陳偉，何海

內(nèi)江市第二人民醫(yī)院 放療科，四川 內(nèi)江 641000

引言

西門子公司雖然已經(jīng)退出直線加速器市場(chǎng)，但西門子直線加速器仍有許多單位在使用。我院西門子PRIMUS-E型直線加速器，于2008年1月投入使用，已運(yùn)行10年左右。經(jīng)過我院及西門子維修工程師的共同努力，定期維護(hù)保養(yǎng)，設(shè)備運(yùn)行期間內(nèi)，除更換過磁控管、閘流管等易損件外，并無其他大型配件的更換，現(xiàn)該加速器運(yùn)行狀況良好，劑量輸出穩(wěn)定性、平坦度、對(duì)稱性、重復(fù)性，光野重合度、機(jī)架及機(jī)頭到位精度等[1]較好，能夠滿足國(guó)家相關(guān)法律法規(guī)的要求。

我院西門子PRIMUS-E型直線加速器，主要配置為：6 MV、10 MV X線，5、7、8、10 Mev電子線，內(nèi)置29對(duì)MLC；能夠進(jìn)行普通放射治療、三維適形放射治療（3D-CRT）、靜態(tài)調(diào)強(qiáng)（Step and Shoot，IMRT），現(xiàn)每天治療病人約60人左右，其中一半以上為調(diào)強(qiáng)放療病人。

本文就該加速器在2017年運(yùn)行過程中出現(xiàn)的數(shù)次多頁光柵無聯(lián)鎖報(bào)警故障現(xiàn)象的處理過程加以分析和總結(jié)，以供同行參考。

1 故障現(xiàn)象

自2017年4月起，我院加速器運(yùn)行過程中已發(fā)生數(shù)次多頁光柵無聯(lián)鎖報(bào)警故障（圖1），圖1為最近一次發(fā)生故障時(shí)所拍攝的照片，圖1中發(fā)生故障的為X2第15號(hào)頁片。當(dāng)發(fā)生此故障時(shí)，該頁片停止運(yùn)動(dòng)，無法完成打開或閉合，并且無與多頁光柵相關(guān)的聯(lián)鎖報(bào)警出現(xiàn)[2-4]。通過加速器控制臺(tái)與多頁光柵控制機(jī)柜復(fù)位均無法消除此故障，利用加速器手控盒上的OPEN和CLOSE鍵單獨(dú)控制該頁片亦無法完成[5-8]。

2 故障處理

因無故障代碼，廠家及醫(yī)院的維修工程師無法從代碼上分析故障原因，利用維修工程師的多頁光柵測(cè)試軟件，進(jìn)行測(cè)試時(shí)也沒有發(fā)現(xiàn)與故障葉片相關(guān)的問題。通過深入分析，發(fā)現(xiàn)當(dāng)故障發(fā)生時(shí)，主要表現(xiàn)在頁片無法運(yùn)動(dòng)且無聯(lián)鎖報(bào)警代碼，而加速器仍能正常出束，且故障頁片之外的其他頁片可正常工作。因此，該故障應(yīng)主要集中在多頁光柵的控制部分上，而與加速器的其他部分無關(guān)[9-10]。由于除故障頁片外其他頁片的運(yùn)行仍正常，那么說明多頁光柵的整套控制系統(tǒng)應(yīng)工作正常[11-13]。我們對(duì)故障頁片所對(duì)應(yīng)的控制組件及相關(guān)線路進(jìn)行了排查，最終決定對(duì)故障頁片的控制組件進(jìn)行更換，以此觀察故障是否能排除。

圖1 多頁光柵發(fā)生無聯(lián)鎖故障

西門子PRIMUS-E型直線加速器內(nèi)置多頁光柵的運(yùn)動(dòng)控制組件，主要包含電機(jī)、編碼器、阻值為1 kΩ的電位器、傳動(dòng)及相應(yīng)的固定裝置組成，其機(jī)械結(jié)構(gòu)，見圖2所示。圖2中的運(yùn)動(dòng)控制組件已拆除1個(gè)編碼器、1個(gè)電位器，完整的控制組件應(yīng)包含2個(gè)電機(jī)、2個(gè)編碼器及2個(gè)電位器，可控制2根頁片的運(yùn)動(dòng)。在進(jìn)行控制組件的更換時(shí)，依據(jù)圖3所示的控制組件在機(jī)頭上的排布圖，可找到故障頁片所對(duì)應(yīng)的那一組控制組件在機(jī)頭上的實(shí)際位置。

圖2 西門直線加速器內(nèi)置多頁光柵運(yùn)動(dòng)控制單元

在第1次出現(xiàn)該故障時(shí)，即X1的第17號(hào)頁片停止工作，為了節(jié)約時(shí)間及判斷故障之所在，我們對(duì)該頁片所對(duì)應(yīng)的運(yùn)動(dòng)控制組件即R17和R24整套（電機(jī)、電位器、編碼器、傳動(dòng)及固定裝置已經(jīng)由廠家組裝好）進(jìn)行更換，組件更換完成后光柵恢復(fù)正常工作。而在之后的幾次故障處理中，我們只對(duì)故障頁片所對(duì)的控制電機(jī)進(jìn)行了更換，更換之后光柵工作良好。

我們對(duì)拆下控制組件的電位器進(jìn)行阻值及靈敏度進(jìn)行測(cè)試均表現(xiàn)良好，對(duì)電機(jī)進(jìn)行24 V加壓測(cè)試時(shí)其運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)亦表現(xiàn)良好，而編碼器一般則不容易壞。當(dāng)我們對(duì)拆下的電機(jī)進(jìn)行進(jìn)一步的拆解時(shí)，發(fā)現(xiàn)電機(jī)內(nèi)部的電刷磨損嚴(yán)重，導(dǎo)致其接觸不良，從而發(fā)生運(yùn)行時(shí)間一久便停止工作的現(xiàn)象，而加壓測(cè)試時(shí)沒有顯現(xiàn)出故障，應(yīng)與運(yùn)行環(huán)境和運(yùn)行時(shí)間有關(guān)。

圖3 西門子直線加速器內(nèi)置多頁光柵機(jī)頭運(yùn)動(dòng)控制單元排布圖

3 小結(jié)

自2017年4月以來，在已出現(xiàn)的數(shù)次多頁光柵無聯(lián)鎖報(bào)警故障中，我們已更換X1的R17、R18、R24以及X2的L15幾組控制組件，在控制組件的更換上也積累了相應(yīng)的經(jīng)驗(yàn)，現(xiàn)將更換過程中的一些注意事項(xiàng)例舉出來以供參考：

（1）將多頁光柵的X開到10（X1為-5，X2為+5）此時(shí)電位器的阻值剛好為500 Ω，Y鉛門為0即完全閉合，可防止東西掉入機(jī)頭內(nèi)部。

（2）將機(jī)架轉(zhuǎn)到180°，按圖3在機(jī)頭上找到故障頁片所對(duì)應(yīng)的控制組件位置，此時(shí)應(yīng)注意機(jī)械維修時(shí)的頁片順序與工作模式下的頁片順序是反向的，所以在確定故障頁片序號(hào)時(shí)一定要按維修順序重新確定，才能在機(jī)頭上準(zhǔn)確的找到其對(duì)應(yīng)控制組件，節(jié)約時(shí)間。

（3）在回裝控制組件之前，如果有更換電位器，須用萬用表測(cè)量電位器的阻值并撥動(dòng)前端的轉(zhuǎn)軸，使其剛好為500 Ω，如果電位器的阻值偏差過大，很難再通過其他手段校準(zhǔn)回去。

（4）如果只更換控制組件上的電機(jī)或電位器，那么就需要取下它們相應(yīng)的固定裝置以及轉(zhuǎn)軸上的傳動(dòng)齒輪，在操作的時(shí)候需要特別注意力度的控制以及工具的選擇，因控制組件上螺釘?shù)挠捕染^低，十分容易出現(xiàn)滑絲，從而導(dǎo)致無法進(jìn)行拆裝。

（5）控制組件回裝時(shí)還應(yīng)注意對(duì)頁片的松緊度進(jìn)行調(diào)整，過緊則頁片及齒輪間磨損加大，過松則頁片精度達(dá)不到要求。

（6）因電機(jī)運(yùn)行速率已儲(chǔ)存在多光柵控制機(jī)柜中可不必校準(zhǔn)，但需對(duì)整個(gè)該組頁片重新進(jìn)行四點(diǎn)位（-10、0、10、20）的位置校準(zhǔn)[14-16]，當(dāng)該組所有頁片的位置精度達(dá)到誤差要求時(shí)方可投入使用。

4 討論

我科所發(fā)生的數(shù)次多頁光柵無聯(lián)鎖故障現(xiàn)象，究其主要原因還是在于設(shè)備運(yùn)行年限過久，多頁光柵控制組件上元器件老化所致。經(jīng)過數(shù)個(gè)月的觀察，控制組件更換后的頁片運(yùn)行狀況良好，更換相應(yīng)的控制組件是處理此故障的有效方法。光柵控制組件可拆分為電機(jī)、電位器、編碼器、傳動(dòng)及固定裝置，但光柵控制組件在機(jī)頭上的實(shí)際結(jié)構(gòu)復(fù)雜程度遠(yuǎn)比圖3所示的排布圖要復(fù)雜得多，大多數(shù)時(shí)候需要將機(jī)頭上的所有附屬配件拆除后才能進(jìn)行控制組件的更換。在較順利的情況下更換一整套已經(jīng)組裝好的控制組件需2～3名工程師合作，整個(gè)過程耗時(shí)約2 h，如果只是更換控制電機(jī)或電位器那么耗時(shí)將更久。

西門子PRIMUS-E型直線加速器內(nèi)置29對(duì)多頁光柵的控制組件有數(shù)十套之多，雖不至于全部更換，但在配件的使用壽命達(dá)到之后，發(fā)生故障的組件會(huì)越來越多。直接更換一整套已組裝好的控制組件雖可節(jié)省一定的人力及時(shí)間成本，也能避免拆壞組件上其他配件，但需要花費(fèi)數(shù)萬元之巨。那么對(duì)于經(jīng)費(fèi)不是很充足，且沒有對(duì)多頁光柵進(jìn)行投保的科室而言，最經(jīng)濟(jì)的辦法就是單獨(dú)購(gòu)買控制組件上的電機(jī)及電位器，對(duì)發(fā)生故障頁片控制組件進(jìn)行部份更換，當(dāng)然這對(duì)維修人員的要求也就更高。