Gem premier 3000血氣分析試劑包故障分析及自行解決方法

賴東珍

福建醫(yī)科大學附屬第一醫(yī)院 設備科，福建 福州 350005

0 前言

Gem premier 3000血氣分析儀是美國實驗室儀器公司生產(chǎn)的高檔重癥監(jiān)護血氣分析儀，被廣泛運用于各大醫(yī)院的重癥醫(yī)學科、急診科、麻醉科、心胸外科、呼吸科、檢驗科等，主要用于pH、氣體、電解質(zhì)、壓積、葡萄糖和乳酸的檢測[1]。它分為儀器主機和專用試劑包兩大部分，主機發(fā)生硬件故障的概率比較小，而專用試劑包采用一體化、拋棄型技術(shù)以及免保養(yǎng)生物平板傳感器，相當于傳統(tǒng)血氣分析儀的試劑、氣體、管道、電極等易耗品的集合，減少了人工保養(yǎng)和生物污染的可能性，給用戶帶來方便的同時也存在因各種原因浪費試劑包的問題。因此，降低試劑包的故障發(fā)生率，減少因試劑包發(fā)生故障不能滿足可測的標本數(shù)，保證急救儀器的正常運轉(zhuǎn)，避免試劑包的浪費而增加運行成本。下面就試劑包可能出現(xiàn)的一些故障現(xiàn)象及處理方法進行介紹，供同行參考。

1 故障現(xiàn)象及處理方法

1.1 故障一：選擇標本類型（如：動脈血）后吸樣針一直不能伸出來

該吸樣針和試劑包左側(cè)面板上的齒輪相連接，是通過血氣主機內(nèi)的控制電機帶動試劑包的齒輪轉(zhuǎn)動，從而實現(xiàn)吸樣針的伸出（反轉(zhuǎn)）和收回（正轉(zhuǎn)）運動。控制電機固定在血氣儀試劑倉內(nèi)側(cè)的金屬板上，齒輪通過卡扣卡在試劑包左側(cè)的透明面板上[2-4]。出現(xiàn)上述故障，先不考慮血氣主機故障（電機或電機控制電路故障），多數(shù)為試劑包上的黑色齒輪下陷、卡扣沒有卡住透明面板，黑色齒輪無法和血氣儀的控制電機完全囁合，使得電機空轉(zhuǎn)、無法帶動齒輪導致吸樣針一直不能伸出來。解決方法是使卡扣緊緊卡住透明面板和電機充分囁合。由于試劑包已經(jīng)安裝在血氣儀上，血氣儀通過掃描條形碼來獲取各個試劑包的唯一信息，且同一條形碼只能在該血氣儀上使用一次，所以試劑包被取出后儀器認為該包作廢。廠商建議取出試劑包，并重貼未在此臺血氣儀上使用過的條形碼或使用demo專用軟件清除血氣儀上已用條形碼的記錄（此demo方法一旦使用，該機記錄的所有數(shù)據(jù)被清除，且儀器設置恢復至出廠設置，所以不建議使用此方法）。被處理好的試劑包插入血氣儀內(nèi)并重新掃描條行碼后預熱30 min再使用。由于重新預熱浪費大量的沖洗液，有可能導致沖洗液不足而減少可測的標本數(shù)，耗時耗物。為避免這些問題，不采用廠商建議的處理方法，將試劑包從血氣儀上取出維修后，不需要處理條形碼和30 min預熱，直接裝回到血氣儀上，只需要3～12 min的開機恢復循環(huán)后直接到達儀器可正常使用狀態(tài)（具體方法詳見第2部分）。另外，如果吸樣針能出來，但有時出來慢，那多數(shù)是因為血氣儀正處于沖洗、一點定標、兩點定標程序運行時，待程序運行完即可正常使用。

1.2 故障二：從血氣儀中取出試劑包后，處理條形碼和30 min預熱耗時耗物

通過研究血氣儀的工作原理和性能結(jié)構(gòu)[5]，發(fā)現(xiàn)血氣儀試劑倉的后側(cè)板上有一根凸出的頂桿，當儀器開機等待插入試劑包時，頂桿自動縮回與后側(cè)板持平；當儀器關(guān)機時，頂桿自動彈出，且高出后側(cè)板約1 cm，所以關(guān)機時試劑包被取出后想再裝回去會被頂桿頂住而無法完全插入到血氣儀內(nèi)。通過試驗發(fā)現(xiàn)頂桿可以用手摁下與后側(cè)板持平，放手后又彈出。且儀器的吸樣針進出口正對頂桿，可用棉纖桿穿過吸樣針進出口來控制頂桿的縮回和彈出。取出試劑包處理完相關(guān)故障后，可以通過上述方法直接裝回到血氣儀上開機等待，具體步驟如下。

（1）點擊shutdown待儀器提示可安全關(guān)機時關(guān)閉電源。

（2）打開儀器的試劑倉門取出試劑包，處理試劑包出現(xiàn)的各種故障（齒輪卡扣沒有卡住透明面板）。

（3）把試劑包插回到儀器試劑倉內(nèi)的頂桿位置，用棉纖桿穿過吸樣針進出口并摁下頂桿，關(guān)閉儀器試劑倉門的同時抽出棉纖桿。

（4）確認試劑倉門已關(guān)好后打開電源，儀器做斷電后的恢復循環(huán)（約3～12 min）。

（5）待儀器恢復到可正常使用狀態(tài)，需要用外用質(zhì)控品對儀器進行質(zhì)控確認，正常后可進行標本檢測。

1.3 故障三：出現(xiàn)某個（如：K+）或多個項目定標失敗

血氣儀可通過一點定標、兩點定標及外用質(zhì)控品3種方法來保證儀器及試劑包的質(zhì)量控制。其中一點定標由儀器自動執(zhí)行完成，兩點定標、外用質(zhì)控品需要手動執(zhí)行完成。經(jīng)過多年對該血氣儀及其試劑包的維護、維修，發(fā)現(xiàn)出現(xiàn)某個或多個項目定標失敗是經(jīng)常發(fā)生、最容易導致浪費試劑包的故障。當試劑包預熱完后（新包需預熱30 min）出現(xiàn)上述故障，則多數(shù)為試劑包內(nèi)傳感器卡片的質(zhì)量有問題，廠商建議直接更換新的試劑包并向廠商申請索賠。但本人發(fā)現(xiàn)如果出現(xiàn)這種故障可先不更換試劑包，讓儀器自動沖洗、定標（相當于養(yǎng)護傳感器卡片）數(shù)小時可能就定標成功，如果還無法定標成功再更換試劑包并申請索賠。當試劑包已經(jīng)做過一些標本，但未用足可測標本數(shù)時出現(xiàn)上述故障，則多數(shù)為試劑包內(nèi)的傳感器卡片上粘附了凝血塊，這時儀器會不停地自動定標來達到?jīng)_洗凝血塊的目的，廠商建議用純肝素納注射液當標本做幾遍（需要注意的是：因純肝素納內(nèi)含糖量極低，V6.1及以上版本的儀器用純肝素納當標本做時，一定要先關(guān)閉Glu項目，否則儀器直接提示需要更換新的試劑包），看看凝血塊是否可以被溶解，沖洗干凈后定標是否成功。如果定標還失敗，最后重貼未在此臺血氣儀上使用過的條形碼預熱30 min試試。但儀器不停地自動定標或重貼條形碼預熱30 min，會因沖洗凝血塊而浪費大量的沖洗液，可能導致用不足可測標本數(shù)，其成功率也比較低（約50 %）。通過研究發(fā)現(xiàn)，采用手動方法沖洗傳感器卡片上的凝血塊，再進行外用質(zhì)控品來確認，成功率比較高（約90 %）（具體方法詳見第4部分）。

另外，本人發(fā)現(xiàn)血氣（pH、PO2、PCO2）出現(xiàn)某項（特別是PO2）或多項定標失敗經(jīng)過處理后，定標成功的可能性相對較低，但其出現(xiàn)故障也相對較少；電解質(zhì)（K+、Na+、Ca2+）出現(xiàn)某項或多項定標失敗經(jīng)過處理后成功率較高（約90 %），并且最常發(fā)生，尤其是K+；其他3項（Glu、Lac、Hct）出現(xiàn)定標失敗經(jīng)過處理后，其定標成功的可能性也特別高，但出現(xiàn)故障的可能性一般。當然，想要盡可能減少這類故障的發(fā)生，做好抽血前的抗凝、抽完血后盡快上機檢測、上機檢測前的血樣檢查以及操作的規(guī)范性最為重要。

1.4 故障四：凝血塊粘附在試劑包內(nèi)的傳感器卡片上，某個（如：K+）或多個項目定標失敗

通過剖析一個剛啟用便出現(xiàn)上述故障的全新試劑包，發(fā)現(xiàn)其液路系統(tǒng)分為兩路，見圖1。一路為A、B、C這3種試劑→廢液袋；另一路為Ref參比液→廢液袋。且各部分之間采用管道相連接，通過閥和泵來控制液路系統(tǒng)。

圖1 試劑包液路圖

試劑包出現(xiàn)上述故障時，儀器可自動沖洗通過蠕動泵從試劑袋中取相關(guān)試劑后流過吸樣針、傳感器卡片，最后流進廢液袋，從而達到?jīng)_洗凝血塊的目的。但其流速和流量有限，對傳感器卡片的沖洗效果并不太好。吸樣針和傳感器卡片之間是用塑料管道相連接，可以通過這根塑料管道采用手動方法沖洗傳感器卡片上的凝血塊，具體步驟如下。

（1）點擊shutdown待儀器提示可安全關(guān)機時關(guān)閉電源，取出試劑包并拔下套在吸樣針上的塑料管道。

（2）用事先改造好的平針頭注射器抽取半針筒約37℃的蒸餾水，插入被拔下的塑料管道內(nèi)往里打蒸餾水，此時可以看見粘附在傳感器卡片上的凝血塊被沖出后流向廢液袋。

（3）再用平針頭注射器抽取一支2 mL純肝素鈉注射液，插入被拔下的塑料管道內(nèi)慢慢往里面打，使純肝素鈉流入傳感器卡片的腔體內(nèi)，剩余約0.5 mL時停下，讓純肝素鈉浸泡傳感器卡片3 min左右。

（4）再用洗凈的平針頭注射器抽取半針筒約37℃的蒸餾水，再次插入被拔下的塑料管道并沖洗干凈塑料管道和傳感器卡片。

（5）沖洗干凈后盡快將拔下的塑料管道復原到吸樣針上，并確保傳感器卡片的腔體內(nèi)充滿蒸餾水。

（6）把試劑包插回到儀器試劑倉內(nèi)的頂桿位置，用棉纖桿穿過吸樣針進出口并摁下頂桿，關(guān)閉儀器試劑倉門的同時抽出棉纖桿。

（7）確認試劑倉門已關(guān)好后打開電源，儀器做斷電后的恢復循環(huán)（約3～12 min）。此時儀器定標顯示多為部分或全部失敗，繼續(xù)等待儀器的自動定標，直至定標顯示為全部成功（約5 min）。

（8）待儀器恢復到可正常使用（定標成功）狀態(tài)，再用一支外用質(zhì)控品對儀器進行質(zhì)控確認，正常后可進行標本檢測。

其中，使用改造平針頭注射器是為了操作安全以及不刺破塑料管道；使用約37℃的蒸溜水是模擬傳感器卡片在工作時的溫度要求，也使傳感器卡片比較容易沖洗干凈；用純肝素鈉溶液浸泡是為了充分溶解凝血塊；傳感器卡片的腔體內(nèi)充滿蒸餾水是為了不讓傳感器卡片在干燥時被加熱到37℃。因為手動沖洗傳感器卡片時不能精確控制蒸餾水的溫度在（37±0.2）℃范圍內(nèi)，所以儀器開機后定標為部分或全部失敗，待傳感器卡片的溫度穩(wěn)定在（37±0.2）℃時基本可以定標全部成功。

1.5 故障五：儀器做標本檢測時提示“無樣本檢測”或“吸樣不足”

當血氣儀做標本檢測時，其液路系統(tǒng)為標本→廢液袋[6]，見圖2。且各部分之間采用管道相連接，通過閥和泵來控制液路系統(tǒng)。當試劑包出現(xiàn)上述故障，先不考慮血氣主機故障及因操作不當引起的故障，大多數(shù)是因為試劑包的吸樣針被凝血塊堵塞。廠商建議等吸樣針伸出來準備吸樣本時，用非常細的通針去疏通吸樣針，再用純肝素納當標本做幾遍（注意：V6.1及以上版本儀器操作前需要先關(guān)閉Glu項目）以達到?jīng)_洗吸樣針的目的。但其成功率比較低（約40 %），且吸樣針上的凝血塊被疏通后需流經(jīng)傳感器卡片最后到達廢液袋，有可能會粘附在傳感器卡片上引起定標失敗的新故障，也可能因多次沖洗傳感器卡片導致用不足可測標本數(shù)。如果按此方法還是無法解決故障，只能更換新的試劑包。通過研究發(fā)現(xiàn)，采用手動反沖方式?jīng)_洗吸樣針內(nèi)的凝血塊，再進行外用質(zhì)控品來確認，使儀器恢復到可正常使用（定標成功）狀態(tài)，其成功率比較高（約90 %），具體步驟如下。

圖2 標本檢測液路圖

（1）點擊shutdown待儀器提示可安全關(guān)機時關(guān)閉電源并取出試劑包。

（2）手動逆時針旋轉(zhuǎn)卡在透明面板上的齒輪，使吸樣針伸出試劑包外。拔下套在吸樣針上的塑料管道再用事先改造好的平頭針注射器抽取半針筒約37℃的蒸餾水，插入吸樣針（接塑料管道那頭）內(nèi)用一點力氣往里打蒸餾水，吸樣針另一頭用紗布接住被打出的凝血塊和水。如果被打出的水柱不直，可用通針去疏通吸樣針，再反復多打幾次蒸餾水，直至完全暢通。

（3）如果發(fā)現(xiàn)被拔下的塑料管道內(nèi)液體沒充滿，則用37℃的蒸餾水補充滿，以確保傳感器卡片的腔體內(nèi)充滿蒸餾水并將拔下的塑料管道復原到吸樣針上。

（4）手動順時針旋轉(zhuǎn)卡在透明面板上的齒輪，使吸樣針收回試劑包內(nèi)。

（5）把試劑包插回到儀器試劑倉內(nèi)的頂桿位置，用棉纖桿穿過吸樣針進出口并摁下頂桿，關(guān)閉儀器試劑倉門的同時抽出棉纖桿。

（6）確認試劑倉門已關(guān)好后打開電源，儀器做斷電后的恢復循環(huán)（約3～12 min）。

（7）待儀器恢復到可正常使用（定標成功）狀態(tài)，再用一支外用質(zhì)控品對儀器進行質(zhì)控確認，正常后可進行標本檢測。

其中，手動逆時針旋轉(zhuǎn)卡在透明面板上的齒輪并使吸樣針伸出試劑包外，是模擬儀器控制吸樣針伸出試劑包外時的動作；手動沖洗時水向包外噴射，凝血塊不需要經(jīng)傳感器卡片也不到達廢液袋，可有效避免新故障的發(fā)生，并且也不需要處理條形碼和30 min的預熱。當然，想要盡可能減少這種故障的發(fā)生，需要上機檢測前認真檢查血樣本是否凝固以及儀器吸樣本時千萬不能將注射器內(nèi)空氣與樣本一起吸入。

1.6 故障六：儀器提示“無法檢測到試劑”

試劑包內(nèi)共有A、B、C、Ref這4種試劑，其中A、B試劑同時提供除壓積外所有參數(shù)的高低濃度校正，而壓積只由B試劑作單濃度校正；C試劑即用于低濃度氧校正，又作為葡萄糖和乳酸傳感器的保養(yǎng)液，以及用來清除微量凝集，清潔標本通道；而Ref提供給參比電極，為系統(tǒng)提供高穩(wěn)定的參比電壓。試劑液路系統(tǒng)見圖1。當試劑包在預熱30 min之內(nèi)出現(xiàn)上述故障，則多數(shù)為試劑包的某種試劑開關(guān)未被打開。此時只要取出試劑包提起開關(guān)后重新裝回儀器預熱（預熱30 min未完成時，儀器還沒有該條形碼的記錄，該條形碼還可以重新使用）即可。如果開關(guān)已被打開，則應該考慮試劑包質(zhì)量問題或血氣主機發(fā)生故障，但這種兩種情況很少發(fā)生，如果是試劑包質(zhì)量問題可以申請索賠。當試劑包已經(jīng)做過一些標本但未用足可測標本數(shù)時出現(xiàn)上述故障，則多數(shù)為試劑包的選擇閥被結(jié)晶的試劑堵塞，廠商建議直接更換新的試劑包。研究發(fā)現(xiàn)可以使用人工疏通選擇閥的方法來排除故障，其成功率約為60 %，具體步驟如下。

（1）不需要關(guān)機，直接取出試劑包并拔下套在吸樣針上的塑料管道。

（2）找一根橡膠管，一頭緊接事先改造好的平頭針注射器，一頭緊接吸樣針，通過手動調(diào)節(jié)選擇閥的3個不同角度，用力抽取A、B、C這3種試劑，使選擇閥門被各種試劑流過后疏通。

（3）如果發(fā)現(xiàn)被拔下的塑料管道內(nèi)液體沒充滿，則用37℃的蒸餾水補充滿，以確保傳感器卡片的腔體內(nèi)充滿蒸餾水并將拔下的塑料管道復原到吸樣針上。

（4）重新貼上未在此臺血氣儀上使用過的條形碼或使用demo專用軟件（盡量不用）清除血氣儀上已用條形碼的記錄，再將試劑包插回血氣儀內(nèi)重新預熱30 min后看定標是否成功。

（5）定標成功后取一支外用質(zhì)控品對儀器進行質(zhì)控確認，正常后可進行標本檢測。

特別強調(diào)，第（2）步使用注射器時只能往外抽，一定不能往里打。否則空氣進入試劑袋內(nèi)會溶解試劑，使溶解在其中的氣體濃度發(fā)生改變，試劑肯定報廢。手動調(diào)節(jié)選擇閥的3個不同角度，并用力抽取試劑是模擬儀器通過蠕動泵來選擇各種試劑時的動作。另外，儀器出現(xiàn)該故障時將自動提示更換試劑包，所以不需要關(guān)機，取出的試劑包處理條形碼后重新插入血氣儀內(nèi)預熱30 min試試。

2 結(jié)論

以上這些故障，是本人多年來維護、維修血氣分析儀及專用試劑包的一些經(jīng)驗總結(jié)，也是試劑包最容易發(fā)生的故障。通過研究試劑包的工作原理和性能結(jié)構(gòu)，總結(jié)出一套處理方法，此方法在血氣分析儀長期運行中證明其非常有效。它適合醫(yī)院設備科的工程師來完成，為醫(yī)院最大限度地減少了試劑包的浪費，同時也減少了急救儀器的停機時間。

另外，隨著電子元器件工藝、材料的不斷優(yōu)化，使其可靠性大大加強，且大多在低電壓、小電流環(huán)境下工作，所以電路板出現(xiàn)故障的可能性大大減少。隨著電路板集成度不斷提高，且大多采用貼片元件及多層電路板，所以電路板出現(xiàn)故障后的可修復性大大降低。為了減少因故障停機帶來的更大損失，多數(shù)維修判斷到哪塊電路板出現(xiàn)故障后直接更換即可，而醫(yī)學檢驗儀器不同于一般的純電子儀器，它除了涉及到常用的電子技術(shù)、機械控制技術(shù)、計算機技術(shù)、生物傳感技術(shù)等外，還涉及到其他醫(yī)學電子儀器少有的液路系統(tǒng)、氣路系統(tǒng)、光路系統(tǒng)、溫度控制、質(zhì)量控制等相關(guān)技術(shù)。所以醫(yī)學檢驗儀器比其他醫(yī)療器械的故障率要高出很多，且大多數(shù)（約80%）故障發(fā)生在液路、氣路、光路系統(tǒng)上，尤其因堵、漏、臟引起的最多。這就要求維護、維修醫(yī)學檢驗儀器的工程師對該類儀器要有較全面的了解，掌握各種相關(guān)知識；特別要讀透錯綜復雜的液路、氣路、光路圖，并且在維修儀器過程中一一對應其位置，想盡各種有效辦法解決其故障。當然，嚴格按要求定期對醫(yī)學檢驗儀器進行保養(yǎng)，是減少該類故障發(fā)生的最有效方法，也是我們工程師日常工作的重點之一。

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