淺談瓦里安CX醫(yī)用電子直線加速器的日常故障維修與分析

沈思婷

1 羅定市人民醫(yī)院腫瘤科 (廣東羅定 527200)；2 廣東省基層醫(yī)藥學會醫(yī)療器械管理分會 (廣東廣州 510000)

隨著醫(yī)療技術(shù)的發(fā)展，醫(yī)療器械的核心技術(shù)也越來越先進，特別是在醫(yī)用直線加速器領域體現(xiàn)的尤為突出。醫(yī)用直線加速器是從生物學上對腫瘤進行放射治療的粒子加速裝置，借助不同形態(tài)電場，將電子加速到高能量的電磁裝置，利用輻射對腫瘤進行照射使其生長受到抑制而消亡，具有功能強大、結(jié)構(gòu)復雜等特點。本研究就瓦里安CX醫(yī)用直線加速器的日常故障進行分析，以期為臨床提供參考。

1 故障一

1.1 故障現(xiàn)象

直線加速器運行到多葉光柵楔形擋塊時出現(xiàn)MLC報錯連鎖，四維綜合治療控制電腦報障提示：B面Leaf 20故障，無法轉(zhuǎn)到計劃治療位置上，只能停止運行。

1.2 故障分析與維修

先將直線加速器機架旋轉(zhuǎn)180°，拆開大機頭外殼，露出多葉光柵，找到B面葉片，然后以B面20驅(qū)動電機為標記，分為驅(qū)動和回饋前后兩段[1]；將20驅(qū)動電機與相鄰正常驅(qū)動電機整體互換，開機測試，故障消除，相鄰正常驅(qū)動電機未報障，故障葉片位置發(fā)生轉(zhuǎn)移；將故障單元處理板接入系統(tǒng)控制板，選擇20驅(qū)動電機，葉片運動異常，系統(tǒng)控制軟件初始化依然不通過，由此，初步判斷為20驅(qū)動電機故障。

多葉光柵由馬達轉(zhuǎn)動螺桿帶動葉片軸向轉(zhuǎn)移，螺桿使用潤滑黃油，當旋轉(zhuǎn)移動時，黃油同步運轉(zhuǎn)，易引起感應器被黃油粘住情況；因螺桿旋轉(zhuǎn)上帶出的黃油會掉落在葉片上，同時黃油沾有灰塵而增大了移動摩擦力，電機負荷過載而引起故障；更換相同型號新20驅(qū)動電機，同時重新校正多葉光柵位置，加速器恢復正常，故障排除。

2 故障二

2.1 故障現(xiàn)象

當直線加速器運行出束時，上高壓出現(xiàn)30#調(diào)制器連鎖，無法運行。

2.2 故障分析與維修

檢測發(fā)現(xiàn)30#調(diào)制器連鎖所關聯(lián)的CHARGE SYSTEM燈不亮，即充電系統(tǒng)問題，按復位鍵后燈亮，再上高壓故障依舊；經(jīng)排查發(fā)現(xiàn)充電抽屜面板IS指示燈不亮。IS信號是充電電流檢測[2]，充電過程IS取樣的信號傳到充電抽屜FLYBACKENERGYREGULA-TION板上，當充電電流過高時，則會引起CHARGE FAULT燈不亮，導致連鎖發(fā)生。此故障據(jù)資料電路分析最可能是反向二極管出現(xiàn)問題，把油箱放油，取下閘流管，測量閘流管陽極電阻，提示短路，再從閘流管安裝孔處測量反向二極管電阻，也提示短路，證明被擊穿，取下反向二極管組，測量發(fā)現(xiàn)全被擊穿，由此證實了前面分析。

更換相同型號整組新反向二極管，然后測量閘流管陽極電阻無異常，故障排除；但工作1星期后再次出現(xiàn)相同報障，檢測反向二極管被擊穿，再次深入分析故障，原因可能為：(1)速調(diào)管打火引起，(2)高壓油箱變壓器絕緣油質(zhì)變差引起，(3)二極管老化耗損引起；結(jié)合上述原因，由于速調(diào)管更換步驟復雜、經(jīng)濟成本高，所以采用先簡后難、成本先低后高原則著手，先對高壓油箱變壓器絕緣油進行高壓擊穿測試，結(jié)果油質(zhì)符合標準；接著再次替換新的質(zhì)量好的反向二極管組，設備恢復出束，分析發(fā)現(xiàn)，上一次更換的反向二極管組質(zhì)量存在問題，更換原廠質(zhì)量好的反向二極管組后故障排除。

3 故障三

3.1 故障現(xiàn)象

直線加速器開機預熱正常，在6 MV X線治療模式下出束過程中報障：#12DOSE RATE1(SW)、#13DOSE RATE2(SW)、#47 BENDIG MAGNET、#54DOSE RATE2(HW)等劑量率連鎖，出束停止。

3.2 故障分析與維修

當加速器出束前兩秒內(nèi)處開環(huán)情況時，脈沖頻率加快并迅速停止，對儀器進行復位操作故障依然，重啟設備故障未消失；進入系統(tǒng)維修模式，將硬件連鎖關掉，即斷開連鎖板6個開關，使其處于開環(huán)狀態(tài)，這時54#與47#連鎖未消除，由此，排除硬件連鎖的問題[3]；接著斷開所有連鎖的軟件，對X射線編程并出束，觀察INJ I、PULSE I與RF-POWER的波形，發(fā)現(xiàn)INJ I的幅度是l V左右，而PULSE I幅度為5 V左右，調(diào)整X射線模式下的INJ I和PFN，電子線模式下5 MeV、9 MeV和在劑量率300下的INJI和PFN，出束恢復正常，故障排除，至此確認是軟件編程故障，對X射線重新編程后重啟加速器恢復正常運行。

4 小結(jié)

醫(yī)用電子直線加速器由多個系統(tǒng)組成，涉及放射核物理、真空、脈沖、數(shù)控、電子力學等領域，同時對輸出劑量精確度、故障聯(lián)鎖和穩(wěn)定性都要求嚴格。通過上述3個故障分析與維修得出，任何系統(tǒng)出現(xiàn)故障都會影響儀器運行，因此，醫(yī)療器械工程師須嚴格遵循維修相關規(guī)定進行修復；同時，醫(yī)療器械工程師須具備專業(yè)知識，熟悉加速器系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，遵守加速器管理制度，將儀器調(diào)試到最佳工作狀態(tài)，降低故障發(fā)生風險。