瓦里安IX型醫(yī)用直線加速器多葉準(zhǔn)直器的故障維修及日常維護(hù)

葉柳清 洪文松* 李 楨

瓦里安IX型醫(yī)用直線加速器多葉準(zhǔn)直器的故障維修及日常維護(hù)

葉柳清①洪文松①*李 楨①

多葉準(zhǔn)直器；調(diào)強(qiáng)放射治療；聯(lián)鎖；馬達(dá)；T形螺母；彈球；軟電位器；故障維修；日常維護(hù)；醫(yī)用直線加速器

隨著腫瘤患者數(shù)量的日益增長以及對(duì)治療增益比要求的不斷提高，放射治療設(shè)備也在不斷的發(fā)展與更新。目前，調(diào)強(qiáng)放射治療(intensity modulatedradiation therapy，IMRT)技術(shù)廣泛用于腫瘤放射治療，可極大提高腫瘤的局部控制率，有效地降低危及器官受照劑量。而多葉準(zhǔn)直器(multi-leaf collimator，MLC)是IMRT設(shè)備中的主要部件之一，由于MLC使用率較高，其故障率較高。因此，做好MLC的日常維護(hù)保養(yǎng)，掌握常見故障的排除方法，是保障IMRT順利進(jìn)行的基本要求，以提高設(shè)備使用率，確保患者的治療效果[1-2]。

廣東省第二人民醫(yī)院放療科于2015年配置了瓦里安IX型直線加速器，該設(shè)備可實(shí)現(xiàn)靜態(tài)調(diào)強(qiáng)和容積調(diào)強(qiáng)放射治療?，F(xiàn)就MLC兩種常見故障以及日常使用中的維護(hù)保養(yǎng)進(jìn)行總結(jié)分析，供同行參考。

1 基本工作原理

瓦里安IX型直線加速器MLC系統(tǒng)由工作臺(tái)計(jì)算機(jī)、控制器組件、MLC頭組件以及馬達(dá)驅(qū)動(dòng)組件組成[3]。工作臺(tái)計(jì)算機(jī)將MLC的葉片位置數(shù)據(jù)傳送至控制組件，再由控制組件傳送到MLC頭組件，MLC頭組件接收數(shù)據(jù)后經(jīng)過首次收發(fā)器電路板的單片機(jī)轉(zhuǎn)換成MLC各葉片的位置信息，再通過伺服電路對(duì)馬達(dá)驅(qū)動(dòng)電路發(fā)出指令，從而使各葉片運(yùn)動(dòng)到位。其伺服電路包括2個(gè)部分：①用于與控制組件主板通訊；②用于監(jiān)測(cè)葉片的位置信息。各葉片的位置信息由對(duì)應(yīng)的電位器的電壓值來識(shí)別，如果葉片位置與設(shè)定位置不一致，則機(jī)器報(bào)連鎖提示。

2 故障案例一

2.1 故障現(xiàn)象

MLC自檢不通過，報(bào)MLC連鎖。2.2 故障分析與處理

首先確定機(jī)架位置是否在0 °或180 °，若自檢仍不通過，需進(jìn)入4DTC桌面查看MLC的報(bào)錯(cuò)信息：“l(fā)eaf B04 is sticking”。將機(jī)架打到180 °的位置，并拆開機(jī)頭外殼檢查MLC葉片上是否有臟物，機(jī)械組件及軌道上是否存在顆?；螂s物，再將MLC運(yùn)動(dòng)模式切換成手動(dòng)模式，取出報(bào)錯(cuò)葉片對(duì)應(yīng)馬達(dá)，并用內(nèi)置維修鍵盤在INTERGRATED模式和STAND-ALONE模式下空載測(cè)試馬達(dá)電機(jī)，馬達(dá)電機(jī)未正常工作，更換馬達(dá)后重新進(jìn)行MLC自檢，故障依舊，排除馬達(dá)故障。查看MLC電路部分，電壓穩(wěn)定，線路完好，未見有壓壞或磨損現(xiàn)象。因此，拆除馬達(dá)的金屬固定部分，取出馬達(dá)、絲桿以及彈簧，此時(shí)發(fā)現(xiàn)T形螺母損壞，更換T形螺母后重新自檢MLC，機(jī)器恢復(fù)正常，故障排除。

MLC葉片運(yùn)動(dòng)由對(duì)應(yīng)馬達(dá)驅(qū)動(dòng)絲桿連接套在中心的T形螺母轉(zhuǎn)動(dòng)而驅(qū)動(dòng)，由于MLC機(jī)械部分結(jié)構(gòu)精密，葉片排列緊湊，若MLC葉片的灰塵、機(jī)油過多或溫濕度過高，均會(huì)因葉片運(yùn)動(dòng)時(shí)摩擦力變大導(dǎo)致馬達(dá)負(fù)荷增大而損壞。由于絲桿為金屬零件，而T形螺母由塑料制成，因此絲桿帶動(dòng)T形螺母轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，T形螺母更易損壞。

圖1 MLC驅(qū)動(dòng)部分和傳動(dòng)系統(tǒng)示圖

3 故障案例二

3.1 故障現(xiàn)象

直線加速器在出束時(shí)出現(xiàn)MLC連鎖且MLC自檢不通過，連鎖信息顯示“l(fā)eaf B05 stalled or not at planned position”，并在MLC運(yùn)行監(jiān)視界面可見MLC葉片排列混亂。

3.2 故障分析與處理

MLC驅(qū)動(dòng)部分和傳動(dòng)系統(tǒng)有利于對(duì)MLC故障的排除(如圖1所示)[4]。當(dāng)MLC出現(xiàn)聯(lián)鎖時(shí)，根據(jù)電路圖逐步排查，MLC每個(gè)葉片尾部均有1個(gè)軟電位器，其運(yùn)動(dòng)端通過彈球與葉片相連，軟電位器由相應(yīng)葉片的一組壓變電阻組成，葉片運(yùn)動(dòng)時(shí)帶動(dòng)彈球與壓變電阻接觸形成不同電阻，運(yùn)行到壓變電阻條中間位置時(shí)電阻最大，兩端最小，呈線性，由此用來反饋葉片的位置信息[5]。由于MLC工作時(shí)間過長，葉片運(yùn)動(dòng)頻率較快，導(dǎo)致彈球工作負(fù)荷大，當(dāng)彈球運(yùn)動(dòng)軌跡灰塵積聚，使彈球更易磨損。此外，彈球與軟電位板長時(shí)間的接觸摩擦使得軟電位器容易損壞。

如圖所示依次對(duì)收發(fā)器電路板、馬達(dá)、絲桿及T形螺母進(jìn)行排查并確認(rèn)部件均完好。打開軟電位器上蓋，發(fā)現(xiàn)彈球磨損變形且與壓變電阻接觸不良，更換彈球后使用萬用表測(cè)試壓變電阻的阻值，觀察發(fā)現(xiàn)其阻值變化與彈球運(yùn)動(dòng)距離不成線性關(guān)系，因此懷疑軟電位器故障，更換軟電位器后，設(shè)備運(yùn)行正常，故障排除。

4 設(shè)備日常維護(hù)與保養(yǎng)

MLC的故障與機(jī)房的環(huán)境溫度、濕度及灰塵等關(guān)系密切[6]。因此，應(yīng)定期對(duì)MLC進(jìn)行維護(hù)與保養(yǎng)。

(1)將機(jī)架轉(zhuǎn)到180 °，拆除機(jī)殼和機(jī)頭附件安裝架，對(duì)于傳統(tǒng)的MLC用紗布蘸無水酒精擦拭MLC葉片周圍和上下兩端溝槽的灰塵，由于升級(jí)后的MLC葉片上有一層保護(hù)膜，故采用紗布擦拭即可。

(2)MLC系統(tǒng)機(jī)械部分需潤滑的部件應(yīng)涂抹廠商配置的潤滑油，以減少摩擦保證機(jī)械運(yùn)動(dòng)的順暢；需保持部件的清潔，因機(jī)油過多會(huì)影響散熱且易粘灰塵，從而對(duì)MLC機(jī)械運(yùn)動(dòng)和控制電路造成不利影響。

(3)做好MLC除塵工作的同時(shí)也要做好防塵工作[7]。

(4)在各個(gè)通風(fēng)口加過濾網(wǎng)，從而保證機(jī)房環(huán)境衛(wèi)生整潔。

(5)除安裝空調(diào)和抽風(fēng)機(jī)外還需配置除濕機(jī)，從而保證機(jī)房內(nèi)的濕度在適合的范圍。

5 小結(jié)

MLC是直線加速器的重要部件之一，其結(jié)構(gòu)精密復(fù)雜，工作負(fù)荷高導(dǎo)致其故障率高。通過分析MLC故障維修記錄，發(fā)現(xiàn)故障率由高至低依次為T形螺母、馬達(dá)、軟電位器、彈球以及絲桿，只有掌握MLC驅(qū)動(dòng)部分和傳動(dòng)系統(tǒng)的工作原理，才能更好地對(duì)故障進(jìn)行分析并準(zhǔn)確快速地排除故障。為了降低MLC故障的發(fā)生，需做好日常的維護(hù)保養(yǎng)工作，以提高設(shè)備的工作效率，從而保證患者放射治療的療效。

[1]顧本廣.醫(yī)用加速器[M].北京：科學(xué)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]羅宇.瓦里安醫(yī)用直線加速器常見故障檢修實(shí)例[J].中國醫(yī)學(xué)裝備，2014，11(6)：122-123.

[4]哈晦明.瓦里安True beam的MLC葉片聯(lián)鎖故障36次處理與分析[J].醫(yī)療裝備，2015，28(11)：69.

[5]花威，李軍.VARIAN IX型直線加速器MLC典型故障分析處理[J].醫(yī)療衛(wèi)生裝備，2015，36(12)：156-157.

[6]陳曉，劉旭紅，李文輝.瓦里安Clinac iX直線加速器MLC葉片的保養(yǎng)和檢修[J].醫(yī)療裝備，2014，27(11)：81-82.

[7]張廣武，李軍科.醫(yī)科達(dá)直線加速器MLC的日常維護(hù)[J].醫(yī)療設(shè)備信息，2005，20(8)：78.

1672-8270(2017)05-0152-02

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B

10.3969/J.ISSN.1672-8270.2017.05.041

2016-12-19

葉柳清,男,(1988- ),本科學(xué)歷，物理師。廣東省第二人民醫(yī)院放療科，從事放射治療相關(guān)工作。

①廣東省第二人民醫(yī)院放療科 廣東 廣州 510000

*通訊作者：hongws@163.com