美國瓦里安Acuity模擬定位機常見故障分析

羅春麗　于 浪　孫顯松　王欣海　胡 克　張福泉　邱 杰

模擬定位機是腫瘤放射治療過程中所涉及的重要設備，承擔確定照射范圍、驗證位置精度等工作，在整個放射治療過程中起到至關重要的作用[1-2]。因此，模擬定位機一旦發(fā)生故障，將導致設備精度下降甚至停機，嚴重影響臨床診療工作。

北京協(xié)和醫(yī)院放療科目前在用的Acuity模擬定位機(美國Varian公司)具有平板成像系統(tǒng)、數(shù)字投影系統(tǒng)、鉛絲、鉛門控制系統(tǒng)、遙控床系統(tǒng)以及透視亮度控制系統(tǒng)等，可實現(xiàn)包括準直器輪廓在內(nèi)的加速器機械參數(shù)的準確模擬。因其結(jié)構(gòu)復雜，在質(zhì)量控制和設備維護方面要求較高[3]。自2016年以來的兩年間，共記錄65次故障現(xiàn)象，涉及運動系統(tǒng)、射線發(fā)生系統(tǒng)、成像系統(tǒng)和數(shù)字投影系統(tǒng)等，其中發(fā)生頻率較高的故障現(xiàn)象為碰撞聯(lián)鎖、位置丟失聯(lián)鎖和射野燈故障，分別為32次、10次和6次。為此，針對模擬定位機的故障原因及解決辦法進行總結(jié)，供同行參考。

1　故障案例一

(1)故障現(xiàn)象。碰撞聯(lián)鎖，使用模擬定位機過程中出現(xiàn)提示信息：“A hardware collision occurred detected by the DS/Exact arm node. Press collision override button to continue motion”。

(2)故障分析。Acuity有一套碰撞管理系統(tǒng)，包括硬件探測系統(tǒng)和軟件保護系統(tǒng)，保護患者免于與模擬機碰撞，以及防止模擬機組件之間發(fā)生碰撞，是一種輔助機制[4]。碰撞探測系統(tǒng)確保發(fā)生碰撞時停止所有機械運動，包括機架、成像裝置等。當碰撞探測系統(tǒng)探測到碰撞情況時會顯示并指出哪兩個組件發(fā)生了碰撞。在解決碰撞情況后，傳感器回到未激活狀態(tài)，聯(lián)鎖消失。通常原因是由成像板外殼和機械臂彎頭兩側(cè)碰撞探測器所致(如圖1所示)。

圖1　成像裝置防碰撞系統(tǒng)

(3)處理方法。①由于軟件故障，碰撞探測系統(tǒng)誤報警。首先按動手控盒中“clear鍵”清除聯(lián)鎖，設備恢復正常。如設備仍無法運轉(zhuǎn)，需關閉Acuity應用程序及設備并重新啟動；②移動治療床時擠壓成像板外殼碰撞探測器，或旋轉(zhuǎn)機架時機械臂彎頭的兩個碰撞探測器被碰撞。此時需依次給成像板外殼四角和機械臂彎頭的兩個碰撞探測器施加外力，在撤走碰撞探測器上的外力后，檢查聯(lián)鎖是否消失，如聯(lián)鎖消失設備則可正常運轉(zhuǎn)；③經(jīng)過上述處理后聯(lián)鎖仍在，考慮可能在碰撞或擠壓中使碰撞探測器開關損壞，需拆下碰撞探測器防護罩，逐一排查損壞開關，并聯(lián)系廠商工程師對其進行更換；④按動急停開關或突然停電時，也會導致控制碰撞探測器電路板損壞，出現(xiàn)此故障。此外，在旋轉(zhuǎn)機架過程中后端線路較多，可能出現(xiàn)磨損或纏繞，導致后端連接碰撞探測器電路板總控制信號線虛接或損壞，以上均需廠商工程師檢測維修。

2　故障案例二

(1)故障現(xiàn)象。位置丟失聯(lián)鎖。

(2)故障分析。Acuity模擬定位機會針對不同部件給出系統(tǒng)提示信息，如鉛門、鉛絲、床、成像板機械臂等部件的位置檢測電位器實際值與預設值(PROSPRO)不符。通常原因為低壓控制電路電壓不穩(wěn)、位置編碼器或電位器故障導致編碼器將出現(xiàn)輸入輸出數(shù)據(jù)不符或電位器位置丟失。首先考慮重啟應用程序及設備，其次進行位置校準。如頻繁報此聯(lián)鎖或聯(lián)鎖不消除，需更換相應電位器或CPU控制板，從而排除故障。以鉛門為例，模擬定位機有兩對可單獨調(diào)控鉛門，鉛門大小決定透視范圍，當使用過程中出現(xiàn)“Blade X2 Axis：PRO and SPRO check determines that second tolerance band has been exceeded ”聯(lián)鎖，即表明X2方向鉛門編碼器輸入輸出數(shù)據(jù)不符或電位器位置丟失。

(3)故障處理。①當控制鉛門電路板電壓不穩(wěn)時，首先按動手控盒中“clear鍵”清除聯(lián)鎖，若清除無效需重啟應用程序及設備；②鉛門編碼器或電位器讀數(shù)異常，此時需對X2方向鉛門進行校準，先按手控盒中“Enter-Field”選擇“Position Calibration”，再選擇“BladeX2”根據(jù)提示進行校準即可；③如頻繁報錯為聯(lián)鎖或聯(lián)鎖不消除，使用萬用表測量故障側(cè)鉛門電位器兩端電壓，如異常則更換故障電位器；④按動急停開關或突然停電也可導致控制鉛門CPU驅(qū)動板損壞。其中，①和②可由科室設備維護人員進行操作；③和④須由廠商工程師進行操作。

3　故障案例三

(1)故障現(xiàn)象。射野燈故障，對射野燈進行控制操作時出現(xiàn)“Field Light not powered up or PSU has failed”聯(lián)鎖。

(2)故障分析。射野燈工作電壓為12 Vdc，通過手控盒“Field”按鍵進行開關操作，打開DSP菜單(Shift+射野鍵)啟用DSP模式，通過光學系統(tǒng)投影準直器形狀、鉛絲位置及射野中心。如“Field”鍵損壞，DSP功能無法啟用。

(3)故障處理。①在機架旋轉(zhuǎn)過程中可引起射野燈與燈座間接觸不良，引起射野燈變暗或不亮。只需將射野燈重新拔插即可排除故障；②檢查射野燈24 V MCB斷路器，進行復位操作；③射野燈燈泡長期使用老化或射野燈被頻繁開關導致燈絲損耗或熔斷，將電源線拔到射野燈上并測量電源，使用萬用表檢測射野燈兩端電壓是否為12 Vdc，如異常需更換射野燈燈泡；④24 V MCB電壓超載或無電壓，需進一步檢測Blade Power board、Gantry Top distribution board以及PDU，有異?，F(xiàn)象需更換對應電路板；⑤PDU電路板上無24 Vdc輸入，需檢測3相變壓器的次級輸出，不在規(guī)定范圍內(nèi)即需要更換控制整流組件的控制板。前3項可自行操作，其他問題須由廠家工程師進行故障排除和損壞部件的更換。此外，維修完成后需復核光射野的一致性[5]。

4　小結(jié)

在模擬定位機發(fā)生故障及維修過程中應尋找故障規(guī)律，參考故障發(fā)生原因及頻率，依據(jù)質(zhì)量控制指導原則制定維護及質(zhì)量控制計劃，降低設備故障率，保障設備良好的運行[6-8]。同時，要求醫(yī)學工程人員通過對高頻故障現(xiàn)象及排除方法的熟練掌握，提供有效的信息，配合廠商工程師排除故障，在故障發(fā)生的第一時間做出正確判斷和處理，縮短停機時間，保障臨床診療工作的開展。