瓦里安Clinac Ⅸ醫用直線加速器多葉準直器故障維修五例

蔡宏生

汕頭市中心醫院 （廣東汕頭 515000）

放射治療是惡性腫瘤的主要治療手段之一[1]。醫用直線加速器則是精確放射治療的必備大型醫用設備[2]。瓦里安Clinac Ⅸ醫用直線加速器的多葉準直器（multileaf collimator，MLC）系統主要包括工作臺計算機、控制器組件、MLC 頭組件和馬達驅動組件[3-6]。其工作原理如下：照射野信息經服務器傳至工作臺計算機，工作臺計算機將照射野信息發送至控制器，控制器通過超級終端軟件與工作臺計算機進行照射野信息的交互[7-9]；控制器組件將照射野信息傳至MLC 頭組件的頭收發處理電路板，由其單片機轉換成各葉片和Carriage 位置信號，再傳至馬達驅動電路板，從而驅動各葉片和Carriage 馬達運轉；各葉片和Carriage 位置通過第二反饋電路板進行實時監控，若與設定位置不一致，則由頭收發處理電路板識別并傳至控制器，控制器將錯誤信息傳回至工作臺計算機進行聯鎖報錯。本研究旨在總結實際工作中遇到的5 例不同原因引起的MLC 故障的維修過程，以供參考。

1 故障一

1.1 故障現象

操作系統的MLC 運動界面卡住，葉片無法到達準確位置，系統報MLC聯鎖，超級終端軟件報錯顯示“A31 SEC_IL:Tolerance error;counts:raw=394:sec=3.721 pri=2.459, dif=1.262”。

1.2 故障維修

報錯信息提示，故障是由A31 葉片的二次反饋與初次反饋電流偏差值大于閾值所致。懷疑A31 葉片馬達損壞。首先，將設備機架旋轉至180°,打開操作系統MLC 界面“PARK”，拆下機頭的固定螺釘和機頭外殼。然后，關閉MLC 電源，將A31 葉片馬達插頭插入機頭MLC 維修板的插座J1 上，打開MLC 電源，撥動S5 開關，觀察馬達伸出和縮回時Ds3 顯示燈的亮燈情況，發現亮燈個數大于2 個，說明電流過大，考慮A31 葉片馬達損壞。最后，更換A31 葉片馬達，手動撥動A31 葉片可以正常伸出和縮回，重新進行MLC 自檢，A31 葉片可正常通過，自檢通過，故障排除。

2 故障二

2.1 故障現象

操作系統的MLC 運動界面卡住，葉片無法到達準確位置，系統報MLC 聯鎖，超級終端軟件報錯顯示“leaf A16 did not have enough range error”。

2.2 故障維修

報錯信息提示，故障是由A16 葉片無足夠的運動范圍所致。需重點檢查A16 葉片相關元器件。首先，拆下設備的機頭外殼，打開操作系統MLC界面“PARK”（若“PARK”無法打開，則手動將報錯葉片縮回至完全縮回位置），關閉MLC 電源，拆除固定于A16 葉片馬達的金屬壓緊塊，拆下A16 葉片馬達。然后，用“1”字螺絲刀嵌入絲桿座的1 字槽內，逆時針旋轉出絲桿，取出彈簧，手指輕推絲桿座，發現有活動間隙，確認A16 葉片對應的“T”字形螺母（T-nut）損壞。最后，更換新的T-nut，再次進行MLC 自檢，自檢通過，故障排除。

3 故障三

3.1 故障現象

操作系統的MLC 運動界面卡住，葉片無法正常轉動，操作系統報MLC 聯鎖，超級終端軟件報錯顯示“Leaf B10 should not be moving（sec err）”。

3.2 故障維修

報錯信息提示，故障是由MLC 的B10 葉片運動障礙所致。“sec err”表明B10 葉片對應的T-nut 或彈簧小球損壞。首先，按照故障二的思路進行檢修，未發現T-nut 損壞。然后，查看B10 葉片對應的彈簧小球，發現彈簧小球的彈性明顯不足，考慮使用時間過長導致彈簧小球老化、彈性不足，從而引起接觸不良。最后，更換B10 葉片對應的彈簧小球，再次進行MLC 自檢，自檢通過，故障排除。

4 故障四

4.1 故障現象

操作系統的MLC 運動界面卡住，葉片無法正常轉動，操作系統報MLC 聯鎖，超級終端軟件報錯顯示“Error: leaf B55 could not find touch position;Warning: leaf B55 PWM was high(54), leaf B55 could not measure spring compression; Warning: leaf A55 PWM was high(53), leaf A55 could not measure spring compression”。

4.2 故障維修

報錯信息提示，B55 葉片無法找到接觸位置，且阻力較大，阻力值高達54；定位板無法測量到B55 葉片對應彈簧小球的壓力值，且A55 葉片的阻力值高達53。MLC 葉片的運動機制如下：MLC 控制器控制首次收發器，首次收發器通過驅動電路板驅動葉片對應的馬達，相應的馬達帶動絲桿旋轉，絲桿旋于安裝在葉片“T”形槽內的T-nut，從而帶動葉片運動[4]。MLC 每個葉片的尾部均有1 個軟電位器，其運動端通過彈簧小球與葉片相連。葉片阻力太大通常與葉片和絲桿的潔凈程度有關，處理方法如下：首先，取出B55 葉片、A55 葉片及B55 葉片、A55 葉片左右兩側的葉片，使用95%無水乙醇清潔并晾干；然后，使用95%無水乙醇清潔B55、A55 葉片對應的絲桿并晾干；最后，重新安裝葉片與絲桿，進行MLC 自檢，自檢通過，故障排除。

5 故障五

5.1 故障現象

操作系統的MLC 運動界面短時間內頻繁卡住，操作系統報MLC 聯鎖，超級終端軟件報錯顯示“B04 SEC_IL: Tolerance error; counts: raw=527:sec=4.529 pri=6.215, dif=-1.687”。

5.2 故障維修

報錯信息提示，故障是由于B04 葉片的二次反饋與初次反饋的電流偏差值大于閾值所致。根據經驗，首先懷疑B04 葉片馬達損壞，予以更換。但更換后測試，故障依舊。檢查T-nut 與絲桿均完好，發現彈簧小球有磨損跡象。更換彈簧小球，同時清潔T-nut 與絲桿后，開機自檢正常，交付臨床使用。但該設備當天再次頻繁出現同類故障，均指向B04 葉片。更換B04 葉片的二次反饋電路板，再進行MLC 自檢，自檢通過，故障暫時排除。該設備正常使用不到2 d，再次出現同類故障。維修工作陷入困境。

查閱資料發現，MLC 每個葉片尾部的軟電位器由1 組壓變電阻組成，葉片運動時帶動彈簧小球與壓變電阻接觸形成不同電阻，運行至壓變電阻條中間位置時電阻最大，兩端最小，電阻變化呈線性[4]。使用數字萬用表測量與彈簧小球接觸的壓變電阻，發現其阻值與彈簧小球的運動距離不呈線性關系，因此判斷軟電位器故障。更換軟電位器后，重新進行MLC 自檢，自檢通過，此后該故障未再出現，故障徹底排除。

6 小結

隨著腫瘤調強放射治療計劃實施數量的增加，醫用直線加速器MLC 系統的運行更加頻繁，故障率也隨之升高。為保證臨床工作正常開展，工程師不僅應熟練掌握設備工作原理和檢修流程，還應擅于使用排除法逐步分析馬達、T-nut、彈簧小球、絲桿、軟電位器等可疑故障部件。同時，MLC 葉片故障還與機房的溫度、濕度、灰塵密切相關。機房溫度應控制在22 ℃左右，應持續使用除濕機控制濕度，送風系統應加裝防塵過濾網。另外，工程師日常工作中要擅于歸納總結直線加速器MLC 系統的故障實例，并注重對MLC 系統的維護保養，每月進行1 次內部保養，以降低故障發生率。