醫科達直線Precise型加速器故障維修及分析二例

邵健

浙江省腫瘤醫院設備科 （浙江杭州 310022）

醫科達公司生產的Precise型加速器是一款高能數字化醫用電子直線加速器，在腫瘤患者放射治療中應用廣泛[1-2]。醫用直線加速器結構復雜，既保證機器的安全性與可靠性，也為故障排除與檢測提供大量有用的信息。

1 故障一

1.1 故障現象

機器未運行時，不時出現治療機頭（collimator）自動向順時針方向轉動，有時從0°轉到180°限位才停下。

1.2 故障分析及排除

控制機頭轉動的方式有3種，即控制計算機軟件中設置角度、機房內手控盒控制轉動、加速器機頭上的波輪開關控制。根據故障現象分析，控制計算機中沒有輸入機頭角度，也沒有進行按鍵操作，可以排除。機房內手控是由使能鍵和波輪的組合鍵控制轉動，2個按鍵同時發生故障的概率很小，可以先排除。因此，推測是機頭上的波輪開關故障。

機頭上的波輪開關一共4個，X方向和Y方向上分別有2個。將控制軟件切換到維修模式，查看X方向和Y方向波輪的信號檢測，分別是Drot.X.dem（Item351/ Part4）與Drot.Y.dem（Item352/ Part4）。正常未進行操作時，波輪處于中間位置，2個信號反饋值均為0。出現故障時Drot.Y.dem的值在8～11跳變，由此懷疑是Y方向波輪開關故障。撥動Y方向的波輪開關，開關彈性良好，且能正確回位不卡頓。將波輪開關面板的插頭拆下，在第2與第7針腳測量開關的輸出。開關在中間位置時電阻為40 kΩ，將開關順時針、逆時針來回撥動時，電阻在41.7～38.5 kΩ變化，其中順時針撥到底為41.7 kΩ，屬于正常范圍。將Y方向2個開關面板拔下準備清潔時，又出現自動轉動故障，由此可排除波輪開關故障。推測是信號傳輸線路或控制電路板故障。更換機頭下方一圈的扁平傳輸電纜，觀察測試許久，故障不再出現。

1.3 故障小結

機頭下方的扁平傳輸電纜隨著機頭轉動，常受到摩擦或擠壓受力，容易出現接觸不良或破皮短路的情況。而加速器機頭由單個波輪開關控制轉動方式，存在著一定缺陷，后期醫科達公司對此做了升級，由床控制面板的使能鍵加上機頭波輪開關的組合鍵方式，控制機頭轉動，大大提高了可靠性。

2 故障二

2.1 故障現象

治療過程中，偶爾出現劑量率突然下降，報“Low Dose Mon”聯鎖，且報錯幾次后又能恢復正常運行。

2.2 故障分析及排除

引起劑量率低的因素包括磁控管老化、PFN故障、AFC故障、槍燈絲故障等[3]。先做劑量率優化，對AFC、電子槍伺服相關參數進行調試和校準，發現無明顯偏差。根據故障現象，推測是某些參數瞬間波動較大，導致劑量率突變。選擇6 M的X線能量，觀察GUN V mon（Item216/Part4）、GUN I mon（Item217/Part4）、Tuner ctrl（Item161/Part4）信號的反饋值，出束時分別為19.42、7.91、228左右，且基本無波動，均正常。用示波器接MI接頭，查看磁控管波形，發現波形正常且無打火情況。

測試過程中，突然出現“Bend.Meg V”聯鎖。Bend.Meg V是對束流偏轉系統輸入電壓的檢測，電壓的改變將導致束流能量和劑量率發生改變。查看Bend.Meg V（Item384/Part4）信號的反饋值，發現正常出束時，反饋值穩定在4.10，出現故障時，反饋值在3.61～3.93波動。推測偏轉線圈電壓異常波動，導致劑量率下降，而一開始波動幅度較小，所以先報了劑量率聯鎖。

對照圖紙，偏轉系統在大機頭底下270°方向上有2個長條狀金屬端子，分別連接接地線和輸入電壓（bending coarse）；90°方向有1個端子，連另一個輸入電壓（bending fine）。矯正時通過調節2個輸入電壓的值，以及它們之間的電勢差，來調節3個偏轉線圈的磁場強度。將輸入電纜斷開，測量各端子與邊上鉛塊之間的電阻，發現270°方向的兩個端子與其底下鉛塊間的電阻不到1 Ω，正常應為絕緣。推測端子的絕緣層有破損而導致鉛塊短路，從而影響輸入電壓。吊起大機頭露出2個金屬端子，檢查絕緣層，未發現明顯破損。清潔后裝回，測量電阻為兆歐級別，屬于正常。將機頭裝回，發現再次出現短路，且3顆固定螺釘稍微松開后，短路現象消失。推測絕緣層有小裂痕，當壓緊時才發生與鉛塊接觸短路的情況。再次吊起大機頭，將包裹端子的絕緣層用絕緣膠布加厚，裝回后反復測試，故障消失。

2.3 故障小結

此故障出現時僅有“Low Dose Mon”聯鎖，而引起劑量率波動的因素很多，且故障現象偶然出現，難以捕捉，因此排查時間較長。醫科達Precise加速器使用的是滑雪式消色差偏轉系統，除了實現束流偏轉外，還起到了聚焦和消色差的作用[4]。偏轉系統故障，將對機器能量篩選和能量穩定造成影響。

3 小結

直線加速器結構復雜，大量有用的信號和參數都設置了單獨的Item號，熟悉這些信號的含義和正常范圍，有助于快速找準維修方向，并排除故障。