醫(yī)科達INFINITY 直線加速器機架旋轉(zhuǎn)系統(tǒng)簡析

申建平

（泰興市人民醫(yī)院醫(yī)學裝備科，江蘇 泰興 225400）

醫(yī)科達INFINITY 直線加速器采用醫(yī)科達公司新一代一體化數(shù)字控制系統(tǒng)，突破了當今放療的極限。通過超高劑量率、高速高分辨率、高精度多葉光柵和精準清晰的影像引導(dǎo)解決方案的有機結(jié)合，可以有效縮短治療時間，提高治療效率，將腫瘤放療技術(shù)帶入一個全新的時代。作為醫(yī)科達公司新一代一體化智能放療系統(tǒng)，Elekta INFINITY 在SRS/SBRT 方面顯示出了杰出的優(yōu)勢。醫(yī)科達INFINITY 加速器實現(xiàn)高效率治療的一個條件是旋轉(zhuǎn)機架系統(tǒng)的穩(wěn)定運轉(zhuǎn)。

醫(yī)科達INFINITY 加速器采用的是雙電機驅(qū)動模式。整個驅(qū)動系統(tǒng)分為電路控制部分、電機驅(qū)動部分和電位器讀數(shù)反饋部分。下面分別從這3 個部分一一簡析機架旋轉(zhuǎn)系統(tǒng)。

1 電路控制部分

主機柜軟件中的item148 GANT CTRL 參數(shù)發(fā)出機架旋轉(zhuǎn)指令，這一指令被分成兩個指令，一個由item540 GANT SPEED 傳輸速度參數(shù)，另一個由item579 GANT EN傳輸使能參數(shù)。速度參數(shù)經(jīng)過72 區(qū)AO08 電路板將數(shù)字信號轉(zhuǎn)換成模擬電壓信號，送至EIM 柜子的兩個機架驅(qū)動板。使能參數(shù)又分成兩路，一路經(jīng)72 區(qū)ROC 板子，送至72 區(qū)HME 電路板的RLB 繼電器，隨后再送至EIM 柜子的機架驅(qū)動板；另一路送至72 區(qū)ROC 板子的RLB1 繼電器，使得繼電器動作，這樣從EIM 柜子過來的26V 就能經(jīng)過72 區(qū)的HME 板子的RLB 繼電器，然后給機架驅(qū)動電機上的剎車供電，從而使得剎車釋放。只有在速度信號、使能信號同時存在，并且剎車釋放的情況下，兩個機架驅(qū)動板才能驅(qū)動機架電機正常旋轉(zhuǎn)。在這一部分，容易出故障的是HME（hardware movement board）板子,HME 板子上的RLB 繼電器，由于機架每次旋轉(zhuǎn)都需要吸合釋放一次，久而久之，導(dǎo)致繼電器無法正常吸合釋放，從而使能信號無法送至機架驅(qū)動板，或者剎車釋放信號無法正常送至剎車。如果HME 板子有故障，表現(xiàn)形式為機架無法旋轉(zhuǎn)，但沒有任何報錯信息。對于這一故障，如果有HME 備板，可以直接替換來排查。如果沒有備板，可以嘗試手動松電機的剎車，然后操作手控器旋轉(zhuǎn)機架，如果此時機架可以旋轉(zhuǎn)，則證明確實是HME 板子故障。

2 電機驅(qū)動部分

醫(yī)科達INFINITY 直線加速器采用雙電機，雙齒輪箱驅(qū)動模式。當齒輪箱的剎車釋放后，電機就可以在機架驅(qū)動板的作用下，驅(qū)動gantry 鼓輪旋轉(zhuǎn)。安裝電機時，需要保證兩個電機的驅(qū)動皮帶同步。當一個電機有故障時，另一個電機一開始可以帶動機架旋轉(zhuǎn)，但只一個電機工作的話，負擔比較重，會大大縮短好的電機的使用壽命。一開始，只有一個電機有故障的時候，很難發(fā)現(xiàn)；所以等到機架旋轉(zhuǎn)有問題的時候，基本上需要兩個電機一起更換。對于INFINITY 直線加速器，電機故障，一般表現(xiàn)為在做VMAT 治療時，機架旋轉(zhuǎn)速度比較慢，跟不上束流的速度，于是報錯“GANTRY STOP”故障。當機架旋轉(zhuǎn)速度變慢的時候，可以用這種方法來判斷是否由電機故障引起。將電機皮帶松脫，操作手控器旋轉(zhuǎn)機架，看電機自身旋轉(zhuǎn)情況，往往有故障的電機，不帶負載時，旋轉(zhuǎn)都時轉(zhuǎn)時停。此時，可以拆開電機進一步做判斷，檢查電機內(nèi)部線圈以及碳刷損耗情況。如圖1，用小一字螺絲刀對準電機的中間的縫隙中，用大一點內(nèi)六角輕輕鑿幾下，讓螺絲刀從縫隙中戳進去。如圖2，再拿一個大一點的螺絲刀在裂開的縫隙中戳進去。如圖3，可以用兩只手撥開，因為一邊是磁鐵一邊是線圈，沒有螺絲。如圖4，四個紅圈中是碳刷對應(yīng)的幾個點，仔細看可以發(fā)現(xiàn)是有些磨損的。

圖1 小一字螺絲刀電機拆卸

圖2 大一點的螺絲刀電機拆卸

圖3 電機撥開示意圖

圖4 四個碳刷對應(yīng)點

3 電位器讀數(shù)反饋部分

醫(yī)科達INFINITY 直線加速器采用的是三電位器反饋系統(tǒng)，3 個電位器分別為coarse（20K,10T 黑色電位器）、fine（20K,1T 藍色電位器）和check（20K,10T黑色電位器），3 個電位器的組合，保證了機架角度精確到0.01 度。當電位器有故障時，旋轉(zhuǎn)機架，加速器會報錯GANTRY 聯(lián)鎖。當無法簡單區(qū)分哪個電位器有故障時，可以借助INFINITY 軟件系統(tǒng)的強大的Service Graphing 功能來判斷。電位器更換時，一般將機架旋轉(zhuǎn)至實際0 度，黑色電位器設(shè)置在5V，藍色電位器可設(shè)置在任意位置。更換完相應(yīng)的電位器后，需要學習和定標，相關(guān)步驟如下。

學習步驟：

（1）Log on to Service Mode.

（2）Make sure that the digital accelerator is in the Preparatory machine state.

（3）Make sure that the treatment table is in the interlock group 3.

（4）Click Display Service Pages.

（5）Load the Calibration service page.

（6）Type 148 in Cal.item 1.

（7）Set Cal Man/Auto to 0 (manual).

（8）Use the GANTRY thumbwheel and move the gantry to -180 ±1°.

（9）Make sure that Cal.item 1 text box is empty.

（10）Click the Service Functions button.

（11）Click the Service Graphing button.

（12）Click the Files tab.

（13）In the Manage Configuration window,click Triple Pot Gantry.

（14）Click Load.

（15）Click the Graph tab.

（16）Click Edit Machine Item Parts and record the values of Item 540 Part 19 and Part 20,and Item 560 Part 135.

（17）Decrease the rotational speed of the gantry.

a. Set itemItem 540 Part 19 to +30.

b. Set Item 540 Part 20 to -30.

（18）Type 70 in Cal.item 1.

（19）Set Learn Enable to 1.

（20）In the Service Graphing window,click Begin Acquire.

（21）Use the GANTRY thumbwheel to move the gantry in a positive direction to +180 ±1°.

（22）Click Edit Machine Item Parts to get the value of Item 560 Part 135. It can be up to 30 seconds before the value is valid. ‘2’shows calibration is successful.

（23）Click End Acquire.

（24）Click the Files tab.

（25）In the Save/Load Data area, in the Filename box, type the service graph filename as Triple Pot Gantry.

（26）Click Save.

（27）If necessary, set Learn Enable to 0.

（28）Delete the values from the Cal.item 1 text box.※

（29）Click Save icon.

（30）Set Item 540 Part 19 and Part 20 to the values recorded in step 16.

（31）Set item 148 to Auto 1.

（32）Select Save LINAC Calibration.

定標步驟：

（1）Select i148 and set Cal Man/Auto to 0(manual).

（2）Enter i70 into Cal. item 1.

（3）Using a spirit level, set the gantry angle to 90±0.5°.

（4）Enter the value +9000 into Cal. value.

（5）Using a spirit level, set the gantry angle to -90±0.5°.

（6）Enter the value -9000 into Cal. value.

（7）Click the Save icon.

（8）Select Save LINAC Calibration to finish the calibration. This cross-calibrates the servo stop item and sets the limits.

（9）Using a spirit level, move the gantry to 0±0.5°.

（10）Verify that the value of i70 is 0±1°.

（11）Verify that the value of i148 is 0±0.5°.

INFINITY 加速器更換完電位器后的附加操作：

INFINITY 加速器帶XVI 系統(tǒng)，XVI 運行CT 掃描的時候，需要和加速器通訊，讀取加速器旋轉(zhuǎn)機架的角度。因此，更換完機架電位器后，需要將旋轉(zhuǎn)機架的相應(yīng)參數(shù)告知XVI 軟件。

XVI電腦的桌面中打開DCB utility軟件，在“gantry angle calibration setting”中輸入相應(yīng)的加速器item70 的參數(shù)，點擊保存即可。