UNIQUE 醫(yī)用直線加速器故障分析與維修

彭 軼

（中南大學(xué)湘雅三醫(yī)院，湖南長(zhǎng)沙 410013）

0 引言

近年來(lái)，為了提高腫瘤等疾病的治療效果，解決病人的病患，醫(yī)院的醫(yī)用直線加速器設(shè)備越來(lái)越先進(jìn)。醫(yī)用電子直線加速器作為醫(yī)院常見(jiàn)的設(shè)備之一，可以通過(guò)對(duì)高能X 線進(jìn)行加速對(duì)患者的腫瘤組織進(jìn)行有效的治療，減輕患者的癥狀。為了確保醫(yī)用直線加速器的正常運(yùn)行，相關(guān)管理人員必須重視設(shè)備的日常監(jiān)測(cè)和維修，尤其是一些出現(xiàn)概率比較高的故障，更應(yīng)當(dāng)格外重視。

作為高價(jià)值和高科技的產(chǎn)品，醫(yī)用直線加速器的結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜，對(duì)精密度的要求較高，必須采取有效的維護(hù)保養(yǎng)措施，確保其良好運(yùn)行。因此，研究分析UNIQUE 醫(yī)用直線加速器故障與維修措施具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。

1 UNIQUE 醫(yī)用直線加速器常見(jiàn)故障

UNIQUE 醫(yī)用直線加速器常見(jiàn)的故障有兩種：一種是MLC（Multi-Leaf Collimator，多葉準(zhǔn)直器）部分故障，一種是因?yàn)橛布B鎖導(dǎo)致的HWFA 故障（即硬件故障）。下面將針對(duì)UNIQUE 醫(yī)用直線加速器存在的HWFA 故障展開(kāi)深入分析。

1.1 故障現(xiàn)象

當(dāng)UNIQUE 醫(yī)用直線加速器在治療工作過(guò)程中，無(wú)法啟動(dòng)運(yùn)動(dòng)功能，同時(shí)UNIQUE 醫(yī)用直線加速器的控制柜顯示器上，出現(xiàn)了HWFA 常亮的故障代碼，標(biāo)志著此時(shí)設(shè)備出現(xiàn)了硬件連鎖故障。

1.2 故障分析

當(dāng)UNIQUE 醫(yī)用直線加速器出現(xiàn)HWFA 故障代碼時(shí)，說(shuō)明系統(tǒng)在運(yùn)行過(guò)程中發(fā)現(xiàn)了系統(tǒng)的某一個(gè)硬件設(shè)備存在故障，無(wú)法正常啟動(dòng)。究其原因，可能是以下5 個(gè)方面導(dǎo)致的。

（1）UNIQUE 醫(yī)用直線加速器的的主電位器供電不正常，正常狀態(tài)下其電壓應(yīng)在±9.9 V 左右，超出此范圍可能引起HWFA 故障。

（2）UNIQUE 醫(yī)用直線加速器的機(jī)架，或者準(zhǔn)直器的供電存在問(wèn)題，主要表現(xiàn)為主電位器和輔助電位器的值存在差異，導(dǎo)致HWFA 故障發(fā)生。

（3）UNIQUE 醫(yī)用直線加速器的主電位器，其才考電壓值超出了正常范圍的±5%，或者針對(duì)DAC/ADC 檢測(cè)通電的電壓，也不正常，高于或者低于正常值的5%，都會(huì)引起HWFA 故障代碼。

（4）在進(jìn)行治療工作過(guò)程中，系統(tǒng)發(fā)出出束命令后，機(jī)器并沒(méi)有正常的出束，系統(tǒng)判斷硬件故障，報(bào)錯(cuò)代碼HWFA 故障。

（5）MLC 出現(xiàn)故障，一方面是在UNIQUE 醫(yī)用直線加速器運(yùn)行過(guò)程中，沒(méi)有對(duì)MLC 進(jìn)行初始化操作，或者采取的初始化操作不規(guī)范；另外一方面，就是在對(duì)MLC 進(jìn)行檢查或者校準(zhǔn)時(shí)，系統(tǒng)發(fā)現(xiàn)MLC 存在連鎖或者外部連鎖問(wèn)題。

1.3 故障排除

當(dāng)UNIQUE 醫(yī)用直線加速器出現(xiàn)HWFA 故障代碼時(shí)，可以根據(jù)故障發(fā)生的時(shí)間，在設(shè)備的通信模式下找出當(dāng)時(shí)系統(tǒng)的時(shí)間日志，為故障的具體原因提供依據(jù)。通常當(dāng)設(shè)備出現(xiàn)CTRL、HWFA 以及MOTN 等故障代碼時(shí)，在系統(tǒng)的Event Log 當(dāng)中，第二頁(yè)的右下角會(huì)出現(xiàn)相對(duì)應(yīng)的英文代碼以及相關(guān)連鎖信息。同時(shí)在Event Log 的總結(jié)部分，也就是第五頁(yè)，會(huì)提供本次連鎖故障的具體描述，幫助相關(guān)工作者快速判斷故障原因，修復(fù)設(shè)備。

具體查找路徑為：打開(kāi)MENU（主菜單），點(diǎn)擊COMMUNICATION，進(jìn)入Event Log 查看事件日志。

2 HWFA 故障實(shí)例分析

2.1 實(shí)例1

某UNIQUE 醫(yī)用直線加速器治療時(shí)，出現(xiàn)HWFA 故障代碼，首先點(diǎn)擊菜單找到故障發(fā)生時(shí)期，系統(tǒng)對(duì)應(yīng)的事件日志，具體如下：

第2 頁(yè)日志顯示：“HWFA：Primary/2nd cha mismatch 01 Coll.”

第5 頁(yè)總結(jié)描述：“ Controller interlock ：Primary/2ndcha mismatch collimator.”

通過(guò)以上2 條信息可以發(fā)現(xiàn)，系統(tǒng)提示設(shè)備出現(xiàn)了HWFA故障，原因是準(zhǔn)直器的供電存在問(wèn)題，即主電位器和輔助電位器值不匹配。同時(shí)根據(jù)事件總結(jié)來(lái)看，也是相同的故障信息。由此可以判斷機(jī)器在運(yùn)行過(guò)程中，由于準(zhǔn)直器旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)時(shí)，其主電位器無(wú)法與輔助電位器的匹配電壓，導(dǎo)致了故障發(fā)生。系統(tǒng)調(diào)至維修模式后，打開(kāi)DISPLAY，找到PRO、SPRO，對(duì)準(zhǔn)直器旋轉(zhuǎn)角度參數(shù)進(jìn)行觀察，查看COLL RTN 的取值是否相一致。通過(guò)檢查發(fā)現(xiàn)，準(zhǔn)直器的主電位器（PRO）的當(dāng)前值為271.5，符合準(zhǔn)直器當(dāng)前位置的要求，而準(zhǔn)直器的輔助電位器（SPRO）僅為36.5，雖然仍處于慢慢增長(zhǎng)的狀態(tài)，但仍與主電位器的值相差較遠(yuǎn)，導(dǎo)致系統(tǒng)檢測(cè)到兩者電壓值不匹配，報(bào)錯(cuò)HWFA 故障代碼。

通過(guò)以上的故障分析，初步判斷為主電位器信號(hào)故障，導(dǎo)致主電位器和輔助電位器值不匹配。進(jìn)一步結(jié)合UNIQUE 醫(yī)用直線加速器的設(shè)計(jì)圖紙，對(duì)可能存在的故障點(diǎn)進(jìn)行判斷，具體步驟如下：

（1）主電位器本身發(fā)生故障，導(dǎo)致電壓值異常。

（2）機(jī)架與機(jī)座之間的電纜無(wú)法正常工作，導(dǎo)致電壓值異常。

（3）機(jī)座到控制柜的電纜無(wú)法正常工作，導(dǎo)致電壓值異常。

（4）馬達(dá)接口板（Motor interface）發(fā)生故障，導(dǎo)致電壓值異常。

根據(jù)以上故障位置的判斷，采用萬(wàn)用表對(duì)相關(guān)可能故障區(qū)域進(jìn)行測(cè)量。首先判斷主電位器的狀態(tài)，測(cè)量其R1 引腳2 對(duì)地電壓值，為+6.72 V，說(shuō)明主電位器未發(fā)生故障。然后對(duì)馬達(dá)接口板進(jìn)行檢查，利用延長(zhǎng)板測(cè)量得到其引腳10 信號(hào)主電位器信號(hào)（COLPOSN1）的電壓值為+1.2 V，相比較正常工作狀態(tài)，拉低了很多。因此判斷故障可能是因?yàn)殡娎|故障導(dǎo)致的電壓信號(hào)傳輸問(wèn)題。尤其是電纜在設(shè)備的旋轉(zhuǎn)運(yùn)行過(guò)程中，很容易出現(xiàn)扭曲、牽拉等問(wèn)題，導(dǎo)致信號(hào)線出現(xiàn)中斷。

借助電路圖紙發(fā)現(xiàn)，電纜W86 的2 號(hào)線實(shí)現(xiàn)了主電位器的電壓信號(hào)COLLPOSN1 的傳輸，對(duì)W86 上P20 的引腳2 和P26的引腳2 之間的組織進(jìn)行測(cè)量，發(fā)現(xiàn)電阻為兆歐級(jí)別，說(shuō)明2 號(hào)線無(wú)法正常的導(dǎo)通，導(dǎo)致主電位器電壓信號(hào)傳輸中斷，最終引發(fā)了主電位器和輔助電位器值不匹配，出現(xiàn)了HWFA 故障，需要對(duì)電纜W86 進(jìn)行更換處理。

在實(shí)際維修過(guò)程中，并沒(méi)有儲(chǔ)備電纜W86 的相關(guān)備件，為了避免因?yàn)樵O(shè)備無(wú)法正常工作，延誤患者的治療。在維修時(shí)發(fā)現(xiàn)電纜W86 的24 號(hào)信號(hào)線沒(méi)有使用，且處于正常工作狀態(tài)，因此，將其替代2 號(hào)線，應(yīng)急實(shí)現(xiàn)設(shè)備的啟動(dòng)，完成對(duì)患者的治療。待電纜W86 備件到位，再更換處理。

2.2 實(shí)例2

某UNIQUE 醫(yī)用直線加速器治療時(shí)，出現(xiàn)HWFA 故障代碼，首先點(diǎn)擊菜單找到故障發(fā)生時(shí)期，系統(tǒng)對(duì)應(yīng)的事件日志，具體如下：

第2 頁(yè)日志顯示：“HWFA：PRO/SPRO/Ref Channel Err Lower Jaw2（X1）position readout.”

第5 頁(yè)總結(jié)描述：“Controller Interlock：PRO/SPRO/Ref Channel Err Lower Jaw2（X1）position readout.”

通過(guò)以上2 條信息可以發(fā)現(xiàn)，系統(tǒng)提示設(shè)備出現(xiàn)了HWFA故障，原因是準(zhǔn)直器的主電位器和次要電位器X1 參考通道位置讀數(shù)出現(xiàn)問(wèn)題。同時(shí)根據(jù)事件總結(jié)來(lái)看，也是相同的故障信息。將系統(tǒng)調(diào)至維修模式后，打開(kāi)DISPLAY，找到PRO、SPRO 兩個(gè)顯示框，檢查準(zhǔn)直器旋轉(zhuǎn)角度參數(shù)，如果兩者的差值超過(guò)了0.3，就會(huì)導(dǎo)致系統(tǒng)出現(xiàn)HWFA 報(bào)錯(cuò)。通過(guò)檢查發(fā)現(xiàn)，準(zhǔn)直器的主電位器（PRO）的當(dāng)前值為21.8，而準(zhǔn)直器的輔助電位器（SPRO）為15.8，兩者的差值為6，超過(guò)了0.3。進(jìn)一步對(duì)主電路進(jìn)行檢查，發(fā)現(xiàn)運(yùn)動(dòng)定標(biāo)出現(xiàn)了故障，更換后故障解決。

3 UNIQUE 醫(yī)用直線加速器日常維護(hù)保養(yǎng)

3.1 制定嚴(yán)格的設(shè)備管理制度

在對(duì)UNIQUE 醫(yī)用直線加速器日常管理過(guò)程中，醫(yī)院應(yīng)當(dāng)制定完善的設(shè)備管理制度，并要求相關(guān)負(fù)責(zé)人嚴(yán)格執(zhí)行管理制度的要求，按照正確的操作流程對(duì)設(shè)備操作。一旦在使用過(guò)程中發(fā)現(xiàn)設(shè)備存在異常反應(yīng)，應(yīng)當(dāng)立刻停止設(shè)備運(yùn)行，以避免設(shè)備的故障擴(kuò)大。

3.2 全程監(jiān)測(cè)設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)及工作環(huán)境

在UNIQUE 醫(yī)用直線加速器日常的維護(hù)保養(yǎng)過(guò)程中，相關(guān)負(fù)責(zé)人必須每天對(duì)設(shè)備的主要參數(shù)進(jìn)行檢查和確認(rèn)，掌握當(dāng)前設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)，對(duì)于存在異常的參數(shù)要及時(shí)進(jìn)行調(diào)整，以確保設(shè)備正常運(yùn)行，常見(jiàn)的參數(shù)包括水冷系統(tǒng)、輸出電壓、晨檢程序等。

除了必要的開(kāi)機(jī)檢查之外，還需要確保設(shè)備所處的環(huán)境保持清潔、干燥狀態(tài)下，溫度應(yīng)控制在25 ℃上下，濕度以50%～70%為最佳，同時(shí)還需要對(duì)設(shè)備及時(shí)進(jìn)行除塵清洗，以避免灰塵較多引起設(shè)備出現(xiàn)高壓打火問(wèn)題、損壞UNIQUE 醫(yī)用直線加速器。最后，設(shè)備的一些參數(shù)可能隨著季節(jié)的變化而變化，因此需要結(jié)合當(dāng)前季節(jié)溫度變化的趨勢(shì)，對(duì)劑量率等指標(biāo)做出相應(yīng)調(diào)整，以確保機(jī)器處于最佳工況，延長(zhǎng)設(shè)備的使用壽命。

4 結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，作為醫(yī)院常用的重要精密儀器設(shè)備之一，UNIQUE醫(yī)用直線加速器的重要性不言而喻，相關(guān)工作者除了要加強(qiáng)設(shè)備的日常保養(yǎng)和狀態(tài)檢查之外，還需要在設(shè)備發(fā)生故障時(shí)對(duì)相關(guān)的日志數(shù)據(jù)進(jìn)行仔細(xì)判斷，避免盲目更換硬件，不僅無(wú)法解決設(shè)備存在的故障，而且還會(huì)引發(fā)設(shè)備出現(xiàn)更多的故障報(bào)錯(cuò)信息。通過(guò)合理的維護(hù)和保養(yǎng)措施，可以最大限度地降低UNIQUE 醫(yī)用直線加速器發(fā)生故障的頻次，延長(zhǎng)其使用壽命，更好地為患者提供優(yōu)質(zhì)的服務(wù)。