响了光线的透过。然而,由于颜色上的特殊衰减,钙输送了一个与漏血相反的信号,这就是为什么在透析时容器通道与参考通道之间是不同的。因此为了克服钙引起的误报警,后来绿光通过透析液经同样通道送来的信号,经IC2a、IC2b后送至CPU2与先前红光来的信号做减法运算,其值与参与值(基准值)比较,超出则出现报警,此即常出现的漏血误报警。
通过透析液的光电池D2上产生电压信号同时经电容C2又被送到ICla的3脚,由运放ICla放大,输出到IC5(4052)选通开关的14脚,同时又经R17接至反相比例放大器IC3a后至IC5(4052)的11脚后被选通送出。此选通开关4052是此系统的核心部分,它是一个14脚双列直插式集成块,有X通道与Y通道同时还接有一译码器,通道的输出就受到此译码器的控制。此译码器的输入信号是由分频器IC6的13、15脚送出的脉冲控制,同步激励OX、OY通道,OY输出则用于补偿,OX通道13脚送出的信号经R12、C3滤波,ICAb积分放大后经A/D转换至CPU2/LP632储存。此信号值与下一个绿色光经同样通道的信号在CPU2中做减法运算,再与储存在CPU2中的基准值通过比较器检测之是否在警示范围之内,超出就会发出漏血报警(Blood Leak)。此过程通过IC6分频器不断检测是否漏血。检测原理是当透析液中出现一定数目的红细胞时,红、绿光的吸收就各不一样,绿光大部分被吸收,而红光则滤过,其信号差值即为测量依据。
一台先进的设备不仅仅在于有良好的安全报警措施,而且还应有温度波动和元器件老化的补偿电路。2008A透析机的漏血系统当然有温度波动与发光管老化的问题存在,因此有补偿电路。未通过透析液的光通过D1基准信号实现以光管的修正。信号经C1至运放IClb送到选通开关(4052)的5脚,经IClb的信号经反相比例放大器IC3b后至4052的4脚,此两信号选通后,从(OY,3)端输出此信号和(OX,13)脚输出是同步的。此信号经I{6,运放IC4a和场效应管D去控制红、绿LED,从而补偿了不同的温度系数和红色、绿色LED的老化。
在开机自检中(TEST),测试是通过高电平法,Test信号从LP632/25a送来经R5,使晶体管T4导通,通过1t38、R28的电压分割后,使绿、红LED的控制回路比率失调,这样就模拟了漏血信号。
常见故障是漏血误报警,一般是由于梭形管太脏,管壁附着大量主要成份为碳酸钙白色沉淀。解决办法是用血管钳夹住梭形管进出管路,取下梭形管,用过氧乙酸清洗后装上。再用血管钳夹各部分管路,使附着在管壁上的沉淀脱落下来,然后做一个冲洗RINSE程序,开机自检后故障一般即可消除。另一个常见原因是漏血传感器本身受潮或老化。取下传感器用吹风机吹干后装上,再将机器工作模式设置为维修模式,按CONFIRM键选择CALIBRATION,按上下键至CALIBRATE BLD,进入漏血校正(Adjust Blood Leak)和漏血模糊校正(Adjust Dimness),通过上下键调整漏血电压(volt.bll)和漏血模糊电压(volt.dimn)为5.0V,然后按override键保存。这两电压值作为参考值即CPU2中的基准值。
总之,在工作中只要我们仔细分析原理,其出现的问题就会迎刃而解。
http://bbs.aibaoyl.com/