西門子加速器OPTIFOCUS多葉準直器故障檢修三例

袁 志，石先偉，唐組閣，王 麗，任 杰

四川省南充市中心醫院放療中心，南充市，63700

西門子加速器OPTIFOCUS多葉準直器故障檢修三例

【作者】袁 志，石先偉，唐組閣，王 麗，任 杰

四川省南充市中心醫院放療中心，南充市，63700

該文簡單介紹了OPTIFOCUS多葉準直器的工作原理，針對常見的三種故障作出了具體的分析及維修。

直線加速器：多葉準直器；電位器；編碼器；模數轉換

0 引言

三維適形放療和調強放療已經成為現代放射治療的主要手段，多葉準直器（multileaf -collimator，MLC）因其具有效率高 ，簡化不規則照射野的塑形過程，增加照射野的數目等優點，而成為進行精確放療的必備設備[1]，在國內外放療中心普遍采用。但是由于多葉準直器的結構復雜，又是一個長期處于運動狀態的部件，故障率非常高。現在將我院近年來的幾例典型故障進行了總結。

1 西門子OPTIFOCUS多葉準直器工作原理

OPTIFOCUS采用雙聚焦結構的設計，41個葉片對，允許每一葉片以弧線軌跡運動，為了將相鄰葉片之間的泄露幾率降至最低 ，葉片采用了雙聚焦設計和舌片溝槽外形。OPTIFOCUS由高精度電機驅動，使用2個傳感器 、1個電位器和1個相對編碼器來確定葉片位置。電位器有葉片位置的絕對值，而編碼器是相對值并在每次開啟 MLC 電源時進行初始化。編碼器的采樣率較高，反饋間隔大約為 20 ms，而電位器為100 ms。編碼器值會用于 MLC 的正常工作，而電位器用作輔助傳感器。由于電位器使用的是絕對值，因此它檢測通過編碼器計算出的葉片位置值。每片葉片的高精度電機、電位器、編碼器集成為一個模塊安裝于加速器機頭上。常見故障連鎖為108（MLC ERROR）MLC錯誤、112(MLC H/W FAILURE) MLC控制器故障、122(MLC MOTION)MLC 意外移動。

2 常見故障維修

2.1 故障一

2.1.1 故障現象

單片葉片卡死不能運動，機器連鎖報108和122連鎖。

2.1.2 故障分析

由于是單片葉片卡死，其他葉片工作正常，首先排除公用電路及驅動板問題，問題范圍縮小至單片葉片線路、電機、傳感器、編碼器、及電位器問題。

2.1.3 故障維修

關機，拆下卡死葉片所對應電機、編碼器、及電位器模塊，用手轉動電機齒輪，發現齒輪能比較輕松的運動，證明機械部分為正常狀態。將該組模塊的線路和旁邊線路模塊的線路進行對調，開機測試發現該組葉片運動正常，而旁邊的葉片處于卡死狀態。初步斷定此故障由線路引起。檢查該組線路發現有一根線為扁平狀態，估計是安裝時被卡入螺釘內所至。用探針測量該線路通斷為斷路，將該線路扁平段剪掉并焊接，包扎固定后開機測試，一切正常。

2.2 故障二

2.2.1 故障現象

機器運行時偶然出現108和122連鎖，強行運動葉片后復位機器故障消失，之后反復出現。進行葉片校準也無濟于事[2]。

2.2.2 故障分析與維修

考慮到108和122連鎖可以復位消除，把故障范圍縮小至編碼器數據和電位器數據不匹配上面。機器故障時，進入機器維修模式，按ALT+S進入維修菜單，按U進入MLC Calibration子菜單，按D顯示MLC葉片當前狀態[3]，用上下鍵逐個檢查葉片編碼器和電位器數值，發現其中有某個葉片編碼器數值和電位器數值出現0.5 mm偏差，用手控盒強行運動該葉片，發現運動1 cm后編碼器數值和電位器數值吻合，初步斷定為電位器故障，MLC電位器為高精度電位器，其阻值必須為線性變化，一旦某一點的阻值不線性了，就會發生編碼器數值與電位器數值偏差。更換該葉片對應電位器，開機進行葉片校準后，故障消失。

2.3 故障三

2.3.1 故障現象

機器運行中出現108和122連鎖，復位無效，強行運動葉片時發現X2方向第30到41片葉片無法運動，關機重啟故障依舊。進入維修模式查看，發現X2方向第30到41片葉片電位器數據混亂[4]，無法進行葉片校準。

2.3.2 故障分析

考慮到葉片數據的整體變化，排除掉單個葉片電位器和編碼器的問題，問題應當從MLC控制柜和MLC數據處理板處來。查閱電路圖，找出了X2 30到41片的信號通路見圖1。

圖1 MLC葉片信號通路結構圖Fig.1 Structure of the MLC signaling pathways

由圖1可以看出，X2方向的葉片信號是經由機頭上的SENSOR I/F NO.2板到Collimator板到SENSOR I/ F NO.1號板到機柜[5]。而X2葉片的信號是混合交叉傳入SENSOR I/F NO.2板，線路應該是沒有問題的，因為如果線路有問題的話，X2 1-29中也應該有葉片出錯。而X1和X2的數據分別經過SENSOR I/F NO.2號、SENSOR I/F NO.3號板進行處理后進入SENSOR I/F NO.1號板進行數據處理后再傳到MLC機柜。那么故障最大可能性應出在SENSOR I/F NO.2號板。再查看SENSOR I/F NO.2的結構圖，見圖2。

圖2 SENSOR I/F NO.2結構圖Fig.2 Structure of SENSOR I/F NO.2

虛線內為SENSOR I/F NO.2板，信號進入后，分成了三組，X2 1-16 、X2 17-29、 X2 30-41三組信號分別通過三塊ADG506A模擬轉換開關電路后，又分為了X2 1-30和 X2 30-41兩組信號分別通過兩塊AD1674模擬數字轉換電路進行模數轉換。現在是X2 30-41這組信號出現問題，極有可能是AD1674壞掉，幾乎不可能是ADG506A壞掉，因為開關電路是壞掉是不可能引起數據錯誤的。

2.3.3 故障維修

拆開機頭，取下SENSOR I/F NO.2板，剪斷AD1674芯片腳，烙鐵取下芯片腳，吸掉殘留在板孔里的焊錫，再換上芯片焊好。這里特別要說明的是不能用熱風槍吹，因為電路板為印刷電路，而且旁邊芯片眾多，多為貼片，熱風槍吹不一定能取下芯片，而且可能使電路板受損，造成不可彌補的損失。裝上SENSOR I/F NO.2板，開機測試，葉片可以強行運動了，只是數據還是混亂，進行了葉片數據校準后，一切正常。

3 總結

總體來看西門子PRIMUS加速器OPTIFOCUS多葉準直器出現故障的位置不外乎線路連接部份、編碼器電位器部份、控制處理板部份等，前面兩個部位最為常見，后一個部位較少見。只要能夠了解到MLC的結構及其信號通路，做到具體問題具體分析，就能很快找到故障點并加以解決。

[1] 胡逸民, 張紅志, 戴建榮, 等. 腫瘤放射物理學[M]. 北京: 原子能出版社, 1999: 123-125.

[2] 趙書學, 廖福錫. 西門子直線加速器ONCOR MLC-82故障淺析[J]. 中國醫療設備, 2013, 28(11): 139-140.

[3] 袁一戈, 王小虎, 高力英. 西門子PRIMUS-H型直線加速器多葉準直器故障排除[J]. 中國醫學裝備, 2012, 9(11):93-94.

[4] 朱海生, 董永英, 嚴浩林，等. 西門子直線加速器多葉光闌系統的系列故障分析[J]. 中國醫療設備, 2011, 26(7):135, 140.

[5] 何海, 陳偉, 黃強. 西門子醫用加速器多葉光柵(MLC)故障維修[J].中國醫學裝備, 2015, 30(1): 161-163.

Three Cases of Troubleshooting for Multi Leaf Collimator of Siemens Accelerator OPTIFOCUS

【Writers】YUAN Zhi, SHI Xianwei, TANG Zuge, WANG Li, REN Jie

Sichuan Nanchong central hospital radiotherapy center Nanchong Sichuan 637900

This paper simply introduces the working principle of OPTIFOCUS multi leaf collimator, made a concrete analysis and maintenance for three cases of troubleshootimg .

linear accelerator, multileaf collimator, Potentiometer, encoder，Analog-to-digital conversion

R730.55

A

10.3969/j.issn.1671-7104.2016.04.022

1671-7104(2016)04-0311-02

2016-03-29

袁志，E-mail: 1272676@qq.com