談談HIFU—2001型高強度聚焦超聲腫瘤治療系統工作原理與特殊維修實例

摘要：本文從原理入手，先介紹0～20°電路工作原理，然后根據實踐經驗給出了三個維修實例。

關鍵詞：高強度；聚焦；超聲腫瘤；工作原理；維修實例

最近中國紅十字基金會在溫暖中國-貧困腫瘤患者救治行動中，為我院裝置了一臺HIFU-2001型高強度聚焦超聲腫瘤治療機，成為廣東省紅十字會唯定點醫院之一，使粵東醫療衛生事業發展更上一層樓。該機特別在功能上增加了0～20°治療盤體翻轉機構。治療盤體部分還采用了旋轉陣列聚焦結構，實現了盤體傾斜和探頭旋轉等功能。探測焦點自動跟蹤，定位精度高，從而發展成為當今世界最新的探測技術之一。為了提高探測速度和對焦精度，在0～90°和0～20°電路控制方面采用了PLC中央控制器，起到了位移精度和控制靈敏度等作用。為此，在電路上顯示出線路結構簡潔，帶來今后維修方便等特點。治療盤體傾斜和旋轉探頭部分的控制電路系統是故障多發區。由于控制系統的各部件，集中在治療床下機架的前后左右中心部分，有許多行程開關及線路藏在治療盤體下面較深層移動主體部位。因此，有必要熟練掌握該電路系統工作原理及各機件之間的相互關系，這樣，當遇到該系統出故障時，才能快速判斷故障所在，避免從復翻工操作。

1 0-20°控制電路原理

該電路電源由0～9號線輸入24伏電壓，提供給H1、H2、K10、K11四個繼電器供電。當治療盤需要在0～20°翻轉時，按下床邊上的升降按鈕K10（ 0～30）°上行繼電器得電工作，這時治療盤體上升，同時K10 （304）接點自鎖，如果這時放開按鈕接點也會自動升降工作。電路中的K10（302）線接點閉合，同時減速旋轉電機得電工作，K10（347）接點閉合后將0電平信號送到PLC中，使在電腦顯示治療頁中\"B超升降角度\"一欄旁邊的4個綠色指示燈亮紅燈，說明了指示角度已到位。當治療盤體上升到5度時HK26行程開關被壓合，電路中的H2繼電器工作，同時 H2（304、305）接點打開，K10停止工作，這時電機也停止工作。

2 檢修實例

2.1盤體（0～20）°傾斜故障檢修 故障現象：打開主機電源，當電腦操作程序進入到治療界面時，中斷任何操作。

分析：根據上述故障現象分析，該故障主要發生在治療盤床下面的（0～20）度傾斜控制組件開關中；該故障可能有如下幾種原因：①可能是四個行程開關有某個接點接觸不良現象；②可能是上升下降軸桿鑼絲松動；③可能是電機損壞不轉動；④可能是進入PLC電路中的H1.H2.K10.K11繼電器或某接點斷路；⑤可能是PLC（X20.X22.X24）輸入指示燈不亮線路斷路等；我首先觀察了PLC（X20.X22.X24）輸入指示燈是正常點亮，排除了④⑤項故障原因，確定故障發生在治療床下（0～20）°傾斜控制組件開關上。因為該機器在正常運轉時，（0～20°）有4個限位開關，分別0-7-15-20°。始終保持有一個點是接通狀態，這樣才能使PLC上有輸入指令，促使電腦顯示治療頁中\"B超升降角度\"欄旁邊的4個綠色指示燈，始終有一個顯示紅色其余顯示綠色狀態。所以，現已出現全顯綠色指示，說明限位開關不在任何限位開關點上，因此，說明故障是發生在這（0～20°）的控制開關位置上。檢查：打開床下前后蓋板，看到床下治療盤旁有4個限位開關分開兩邊排列，中間有一根上下移動桿，觀察到移動桿停留在H26～H22，沒有在限位開關壓合位置上，從這里說明故障就在此位置上。先用三步檢查行程開關：①用鑼絲批壓下行程開關滑動臂，4個開關壓合的聲音很清脆感覺。②用萬用表測量行程開關，結果通斷接觸良好。③為了證實開關好壞，再通電測試，在壓合行程開關滑動臂同時，主機臺內的繼電器（K10.K11.H1.H2）有吸合響聲，排除了第①項出現故障可能性，說明故障是在第③項中。通過以上對開關檢測沒有發現故障所在，認為還是第③項出故障可能性較大，先用萬用表檢查減速電動機輸入電壓，在（320.322. 326）端有220伏交流電壓，但減速電動機始終不轉動，當用手摸一下電機外殼感覺有點振動感，說明是電動機出問題，拆下電動機四個固定鑼絲，取出放平再通電，結果電機不轉動，拆除電源接線后測量電機繞組線圈電阻值為698Ω，另一個為斷路，說明電機是因有一組斷路而失去作用。處理：由于機器還在保修期內，我們單位維修人員檢查出電機故障后由廠家更換一個電機后故障排除。

此治療盤體（0～20）°傾斜機構電路系統是新加裝一套設備，原說明書是沒有的。現供大家維修時參考。

2.2 探頭（0～90）°旋轉故障檢修 故障現象：該機工作過程中，按下旋轉探頭，在任何一個方向旋轉時，到限位點都不停機，或在限位點處產生抖動。

分析：根據故障現象分析，可能是探頭行程限位開關HK9、HK10或J9、J10繼電器和固態繼電器等元器件接觸不良和不工作故障引起的；另外還可能是探頭升降軸套與密封圈磨擦引起；該機在正常運轉情況下，探頭從（0～90）度運轉或從（90～0）°變化時，到點即停，運轉自由。分析說明出現的故障在治療盤床下旋轉探頭行程開關控制電路上。檢查：打開床下前后蓋板，可以看到（0～90）°旋轉行程限位開關上下兩個。發現一個HK10行程開關被升降聯桿壓不緊，開關接觸點始終斷開狀態，引起了上述不停機故障原因之一。另外再檢查探頭升降軸套。開機后發現探頭升降時，軸套運轉不順暢，而且有點塵土粘連軸套表面升降桿上。此處也是引起上述探頭旋轉升降產生抖動故障原因之二。調整旋轉探頭行程開關固定鑼絲位置，使HK10行程開關壓合正常。另外在探頭升降軸套園形支架壁上點些潤滑油，使其升降自由。檢修：這兩個故障原因，主要是行程開關運行一定時間后，引起元件鑼絲松動。造成開關接點壓合不良引起的。另外由于探頭升降軸套長期無加潤滑油，引起軸套與密封圈磨擦產生故障所至。限位開關和旋轉探頭固定和加潤滑油后故障排除。

2.3 Y方向運轉故障檢修 故障現象：當操作電腦治療向導窗口界面時，調節前后方向按鈕時，Y方向數字會隨著變化，但指示燈有一個始終沒有點亮。分析：根據上述故障分析，可能如下幾個原因：①行程開關失靈；②J5繼電器損壞；③PLC故障；觀察了主機臺后邊的PLC工作狀態指示燈不亮，分析PLC的X11沒有與COM連接上，此時J5是沒有閉合狀態，所以，PLC這時指示燈不點亮，此時在電腦治療向導窗口界面的指示燈也不亮的原因，COM與X11的J5接點一但閉合指示燈是亮的。如果后限位開關HK5萬一失靈造成常閉的話也會使J5工作，促使PLC上的X11與COM接點不閉合。另外說繼電器如果是接點失靈三種原因同樣引起上述故障現象出現，故障在治療床下。檢查：首先檢查主機后面的PLC電路，用萬表測量COM與X11的J5接點，發現沒有通，另外用一導線COM與X11短接，這時指示燈點亮，此時說明是J5繼電器和限位開關的故障。這部分機件在治療床下，打開治療床前后蓋板，找到HK5、J5，先按壓限位開關HK5，發現J5沒有吸合動作，認為是限位開關損壞，壓一下限位開關的動作聲又正常，拆下J5繼電器發現接點燒壞，接點粘連在一起，引起不能自由釋放。

處理：繼電器接點經拆卸進行接點及銼刀清理和酒精清洗，裝回后試機故障排除。該機主要設有手控和自動雙功能，接點開關和繼電器相對較多，元器件和線路夸度不大，在檢查行程開關時，按壓一下行程開關后可以聽見相對應繼電器吸合響聲，或查看PLC上的工作指示燈，就可以很快判斷電路故障，上述這三種故障是較為常見的。

編輯/劉小燕