新華SL-IC型放射治療模擬機的工作原理及故障維修

夏小林 劉 瑋 段 巧

新華SL-IC型放射治療模擬機的工作原理及故障維修

夏小林①劉 瑋①段 巧①

新華SL-IC型放射治療模擬機作為一種常規(guī)模擬放射治療設備，用于治療方案的模擬設計和驗證，在放射治療中發(fā)揮著重要作用?，F(xiàn)結合使用實踐，依據(jù)設備工作原理，對高壓發(fā)生器成像部分和影像增強器運動控制部分故障進行分析，提供定位與維修方法，供同行參考。

1 放射治療模擬機主要工作原理

1.1 圖像顯示原理

高壓發(fā)生器產(chǎn)生的直流高壓(管電壓)輸出至X射線球管；產(chǎn)生的燈絲電流至X射線球管燈絲上，產(chǎn)生初速度電子，X射線球管的直流高壓產(chǎn)生很強的電場作用于燈絲產(chǎn)生的電子，使電子加速形成電子束，經(jīng)聚焦系統(tǒng)撞擊靶面，產(chǎn)生錐形X射線束(可以通過調(diào)節(jié)管電壓及燈絲電流從而改變X射線的質(zhì)和量)[1-2]。X射線經(jīng)過準直器系統(tǒng)照射到人體后，照射到影像增強器表面，在影像增強器內(nèi)部經(jīng)光電-電光轉(zhuǎn)換，在影像增強器輸出屏產(chǎn)生增強的光學影像被CCD攝像機攝取，轉(zhuǎn)變成電信號經(jīng)電纜傳至圖像處理系統(tǒng)，信號經(jīng)處理后一路傳送到監(jiān)視器顯示，另一路傳送到微機系統(tǒng)實現(xiàn)圖像顯示和存儲。

1.2 運動控制原理

山東新華SL-IC模擬機的運動控制部分由模擬定位室外控制臺和室內(nèi)的手控盒兩部分分別完成。遠程控制臺上的控制按鈕或微機系統(tǒng)傳出的運動信號，經(jīng)電纜傳至計控箱，由計控箱傳至控制主板，控制繼電器動作，最終完成對運動部件的控制；手控器控制按鈕傳出的運動信號，傳輸至控制主板，控制繼電器動作，完成對運動部件的控制[3]。

2 故障分析與維修

2.1 故障案例一

(1)故障現(xiàn)象。軸影距進行校準時發(fā)現(xiàn)影像增強器無法完成上升動作，按下使能控制按鈕時可聽到繼電器吸合的聲音，關機重啟故障仍無法恢復。

(2)故障分析與處理。運動控制有2套相對獨立的控制電路，經(jīng)分別測試后故障現(xiàn)象相同，初步判定故障出自影像增強器完成上升動作的公共驅(qū)動或控制部分[4]。分析影像增強器驅(qū)動部分電路，得知在主電源驅(qū)動電機正常情況下，只需繼電器J14正常吸合，增強器即可完成上升的動作(如圖1所示)。當按下使能控制按鈕時聽到繼電器吸合的聲音，表明主電源正常工作，故障可能出現(xiàn)在控制電路部分。增強器控制部分電路圖，在限位開關LX9，J15和J27處于正常工作狀態(tài)時，220 V的交流電直供J14的線圈，繼電器吸合，增強器驅(qū)動部分正常工作即可完成上升動作(如圖2所示)。在斷電后首先排除了LX9，J15和J27故障，線路處于正常導通狀態(tài)；在供電狀態(tài)下測試J14的線圈電壓為220 V，在按下上升按鈕時也能按到其吸合，但驅(qū)動電機無動作，取下繼電器J14拆開防護外罩發(fā)現(xiàn)其觸點由于頻繁工作已大量積碳，吸合時觸點無法正常導通，調(diào)換繼電器，電路正常工作，故障排除。

圖1 增強器驅(qū)動部分電路圖

圖2 增強器控制部分電路圖

2.2 故障案例二

(1)故障現(xiàn)象。模擬機在進行放射治療定位透視時無影像，控制臺顯示屏顯示有正常管電壓kV值，但無管電流mA值，系統(tǒng)未提示錯誤代碼。

(2)故障分析與處理。新華SL-IC模擬機配置的高壓發(fā)生器HK502-1型高頻機，電路組成主要包括：主電源及穩(wěn)壓電路，燈絲電源的觸發(fā)及逆變電路，接口電路，可控硅的觸發(fā)及逆變電路和kV、mA的調(diào)整電路[5]。設備所出現(xiàn)的故障可能貫穿電路的每一個環(huán)節(jié)，檢修時應依據(jù)圖像顯示工作原理和故障現(xiàn)象逐一排查。①拆開高壓發(fā)生器外罩，檢查透視控制電路，經(jīng)查控制臺的XJ2端口到高壓控制柜接口板(5007板)J2端口的信號通訊狀態(tài)正常；②檢查門機聯(lián)鎖和急停電路正常；③檢測主電源板(5001)各測試點電壓均正常；④測量燈絲穩(wěn)壓電路板(5013) XFP-2，3電壓為33.5 Vdc，燈絲電源正常，取下可控硅觸發(fā)板(5009)XT1-XT4，踩下透視腳閘，測試觸發(fā)信號，工作狀態(tài)正常；⑤當檢查到球管大小焦點燈絲時發(fā)現(xiàn)其待機時均未點亮，燈絲及高壓電纜檢查測試完好；⑥測量油箱F1、F2和F3、F4燈絲初級均無電壓，用示波器檢查燈絲1板(5005)TP8和TP10測試點波形，波形不正常，檢查發(fā)現(xiàn)燈絲1板E1(6n137)損壞，經(jīng)更換E1，試機運行恢復正常，故障排除。

2.3 故障案例三

(1)故障現(xiàn)象。模擬機在放射治療定位透視時工作正常，但拍攝定位片時電源熔斷，并伴電流的異響。

(2)故障分析與處理。在透視或攝影時，造成模擬機保險絲頻繁熔斷原因較多，其主要原因有：①觸發(fā)電路工作不穩(wěn)定，不能準確的給各晶閘管分配脈沖，如脈沖丟失、脈沖延時等導致晶閘管不能正常工作，使交流電和直流電動勢順向串聯(lián)，形成短路；②晶閘管發(fā)生故障，在應該阻斷期間，不能完成阻斷，或者在應該導通時，器件不能導通造成逆變失??；③在逆變工作時交流電源發(fā)生缺相或者突然停電，由于直流電動勢的存在，晶閘管仍可導通，此時逆變器的交流側由于失去了同直流電動勢極性相反的交流電壓，導致直流電動勢經(jīng)晶閘管電路而形成短路[6-7]。

經(jīng)檢查上述各處均未發(fā)現(xiàn)異常，再認真觀察故障現(xiàn)象，透視時可以正常工作，而攝影時保險熔斷。從負載角度分析，攝影比透視電流強度要大，可能是電路存在接觸不良現(xiàn)象，導致拍片時伴有電流異響。經(jīng)檢查發(fā)現(xiàn)控制臺與油箱高壓初級的連線氧化嚴重，拆下V1、V2兩端，將焊片焊下，發(fā)現(xiàn)電線芯線只在外圈有焊錫，中間部分未焊接好，而造成接觸電阻增大，相當于開路，造成故障。去掉線頭氧化層，重新掛錫焊好，故障排除。

3 小結

模擬機是放射治療過程中的重要設備，在治療前運動模擬放射治療的全過程，并在模擬中借助影響系統(tǒng)觀察病灶部位與相鄰正常組織的位置關系，利用界定器確定輻射野的位置、尺寸以及射野擋塊位置；同時在治療中亦可隨時驗證治療計劃的可行性，故模擬機的順利運行直接影響到患者放射治療質(zhì)量的優(yōu)劣[8]。作為臨床醫(yī)學工程師必需掌握設備的工作原理，在平常的維護維修中不斷總結經(jīng)驗，為臨床提供快捷高效的設備保障。

[1]夏小林.新華SL-IC型模擬機高壓發(fā)生器故障維修[J].醫(yī)療裝備,2008,21(9):47-48.

[2]逯合江,李志強,梁紀雷,等.BMD-2放射治療模擬機故障維修3例[J].中國醫(yī)學裝備,2012,9(3):83-84.

[3]楊坤鵬,楊東輝,梁鴻鵠,等.新華SL—IC型X線放療模擬定位機的質(zhì)量控制方法探索[J].中國醫(yī)療設備, 2011,26(12):108-109.

[4]金哲玖,羅仁淑.SL-IC型放射治療模擬機故障現(xiàn)象與維修[J].中外健康文摘,2011,8(32):30.

[5]楊秋全.SL-IC放射治療模擬機高壓電纜擊穿原因分析[J].中國醫(yī)學裝備,2011,8(7):35.

[6]董可.SL-IE型放射治療模擬機透視故障檢修[J].醫(yī)療裝備,2009,22(12):52-53.

[7]張昆峰,耿西亮,趙迎春.BL-2模擬定位機維修兩例[J].醫(yī)療裝備,2003,16(7):52.

[8]殷蔚伯,余子豪,徐國鎮(zhèn).腫瘤放射治療學[M].北京:中國協(xié)和醫(yī)科大學出版社,2008:207-209.

夏小林,男,(1979- ),碩士，工程師。云浮市人民醫(yī)院腫瘤科，從事放射治療設備維修和臨床放射治療物理工作。

1672-8270(2015)06-0130-03

R812

B

10.3969/J.ISSN.1672-8270.2015.06.041

2014-09-22

①云浮市人民醫(yī)院腫瘤科 廣東 云浮 527300