Synergy醫(yī)用加速器Rest Motor故障分析與維修

李 偉 譚 超

目前，放射治療是腫瘤治療的主要方法之一，隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，醫(yī)用直線電子加速器已成為現(xiàn)代放射治療領(lǐng)域的主流設(shè)備[1]。Synergy醫(yī)用直線加速器(瑞典醫(yī)科達(dá)公司)是目前國際上較先進(jìn)的數(shù)字化醫(yī)用加速器，其系統(tǒng)界面操作簡潔，控制軟件可實(shí)時(shí)監(jiān)控、監(jiān)測并顯示各項(xiàng)參數(shù)，X射線能量選擇靈活可調(diào)，具有高、中、低3檔X射線能量和九檔電子線能量供選擇，同時(shí)該設(shè)備配備了40對葉片的多葉光柵和iViewGT及XVI影像驗(yàn)證系統(tǒng)，具有自動擺位、調(diào)強(qiáng)治療以及影像驗(yàn)證等功能，可開展常規(guī)放射治療、適行放射治療、靜態(tài)調(diào)強(qiáng)放射治療和容積旋轉(zhuǎn)調(diào)強(qiáng)放射治療等，廣泛應(yīng)用于全身各部位的腫瘤放射治療[2-5]。

鹽城市第一人民醫(yī)院于2014年引進(jìn)1臺醫(yī)科達(dá)Synergy醫(yī)用電子直線加速器，并配備iViewGT及XVI影像驗(yàn)證系統(tǒng)，該設(shè)備運(yùn)行穩(wěn)定，滿足臨床對于各種類型和不同部位的深度腫瘤放射治療。然而，隨著設(shè)備使用年限的增長，日常工作中還會遇到一些常見故障。為此，針對Rest Motor聯(lián)鎖故障進(jìn)行分析，總結(jié)相關(guān)的維修經(jīng)驗(yàn)供同行參考。

1 Synergy醫(yī)用電子直線加速器原理

Synergy醫(yī)用電子直線加速器主要由旋轉(zhuǎn)機(jī)架、支架支撐底座、治療床、控制柜和操作控制臺等組成，其中高壓系統(tǒng)、射頻系統(tǒng)、冷卻系統(tǒng)和輻射治療頭等均位于旋轉(zhuǎn)機(jī)架上[6-7]。當(dāng)電路系統(tǒng)發(fā)出高壓啟動指令和同步觸發(fā)脈沖后，高壓脈沖調(diào)制器開始諧振充放電，產(chǎn)生12 kV、脈寬4 μs的高壓脈沖，該高壓脈沖經(jīng)過脈沖變壓器升壓饋送到磁控管，磁控管獲得脈沖負(fù)高壓后，其腔內(nèi)發(fā)生諧振，產(chǎn)生高功率微波，經(jīng)波導(dǎo)管將高功率微波送入加速管，并在加速管中建立高強(qiáng)度加速電場[8-10]。從電子槍發(fā)射出的脈沖電子束注入到加速管中，并被微波電場不斷加速，在加速管末端，電子束能量為6 MV并轟擊鎢靶產(chǎn)生X射線，直接引出的電子束或打靶產(chǎn)生的X射線在輻射治療頭中被均整、擴(kuò)散和準(zhǔn)直，形成治療用的照射野，并用于腫瘤的放射治療[11-12]。

2 故障案例分析

2.1 故障現(xiàn)象

機(jī)器開機(jī)后進(jìn)入臨床模式，狀態(tài)顯示為“Prepare”，按下HHC上的Rest Motor鍵，屏幕仍然顯示Rest Motor聯(lián)鎖，而正常情況下按下Rest Motor鍵則Rest Motor聯(lián)鎖自動消除。

2.2 故障分析

查看Rest Motor聯(lián)鎖電路圖發(fā)現(xiàn)，當(dāng)CON B吸合時(shí)，其13腳和14腳導(dǎo)通提供一個(gè)低電平信號至DIEICA板，DIE-ICA板輸出高電平至計(jì)算機(jī)后Item 324值為1，此時(shí)Rest Motor聯(lián)鎖消除。而CON B線圈只在獲得24 V電壓時(shí)吸合，然后其觸點(diǎn)閉合，220 V交流電經(jīng)過CON B觸點(diǎn)輸送到馬達(dá)驅(qū)動電源，再由馬達(dá)驅(qū)動電源產(chǎn)生馬達(dá)驅(qū)動板所需要的大功率±26 V直流電壓。Rest Motor聯(lián)鎖電路原理見圖1。

由CON B聯(lián)鎖電路圖可見，變壓器T2輸出24 Vac，經(jīng)過73區(qū)的保險(xiǎn)絲FS73B被送至74區(qū)IRC-A PCB上繼電器RL5的觸點(diǎn)[13]。當(dāng)繼電器RL5工作時(shí)，24 Vac才被送至CON B線圈從而促使CON B吸合，而控制74區(qū)IRC-A PCB上繼電器RL5工作的電路由控制臺TERMINATE鍵、HHC1和HHC2上的復(fù)位鍵、急停鍵、治療床兩側(cè)急停開關(guān)、ROC-ICB PCB以及DIE-ICB PCB等組成。

圖1 Rest Motor聯(lián)鎖電路原理示圖

繼電器R L 5 的控制電路工作流程為：在TERMINATE鍵、HHC1和HHC2上的急停鍵以及治療床兩側(cè)急停開關(guān)均未觸發(fā)前提下，按HHC上的Rest Motor鍵，生成一個(gè)低電平信號至DIE-ICB PCB的PL2 C3腳，然后DIE-ICB PCB的PL2 C27腳送出高電平信號至ROC-ICB PCB的開關(guān)管TR9使其導(dǎo)通。由此發(fā)光二極管DU1-2工作同時(shí)繼電器RLB3吸合，繼而繼電器RLB2也吸合并保持，當(dāng)松開Rest Motor鍵，ROC-ICB PCB上的繼電器RLB3斷開，其觸點(diǎn)將繼電器RLB2的觸點(diǎn)電壓送至74區(qū)IRC-A PCB上繼電器RL5的線圈，此時(shí)繼電器RL5工作，CON B吸合。為此，只有聯(lián)鎖條件均滿足要求的情況下，接觸器CON B才能吸合(表1)，如任何聯(lián)鎖條件被觸發(fā)，CON B均不能吸合。接觸器CON B聯(lián)鎖電路里所涉及的電路板見表2。

表1 接觸器CON B聯(lián)鎖條件

表2 CON B聯(lián)鎖電路涉及的電路板

2.3 故障處理

(1)確認(rèn)TERMINATE鍵、HHC1和HHC2上的急停鍵和治療床兩側(cè)急停開關(guān)均未觸發(fā)。

(2)判斷CON B是否吸合。正常情況下CON B吸合則有低電平信號經(jīng)過其13腳和14腳至DIE-ICA PCB，此時(shí)Rest Motor聯(lián)鎖消除。如果CON B吸合，且有低電平信號到DIE-ICA PCB，Item324值為0且報(bào)Rest Motor聯(lián)鎖時(shí)，可以判定為DIE-ICA PCB故障，更換DIE-ICA PCB即可；如CON B未吸合則需進(jìn)行下一步檢查。

(3)測量接觸器CON B線圈有無24 Vac，如有24 Vac則表明接觸器CON B故障，更換CON B即可；無24 Vac則根據(jù)電路圖4513337053再測量74區(qū)IRC-A PCB的PL1-8腳有無24 Vac；如PL1-8腳無24 Vac則需要檢查73D12腳至74區(qū)IRC-A PCB的PL1-8腳間的通路是否中斷；如PL1-8腳有24 Vac則進(jìn)行第四步，即判斷74區(qū)IRC-A PCB是否正常。

(4)將ROC-ICB PCB接延長板，按HHC上的Rest Motor鍵，仔細(xì)觀察ROC-ICB PCB上的發(fā)光二極管DU1-2是否點(diǎn)亮。若二極管DU1-2發(fā)光，使用萬用表測量ROC-ICB PCB的PL2-A14腳有無22 Vdc，如有22 Vdc則表明74區(qū)IRC-A PCB故障，更換IRC-A PCB即可；若無22 Vdc則需進(jìn)行下一步檢查。

(5)在按住HHC上的Rest Motor鍵情況下，使用萬用表測量ROC-ICB PCB的PL2-C27腳是否有高電平信號，如有高電平信號則可判斷ROC-ICB PCB故障，更換ROC-ICB PCB即可，若測得低電平信號則需進(jìn)行下一步檢查。

(6)在按住HHC上的Rest Motor鍵情況下，使用萬用表測量DIE-ICB PCB的PL2-C3為低電平信號，則可以判斷DIE-ICB PCB故障，更換DIE-ICB PCB即可[14]。若測得PL2-C3仍為高電平信號，則懷疑HHC故障，更換HHC可排除故障。

3 討論

通過討論Rest Motor聯(lián)鎖故障現(xiàn)象，并分析Rest Motor聯(lián)鎖電路，闡述此聯(lián)鎖產(chǎn)生的原因及其工作原理及Rest Motor聯(lián)鎖故障檢修步驟。結(jié)合實(shí)際總結(jié)的維修方法適用于加速器大部分硬件聯(lián)鎖故障，為維修工程師提供維修思路。當(dāng)設(shè)備出現(xiàn)故障時(shí)，應(yīng)先查看導(dǎo)致此故障的相關(guān)聯(lián)鎖，再根據(jù)此聯(lián)鎖查閱相關(guān)電路分析其工作原理，總結(jié)導(dǎo)致此聯(lián)鎖的故障原因，最后根據(jù)實(shí)際情況測量或調(diào)試，找出故障原因，解決故障[15]。為保障設(shè)備開機(jī)率以及良好的運(yùn)行狀態(tài)，在及時(shí)維修設(shè)備的同時(shí)應(yīng)做好設(shè)備的日常維護(hù)管理工作，制定周全的保養(yǎng)計(jì)劃，可有效降低故障的發(fā)生。