直線加速器常見故障分析

侯吉祥 李全福 賈永強

摘?要：直線加速器是醫(yī)療臨床中極為常用的一種醫(yī)療設備，主要應用于腫瘤患者放射治療中。但經(jīng)過多年臨床應用發(fā)現(xiàn)，該類醫(yī)療器械與其他相比出現(xiàn)故障率相對較高。為了保證放射治療效果，應定期對直線加速器出現(xiàn)的故障現(xiàn)象以及原因進行分析，并及時進行維修，延長直線加速器的使用壽命。為此，本文對直線加速器日常應用中的常見故障進行總結(jié)分析，僅供同行參考。

關(guān)鍵詞：直線加速器;故障分析

一、直線加速器的基本工作情況

使用加速器的中高能X線與電子射線診治腫瘤病人為現(xiàn)階段外部照射治療的一大重要方法。由于技術(shù)與性能的持續(xù)改進，直線加速器可以盡量將照射劑量呈現(xiàn)至腫瘤的靶區(qū)中，徹底清除腫瘤組織，同時讓附近的正常細胞與臟器獲得最大程度的維護。直線加速器屬于高精密設施中的一類，包括治療床、輻射頭、控制臺等部件[1]。從直線加速器組成結(jié)構(gòu)來看，結(jié)構(gòu)較為復雜，極易出現(xiàn)多種故障，而治療期間若發(fā)生故障將嚴重降低患者的治療質(zhì)量。

目前，國內(nèi)的電子直線加速器普遍使用的是微波電場裝置。直線加速器被加速可以獲得高額能量。如果高額能量電子被加速器直接引出，產(chǎn)生出電子線，可用作加速器治療，當重金屬靶生成X線，可治療疾病。直線電子加速器采用全覆蓋機架，能形成兩個高檔X線和多檔電子線，結(jié)構(gòu)相對復雜，出現(xiàn)故障率相對較高[2]。

經(jīng)過多年總結(jié)，常見問題首先表現(xiàn)為故障主要為機械故障，然后為電源故障，而此類故障也屬于加速器在運轉(zhuǎn)過程中經(jīng)常出現(xiàn)的一種故障[3]。

二、直線加速器常見故障及處理

（一）開機聯(lián)鎖等故障

1.故障現(xiàn)象

在設施進入到診治狀態(tài)的情況下，系統(tǒng)開始出現(xiàn)reference reflector not found字樣，同時診治也不再進行，將大機架與小機頭轉(zhuǎn)至部分隨機領(lǐng)域，發(fā)現(xiàn)對設施的正常運轉(zhuǎn)不會產(chǎn)生影響。

2.故障分析

按照英文字的提醒，能夠了解到故障是無法發(fā)現(xiàn)借鑒反光點。在搜索有關(guān)資料后發(fā)現(xiàn)，直線加速器準直器中安放了80對多葉光柵葉片。其變動是通過光學作用來實現(xiàn)葉片的精準定位的，是科學診治射野生成與檢驗放射區(qū)的主要架構(gòu)，光學作用帶來的光學傳遞至每對葉片中的反光點并反射到別的區(qū)域，比如分光器，經(jīng)過該儀器的光線在鏡頭前的鏡片反射至鏡頭中[4]。鏡頭將圖像傳遞至加速器的管理柜，管理平臺就可精準地界定所有多葉光柵葉片的所在點。在該光路傳遞環(huán)節(jié)中，每個節(jié)點出現(xiàn)故障，均可讓鏡頭傳遞核心機制的資料和預設資料無法正常配對，使系統(tǒng)出現(xiàn)失誤[5]。

3.故障處理

（1）從加速器平臺進入服務模式，密切留意4個借鑒反光點的具體狀況，能得出其強度是正常的結(jié)論。（2）初步認為是由于傳遞光路反光鏡中塵土的影響，讓光線反射被阻隔而帶來了問題，拆下予以擦拭后，故障還是存在。（3）回到開始狀態(tài)，大機架轉(zhuǎn)動相應的角度后設施能夠如同往常那樣運行，鑒于大機架在轉(zhuǎn)動時，同軸電纜會因其應用次數(shù)多變得更松或更緊，電纜保護膜具有一定的損壞而造成故障。出于安全考慮，需要換新的電纜，然而故障還是沒有排除[6]。（4）在機房中以遙控箱任意改變大機架與小機頭的角度，且利用十字線薄膜翻閱所有部件有無由于角度變化而出現(xiàn)異常，然而卻沒有發(fā)現(xiàn)問題。認真觀察實驗室顯示屏中的第3個借鑒反光點圖在大機架角度變更時的狀況，變小持續(xù)至多葉光柵平臺產(chǎn)生聯(lián)鎖。由此判斷可能是其中的配件不緊造成的，然而在利用十字線薄膜觀察時卻沒有任何異常，故障的形成始終比較模糊[7]。（5）接著去探尋其他方面的影響要素，突然了解到大機架中掉下了一個較小的直角形鐵片，認真觀察、研究、比較發(fā)現(xiàn)其和加速器鐵質(zhì)穩(wěn)定零件相近，初次判斷為大機頭中的配件掉落。將大機架轉(zhuǎn)動至平角，拆掉外框、動態(tài)楔形板與所有的反光鏡。檢測所有的反光鏡外部有無缺陷，發(fā)現(xiàn)6號半透明鏡片有殘缺，殘缺部分便是先前掉落的直角形鐵片。這樣，我們就發(fā)現(xiàn)了故障出現(xiàn)的理由，也就是殘缺的鏡片由于大機架與小機頭在變更角度時可能會在某種程度上阻擋光的通過，讓其無法正常照射，使設施出現(xiàn)了故障。再次設置新的鏡片，故障就被解決掉了，設施能夠正常運轉(zhuǎn)下去。

（二）治療報錯等故障

1.故障現(xiàn)象

設施正常啟動，進入至治療形態(tài)，按結(jié)束按鈕，設施形態(tài)欄提醒存在HT CON K問題，治療無法正常下去。

2.故障分析

不再維持治療形態(tài)，開始使用維修形態(tài)并重新結(jié)束，發(fā)現(xiàn)CON K的數(shù)字從零成了一，CON J與CON D維持之前的結(jié)果零。在搜索有關(guān)信息后能夠了解到，通常，在按下加速器結(jié)束按鈕后，CON J、CON K與CON D在各種聯(lián)鎖檢測后會相互聚集，也就是CON J與CON D是聚合的。當前發(fā)現(xiàn)CON K其實是存在聚合的，然而CON J沒有聚合導致CON D也沒有聚合，無法利用高壓來影響它們。根據(jù)contactor（繼電器）系統(tǒng)電路圖，發(fā)現(xiàn)CON J聚合應當利用合作繼電器聚合來實現(xiàn)[8]。

3.故障處理

結(jié)合故障現(xiàn)象發(fā)現(xiàn)，故障原因基本包括：

（1）DIE電路板故障;（2）ROC電源故障;（3）IRC電路板故障。翻閱有關(guān)信息能夠了解到第一種原因是將模擬信號轉(zhuǎn)變成電腦可以判斷的0與1的數(shù)字信號。因此，檢測DIE電路板的每個細節(jié)，僅應將CON K的13腳和14腳相接就行。如其結(jié)果是零，那么代表DIE電路板異常，如果是1就說明沒有故障。將其予以短接，就能了解到CON K的結(jié)果是1，能夠明確DIE電路板無異常，不是由原因（1）造成的。

結(jié)合有關(guān)經(jīng)驗，醫(yī)科達加速器的相關(guān)電路板包括A、B板，然而其功能一致，能夠互換而規(guī)避相關(guān)問題或讓問題轉(zhuǎn)移而降低問題出現(xiàn)的幾率，目的在于助力于維修師傅排除故障[9]，如MTU電路板等。經(jīng)過網(wǎng)絡搜索后發(fā)現(xiàn)，設施管理箱中的電路板基本來說均有A、B板之分，ROC電路板則有A、B電路板之分。所以分別將ROC-HTA、ROC-HTB電路板，ROC-RHA、ROC-RHB電路板及ROC-ICA、ROC-ICB電路板三組電路板進行交換后，重新開機結(jié)束，故障還沒有去除，就能了解到不是由于原因（2）造成的。

對IRC電路板的功能有所了解后，明白其A、B板也能互換，所以，將該電路板內(nèi)的74區(qū)IRC-C電路板分別和IRC-A、IRC-B兩塊電路板予以互換，重新開機確認，然而設施始終難以正常結(jié)束。然后將74區(qū)的IRC-C電路板和14區(qū)的IRC-A電路板交換，開機結(jié)束，CON K與CON J的結(jié)果均是1，同時CON D也聚合，設施可正常運行[10]。所以，明確了問題是在14區(qū)IRC-A電路板中的繼電器上，重新配置新的繼電器，問題得以解決，設施開始正常運轉(zhuǎn)[11]。

三、結(jié)語

直線加速器是聚集各個課程的、技術(shù)水平高的、較大的醫(yī)療設施，其故障擁有綜合性與豐富性的屬性，只要有一個極小的問題就會對腫瘤診治帶來不良影響[12]。這對維修師傅的維修經(jīng)驗與能力將帶來巨大的挑戰(zhàn)，需要維修人員擁有較多的維修經(jīng)驗、優(yōu)秀的邏輯思考能力，精準地把握加速器所有配件與所有系統(tǒng)是如何運轉(zhuǎn)的，才可成功地在短時間內(nèi)處理故障，高效提升設施的利用率[13]。大大縮短停機時間，減少在維修過程中的人為故障[14]，有效降低科室運營成本，提高社會效益。

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作者簡介：李全福（1975—?），男，漢族，北京昌平人，碩士研究生，主任醫(yī)師，擅長各種腫瘤綜合治療，尤其在腫瘤姑息治療方面有特別多的研究;賈永強（1977—?），男，漢族，內(nèi)蒙古鄂爾多斯人，大專，中級，主要擅長放療技術(shù)方面的研究。

通訊作者：侯吉祥（1982—?），男，漢族，內(nèi)蒙古鄂爾多斯人，本科，高級工程師，物理師，擅長放療計劃設計和放療質(zhì)控工作。