醫科達Precise直線加速器的多葉準直器故障與保養

邱朋英

韶關市粵北人民醫院 (廣東韶關 512000)

直線加速器在腫瘤患者的放射治療中發揮著重要的作用，因此，確保設備的正常運行意義重大[1]。多葉準直器(multi-leaf collimator，MLC)是調強放射治療的基礎，直線加速器執行任何一個射野都離不開MLC的運動[2-3]，一旦加速器運行時間過長，將會導致MLC故障率升高。本研究以醫科達Precise直線加速器為例，探討其較突出的MLC故障問題，并總結針對MLC的保養措施，供同行參考。

1 MLC的簡介

MLC主要由鎢門(diaphragm)組件、葉片(leaf bank)組件、楔形塊(wedge)組件、光學系統(optical system)、控制系統(control system)組成，結構復雜、精密度高。

其中葉片組件4個角上各有1個參考反光點，依據4個反光點即可確立MLC系統的坐標系，若參考反光點固定，則整個MLC系統坐標系將不會發生改變；此外，每根葉片的內前端各有一小片方形的反光點，均在固定的坐標系中運動，當反光點被照亮時，攝像頭將通過反光鏡的反射實時采集反光點信號，經攝像頭控制處理器(camera control unit，CCU)處理后傳輸至控制主機，再通過圖像采集卡(frame grabber)進行處理，最終被顯示出來，由此，便可在MLC顯示窗看到每根葉片的位置信息。在實際運行時，加速器控制系統(treament control system，TCS)將治療計劃中的MLC位置信息通過串行鏈路傳送到機頭電子組件(BLD electronics assembly)，由機頭電子組件控制電機驅動板(motor drive board，MDB)，再通過電機驅動板控制每個電機運動，電機運動傳導到絲桿并帶動Y1、Y2兩側葉片運動，最終在運動控制機制和光學信號監測機制的配合下，每根葉片按治療計劃運動至指定的位置。MLC的運動控制見圖1。

圖1 MLC的運動控制

2 MLC的常見故障及處理

2.1 故障一

2.1.1故障現象

設備治療過程中報錯，提示多葉準直器運動故障(MLC movement)。

2.1.2故障分析和排除

該故障說明MLC機械運動異常，考慮是由某根葉片無法正常移動引起的。維修人員進入維修模式MLC控制窗口，找出運動異常葉片的編號，然后單獨控制該葉片進退，運動正常，故障排除；當此方法無法控制運動時，將加速器轉至180°，關閉機架電源，打開準直器外殼和電機擋板，找到對應的電機和葉片，使用力矩扳手卸下電機，手動旋轉電機，若發現電機轉動的阻力偏大，則考慮其是無法正常驅動葉片移動的原因，更換新的電機后，葉片運動正常，故障排除；若電機正常，則考慮是絲桿引起的故障，絲桿長時間運動導致磨損，當磨損嚴重時，運動阻力增大，將無法帶動葉片移動，可以考慮更換絲桿，首先使用力矩扳手卸下緊鎖扣(ring)，然后使用平頭螺絲刀將絲桿擰出，卸下絲桿，安裝新絲桿前，涂抹少量潤滑劑(EP2)，安裝過程中保持平衡以防擰斷絲桿，然后上緊鎖扣和電機，更換完成后，恢復加速器狀態，加載射野，進入維修模式執行循環測試(cycle test)，葉片運動正常，故障排除。

2.2 故障二

2.2.1故障現象

設備報錯提示多葉準直器未準備好，反光點太窄(MLC not ready，Reflector is too narrow)，反光點閃紅。

2.2.2故障分析和排除

該故障為光學系統常見故障。光學系統由燈泡、遮光板、反光鏡、半透鏡和反光薄膜組成，且對光線要求嚴格，當光線太弱時，無法清楚地辨別反光點，即出現反光點太窄的報錯。故障出現時，維修人員進入維修模式執行光學優化(optics optimization)，優化結果顯示反光點寬度平均值為10～12，說明光亮度不足；在調節燈泡電壓值故障依舊的情況下，考慮燈泡使用時間過長，需要更換，關閉電源，卸下燈泡擋板，散熱10 min后拔下電源線，松開固定壓片取下燈泡，重新換上全新13 V、50 W的燈泡，恢復擋板；最終恢復加速器狀態，加載射野，紅點消失，執行光學優化，結果由原來的10～12增加至13～14，故障排除。

3 MLC的保養

3.1 光學組件的保養

首先將機架轉至180°，關閉電源，卸下機頭外殼，取下楔形板2個固定螺釘，然后取下燈泡蓋板，分離燈泡電源線和攝像頭連接線，將整個光學組件抽出，逐一拆解遮光板、反光鏡、半透鏡，并使用擦拭布清潔鏡片(注意，大鏡片質脆易碎，拆裝清洗時應小心謹慎，輕拿輕放)。

3.2 絲桿的保養

首先將機架轉至180°，關閉電源，卸下機頭外殼和電機擋板，然后按順序逐一拆下Y1、Y2兩側的電機和緊鎖扣并編號放置，并借助9 V直流電源和電機按順序逐一將絲桿轉出并編號放置，然后用毛刷沾火水油或WD40清潔劑洗刷絲桿，清洗完成后將絲桿和電機按編號重新裝回；總結經驗發現，清洗完的絲桿須重新裝回相應編號的葉片，否則葉片容易發生運動異常。

4 小結

MLC故障多為機械運動故障及光學系統故障，各故障間相互影響，互有交叉，在維修時應綜合考慮，具體分析，逐步排除；此外，MLC結構精密，潔凈度要求高，因此，定期對其進行預防性維護、保養至關重要[4]。