Synergy醫用加速器Rest Motor故障分析與維修

李 偉 譚 超

目前，放射治療是腫瘤治療的主要方法之一，隨著科學技術的發展，醫用直線電子加速器已成為現代放射治療領域的主流設備[1]。Synergy醫用直線加速器(瑞典醫科達公司)是目前國際上較先進的數字化醫用加速器，其系統界面操作簡潔，控制軟件可實時監控、監測并顯示各項參數，X射線能量選擇靈活可調，具有高、中、低3檔X射線能量和九檔電子線能量供選擇，同時該設備配備了40對葉片的多葉光柵和iViewGT及XVI影像驗證系統，具有自動擺位、調強治療以及影像驗證等功能，可開展常規放射治療、適行放射治療、靜態調強放射治療和容積旋轉調強放射治療等，廣泛應用于全身各部位的腫瘤放射治療[2-5]。

鹽城市第一人民醫院于2014年引進1臺醫科達Synergy醫用電子直線加速器，并配備iViewGT及XVI影像驗證系統，該設備運行穩定，滿足臨床對于各種類型和不同部位的深度腫瘤放射治療。然而，隨著設備使用年限的增長，日常工作中還會遇到一些常見故障。為此，針對Rest Motor聯鎖故障進行分析，總結相關的維修經驗供同行參考。

1 Synergy醫用電子直線加速器原理

Synergy醫用電子直線加速器主要由旋轉機架、支架支撐底座、治療床、控制柜和操作控制臺等組成，其中高壓系統、射頻系統、冷卻系統和輻射治療頭等均位于旋轉機架上[6-7]。當電路系統發出高壓啟動指令和同步觸發脈沖后，高壓脈沖調制器開始諧振充放電，產生12 kV、脈寬4 μs的高壓脈沖，該高壓脈沖經過脈沖變壓器升壓饋送到磁控管，磁控管獲得脈沖負高壓后，其腔內發生諧振，產生高功率微波，經波導管將高功率微波送入加速管，并在加速管中建立高強度加速電場[8-10]。從電子槍發射出的脈沖電子束注入到加速管中，并被微波電場不斷加速，在加速管末端，電子束能量為6 MV并轟擊鎢靶產生X射線，直接引出的電子束或打靶產生的X射線在輻射治療頭中被均整、擴散和準直，形成治療用的照射野，并用于腫瘤的放射治療[11-12]。

2 故障案例分析

2.1 故障現象

機器開機后進入臨床模式，狀態顯示為“Prepare”，按下HHC上的Rest Motor鍵，屏幕仍然顯示Rest Motor聯鎖，而正常情況下按下Rest Motor鍵則Rest Motor聯鎖自動消除。

2.2 故障分析

查看Rest Motor聯鎖電路圖發現，當CON B吸合時，其13腳和14腳導通提供一個低電平信號至DIEICA板，DIE-ICA板輸出高電平至計算機后Item 324值為1，此時Rest Motor聯鎖消除。而CON B線圈只在獲得24 V電壓時吸合，然后其觸點閉合，220 V交流電經過CON B觸點輸送到馬達驅動電源，再由馬達驅動電源產生馬達驅動板所需要的大功率±26 V直流電壓。Rest Motor聯鎖電路原理見圖1。

由CON B聯鎖電路圖可見，變壓器T2輸出24 Vac，經過73區的保險絲FS73B被送至74區IRC-A PCB上繼電器RL5的觸點[13]。當繼電器RL5工作時，24 Vac才被送至CON B線圈從而促使CON B吸合，而控制74區IRC-A PCB上繼電器RL5工作的電路由控制臺TERMINATE鍵、HHC1和HHC2上的復位鍵、急停鍵、治療床兩側急停開關、ROC-ICB PCB以及DIE-ICB PCB等組成。

圖1 Rest Motor聯鎖電路原理示圖

繼電器R L 5 的控制電路工作流程為：在TERMINATE鍵、HHC1和HHC2上的急停鍵以及治療床兩側急停開關均未觸發前提下，按HHC上的Rest Motor鍵，生成一個低電平信號至DIE-ICB PCB的PL2 C3腳，然后DIE-ICB PCB的PL2 C27腳送出高電平信號至ROC-ICB PCB的開關管TR9使其導通。由此發光二極管DU1-2工作同時繼電器RLB3吸合，繼而繼電器RLB2也吸合并保持，當松開Rest Motor鍵，ROC-ICB PCB上的繼電器RLB3斷開，其觸點將繼電器RLB2的觸點電壓送至74區IRC-A PCB上繼電器RL5的線圈，此時繼電器RL5工作，CON B吸合。為此，只有聯鎖條件均滿足要求的情況下，接觸器CON B才能吸合(表1)，如任何聯鎖條件被觸發，CON B均不能吸合。接觸器CON B聯鎖電路里所涉及的電路板見表2。

表1 接觸器CON B聯鎖條件

表2 CON B聯鎖電路涉及的電路板

2.3 故障處理

(1)確認TERMINATE鍵、HHC1和HHC2上的急停鍵和治療床兩側急停開關均未觸發。

(2)判斷CON B是否吸合。正常情況下CON B吸合則有低電平信號經過其13腳和14腳至DIE-ICA PCB，此時Rest Motor聯鎖消除。如果CON B吸合，且有低電平信號到DIE-ICA PCB，Item324值為0且報Rest Motor聯鎖時，可以判定為DIE-ICA PCB故障，更換DIE-ICA PCB即可；如CON B未吸合則需進行下一步檢查。

(3)測量接觸器CON B線圈有無24 Vac，如有24 Vac則表明接觸器CON B故障，更換CON B即可；無24 Vac則根據電路圖4513337053再測量74區IRC-A PCB的PL1-8腳有無24 Vac；如PL1-8腳無24 Vac則需要檢查73D12腳至74區IRC-A PCB的PL1-8腳間的通路是否中斷；如PL1-8腳有24 Vac則進行第四步，即判斷74區IRC-A PCB是否正常。

(4)將ROC-ICB PCB接延長板，按HHC上的Rest Motor鍵，仔細觀察ROC-ICB PCB上的發光二極管DU1-2是否點亮。若二極管DU1-2發光，使用萬用表測量ROC-ICB PCB的PL2-A14腳有無22 Vdc，如有22 Vdc則表明74區IRC-A PCB故障，更換IRC-A PCB即可；若無22 Vdc則需進行下一步檢查。

(5)在按住HHC上的Rest Motor鍵情況下，使用萬用表測量ROC-ICB PCB的PL2-C27腳是否有高電平信號，如有高電平信號則可判斷ROC-ICB PCB故障，更換ROC-ICB PCB即可，若測得低電平信號則需進行下一步檢查。

(6)在按住HHC上的Rest Motor鍵情況下，使用萬用表測量DIE-ICB PCB的PL2-C3為低電平信號，則可以判斷DIE-ICB PCB故障，更換DIE-ICB PCB即可[14]。若測得PL2-C3仍為高電平信號，則懷疑HHC故障，更換HHC可排除故障。

3 討論

通過討論Rest Motor聯鎖故障現象，并分析Rest Motor聯鎖電路，闡述此聯鎖產生的原因及其工作原理及Rest Motor聯鎖故障檢修步驟。結合實際總結的維修方法適用于加速器大部分硬件聯鎖故障，為維修工程師提供維修思路。當設備出現故障時，應先查看導致此故障的相關聯鎖，再根據此聯鎖查閱相關電路分析其工作原理，總結導致此聯鎖的故障原因，最后根據實際情況測量或調試，找出故障原因，解決故障[15]。為保障設備開機率以及良好的運行狀態，在及時維修設備的同時應做好設備的日常維護管理工作，制定周全的保養計劃，可有效降低故障的發生。