VARIAN IX型直線加速器MLC典型故障分析處理

花 威，李 軍，張西志，汪步海，陳婷婷

VARIAN IX型直線加速器MLC典型故障分析處理

花 威，李 軍，張西志，汪步海，陳婷婷

0 引言

我院2011年配置了VARIAN IX型直線加速器，隨著調(diào)強放射治療，尤其是旋轉(zhuǎn)容積調(diào)強技術(shù)的廣泛開展，多葉準直器（multi-leaf conllimator，MLC）使用率及精度要求越來越高[1-2]。本文介紹MLC幾例典型故障的處理方法，以供同道參考。

1 軟電位器故障

1.1 故障現(xiàn)象

MLC自檢正常，照光運行過程中頻繁出現(xiàn)“A22（A26、A32）Stalled or not at planned position”，報“MLC聯(lián)鎖”，但又可以手動清除聯(lián)鎖。

1.2 故障排除與分析

按照以往的經(jīng)驗，MLC葉片運動失速或不到位多數(shù)是電動機或T NUT（梯形塊）故障。打開加速器機頭蓋子，將MLC運動模式切換到手動模式，測試A22、A26、A32查葉片，手動模式來回驅(qū)動，均運動順暢，無異常，故可以初步排除電動機故障。繼續(xù)檢查發(fā)現(xiàn)A22、A26、A32 3個電動機無導線損壞痕跡，且不在一個固定模塊上，所以也排除了導線壓壞的可能。拆下A22、A26、A32葉片的T NUT，檢查未發(fā)現(xiàn)有松動的跡象，故初步排除T NUT故障。為進一步排除電動機和T NUT故障，我們嘗試更換A22的電動機和T NUT，但在照光過程中發(fā)現(xiàn)仍會出現(xiàn)同樣的報錯聯(lián)鎖。在多次試驗中發(fā)現(xiàn)當適形放療計劃和調(diào)強放療計劃執(zhí)行時，此故障都會出現(xiàn)，而從MLC運動監(jiān)視軟件中并未發(fā)現(xiàn)這3個葉片有不到位或失速的現(xiàn)象，因此推斷是否是因A22、A26、A32運動時反饋的位置信息不對導致的。MLC每個葉片的位置信息是由覆蓋在葉片上的軟電位器SOFTPOT（軟電位器）反饋的。此軟電位器是由對應各個葉片的一組壓變電阻組成。葉片尾端通過彈性小球與壓變電阻接觸，當葉片前后運動時，小球會改變與壓變電阻接觸的位置從而形成不同的阻值，當運行到壓變電阻條的中間位置時電阻最大，兩端最小，呈線性。用萬用表檢測A22、A26、A32對應的壓變電阻隨小球運動阻值改變情況發(fā)現(xiàn)，三者均存在突變即非線性狀態(tài)，故判斷軟電位器損壞。更換新軟電位器后故障排除。

2 次反饋板故障

2.1 故障現(xiàn)象

MLC自檢初始化錯誤，不能正常啟動自檢，提示A面初始化錯誤。

2.2 故障分析與排除

首先檢查MLC控制盒組件，MOTCOMM A（運動通信板A）、MOTCOMM B（運動通信板B）和INTERFACE（接口）板的指示燈正常，同時檢查控制盒和4DTC（治療數(shù)據(jù)控制）計算機間的網(wǎng)路也是暢通的，初步排除控制盒和網(wǎng)路的問題。分析MLC自檢運行指令執(zhí)行路徑：MLC自檢軟件“MLCHyper”發(fā)出自檢指令→MLC控制盒→光纖連接至MLC機頭組件HEAD IRANSCEIVER→MOTOR INTERCONNECT（電動機互連）板→SECONDARY FEEDBACK（次反饋板）→軟電位器→電動機，進而驅(qū)動MLC運動。機房內(nèi)觀察MLC自檢在剛開始時，A、B面應該整體運動，但A面不動，導致自檢停止報錯。分析可能是控制整個A面所有電動機運動信號的電路板故障。查圖紙發(fā)現(xiàn)SECONDARY FEEDBACK板的J2、J3連接上端面的軟電位器，J4、J5連接下端面的軟電位器，J1連接MOTOR INTERCONNECT板。若此板出現(xiàn)故障將導致MLC運動指令中斷從而使自檢失敗。將A面的SECONDARY FEEDBACK板與B面的SECONDARY FEEDBACK板對調(diào)，自檢發(fā)現(xiàn)報B面初始化錯誤，故判定此電路板損壞。更換新電路板后，故障排除。

3 紅外發(fā)射器故障

3.1 故障現(xiàn)象

照光過程中出現(xiàn)MLC聯(lián)鎖，報錯“Leaf in the Beam”，提示LEINBM聯(lián)鎖。

3.2 故障分析與排除

查找圖紙，分析LEINBM聯(lián)鎖的電路圖。聯(lián)鎖產(chǎn)生的順序為：紅外發(fā)射器INFRAREDA EMITTER組件上的紅外發(fā)光二極管DS1→其相對面的OPTICAL RECEIVER板上的紅外光電二極管DS1→R17→U3→R8→U1→U2→J1-4→LEINBM。紅外發(fā)射器組件的作用是檢測是否有葉片滯留在射野中未退回，如果有葉片滯留射野中會導致紅外信號中斷，光電二極管接收不到紅外光信號，反向電阻趨向無窮大，J1-4電壓增大至15 V，報“LEINBM聯(lián)鎖”。將MLC全打開，葉片全退回初始位置，LEINBM聯(lián)鎖仍存在，因此懷疑發(fā)光二極管出現(xiàn)故障。測量紅外發(fā)射器INFRAREDA EMITTER組件上的紅外發(fā)光二極管DS1，正反向電阻均為20 kΩ左右，故判斷紅外發(fā)光二極管損壞。更換INFRAREDA EMITTER組件后，MLC恢復正常。

4 葉片失速或不到位故障

4.1 故障現(xiàn)象

照光過程中出現(xiàn)MLC聯(lián)鎖，機器停止運行。

4.2 故障分析排除

觀察4DTC治療控制計算機，Treatment（治療軟件）中MLC運行監(jiān)視界面，多次釋放和加載MLC運行形狀均未發(fā)現(xiàn)存在某一葉片運動異常。打開MLC自檢軟件“MLCHyper”，查看報錯信息，發(fā)現(xiàn)報錯提示“Leaf A25 is sticking（A25葉片被黏著）”。初步懷疑A面第25個葉片運行存在故障。MLC葉片運動是由對應的電動機驅(qū)動絲桿，絲桿連接其中心的TNUT轉(zhuǎn)動進而驅(qū)動的。首先，判斷是否是電動機故障。切換到手動模式，調(diào)節(jié)A25前進或后退均未發(fā)現(xiàn)異常。將A25的電動機拆下，檢測驅(qū)動時的瞬間電流亦處于正常值范圍，可初步排除電動機故障。將A25與鄰近的A23電動機對調(diào)，MLC自檢順利通過，但在實施放療時仍出現(xiàn)“MLC”聯(lián)鎖，報錯信息仍為“Leaf A25 is sticking”，故可確定A25的電動機正常。絲桿是鋼性材料，它與塑料材質(zhì)的T NUT連接出現(xiàn)磨損的可能性較小，相反T NUT反而是易損元件。拆下A25的T NUT，檢查發(fā)現(xiàn)有松動的跡象。更換新的T NUT后MLC自檢通過，治療時不再報錯，故障排除。分析故障原因，在做調(diào)強放射治療尤其是旋轉(zhuǎn)容積調(diào)強放射治療時對MLC走位精度要求很高，T NUT長期運行中易出現(xiàn)磨損，當與絲桿連接有松動時，導致電動機驅(qū)動響應遲緩，易出現(xiàn)到位不精確故障。

5 小結(jié)

調(diào)強放射治療導致MLC使用率大大提高，故障出現(xiàn)也相對頻繁，常見故障主要是電路故障和機械故障?？赏ㄟ^不同的聯(lián)鎖進行初步診斷，日常保養(yǎng)也是MLC維護重要的一環(huán)[3]。如每月或每季度的校準、無塵環(huán)境的控制、每日開機自檢等，都是對MLC的質(zhì)控。總之，MLC故障處理多屬經(jīng)驗性維修，要做到善于總結(jié)、勤于動手。

[1]顧本廣.醫(yī)用加速器[M].北京：科學出版社，2003.

[2]楊紹洲.醫(yī)用電子直線加速器[M].北京：人民軍醫(yī)出版社，2004.

[3]劉乃泉.加速器理論[M].北京：清華大學出版社，2004.

（收稿：2014-12-18 修回：2015-05-19）

R318.6；TH774

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1003-8868（2015）12-0156-02

10.7687/J.ISSN1003-8868.2015.12.156

225001江蘇揚州，江蘇省蘇北人民醫(yī)院放療科（花 威，李軍，張西志，汪步海，陳婷婷）