Trilogy 直線加速器的聯鎖故障維修

章威

1 中國科學院大學附屬腫瘤醫院·浙江省腫瘤醫院 （浙江杭州 310022）；2 中國科學院基礎醫學與腫瘤研究所 （浙江杭州 310022）

Trilogy 直線加速器是瓦里安公司生產的一款擁有圖像引導放射治療技術、調強放射治療技術、快速旋轉容積調強放射治療技術、立體定向放射治療技術的醫用直線加速器，通過高精度和高穩定性的劑量率為腫瘤患者全身各部位提供精確、有效的放射治療[1-2]。我院于2013年啟用Trilogy 直線加速器，隨著設備使用年限的增加和患者治療量的不斷增長，加速器存在不可避免的老化，故障發生頻率增高。本文總結近期Trilogy 直線加速器發生的兩例常見聯鎖故障分析及維修過程，以供同行參考。

1 故障一

1.1 故障現象

在治療過程中，當Trilogy 直線加速器機架旋轉至270°時，軟件顯示EXQ1聯鎖，出束中止，復位后聯鎖清除，在后續治療中，同一位置頻繁發生EXQ1聯鎖故障，影響正常治療進度。

1.2 故障分析與維修

Trilogy 直線加速器通過EXQ 聯鎖監測射束徑向和橫向非對稱性，其中，EXQ1聯鎖指徑向非對稱性超過對稱性調整值的2%或單位脈沖的瞬時劑量率超過800 MU/min；EXQ2聯鎖指橫向非對稱性超過對稱性調整值的2%或單位脈沖的瞬時劑量率超過800 MU/min。加速器的射束伺服電路將射束分布誤差信號轉化成電壓伺服信號，通過脈寬調制（pulse width modulation，PWM）驅動板控制位置導向（Position）線圈和角度導向（Angle）線圈的電流強度，使射束對稱性穩定在由位置和角度控制系統所設定的范圍內[3]。在通信模式的事件日志中查看發生EXQ1聯鎖故障時加速器的各項參數值，發現ANG RDL 電流為0 A、TRN 電流為0.02 A，POS RDL 電流為0.47 A、TRN 電流為0.06 A。ANG RDL 電流和POS RDL 電流與EXQ1聯鎖相關，ANG TRN 電流和POS TRN 電流與EXQ2聯鎖相關。

針對此次故障，登錄維修模式，邊旋轉機架邊出束模擬治療過程，調出出束參數頁觀察ANG RDL 電流的變化，經過反復測試，當機架旋轉至270°時發生EXQ1聯鎖故障，此時ANG RDL 電流從0.05 A 跳變到0 A，由于故障發生與固定角度有關，故首先排查線纜，檢查機架接線板上的接頭并將其緊固，整理線纜防止拉扯，進行反復多次測試，故障依舊；查找瓦里安相關手冊，得知ANG RDL 電流的具體走向如下：輔助電子柜背板（Aux Elect Backplane）J40-11,12→線 纜W57→機 架 接 線 板（Gantry Patch panel）J3-11,12→機架接線板（Gantry Patch panel）J13-8,27→線纜W33→偏轉磁體組件（Bend Maget Assembly）TB1-1,4，通過分段排查查找故障點，首先使用退針器將線纜W57的11腳和12腳分別與13腳和25腳互換（13腳和25腳為ANG TRN 電流的走線），重新測試后發現機架旋轉至270°時顯示EXQ1聯鎖而非EXQ2聯鎖，故排除線纜W57，接下來更換機架接線板，故障依舊，故排除機架接線板，隨后檢查線纜W33，發現線纜W33與偏轉磁體組件TB1-1腳連接的接頭斷開，重新制作接頭并將其緊固后，反復測試30 min，故障排除。

2 故障二

2.1 故障現象

在治療過程中，Trilogy 直線加速器市電波動導致加速器斷電停機，通過二次啟動恢復加速器，12 min預熱結束后，軟件顯示GFIL 聯鎖，且聯鎖無法清除。

2.2 故障分析與維修

GFIL 聯鎖屬于次要聯鎖，指槍燈絲或柵極偏置電壓低于加速器電子槍所需的正常電壓，在數字式電子槍驅動器中，電子槍控制器監測到任何故障都會顯示GFIL 聯鎖。其中，電子槍控制電路由低壓冷端（Cold Deck）和高壓熱端（Hot Deck）組成，冷、熱兩端的控制信號通過光電耦合接口板上的7根光纖相連通信，冷端主要由槍控制板（Gun Controller PCB）、槍驅動背板、自動頻率控制和槍脈沖控制板和電源板（Gun Driver Power Supply PCB）等組成；熱端主要由熱端背板、燈絲電源板和槍驅動脈沖板組成。該電路可為電子槍提供穩定的燈絲電壓、柵極脈沖電壓和陰極高壓[4]。

此次低壓冷端的槍控制板上顯示的報錯信息為B Cfg＜＞，電源板指示燈DS1亮，指示燈DS2和DS3不亮，自下向上依次關閉電源板上的電源開關S3、S2、S1，然后自上往下依次重啟電源開關S1、S2、S3，故障依舊；通過瓦里安相關手冊查找到報錯信息B Cfg＜＞含義為微處理器配置錯誤（Bad MCU Config），屬于從啟動模塊發出的Gun 重大錯誤信息，由于槍控制板上的微處理器控制著電子槍的燈絲電壓、陰極高壓和柵極脈沖電壓，燈絲電壓的設定值對所有能量模式通用，陰極高壓和柵極脈沖電壓對不同的能量模式有不同的設定值，正常運行時，槍控制板會保持正確的設置，而此次突發停電導致槍控制板上存儲的設置發生錯誤或丟失，槍控制板顯示B Cfg＜＞，軟件顯示GFIL聯鎖，通過在通信模式的事件日志中記錄加速器正常狀態下各個能量模式的Gun V 值，更換槍控制板，并重新設置各能量模式的參數，故障排除。

3 小結

Trilogy 直線加速器可靠性高、穩定性強，且服役時間長，是我院腫瘤放射治療設備中的中堅力量，但是設備老化和故障發生不可避免。當加速器發生故障時，軟件會顯示相應的聯鎖，通過了解聯鎖的含義，可大致判斷故障方向。其中，EXQ1聯鎖和GIFL 聯鎖是Trilogy 直線加速器常見的聯鎖故障，通過查看事件日志和相應部件上的聯鎖提示信息，可獲取更多有用的信息；通過查找瓦里安相關手冊，可了解不同報錯信息的含義，有助于故障維修。