瓦里安23-EX醫(yī)用直線加速器燈絲電壓供應(yīng)異常出現(xiàn)GFIL連鎖故障分析維修

蔡桂全 盧聯(lián)中 廣州醫(yī)科大學(xué)附屬腫瘤醫(yī)院 （廣東 廣州 510095）

瓦里安23-EX醫(yī)用直線加速器燈絲電壓供應(yīng)異常出現(xiàn)GFIL連鎖故障分析維修

蔡桂全 盧聯(lián)中 廣州醫(yī)科大學(xué)附屬腫瘤醫(yī)院 （廣東 廣州 510095）

瓦里安23-EX直線加速器具備復(fù)雜、完善的控制與保護系統(tǒng)，需要連接多個對象，線路比較復(fù)雜，加之，每日需治療的病例較多，在日常工作中隨時可能出現(xiàn)一系列故障。因此，做好醫(yī)用加速器維修與檢查工作對設(shè)備操作穩(wěn)定性、安全性產(chǎn)生重要影響。本文從瓦里安醫(yī)用直線加速器工作原理入手，重點分析23-EX直線加速器使用的過程中設(shè)備突然報出GFIL連鎖報警故障，并提出相對應(yīng)的解決思路和方法，以期為類似故障診斷問題提供一定參考。

加速器 GFIL連鎖故障 槍電源板 維修

隨著醫(yī)學(xué)技術(shù)的快速發(fā)展，醫(yī)用直線加速器因其獨特的優(yōu)勢廣泛用于臨床治療中，成為當(dāng)前放射治療中的重要設(shè)備之一。23-EX醫(yī)用直線加速器具有自動化程度高、操作方便、穩(wěn)定性和安全性高等優(yōu)點，成為大中型醫(yī)院較為理想的化療治療儀器。本院使用23-EX醫(yī)用直線加速器已有一段時間，其總體性能穩(wěn)定，但使用中會出現(xiàn)一些故障，瓦里安23-EX醫(yī)用直線加速器運行過程中，如果設(shè)備各分部系統(tǒng)發(fā)生故障，計算機會自動給出相應(yīng)的連鎖提示，便于操作或檢修人員快速診斷故障，及時進行相對應(yīng)的維修操作。下文就本院使用該機器中遇到的GFIL連鎖故障及維修方法進行介紹，以期為廣大讀者提供一定指導(dǎo)。

1.瓦里安23-EX醫(yī)用直線加速器工作原理

醫(yī)用加速器是生物醫(yī)學(xué)上用于治療腫瘤的粒子加速器裝置，這種加速器是以人工方法依托不同的電場，將各類帶電粒子加速至較高能量的電磁裝置，因此，被稱作加速器?，F(xiàn)階段，國際上放射治療中常使用電子直線加速器。臨床常使用美國瓦里安公司生產(chǎn)的23-EX、Trilogy型號的加速器，23-EX型加速器不僅能展開常規(guī)的化療操作，也可借助高精度、穩(wěn)定性強的劑量率為腫瘤患者提供更有效的治療。本院放療中心全部運用美國瓦里安醫(yī)用直線加速器，該產(chǎn)品的工作機理為：三相電壓通過升壓、濾波等操作成為110kV直流高壓，并對調(diào)制器內(nèi)的脈沖網(wǎng)絡(luò)（PFN）進行充電，通過高壓電纜輸入值速調(diào)光中的脈沖變壓器，從而產(chǎn)生具有一定幅值、頻率的微波能力[1]。經(jīng)微波系統(tǒng)耦合處理后，創(chuàng)建較強的電場強度。在此基礎(chǔ)上，另一個高壓直流變壓器產(chǎn)生5～10lV的直流高壓供電子槍發(fā)出電子，在加速管中的超強電場強度被加速為高能電子束或經(jīng)過撞擊，產(chǎn)生超高能X線[2]。

2.故障現(xiàn)象

加速器作為臨床腫瘤放射治療最有效的設(shè)備，它能夠產(chǎn)出能量不同的X射線和電子束殺傷癌細胞。美國生產(chǎn)的瓦里安加速器不僅具有良好的性能，操作簡便，但因每日接受治療的患者較多，機器運行時間較長，機器運用過程中會遇到一些故障問題。23-EX直線加速器如果發(fā)生故障或操作不恰當(dāng)，計算機會自動給予相應(yīng)的故障提示并控制機器不能出束[3]。本次研究中，患者進入機房后，操作醫(yī)師操作設(shè)備對病人進行放射治療大約10min后，由于設(shè)備無法進行電子束輸出治療被迫中止，設(shè)備監(jiān)視器上提示GFIL連鎖故障信息。

圖1. 設(shè)備線路圖

3.故障診斷與分析

機器進入維修模式，在維修狀態(tài)下根據(jù)提示逐一排查，最終確定本次故障是由于電子槍燈絲電壓不穩(wěn)定所致。操作人員隨即按下主機控制器上的S3維修開關(guān)，使用接地絕緣棒泄放電源外罩余壓，確保安全后，拆開外罩用萬用表測量燈絲板輸出電壓，輸出口電壓為-15V，表明其輸出電壓正常。+5V電壓偏高為6.5V，+15V電壓正常進一步確定，由于5V電壓超標(biāo)導(dǎo)致連鎖故障中止電子線輸出[3]。同時，拆下可疑板件離線分析，該電源板電子元件并沒有明顯的燒壞跡象，這也符合設(shè)備在剛開機放療時，還可以堅持工作10分鐘的緣故[4]。在此基礎(chǔ)上，進行下一步的通電檢查，將電源板的輸入端接上220V交流電壓后，發(fā)現(xiàn)5V輸出電壓為7V依舊偏高，比裝在機器上還升高0.5V。此時，只能分析電路的控制方式，其線路圖見圖1。

該電源板采用自激起振的開關(guān)方式，+5電源通過電阻R16向VR2L T431第二腳提供基準(zhǔn)電壓，VR2第三腳輸出一個穩(wěn)定的2.5V，經(jīng)過R24向Q3基極提供反饋電壓Q3，并通過VR2和R26控制，調(diào)節(jié)R26即可使整體的輸出電壓，特別是影響到5V電壓的高低。由此可以推斷，可能是其中某個元器件線性性能不良導(dǎo)致的電壓漂移，更換VR2-T431穩(wěn)壓器和可調(diào)電位器R26后，調(diào)整通電調(diào)整輸出電壓5V電源端為5.05V，+15V標(biāo)準(zhǔn)和-15V標(biāo)準(zhǔn)后，固定電位器用704膠水封住，防止電位器出現(xiàn)灰塵與松動的情況[5]。將電源板安裝回設(shè)備，打開S3維修開關(guān)，經(jīng)過使用設(shè)備再沒有報GFIL連鎖故障，故障排除。

4.結(jié)論與建議

醫(yī)用直線加速器臨床主要用于腫瘤放射治療中，這種設(shè)備結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜、使用要求、頻率均比較高，極易出現(xiàn)各種故障，加之，這種醫(yī)用設(shè)備涉獵醫(yī)學(xué)、機械學(xué)、計算機等多個學(xué)科的知識，這對使用和維修者的要求較高。在實踐過程中，操作和維修人員要依據(jù)具體故障進行分析和觀察，聯(lián)系該設(shè)備的運行情況及近期出現(xiàn)的故障線索，實施統(tǒng)籌檢修分析，防止走過彎路，切實提升大型醫(yī)療設(shè)備的維修效率。本次研究中，筆者在深入分析瓦里安醫(yī)用直線加速器的工作原理基礎(chǔ)上，根據(jù)GFIL連鎖故障逐一排查，確定故障為：加速器燈絲電源板長期安裝在密閉的屏蔽盒里面發(fā)熱嚴(yán)重，電路板元件性能也會隨之下降。維修過程中，注意將維修開關(guān)S3關(guān)閉及余電泄放，確保安全后再開展維修處理。在此基礎(chǔ)上，筆者認為，23-EX直線加速器每日開始治療前，先打開電腦顯示電源，隨之調(diào)制柜門并接通高壓，開啟控制柜電源完成12min的預(yù)熱，并對激光燈、設(shè)備狀態(tài)、安全等方面展開檢查，具體內(nèi)容如下：（1）激光燈：因機械振動容易使這些激光燈出現(xiàn)飄移、旋轉(zhuǎn)的情況，操作人員進行治療操作前，要檢查左墻、右墻、機架尾部等部位的激光燈，以期降低其故障發(fā)生率；（2）設(shè)備狀態(tài)：先基于模擬治療狀態(tài)下實施常規(guī)和MLC檢查，隨之檢查外（20～25?C）、內(nèi)外循環(huán)水溫（<40?C）、空氣壓縮機（48～52Pa）等指標(biāo)情況，并做好相關(guān)記錄工作；（3）機械檢查：主要檢查準(zhǔn)直器、機架旋轉(zhuǎn)角度，這兩項指標(biāo)的旋轉(zhuǎn)較低均小于0.5?，并價差標(biāo)尺燈、光野尺寸等方面內(nèi)容；（4）安全檢查：為保障使用醫(yī)用直線加速器治療過程中患者、機器及操作人員的安全，晨檢操作時，要檢查機器防碰撞性能、控制臺各功能按鈕、知識、監(jiān)視、對講、廣播設(shè)備等功能情況。上述檢查完成以后，機器預(yù)熱好以后，開展劑量模擬出速操作，檢查結(jié)束后，操作者方可開展一天的治療工作。

[1] 張炳昌, 宋強. 瓦里安醫(yī)用直線加速器MLC部分工作原理與維修[J]. 中國醫(yī)療設(shè)備, 2015,16(3):157-158.

[2] 李亮, 陳勇, 徐鈺梅, 等. Varian23EX醫(yī)用直線加速器故障分析與維修策略探究[J]. 醫(yī)療裝備, 2016,29(2):66-67.

[3] 蔣儉, 錢龍. 瓦里安23EX醫(yī)用直線加速器多葉準(zhǔn)直器故障維修實例[J]. 中國醫(yī)療設(shè)備, 2014,17(5):138-139.

[4] 亢銳, 任承祖, 張峻峰, 等. 簡述醫(yī)用直線加速器的結(jié)構(gòu)與故障維護[J]. 計量與測試技術(shù), 2015,42(12):71-73,75.

[5] 鄭洪元. 瓦里安-CX醫(yī)用直線加速器的FOIL和CARR故障聯(lián)鎖的排除方法[J]. 醫(yī)療裝備, 2014,27(3):58.

1006-6586(2017)08-0109-03

R197.39

A

蔡桂全，生物醫(yī)學(xué)工程助理工程師；盧聯(lián)中，工程師。