2024年3月13日发(作者：伍和雅)
中国医学装备2022年2月第19卷第2期 China Medical Equipment 2022 February Vol.19 No.2
维修工程
颅内压监护仪的工作原理及常见故障维修
王 惟
①
段雨超
①
周航旭
①
[文章编号] 1672-8270(2022)02-0205-03 [中图分类号] R197.39 [文献标识码] B
[摘要]
通过剖析颅内压(ICP)监护仪的结构，针对压力采集、信号处理及显示输出分析颅内压监护的工作原理，研究设
备常见故障维修策略。在明确故障现象的基础上，从参数设置、硬件结构以及电路功能进行故障分析，制定故障维修路
径，通过对故障逐一检测和排查，使ICP监护仪恢复正常运行。同时，应加强医务人员设备使用规范的培训和考核，配合
医学工程师进行设备的日常维护和故障维修，确保运行质量，提高临床服务能力。
[
关键词
] 颅内压(ICP)；监护仪；传感器；故障分析
DOI: 10.3969/.1672-8270.2022.02.046
Working principle and common fault maintenance of intracranial pressure monitor/WANG Wei, DUAN Yu-
chao, ZHOU Hang-xu//China Medical Equipment,2022,19(2):205-207.
[Abstract]
By understanding the structure and composition of intracranial pressure (ICP) monitor, the principle of
intracranial pressure monitoring was analyzed from three aspects of pressure acquisition, signal processing and display
output, and the maintenance strategy of equipment common fault was studied. Based on the fault phenomenon, the
fault was analyzed from the aspects of parameter setting, hardware structure and circuit function, the fault maintenance
path was established, and the ICP monitor was restored to normal operation by checking and troubleshooting the
faults one by one. Meanwhile, medical personnel should strengthen the training and assessment of equipment usage
specifications, cooperate with medical engineers in the daily maintenance and fault repair to ensure equipment
operation quality and improve clinical service ability.
[Key words]
Intracranial pressure; Monitor; Sensor; Fault analysis
[First-author’s address]
State-owned Assets Management Office, The First Affiliated Hospital of Xi'an Jiaotong
University, Xi'an 710061, China.
颅内压(intracranial pressure，ICP)是指颅腔内
容物对颅腔内壁产生的压力，且蛛网膜下腔脑脊液介
于颅腔和脑组织间，因此临床测试ICP选取脑脊液压
力为参考量。临床上引发ICP升高的病因较多，患者
可出现头痛、呕吐、耳鸣、眩晕以及血压升高等症
状。ICP监护仪是指用于连续测量人体ICP的专用医
疗器械，适用于颅脑损伤、脑缺氧、颅内占位病变、
脑血管疾病和颅内炎症等引起的颅内压异常监测，
并进行脑脊液的间断引流和实验室检查，在脑外科
术前评估、术中治疗以及术后康复中发挥着越来越重
要的作用
[1-2]
。西安交通大学第一附属医院现有颅内
压监护仪CAM02型、MPM-1型(美国因络嘉公司)、
ICP03型(美国强生柯德曼)和BJM428型(法国索菲萨)
共计21台，临床使用过程中出现的质量问题引起了医
务人员和医学工程师高度重视，现对ICP设备的基本
结构原理和常见故障进行总结分析，为提高设备临床
服务能力积累经验。
1 ICP监护仪原理与结构
1.1 工作原理
ICP监测是通过将导管或微型压力传感器(探头)放
①西安交通大学第一附属医院国有资产管理办公室 陕西 西安 710061
作者简介：王惟，男，(1985- )，本科学历，主管技师，从事医疗设备维护维修及固定资产管理等工作。
刘春涛,娄睿,赵建平.Philips AURA螺旋CT的工作
原理与常见故障分析[J].中国医疗设备,2020,35(5):
181-183.
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王正坤,王鹏,徐昊昊.CT系统成像原理[J].信息记
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尹吉生.Philips MX 16-Slice CT扫描系统故障维
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陈卫东,李仁阳,张博.联影16排CT高压故障解析[J].
中国医疗设备,2019,34(4):180-184.
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石树强,袁洪,赵坚,等.Siemens 64排CT机疑似球
管的高压故障维修两例[J].中国医疗设备,2020,
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王雅军,陈煜,樊维民.飞利浦brilliance 6排CT
的故障排查方案和维修特例[J].中国医疗器械信
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万胜平,王鹏,封明.PHILIPS Brilliance CT常见故
[4]
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[15]
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障处理[J].中国医疗设备,2014,29(1):129-130.
张文华,杨艳芳,张燕洁.西门子CT高压发生器
整流滤波装置供电电路工作原理[J].中国医疗设
备,2009,24(6):57-58.
李亮,薛冰.飞利浦Brilliance Big Bore CT故障分析
与维修实例[J].北京生物医学工程,2018,37(4):440.
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与软件工程,2019(15):80-81.
收稿日期：2021-03-19
ZHONGGUOYIXUEZHUANGBEI 205
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维修工程
中国医学装备2022年2月第19卷第2期 颅内压监护仪的工作原理及常见故障维修-王 惟 等
置于颅腔内，采集ICP动态压力值并转换为电信号，从
导管或传感器另一端输出至监护设备，再以波形或数
值形式显示的一种诊疗技术。其中，导管法是按照侧
脑室穿刺引流方法，使引流脑脊液或生理盐水填充导
管，传导颅内压力至外接传感器，实现ICP的间接检
测；探头植入法是通过头皮切口后进行颅骨钻孔，将
微型压力传感器植入脑室内、脑实质内或硬脑膜下，
实现ICP的直接检测。导管法能进行脑脊液引流，监测
值准确可靠，但操作技术要求高，感染及出血风险较
大，而探头植入法植入效率高，波形质量好，但仅反
映颅脑内局部区域压力，对光纤质量要求高。
1.2 结构功能
ICP监护仪主要分为3部分，即压力采集、信号
处理和显示输出。其中导管式压力采集部分由灌注装
置、微导管、多通阀门、管路系统和压力传感器单元
组成，植入式压力采集部分由探头、压力传感器、光
纤电缆、光电检测单元组成；信号处理部分由中央处
理器、信号处理电路及交流电源组成；显示输出包括
控制主机、监护仪及其显示打印装置组成。ICP监护
仪结构功能见图1。
态，提醒医护人员关注并采取相应临床治疗措施。
(3)显示输出功能。控制主机负责人机交互操作
的指令输入和校准测试，并将ICP监测信号输出至床
旁监护仪，其输出形式可以是数值或波形，显示患者
ICP动态变化，并以存储或打印输出的形式进行记录
保存。
2 故障维修案例分析
2.1 故障案例一
(1)故障现象。打开电源开关，电源指示灯正常，
设备初始化失败，状态栏显示“探头故障”，将探头
断开后重新连接故障未消除。
(2)故障分析。探头故障原因主要为传感器故障和
信号传输故障，传感器故障可通过设备压力测试进行
排查，信号传输故障需进行电路输入及输出信号测试
进行排查。电缆线操作不当会造成光信号传导中断或
失真，输出检测电路中光电三极管(vacuum triode，
VT)集电极电信号高低与发光二极管(light emitting
diode，LED)光信号强弱成正比(图2)，即LED导通发
光时，VT将光信号转换成电信号，VT导通后集电极
电压下降，输出低电平，反之为高电平
[5]
。因此，输
出信号反映探头压力信号的传导是否存在故障。
图1 监护仪结构功能图
(1)压力采集功能。导管法使用灌注装置经三通阀
注入导管生理盐水，传导引流脑脊液压力至线性压力
传感器，将压力信息转换为电信号，电信号强弱与压
力值呈正比，需要脑脊液引流时，转换二通阀至引流
通路，控制脑脊液至引流瓶装置
[3]
；植入法将探头放
置于颅腔内待测区域，直接通过探头末端压力传感器
测量压力信号，电信号转换成光信号后通过光纤电缆
传导至光电检测器，将光信号转换成电信号输出。
(2)信号处理功能。中央处理器接收不同测量路径
下输入的电信号，控制下一级信号处理单元进行高频
信号滤波和放大处理，进行A/D转换器输出
[4]
。ICP
监护仪的报警功能是通过比较器单元，将采集信号与
参考信号(报警限)进行比较，参照ICP≥25 mmHg、
ICP≥40 mmHg和ICP≥60 mmHg输出不同报警状
206 ZHONGGUOYIXUEZHUANGBEI
图2 监护仪光电检测电路图
(3)故障处理。监护仪重新连接220 V交流电源，
安装探头及电缆线，测试用引流袋注入500 ml水，将
探头置入引流袋后开机测试，调整探头上调零工具后
触摸屏显示ICP读数无反应，更换正常探头测试为改
变。使用数字示波器测试光电检测电路输出端信号，
VT集电极电压与电路电压(voltage circuit，Vcc)相同
(未导通)，LED和VT直流供电电源正常，更换光电检
测部件后开机测试正常，状态栏报警信息消失，故障
排除。
2.2 故障案例二
(1)故障现象。ICP监护仪的监测值超过高压报警
上限，状态栏未显示报警信号，无报警声响。
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维修工程
(2)故障分析。①ICP监护仪应对报警上下限进行
参数设置，如果设置数值过高或过低，可引起非正常
ICP的“显示正常”；②报警信号检测电路具有分析
压力信号过高或过低的功能，以高压报警比较器电路
为例(图3)，比较器U的反相输入端由串联电路R
1
和R
2
分压值确定参考电压，当采集的压力信号经C
1
和R
3
滤波网络处理后，输入比较器U的同相输入端，当该
信号高于参考电压时，电路输出高电平，提示高压报
警，反之为低电平，无报警显示。
灰尘，擦拭残留液体后静置风干，开机重启设备，风
扇运行正常且无异响，使用12
d后未见温度异常报警
出现，故障排除。
3 结论
ICP监护仪是医院颅脑外科常用的术后管理类设
备，其质量控制工作成为医疗设备现代化管理的重要
组成部分
[7-8]
。在设备使用过程中，医务人员应严格按
照仪器操作规程开展临床诊疗活动，配合工程技术人
员进行仪器的日常维护和保养，在故障维修过程中，
医学工程师应加强对设备原理的认知，提高故障识
别、判断分析和处理能力，消除安全隐患，提高开机
率，为临床诊疗活动提供精准可靠的监测数据。
参考文献
[1]Sonig A,Jumah F,Raju B,et al. The Historical
Evolution of Intracranial Pressure Monitoring[J].
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理,2020,11(7):66-68.
收稿日期：2021-01-19
ZHONGGUOYIXUEZHUANGBEI 207
图3 监护仪高压报警比较器电路图
(3)故障处理。①使用压力模拟器和引流袋进行高
压限值测试，将监护仪高压报警上限设置为4 mmHg，
压力模拟器设置为10 mmHg，测试后压力值正常，且
状态栏未显示“ICP超过限值”，压力检测电路均正
常；②测试高压报警比较器电路，输出端为低电平，
测试参考电压与Vcc相同，反相输入端分压值异常，
使用万用表测试焊接点及接地电阻R
2
，发现其阻值异
常，更换后比较器U输出端为高电平，报警状态恢复
正常。
2.3 故障案例三
(1)故障现象。ICP监护仪正常工作，输出波形及
数据无异常，但提示“监护仪温度过高”，关机散热
后重新开机数小时故障依旧。
(2)故障分析。监护仪温度过高时应考虑散热功能
异常，即冷却风扇故障或通风受阻，为确保设备内部元
器件和管路系统的使用寿命，通风散热装置是精密仪器
设备的重要组成部分，当设备温度异常时可触发启动冷
却风扇，并自动调整风扇功率以提高散热效率
[6]
。当散
风通道内存在异物或灰尘累积时，气体交换不畅，仪器
内部热量不能较好地向外界传导，从而导致仪器设备温
度升高过快，出现故障。
(3)故障处理。①测试ICP监护仪内部温度≥80 ℃，
确认存在温度过高现象，温度检测系统正常；②观察
冷却风扇启动中，转速和控制电路均正常；③关闭
ICP监护仪，检查其后方通风口，清理通风口异物和
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2024年3月13日发(作者：伍和雅)
中国医学装备2022年2月第19卷第2期 China Medical Equipment 2022 February Vol.19 No.2
维修工程
颅内压监护仪的工作原理及常见故障维修
王 惟
①
段雨超
①
周航旭
①
[文章编号] 1672-8270(2022)02-0205-03 [中图分类号] R197.39 [文献标识码] B
[摘要]
通过剖析颅内压(ICP)监护仪的结构，针对压力采集、信号处理及显示输出分析颅内压监护的工作原理，研究设
备常见故障维修策略。在明确故障现象的基础上，从参数设置、硬件结构以及电路功能进行故障分析，制定故障维修路
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[
关键词
] 颅内压(ICP)；监护仪；传感器；故障分析
DOI: 10.3969/.1672-8270.2022.02.046
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chao, ZHOU Hang-xu//China Medical Equipment,2022,19(2):205-207.
[Abstract]
By understanding the structure and composition of intracranial pressure (ICP) monitor, the principle of
intracranial pressure monitoring was analyzed from three aspects of pressure acquisition, signal processing and display
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fault was analyzed from the aspects of parameter setting, hardware structure and circuit function, the fault maintenance
path was established, and the ICP monitor was restored to normal operation by checking and troubleshooting the
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[1-2]
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ICP03型(美国强生柯德曼)和BJM428型(法国索菲萨)
共计21台，临床使用过程中出现的质量问题引起了医
务人员和医学工程师高度重视，现对ICP设备的基本
结构原理和常见故障进行总结分析，为提高设备临床
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1 ICP监护仪原理与结构
1.1 工作原理
ICP监测是通过将导管或微型压力传感器(探头)放
①西安交通大学第一附属医院国有资产管理办公室 陕西 西安 710061
作者简介：王惟，男，(1985- )，本科学历，主管技师，从事医疗设备维护维修及固定资产管理等工作。
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[10]
万胜平,王鹏,封明.PHILIPS Brilliance CT常见故
[4]
[11]
[12]
[13]
[14]
[15]
[16]
障处理[J].中国医疗设备,2014,29(1):129-130.
张文华,杨艳芳,张燕洁.西门子CT高压发生器
整流滤波装置供电电路工作原理[J].中国医疗设
备,2009,24(6):57-58.
李亮,薛冰.飞利浦Brilliance Big Bore CT故障分析
与维修实例[J].北京生物医学工程,2018,37(4):440.
陈少云.飞利浦Brilliance16排CT故障检修[J].临床
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杨寻柱,王佳敏.Brilliance型64排螺旋CT数据采集
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17(7):192-194.
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2001,16(9):52.
闫伟.CT球管的常见故障及维修技术[J].电子技术
与软件工程,2019(15):80-81.
收稿日期：2021-03-19
ZHONGGUOYIXUEZHUANGBEI 205
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维修工程
中国医学装备2022年2月第19卷第2期 颅内压监护仪的工作原理及常见故障维修-王 惟 等
置于颅腔内，采集ICP动态压力值并转换为电信号，从
导管或传感器另一端输出至监护设备，再以波形或数
值形式显示的一种诊疗技术。其中，导管法是按照侧
脑室穿刺引流方法，使引流脑脊液或生理盐水填充导
管，传导颅内压力至外接传感器，实现ICP的间接检
测；探头植入法是通过头皮切口后进行颅骨钻孔，将
微型压力传感器植入脑室内、脑实质内或硬脑膜下，
实现ICP的直接检测。导管法能进行脑脊液引流，监测
值准确可靠，但操作技术要求高，感染及出血风险较
大，而探头植入法植入效率高，波形质量好，但仅反
映颅脑内局部区域压力，对光纤质量要求高。
1.2 结构功能
ICP监护仪主要分为3部分，即压力采集、信号
处理和显示输出。其中导管式压力采集部分由灌注装
置、微导管、多通阀门、管路系统和压力传感器单元
组成，植入式压力采集部分由探头、压力传感器、光
纤电缆、光电检测单元组成；信号处理部分由中央处
理器、信号处理电路及交流电源组成；显示输出包括
控制主机、监护仪及其显示打印装置组成。ICP监护
仪结构功能见图1。
态，提醒医护人员关注并采取相应临床治疗措施。
(3)显示输出功能。控制主机负责人机交互操作
的指令输入和校准测试，并将ICP监测信号输出至床
旁监护仪，其输出形式可以是数值或波形，显示患者
ICP动态变化，并以存储或打印输出的形式进行记录
保存。
2 故障维修案例分析
2.1 故障案例一
(1)故障现象。打开电源开关，电源指示灯正常，
设备初始化失败，状态栏显示“探头故障”，将探头
断开后重新连接故障未消除。
(2)故障分析。探头故障原因主要为传感器故障和
信号传输故障，传感器故障可通过设备压力测试进行
排查，信号传输故障需进行电路输入及输出信号测试
进行排查。电缆线操作不当会造成光信号传导中断或
失真，输出检测电路中光电三极管(vacuum triode，
VT)集电极电信号高低与发光二极管(light emitting
diode，LED)光信号强弱成正比(图2)，即LED导通发
光时，VT将光信号转换成电信号，VT导通后集电极
电压下降，输出低电平，反之为高电平
[5]
。因此，输
出信号反映探头压力信号的传导是否存在故障。
图1 监护仪结构功能图
(1)压力采集功能。导管法使用灌注装置经三通阀
注入导管生理盐水，传导引流脑脊液压力至线性压力
传感器，将压力信息转换为电信号，电信号强弱与压
力值呈正比，需要脑脊液引流时，转换二通阀至引流
通路，控制脑脊液至引流瓶装置
[3]
；植入法将探头放
置于颅腔内待测区域，直接通过探头末端压力传感器
测量压力信号，电信号转换成光信号后通过光纤电缆
传导至光电检测器，将光信号转换成电信号输出。
(2)信号处理功能。中央处理器接收不同测量路径
下输入的电信号，控制下一级信号处理单元进行高频
信号滤波和放大处理，进行A/D转换器输出
[4]
。ICP
监护仪的报警功能是通过比较器单元，将采集信号与
参考信号(报警限)进行比较，参照ICP≥25 mmHg、
ICP≥40 mmHg和ICP≥60 mmHg输出不同报警状
206 ZHONGGUOYIXUEZHUANGBEI
图2 监护仪光电检测电路图
(3)故障处理。监护仪重新连接220 V交流电源，
安装探头及电缆线，测试用引流袋注入500 ml水，将
探头置入引流袋后开机测试，调整探头上调零工具后
触摸屏显示ICP读数无反应，更换正常探头测试为改
变。使用数字示波器测试光电检测电路输出端信号，
VT集电极电压与电路电压(voltage circuit，Vcc)相同
(未导通)，LED和VT直流供电电源正常，更换光电检
测部件后开机测试正常，状态栏报警信息消失，故障
排除。
2.2 故障案例二
(1)故障现象。ICP监护仪的监测值超过高压报警
上限，状态栏未显示报警信号，无报警声响。
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中国医学装备2022年2月第19卷第2期 颅内压监护仪的工作原理及常见故障维修-王 惟 等
维修工程
(2)故障分析。①ICP监护仪应对报警上下限进行
参数设置，如果设置数值过高或过低，可引起非正常
ICP的“显示正常”；②报警信号检测电路具有分析
压力信号过高或过低的功能，以高压报警比较器电路
为例(图3)，比较器U的反相输入端由串联电路R
1
和R
2
分压值确定参考电压，当采集的压力信号经C
1
和R
3
滤波网络处理后，输入比较器U的同相输入端，当该
信号高于参考电压时，电路输出高电平，提示高压报
警，反之为低电平，无报警显示。
灰尘，擦拭残留液体后静置风干，开机重启设备，风
扇运行正常且无异响，使用12
d后未见温度异常报警
出现，故障排除。
3 结论
ICP监护仪是医院颅脑外科常用的术后管理类设
备，其质量控制工作成为医疗设备现代化管理的重要
组成部分
[7-8]
。在设备使用过程中，医务人员应严格按
照仪器操作规程开展临床诊疗活动，配合工程技术人
员进行仪器的日常维护和保养，在故障维修过程中，
医学工程师应加强对设备原理的认知，提高故障识
别、判断分析和处理能力，消除安全隐患，提高开机
率，为临床诊疗活动提供精准可靠的监测数据。
参考文献
[1]Sonig A,Jumah F,Raju B,et al. The Historical
Evolution of Intracranial Pressure Monitoring[J].
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收稿日期：2021-01-19
ZHONGGUOYIXUEZHUANGBEI 207
图3 监护仪高压报警比较器电路图
(3)故障处理。①使用压力模拟器和引流袋进行高
压限值测试，将监护仪高压报警上限设置为4 mmHg，
压力模拟器设置为10 mmHg，测试后压力值正常，且
状态栏未显示“ICP超过限值”，压力检测电路均正
常；②测试高压报警比较器电路，输出端为低电平，
测试参考电压与Vcc相同，反相输入端分压值异常，
使用万用表测试焊接点及接地电阻R
2
，发现其阻值异
常，更换后比较器U输出端为高电平，报警状态恢复
正常。
2.3 故障案例三
(1)故障现象。ICP监护仪正常工作，输出波形及
数据无异常，但提示“监护仪温度过高”，关机散热
后重新开机数小时故障依旧。
(2)故障分析。监护仪温度过高时应考虑散热功能
异常，即冷却风扇故障或通风受阻，为确保设备内部元
器件和管路系统的使用寿命，通风散热装置是精密仪器
设备的重要组成部分，当设备温度异常时可触发启动冷
却风扇，并自动调整风扇功率以提高散热效率
[6]
。当散
风通道内存在异物或灰尘累积时，气体交换不畅，仪器
内部热量不能较好地向外界传导，从而导致仪器设备温
度升高过快，出现故障。
(3)故障处理。①测试ICP监护仪内部温度≥80 ℃，
确认存在温度过高现象，温度检测系统正常；②观察
冷却风扇启动中，转速和控制电路均正常；③关闭
ICP监护仪，检查其后方通风口，清理通风口异物和
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