医科达Synergy医用直线加速器运动故障分析与处理

杨爱建　杨智祥　吴海波*　蒋 丹

医科达Synergy医用直线加速器运动故障分析与处理

杨爱建①杨智祥①吴海波①*蒋 丹①

医用直线加速器；医科达Synergy；运动故障；医疗设备维修

放射治疗是目前肿瘤治疗的主要手段之一，随着科学技术的发展，医用电子直线加速器已成为现代放射治疗领域的主流设备[1]。南通市肿瘤医院2012年和2015年先后引进2台瑞典医科达Synergy高能医用电子直线加速器，该直线加速器为360o旋转的鼓状结构，加速管为行波加速管，真空器件(如枪灯丝等)可以拆卸更换，能产生多档高能X射线和电子线，配备XVI和iViewGT影像平板，满足各种类型与不同部位的深度肿瘤放射治疗[2]。

医科达加速器故障包括机械运动、电源供给、电路控制、软件控制、高压出束及真空水冷等故障，现将使用过程中发生的多叶准直器、辐射头、机架、平板以及治疗床等5类运动故障总结如下，供同行参考。

1　多叶准直器故障案例

1.1故障案例一

(1)故障现象。治疗过程中，多叶准直器(multi-leaf collimator，MLC)无法按治疗计划运动。

(2)故障分析与处理。MLC也称多叶光栅。医科达Synergy加速器采用内置式MLC，共有40对叶片，分别由光学系统、控制与传输系统和机械运动系统等组成。其工作原理为加速器主机从放射治疗管理计划系统MOSAIQ上接收到治疗指令后，发送给多叶电机驱动板并驱动叶片电机，叶片电机带动准直器按治疗计划进行形状布局，摄像机摄取叶片上反光点的图像，并经多路输入输出板反馈到主控制系统数字图像控制板，然后显示在主控制系统显示器屏幕上，确认无误后方可出束进行治疗[3-4]。

在治疗过程中，MLC无法按治疗计划运动，该故障处理过程如下：①初步观察野灯处于点亮状态，丝杠无明显变形，叶片无明显突出与凹陷，大体正常；②进入维修模式做优化，框内数据全红，无法优化，重启主机后仍无法优化；③野灯电源选择档当前为11挡，提高野灯电压调整到最高的12档，无法优化，更换野灯依旧无法优化[5-6]；④对摄像机附近的分束镜现有位置做好详细标记，便于随时恢复原样。调整分束镜使参考反光点在圆圈内，颜色为蓝色而非红色，数据得到改善，但始终无法执行优化；⑤调整摄像机光圈，尽量使反光点颜色由黄色调整到接近白色，注意保持反光点不出现锯齿形状，经调整后有所改善，但同样未能执行优化；⑥停机4 h后，机器可执行优化但不理想，光点不佳，数值在9以下，光强仅有200左右(正常值应在255左右)，判断可能是CCU线路板性能不稳引起[7]；⑦更换CCU线路板，光点得到明显改善，优化可顺利进行。依次操作Display Service Pages→Load→Leafs，进行个别叶片调整和优化，再依次操作Display Service Pages→Load→Reference Reflectors看实际值与理想值，Item 2009之Part 120值为15，校正到10左右。重新再优化一次，优化正常，MLC故障消除。

1.2故障案例二

(1)故障现象。MLC无图像。

(2)故障分析与处理。重启主机后故障依旧，初步排除软件故障。更换CCU线路板，MLC仍然无图像，排除CCU线路板故障。MLC光学系统的工作原理是野灯发出的灯光投射到叶片的反光点上，反光点灯光反射到摄像头，摄像头拍摄这些反光点的位置，经主系统处理并显示叶片的位置。如若摄像头拍摄不到反光点，主系统就不知道准直器叶片的位置，因此判断可能摄像机损坏[8]。更换摄像机，MLC图像出现，做图像校正，机器恢复正常。

1.3故障案例三

(1)故障现象。MLC光点局部缺失。

(2)故障分析与处理。进入机房进行观察，辐射头(称小机头)内反光镜已破裂，导致局部无反射光点。拆卸锲形板，再拆下反光镜座、灯泡和摄像机，然后卸下反光镜，用水和面巾纸清理分束镜和野灯光路调整镜，最后装上新的反光镜。同时，调整摄像机分束镜直至光点最佳，进行MLC校正与优化，故障排除。

2　辐射头故障案例

2.1故障案例一

(1)故障现象。报i75 D.ROT联锁。

(2)故障分析与处理。辐射头旋转故障。进入维修模式上状态进“Preparatory”状态，不能进，上状态即掉至“Close”状态。医科达Synergy加速器除MLC外的机械运动通常都由Fine、Coarse和Check三只电位器进行位置定位与比较确认。Fine与Coarse电位器共同协作确认运动位置，Coarse与Check电位器的取样电压差＞200 mV时机器状态会掉至“Close”状态。

根据经验判断此故障多为Fine电位器RV5故障，更换RV5，再旁路运动联锁，做BLD Rotation Correlation Coefficient校准，校准结束仍然报i75联锁。再更换Check电位器RV1，需先将辐射头转至0o，使RV1中心抽头与Coarse电位器RV3中心抽头对地电压相等且均为负值。按手册做Check and Adjust the BLD Rotation Potentiometers，再按手册做Learn the BLD Rotation Correlation Coefficient。需特别注意：做Rotate the BLD Fully Clockwise时，实际是面对BLD观察方向时的逆时针方向，如已升级到Integity版本则可按其手册指导进行相关操作。最后按手册做Calibrate the BLD Readout，机器重启，进入诊疗模式，联锁消除，机器能进“Preparatory”状态，故障排除。

2.2故障案例二

(1)故障现象。诊疗模式治疗时，机架旋转过程中钨门会自动开大，但无联锁、无报错。

(2)故障分析与处理。调用维修模式，通过多次实验观察，发现X1、X2≥10时，机架每旋转一圈可发生2次钨门开大现象，且Y1、Y2也会开大，X1、X2会开大到20；X1、X2＜5时，钨门位置未自动变化。因此，有整体开大现象，考虑或为公共器件短路电压变化引起。查看图纸Stand Head Diaphram Size System，在旋转过程中，测量X2的位置电位器RV7、RV8电压，10 V电压正常，中间抽头电压也正常。尝试更换MLC Control线路板，故障依旧。再尝试更换扁平电缆PL25E-SK和PL26A-SK，并检查各接插件，故障依旧。检查调换11区的4个UMD马达驱动线路板，故障未发生变化。重新观察故障现象，不管X1、X2大小，旋转中X2的数值始终会有微弱抖动变化，在故障出现前其他钨门则无此情况，且在数十次观察中偶然报一次Fine电位器故障。怀疑双抽头电位器RV9运动中有缺陷。更换RV9，故障排除。

3　治疗床故障案例

(1)故障现象。治疗床不能动作，报i159 Height Control故障。

(2)故障分析与处理。治疗床使用频率相对较高，其运动包括上下、左右、前后、等中心旋转以及自旋转等5个运动方向，电机转动与位置电位器跟随运动的机械磨损，导致治疗床运动故障较为突出[9]。

治疗床不能动作，报i159 Height Control故障，首先检查与升降高度相关的Fine、Coarse和Check三只电位器、上下限位开关(各两只)以及制动闸，均为正常。手动升降床后有时联锁消失，且能正常工作一段时间，怀疑电机故障。检查电机供电，测得电压为79.5 Vdc，属于正常范围。检查故障发生时电机电阻值，约0.7 MΩ，属于不正常，而手动升降到一定程度电机阻值为25 Ω，再上电，床能正常运行。为防止可能的人身伤害，安装垂直方向固定支架，拆卸升降电机后检查电机，发现碳刷严重磨损[10]。更换碳刷，测电机阻值，约20Ω，属正常范围，上电或后床运转保持正常，故障排除。

4　机架故障案例

(1)故障现象。机架逆时针转动时，有“咔嚓咔嚓”声响。

(2)故障分析与处理。伴有异响一般可能由于皮带松、离合器或刹车失灵引起。观察发现机架基座右边电机轴抖动，右边皮带与左边皮带相比偏松。调整右边电机位置，使左右电机皮带松紧相当，并保证松开刹车转动时皮带不会错位。逆时针方向和顺时针方向转动机架，不再有异响，故障排除。

5　平板故障案例

(1)故障现象。报i205 Touchguard和i82 MM Con C联锁。

(2)故障分析与处理。Touchguard意为触碰保护，Con C为继电器，两个联锁初步判断为同一故障引起。检查辐射头触碰保护及平板的触碰保护开关，开关正常。查看与i205和i82相关的电路图，根据图纸测量PL26A与PL12E间电阻为无穷大，即二者开路(实际应接通)，再缩小范围测量，发现仅中间段SK12A与PL20不通，问题归结于TS1-1和TS1-2，查相关资料得知，i205和i82联锁与iViewGT平板也相关。IViewGT系统分别由机械运动、采集成像和软件控制三个子系统组成，机械运动故障会导致触碰保护[11]。检查iViewGT各部件，发现平板指示灯不亮，再检查iViewGT平板电源，无电源供应，TS1-1和TS1-2正好与此相关。更换iViewGT平板电源，机器正常工作，故障排除。

6　小结

医科达Synergy加速器是当今技术领先的高能医用加速器，其运动结构复杂，除了机架运动外，还涉及辐射头、MLC、平板以及治疗床等部件的运动，这些部件运动十分频繁，故障出现的比例也较高。当出现这些故障时，要注意观察和测量，充分利用相关联锁的提示及相关资料，通过分析、排除以及判断等手段，最后定位和处理故障，从而方便快速地解决问题。除了发生故障被动维修，还要注重预防维修，平时要做好机械运动部件的维护保养，定期检查部件运动状况，及时清洁、调整和添加润滑油，减小故障率，切实保障加速器的正常运转。

[1]张海成.医科达加速器高压部分的工作原理及应用[J].中国医学装备，2014，11(9)：64-66.

[2]杨绍洲，陈龙华，张树军.医用直线加速器[M].北京：人民军医出版社，2004：5-6.

[3]李博明，潘维名.医科达Precise加速器MLC系统及维护[J].现代肿瘤医学，2010，18(7)：1432-1433.

[4]魏展福，叶必云，莫伟，等.医科达 Synergy多叶准直器(MLC)常规检测方法及质量保证[J].医疗装备，2015，28(2)：20-21.

[5]周晓曦，杨智祥，季智勇.医科达Synergy加速器多叶准直器常见故障维修[J].医疗卫生装备，2014，35(10)：149.

[6]魏党，梁文杰.一种医科达Synergy加速器MLC摄像头故障的检测方法[J].医疗装备，2015，28(9)：24-25.

[7]李永.医科达加速器电动多叶光栅(MLC)的维修和保养[J].医疗装备，2015，28(17)：73.

[8]屠波.医科达直线加速器的日常维护与常见故障[J].内蒙古医学杂志，2009，41(5)：189.

[9]侯吉祥，李全福.基层医院医科达Precise直线加速器故障分析及维修研究[J].科技风，2016(1)：54.

[10]丁纪，黄永祥.医科达Precise加速器因治疗床上下运动而引起的故障维修[J].医疗装备，2015，9(11)：57.

[11]陈浩，林丹凤，李玉琼，等.医科达Precise直线加速器iViewGT系统故障分析与维修[J].中国医学装备，2015，12(9)：132-133.

杨爱建,男,(1969- ),硕士，高级工程师。南通市肿瘤医院设备科，研究方向：医疗设备管理和维修技术。

1672-8270(2016)11-0156-04

R197.39

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10.3969/J.ISSN.1672-8270.2016.11.046

①南通市肿瘤医院设备科 江苏 南通 226361 *通讯作者：13773806285@126.com

2016-06-14