Trilogy 直線加速器常見故障及維修策略

李斯 南方醫(yī)科大學(xué)南方醫(yī)院放療科 （廣東 廣州 510515）

內(nèi)容提要：醫(yī)用直線加速器是一種大型放射治療設(shè)備，能有效抑制腫瘤細胞的增殖和轉(zhuǎn)移。保證醫(yī)用直線加速器的正常運行對控制腫瘤患者疾病進展，保護患者生命安全意義重大。醫(yī)用直線加速器結(jié)構(gòu)復(fù)雜，構(gòu)造精密，容易出現(xiàn)若干故障?；诖?，本文以Trilogy 直線加速器為例，分析其常見故障及維修策略，常見故障有按下射野燈開啟按鈕無反應(yīng)、GFIL 聯(lián)鎖，不能正常出束、出現(xiàn)MLC 聯(lián)鎖、出現(xiàn)“HVCB”（高壓斷路器）聯(lián)鎖，最后提出了Trilogy 直線加速器日常保養(yǎng)和質(zhì)保檢測的有效建議和方法，如進行劑量儀校準(zhǔn)等，以供大型醫(yī)療設(shè)備維修人員參考。

近年來，隨著生活環(huán)境和生活方式的變化，各類腫瘤發(fā)生率有所上升，腫瘤患病人數(shù)不斷增加。醫(yī)用直線加速器在腫瘤治療中被廣泛應(yīng)用，其能有效提高局部腫瘤控制率，大幅降低危及器官受照劑量，是目前抑制腫瘤的重要手段，得到了臨床及腫瘤患者的一致認可。在醫(yī)用直線加速器的使用過程中，醫(yī)務(wù)人員和醫(yī)療設(shè)備維護人員要強化協(xié)作溝通，在醫(yī)療設(shè)備出現(xiàn)故障時，醫(yī)療設(shè)備維護人員要第一時間發(fā)現(xiàn)故障原因，盡快排除故障，及時恢復(fù)正常的治療秩序，保證患者的生命安全[1,2]。因此，研究和探討醫(yī)用直線加速器常見故障及維修策略具有非常重要的現(xiàn)實意義[3,4]。

1.Trilogy 直線加速器常見故障及維修策略

1.1 故障1：按下射野燈開啟按鈕無反應(yīng)

1.1.1 故障分析

按下射野燈開啟按鈕無反應(yīng)的原因主要有：一是機器未處在預(yù)熱完成“on”狀態(tài)；二是射野燈燈泡燒毀；三是射野燈前置供電電路出現(xiàn)故障[5]。

1.1.2 排除故障

先看一下機器是否處于預(yù)熱完成“on”狀態(tài)中，把Trilogy 直線加速器控制柜鑰匙擰到預(yù)熱完成狀態(tài)，機器未從預(yù)熱完成“on”恢復(fù)至準(zhǔn)備狀態(tài)，同時未報出5 個主要故障連鎖，該故障排除。

再查看射野燈燈泡是否壞掉。旋轉(zhuǎn)機架到180 °，旋轉(zhuǎn)小機頭到0 °，拆開小機頭罩殼，抓住χ2鎢門電位器下方黃色把手，拔出射野燈燈泡，檢查發(fā)現(xiàn)銀白色燈絲和引腳沒有燒黑和熔斷，說明燈泡無故障。另外，燈下方散熱風(fēng)扇不轉(zhuǎn)，拿萬用表測引腳P19，其電壓1.1VAC，未滿足標(biāo)準(zhǔn)電壓12VAC的要求，推斷燈前置的供電電路存在故障，查看圖紙發(fā)現(xiàn)P19 是接在準(zhǔn)直器配電電路板輸出端J15 上的，從輸入J1 接到準(zhǔn)直器配線電路板上面，分別測量兩個電路板的電壓，經(jīng)測量準(zhǔn)直器配線電路板輸入電壓為120VAC，屬于正常電壓，但輸出電壓是0VAC，所以拆下準(zhǔn)直器配線電路板，通過檢查發(fā)現(xiàn)有一個熱敏電阻RT1 被燒焦，更換新的RT1，調(diào)整好準(zhǔn)直器配線電路板，按下射野燈開啟按鈕，散熱風(fēng)扇轉(zhuǎn)動正常，射野燈正常亮起，擋測P19 電壓為12.24VAC，電壓顯示正常，然后裝好小機頭罩殼，該故障排除。

1.2 故障2：GFIL 聯(lián)鎖，不能正常出束

1.2.1 故障分析

GFIL 聯(lián)鎖的原因主要有：①電子槍端出現(xiàn)電路故障[6]；②由于電子槍控制器檢測故障導(dǎo)致該安全聯(lián)鎖啟用，也就是本身電子槍端無故障，但因檢測電路故障而造成誤報該聯(lián)鎖；③檢測電路和電子槍端電路一起出現(xiàn)故障[7]。

1.2.2 排除故障

在出現(xiàn)GFIL 聯(lián)鎖故障后，首先要檢查電子槍端的電路，檢查冷端控制板上數(shù)碼管有無顯示諸如：“HD A/D+，HD TEMP+”等一些錯誤的故障代碼，經(jīng)與圖紙相對照后發(fā)現(xiàn)，各故障代碼均可直接指示電子槍端某一部分發(fā)生了故障，例如，熱端、冷端以及高壓部分出現(xiàn)故障均會提示對應(yīng)報錯代碼。先旋轉(zhuǎn)機架到0 °，然后拆卸開六氟化硫氣瓶處的冷端的罩殼，將冷端控制板上的安全鐵片拆卸下來，一般情況下電子槍端都采取了相應(yīng)的安全保護措施，也就是說安全鐵片被拆卸下來之后，壓在電子槍端左上方的銷子開關(guān)會彈起來，發(fā)出“啪嗒”聲。高壓部分的警示燈會從亮燈狀態(tài)轉(zhuǎn)變成熄滅狀態(tài)，但這次拆卸下安全鐵片后未發(fā)出“啪嗒”聲，同時高壓部分的警示燈始終處于熄滅狀態(tài)，不符合正常情況，所以由此可斷定是電子槍端發(fā)生了電路故障；把安全鐵片拆卸下來后，發(fā)現(xiàn)冷端是由電路板（3 塊）和背板（1 塊）組合而成的，該3 塊電路板分別為冷端電源板、控制板和脈沖板，檢查后發(fā)現(xiàn)，冷端控制板上面的數(shù)碼管顯示的狀態(tài)代碼不正常，并且冷端電源板上的3 個電源燈S1、S2、S3，只有總開關(guān)電源燈S1 的亮起狀態(tài)是正常的，同時在這3 塊電路板下面的散熱電風(fēng)扇也未轉(zhuǎn)動，通過檢查可判斷是由于冷端電源出現(xiàn)電路故障。測量冷端電源板上+5V、-15、+15 測試點的直流電壓，測量數(shù)值顯示為+3.7V、-15.0、+15.1，經(jīng)測量+5V 測試點的電壓顯示不正常，經(jīng)與圖紙對照后發(fā)現(xiàn)+5V 電路和冷端電源板、控制板和脈沖板這3 個電路板中的32 腳是串聯(lián)的，并且因+5V 電壓過低導(dǎo)致數(shù)碼管無法正常亮起，把S1、S2、S3 全部關(guān)閉，將這3 塊電路板逐個拔出檢查，發(fā)現(xiàn)冷端電源板上的電源模塊PSI 出現(xiàn)了鼓起的問題，測量PSI上+5V、-15、+15 的輸出阻抗，得知+5V 的輸出阻抗顯示不穩(wěn)定，冷端電源板上的保險絲和電阻電容都是正常狀態(tài)，據(jù)此推出散熱風(fēng)扇故障導(dǎo)致冷端電源板溫度增高，導(dǎo)致PSI 燒毀，然后用電焊筆把PSI 卸下來，更換一塊新PSI，并從機架里拆卸下電子槍端組件放在外面寬敞的地方，將已壞了的散熱風(fēng)扇更換下來，再重新調(diào)整好電子槍端的電路板，把槍端組件重新裝到原來的位置，全部安裝完畢后，打開開關(guān)S1，擋測+5V、-15、+15 電壓，其電壓都正常，到目前為止冷端電源的電路故障已全部排除。接下來測試高壓部分和熱端部分能否正常通電，在開啟S1 的情況下，首先將S2 打開，發(fā)現(xiàn)熱端散熱風(fēng)扇轉(zhuǎn)動，再將S3 打開，向外拔出銷子開關(guān)，將銷子聯(lián)鎖消除，可聽見其發(fā)出“啪嗒”聲，同時高壓部分警示燈亮起紅光，數(shù)碼管上出現(xiàn)“run OK”字樣，這就表明高壓部分和熱端部分都未出現(xiàn)故障。然后檢查檢測電路故障，由機房轉(zhuǎn)至控制室，將加速器調(diào)至維修模式，等待電子槍3s 后完成預(yù)熱，發(fā)現(xiàn)已消除GFIL 聯(lián)鎖，對加速器在電子線和X 射線各檔位連續(xù)出束都沒有問題，這就表明檢測電路無故障，該次GFIL 聯(lián)鎖是因為電子槍端電路出現(xiàn)故障造成的，重新安裝冷端罩殼和安全鐵片，通過臨床模式晨檢，發(fā)現(xiàn)正常出束，表明完成了該次GFIL 聯(lián)鎖維修。若數(shù)碼管上出現(xiàn)了“run OK”字樣，而電子槍在3s 預(yù)熱完成后還是出現(xiàn)GFIL 聯(lián)鎖的情況，那就說明也許是檢測電路和電子槍端電路都有故障，此時應(yīng)檢查GFIL 聯(lián)鎖的檢測電路[8]。

1.3 故障3：出現(xiàn)MLC 聯(lián)鎖

Trilogy 直線加速器MLC 系統(tǒng)主要由控制器組件、工作臺計算機、馬達驅(qū)動組件和MLC 組件組成。首先是工作臺，計算機把MLC 葉片位置數(shù)據(jù)傳到控制組件，然后控制組件再把數(shù)據(jù)傳至MLC 頭組件，MLC 頭組件接收到數(shù)據(jù)后利用收發(fā)器電路板的單片機將數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為MLC 各葉片位置信息，接下來再由伺服電路給馬達驅(qū)動電路發(fā)布指令，各葉片接收指令運動到位。伺服電路主要由兩個部分組成：一部分負責(zé)監(jiān)測葉片位置信息；另一部分負責(zé)控制組件主板通訊。

1.3.1 故障分析

出現(xiàn)MLC 聯(lián)鎖的原因主要有：①電機故障；②梯形螺母（TNUT）故障；③軟電位器故障；④紅外發(fā)射器故障；⑤電源故障[9]。

1.3.2 排除故障

依據(jù)經(jīng)驗可以判斷，出現(xiàn)電機故障和TNUT 故障后，Trilogy 直線加速器會顯示葉片粘滯（如Leaf A10 is sticking）的提示，所以要先檢查電機，用手轉(zhuǎn)動或手動模式驅(qū)動沒有發(fā)現(xiàn)有不順暢的情況，由于TNUT 是塑料制品，因此經(jīng)長時間運行后容易產(chǎn)生磨損，造成與絲桿連接不緊密，出現(xiàn)到位不精確的情況，拆卸A10 的TNUT，檢查，未發(fā)現(xiàn)存在松動的情況，仍能正常通過MLC 自檢，MLC 可在接收放射治療計劃時根據(jù)計劃的相關(guān)要求走出形狀，未出現(xiàn)聯(lián)鎖，這說明不是紅外發(fā)射器故障和電源故障。在觀察執(zhí)行放射治療計劃過程時發(fā)現(xiàn)，在沒有使用A10 葉片的情況下，不會出現(xiàn)該故障，而在使用A10 葉片時，會出現(xiàn)不到位或失速的情況，經(jīng)多次關(guān)合葉片后可清除，由此可判斷可能是A10 行進時反饋的位置信息出現(xiàn)了錯誤。覆蓋在葉片上的軟電位器負責(zé)反饋各葉片的位置信息，各葉片尾端按有一個與壓變電阻接觸的彈性小球，在葉片發(fā)生運動時，小球與壓變電阻接觸位置會發(fā)生改變，因此阻值也會發(fā)生變動，當(dāng)小球位于壓變電阻條中間時，所產(chǎn)生的電阻最大，越靠近兩端，電阻越小，使用萬用表檢測壓變電阻阻值隨小球運動發(fā)生改變情況，出現(xiàn)有突變的情況，因此可以斷定軟電位器出現(xiàn)了損壞，將軟電位器更換新的之后，故障排除。在處置該故障時，經(jīng)細致觀察發(fā)現(xiàn)A10 導(dǎo)軌出現(xiàn)較深劃痕，并存有污漬。使用MLC 組件時對周圍環(huán)境有較高的要求，環(huán)境需要無塵化，較多灰塵會縮短MLC 組件的使用壽命，所以，要經(jīng)常清理軟電位器和葉片。

1.4 故障4：出現(xiàn)“HVCB”（高壓斷路器）聯(lián)鎖

1.4.1 故障分析

出現(xiàn)HVCB 聯(lián)鎖的原因主要有：①380V 三相電故障；②調(diào)制柜中的CBI 開關(guān)故障[10]。

1.4.2 排除故障首先，測量380V 穩(wěn)壓和輸入電壓都顯示正常，380V 三相電故障排除。然后，檢查調(diào)制柜中的CBI 開關(guān)，檢查發(fā)現(xiàn)在Trilogy 直線加速器出束時，CBI 跳開頻繁，在合上后還能短時間出束，導(dǎo)致CBI 跳開的原因主要有：調(diào)制柜門過溫、未關(guān)；控制CBI 線路上的各元器件出現(xiàn)壞損等，通過仔細觀察發(fā)現(xiàn)，在CBI 跳開前輔助配電集成電路板上的K6 繼電器會發(fā)出頻繁的吸合聲音，該信號傳遞方向是24V→K6→K7→CBI，由此可以發(fā)現(xiàn)繼電器K6 存在接觸不良的情況，更換同型號元器件后，開機檢測，該故障已排除。

2.Trilogy 直線加速器的日常保養(yǎng)和質(zhì)保檢測

2.1 日常保養(yǎng)

2.1.1 機械部分保養(yǎng)

Trilogy 直線加速器在工作中會頻繁旋轉(zhuǎn)機身，治療床經(jīng)常會上下、左右等移動，在長時間工作后，會因壓力過大出現(xiàn)軸承壞損等現(xiàn)象，必須定期檢查，也可以在機身馬達、治療床軌道上涂抹潤滑液，減少磨損，加強保護措施，若發(fā)現(xiàn)有壞損現(xiàn)象應(yīng)立即更換，防止以后出現(xiàn)更嚴重的壞損[11]。

2.1.2 整體保養(yǎng)

Trilogy 直線加速器耗電量較大，若將該設(shè)備和其他醫(yī)院供電系統(tǒng)一起使用，容易導(dǎo)致出現(xiàn)電壓不穩(wěn)定的情況。因此，在使用該設(shè)備時要建立專線，同時完善穩(wěn)壓系統(tǒng)，最大限度地防止因電網(wǎng)波動造成加速器故障[12]。在整體保養(yǎng)和檢查室，可以把電氣部分接好插件，將地下走線設(shè)置電纜，也可在電纜外面套上蛇皮管，這樣以預(yù)防外力破壞引起線纜破損，避免外界潮濕、水分影響電纜性能，還能有效預(yù)防鼠害、蟲害[13,14]。

2.2 質(zhì)保檢測

2.2.1 劑量儀校準(zhǔn)

每年都應(yīng)在國家標(biāo)準(zhǔn)劑量學(xué)實驗室對劑量儀進行校準(zhǔn)。同時，劑量儀本身比較脆弱，使用不當(dāng)極易出現(xiàn)誤差、偏離，因此在使用時必須輕拿輕放，杜絕碰撞，也要在干燥、整潔的環(huán)境中保存，最大限度地減少外部因素對劑量儀的影響。

2.2.2 監(jiān)測劑量

①測量劑量時要高精度氣壓計測量輸入的氣壓值；②提前將測量水箱放在機房內(nèi)，確保室溫與水溫相同，使電離室探頭與電離室空腔壁緊密貼合，與接觸介質(zhì)溫度相等，這樣可以有效避免策略誤差。在使用Trilogy 直線加速器進行治療時，應(yīng)每周校對1 次輸出劑量，以保證最佳放療劑量。

綜上所述，作為一種大型的醫(yī)療設(shè)備，Trilogy 直線加速器在為腫瘤患者治療疾病、減少痛苦、延長生命的同時，也會出現(xiàn)一些故障，因此研究并掌握這些常見故障的排除方法對于降低停機率、減少故障次數(shù)，發(fā)揮更大治療價值具有非常重要的現(xiàn)實意義。醫(yī)院還要做好Trilogy 直線加速器的日常保養(yǎng)和質(zhì)保監(jiān)測工作，延長Trilogy 直線加速器的使用壽命，更好地發(fā)揮Trilogy 直線加速器的治療作用。