范冬冬

（南方醫(yī)科大學(xué)南方醫(yī)院，廣東廣州 510515）

0 引言

直線加速器是現(xiàn)代腫瘤疾病放射治療的主要儀器，具有精度高、操作較為靈活、維修成本低等諸多優(yōu)勢。但大量實踐表明，該儀器使用過程中會受到諸多因素的影響而出現(xiàn)一些故障，影響其在腫瘤疾病放射治療中的應(yīng)用效果，不利于患者身體的恢復(fù)。因此，當儀器出現(xiàn)故障時，應(yīng)及時對故障進行診斷，并根據(jù)診斷結(jié)構(gòu)制定最佳的故障維修方案，及時排除故障，恢復(fù)設(shè)備功能，提升設(shè)備運行效率。

1 醫(yī)科達Precise 直線加速器概述

對腫瘤疾病患者進行放射治療時，采用了由瑞典醫(yī)科達公司生產(chǎn)的Precise 直線加速器，它配備了40 對MLC（多葉準直器），通過反光系統(tǒng)對腫瘤進行定位。具體來說，可將整個儀器分成4個模塊，分別為：①光學(xué)攝像模塊，用于對腫瘤位置、大小等信息進行拍攝，由攝像頭、反光鏡等元件構(gòu)成；②葉片運動模塊，用于調(diào)節(jié)葉片的位置，用于向患者病變位置輸送放療射線；③顯示模塊，用于將患者病變部位直接顯示在醫(yī)生眼前；④控制系統(tǒng)，用于對整個系統(tǒng)的運行進行控制。

在MLC 中共包含4 個大的參考反光點，在各分葉片上也設(shè)置了一些小的反光點。設(shè)備啟動后，機頭內(nèi)的燈具亮起，并將小反光點照亮，以此得到清晰的成照視野。光線照射到反光鏡后，將其傳輸給攝像頭，并將其中存儲的光學(xué)信號提取出來，然后以光纖為媒介將信號傳輸給控制板與MLC 電源分配板，以得到對象的圖像信號。之后，利用光纖將處理后的圖像信號傳輸給加速器的控制系統(tǒng)，以此對信號予以分析，判斷患者病變位置，并發(fā)出相應(yīng)控制指令，控制MLC 移動到相應(yīng)位置。最后，再次對葉片位置信息進行采集、分析與計算，判斷設(shè)備是否出現(xiàn)異常，若出現(xiàn)異常系統(tǒng)則會自動發(fā)出報錯信息。直線加速器結(jié)構(gòu)如圖1 所示。

圖1 醫(yī)科達Precise 直線加速器結(jié)構(gòu)

2 直線加速器常見故障

應(yīng)用醫(yī)科達Precise 直線加速器時，每年均會出現(xiàn)一些故障（表1）。本文選擇4 例典型故障進行具體分析。

表1 設(shè)備故障發(fā)生情況

2.1 “HTCONK”報錯故障

2.1.1 故障現(xiàn)象與診斷

醫(yī)科達Precise 直線加速器啟動后，設(shè)備可以正常開機，操作人員選擇治療模式后，按下出束鍵，設(shè)備未能正常發(fā)出放射線，并在狀態(tài)欄上顯示“HTOCNK”報錯信息，不能對患者進行測量。出現(xiàn)該問題后，操作人員先將治療模式退出，點擊維修模式，并繼續(xù)按下出束鍵，觀察顯示屏發(fā)現(xiàn)CON K 值出現(xiàn)了變化，由0 變?yōu)?，而CON D 與CON J 未發(fā)生改變，數(shù)值依然顯示為0。查閱設(shè)備說明書可知，在出束模式下，上述3 個符號所代表的元件均勻處于閉合狀態(tài)，即數(shù)值顯示為1[1]。而實際上，CON K 值為1，CIN K 值與CON J 值為0，表明其對應(yīng)的元件依然處于斷開狀態(tài)，不能向出束元件施加高壓，從而導(dǎo)致設(shè)備無法正常運行。對設(shè)備電路圖進一步分析可知，CON J 的閉合主要是利用繼電器進行控制，由此對該故障作出初步判斷：①ROC 供電電源異常；②DIE 電路板異常；③IRC電路板異常。

2.1.2 故障維修

根據(jù)上述故障的初步分析，先對DIE 電路板進行檢測。檢測時，只要將CON K 對應(yīng)元件的13 與14 腳短接即可進行檢測操作。若檢測結(jié)果依然為0，說明DIE 電路存在異常，若結(jié)果為1，則表示該電路板無問題。本次故障檢測發(fā)現(xiàn)，CON K 的結(jié)果是1，因而排除DIE 電路板異常的可能性。

分析電路，設(shè)備的電路板分為A、B 兩部分，性能完全一致，將兩部分電路板進行替換，觀察設(shè)備運行情況，以進一步縮小故障范圍。將ROC 電路板進行替換后，設(shè)備依然存在故障，由此判斷ROC 電路板無異常。

最后，對IRC 電路板進行替換檢測，替換后CON J、CON K與CON D 全部閉合，設(shè)備“HTCONK”報錯信息消失。由此最終確定該故障是由于IRC 電路板出現(xiàn)異常而引發(fā)的，只需更換繼電器即可。維修后再次將設(shè)備調(diào)節(jié)到治療模式時，設(shè)備未出現(xiàn)“HTCONK”報錯信息，表明該故障已解決。

2.2 停機狀態(tài)機頭轉(zhuǎn)動故障

2.2.1 故障現(xiàn)象與診斷

設(shè)備處于停機狀態(tài)或?qū)⒃O(shè)備關(guān)閉后，治療機頭依然會頻繁轉(zhuǎn)動，嚴重時甚至由0°轉(zhuǎn)動到180°，不利于設(shè)備的后續(xù)使用。Precise 直線加速機運行過程中，機頭控制模式主要有3 種，分別為：機房手控盒轉(zhuǎn)動控制、計算機自動控制與加速器撥輪開關(guān)控制?？刂颇Ｊ饺绻霈F(xiàn)異常，均可能引發(fā)機頭轉(zhuǎn)動故障。為此，維修人員先對控制計算機進行檢查，發(fā)現(xiàn)系統(tǒng)內(nèi)機頭角度相關(guān)參數(shù)并無變化，且無人員對按鍵進行操作，由此排除了計算機自動控制模式出現(xiàn)異常。之后，對機房手控系統(tǒng)分析，發(fā)現(xiàn)其主要由撥輪開關(guān)和使能鍵兩部分組成，只有兩者同時進行操作才可導(dǎo)致機頭控制出現(xiàn)異常，而兩者同時出現(xiàn)異常的概率非常低，由此也可將機房手控系統(tǒng)異常排除?；诖?，初步判斷該故障為加速器撥輪開關(guān)異常導(dǎo)致的。

2.2.2 故障維修

設(shè)備機頭處共有4 個撥輪開關(guān)，其中，Y 軸方向上2 個，X軸方向上2 個，用于對機頭位置的調(diào)節(jié)。操作設(shè)備，使其進入到維修模式，分別觀察撥輪信號，用符號Drot.Y.dem 與Drot.X.dem表示。正常操作情況下，撥輪位于中心區(qū)域，信號結(jié)果顯示為0。而通過對故障設(shè)備的檢測后可以發(fā)現(xiàn)，其值處于8～11 范圍內(nèi)，由此初步判斷該設(shè)備Y 軸方向的撥輪開關(guān)出現(xiàn)了問題。將Y 軸撥輪開關(guān)向外波動之后，在其自身彈性的作用下，可自動恢復(fù)到正常狀態(tài)，且中間無卡頓。將撥輪面板拆下，分別對第2、7 引腳進行測量，得到結(jié)果見表2。由表2 可知，撥輪開關(guān)一直處于正常區(qū)間內(nèi)。對Y 軸方向的開關(guān)面板進行清理，設(shè)備又出現(xiàn)了轉(zhuǎn)動異常問題，以此可以排除撥輪開關(guān)故障。由此，判斷該故障可能是由設(shè)備控制電路出現(xiàn)問題而引發(fā)的，并對電路進行了梳理與改造，則設(shè)備未再次出現(xiàn)故障。

表2 撥輪開關(guān)第2、第7引腳測量結(jié)果 kΩ

2.3 12 MV 能量級電子線劑量不穩(wěn)定故障

2.3.1 故障現(xiàn)象與診斷

設(shè)備啟動后，點擊治療模式，12 MV 能量級電子線劑量數(shù)值頻繁波動，同時在顯示器上顯示“Magnetron timer 聯(lián)鎖”報錯信息。出現(xiàn)該故障后，先對設(shè)備運行模式進行調(diào)整，使設(shè)備處于維修模式。之后分別將出束參數(shù)設(shè)置成電子線20 MV、10 MV、6 MV以及X 射線15 M 與6 M，并監(jiān)視系統(tǒng)運行情況，判斷顯示器是否出現(xiàn)“Magnetron timer 聯(lián)鎖”報錯信息。通過檢查可以發(fā)現(xiàn)，只有參數(shù)設(shè)置為電子線6 MV 時，才會顯示“Magnetron timer 聯(lián)鎖”報錯信息，而其他參數(shù)條件下設(shè)備均可正常運行，無報錯信息。根據(jù)工作經(jīng)驗，結(jié)合說明書中的解釋，初步判斷該故障主要是由于磁控管異常引起的。

2.3.2 故障維修

根據(jù)上述分析，維修人員通過替換磁控管的方式對該故障進行處理，主要操作流程為：①將設(shè)備打開，按順時針方向?qū)C架調(diào)整270°，將開關(guān)、氣泵完全暴露出來；②將設(shè)備關(guān)閉，并在放氣口處套上一個塑料袋，并打開放氣閥門，收集設(shè)備產(chǎn)生的有毒氣體并排放到室外，以免對室內(nèi)工作人員的身體健康造成危害；③關(guān)閉水管閥門，松開水管，以將管內(nèi)剩余的水分排出，以免工作人員接觸有毒液體而對身體健康造成危害；④將與磁控管相連的電容打開，待磁控管溫度下降到一定溫度后緩慢將其去除，這時后腔處于負壓狀態(tài)，應(yīng)小心仔細地將與磁控管相連的連接管卸下，以促進后腔內(nèi)外空氣的流通，使內(nèi)外側(cè)氣壓處于同一水平；⑤將新的磁控管安裝到特定位置，并依次將其與氣管、電容等連接到一起；⑥對修復(fù)后的系統(tǒng)進行檢測，以判斷故障是否解決[3]。本設(shè)備器維修檢測后發(fā)現(xiàn)，故障已得到解決。

2.4 Thy.Grid420 聯(lián)鎖故障

2.4.1 故障現(xiàn)象與診斷

將設(shè)備啟動后，顯示器上顯示“Thy.Grid420 聯(lián)鎖”報錯信息。本設(shè)備采用的是Cx1154 閘流管，檢測該元件可以發(fā)現(xiàn)電壓值處于正常狀態(tài)。在設(shè)備機械運作模式下，進一步對柵極電壓進行檢測，檢測結(jié)果約為DC 132 V，且呈現(xiàn)出不斷上升的趨勢。當數(shù)值達到正常設(shè)定值時，“Thy.Grid420 聯(lián)鎖”報錯信息自動消失，整個過程用時3 min。通過上述檢測現(xiàn)象可以判斷出，閘流管元件出現(xiàn)異常。

依次對所有元件的電壓水平進行檢測，其中在陰極燈絲檢測時發(fā)現(xiàn)該處電壓不穩(wěn)定，反復(fù)出現(xiàn)過低壓與過高壓的情況。由相關(guān)資料查詢可知，陰極燈絲處于正常狀態(tài)時電壓數(shù)值為正常標準。若測量結(jié)果偏高，可初步判斷其原因是設(shè)備使用時間較長，發(fā)射電子的能力降低，加之線路老化，電路內(nèi)阻升高，從而在陰極出現(xiàn)了還原反應(yīng)。若測量結(jié)果偏低，則會導(dǎo)致管內(nèi)氫氣濃度下降，使得電路導(dǎo)通，從而產(chǎn)生持續(xù)放電的現(xiàn)象，閘流管自動跳閘?；谏鲜龇治?，判斷該故障是由于閘流管異常，使電路內(nèi)電壓出現(xiàn)較大偏差而引發(fā)的[2]。

2.4.2 故障維修

對設(shè)備檢測可以發(fā)現(xiàn)，柵極電壓為DC 132 V，儲氫處的電壓為AC 5.4 V，陰極燈絲處的電壓為AC 5.9 V。導(dǎo)致這一問題的原因為：設(shè)備內(nèi)氫氣濃度低于正常水平，導(dǎo)致柵極不能正常導(dǎo)通，提升了電阻的阻值，與燈絲連接高壓提升，使得整個設(shè)備處于超負荷工作狀態(tài)。因此，對該問題的維修方法是，將儲氫電壓增加至5.8 V、陰極燈絲電壓提高至6.1 V，將柵極電壓降低至114 V，即可消除該故障。

3 總結(jié)

綜上所述，醫(yī)科達Precise 直線加速器工作過程中可能出現(xiàn)各種故障，影響設(shè)備正常使用。所以，當設(shè)備出現(xiàn)故障后，應(yīng)根據(jù)故障現(xiàn)象、報錯信息，通過查詢說明書等方法確定故障原因，并以此為基礎(chǔ)制定相應(yīng)的維修策略，有效排除故障，為設(shè)備安全、穩(wěn)定運行提供支持。