西門子PRIMUS加速器X方向準直器卡死故障維修實例

謝輝，雷大明，周弘達，武宗明

（1.湘南學院附屬醫(yī)院 放療中心，湖南 郴州 423000；2.湖南省腫瘤醫(yī)院 放療物理室，湖南 長沙 410000）

本院于2006 年購置西門子PRIMUS 加速器一臺，主要用于腫瘤患者的普通放療及電子線照射。運行十余年來每次機器機械部分及劑量輸出部分質控檢查，檢測結果都符合國家相關規(guī)定［1］。目前該設備仍在服役，每日工作約6 h，但近幾年出現數次準直器X 方向卡死不能運動的故障，現總結其故障現象及維修方法，報道如下。

1 故障現象

機器開啟后進入準直器編程界面，輸入準直器橫向方向時不論技術員輸入任何數值編程，其X2 始終顯示為20.8 cm，并出現63 CONTROLLER 0連鎖。使用操作臺“復位鑰匙”進行復位操作仍然無法消除故障，進行整機關機重啟操作也不能排除故障，則說明不是偶發(fā)故障［2］。

2 故障分析

機器啟動后，按鍵盤F3 鍵，輸入本設備維修密碼進入工程師維修服務頁面，可以得知63 CONTROLLER 0 提示為21 error，具體錯誤代碼：X2(B1)POT COUNTS OUT OF RANGE，之后提示為28 error，具體錯誤代碼：X2 MOTOR DRIVE CHANNEL TEST FAILED［3-4］。由此可知鎢門 X2 位置出現誤差需要校正，或是馬達驅動出現問題，因此初步推斷故障出現在鎢門X2 的驅動組件中，包括其馬達、電位器及傳動軸。

基本思路確定后，維修人員進入機房，將機器治療頭旋轉到180°位置，仔細觀察鎢門運動情況。用手控盒操作鎢門運動，發(fā)現X2 鎢門處在最大位置處不能運動，X1 鎢門可以按照預定進行自如運動。為求進一步分析故障，將附件框拆除，用專用龍門架取下圓形外包殼，露出X2 鎢門及驅動電機組件，見圖1。

圖1 西門子加速器機頭準直器結構圖

X1 與X2 如圖1 所示位置，加速器機頭為0°且機架為0°時，人面對機架，在二級準直器中橫向運動的為X 準直器，左側為X1，右側為X2；二級準直器中縱向運動的為Y 準直器，靠近機器的縱向運動鎢門為Y1，遠離機器的縱向運動鎢門為 Y2［5］。

兩名維修人員配合工作，其中一人再次用手控盒控制X2 鎢門運動，一人用萬用電表測驅動電壓，發(fā)現X1、Y1、Y2 都有驅動電壓值，并且隨著鎢門所處位置的不同其電壓值也不同，而X2 鎢門驅動電壓始終為0 V 不變，檢查鎢門X2 電位器（編號：H40-003）所有連接點均無松斷開的現象。取下H40-003 電位器，用萬用電表測量該電位器的線性，發(fā)現其線性表現良好［6］，證明X2 電位器未損壞。將電位器的3 根線重新焊接歸位，注意不能將3 根線接錯。

測試CHANNEL V/F 板，X2 電位器電位為9.7 V，將X1 鎢門打開至最大（20 cm 處），測量X1 電位器的電位為9.4 V。通過X1 與X2 電位器電壓值在同一數值處的對比，可發(fā)現X2 電位器電位偏高，因此觸發(fā)63 CONTROLLER 0 連鎖，導致X2 驅動電機電壓這一路的通道關閉，機器手控器、控制臺信號無法傳送至驅動電機驅動X2 鎢門運動。

查閱相關資料得知［7］：該電位器為10K10 圈，精度為0.25，轉動10 圈，其對應的電壓則由0 V變?yōu)?0 V。查閱西門子加速器廠家的相關材料得知相關位置的電位值電壓，當X2 處于最大位置時的電位器的電壓值約為9.4 V，見表1。

表1 不同鎢門位置的電位器正常電壓值 V

3 故障排除

松動兩個固定螺絲，取下X2 電位器組件（包括齒輪）。一名維修人員轉動X2 電位器組件的齒輪，另一名測量X2 電位器電壓，將其調至9.4 V。之后重新安裝好電位器組件，注意齒輪間鉸合松緊要適度［8］，確保兩個鎢門幾何位置上對稱。

開機后X2 鎢門驅動正常，但關閉后發(fā)現X 軸鎢門中間有一縫隙，不能完全關閉。這是由于X2鎢門處于不同幾何位置時與驅動電機電壓值有誤差導致不能精確匹配，因此需要對X2 鎢門和驅動電機的電壓值進行位置校正［9-10］。具體步驟為：①升床使源皮距為100 cm；②對正坐標紙，使坐標紙的中心原點與機器的中心原點重合；③調整X2 鎢門使之處于0 cm 位置靜止不動；④進入維修菜單頁面，找到X2 鎢門校正菜單，選擇CAPTURE 選項輸入第一個數值0 然后回車；⑤調整X2 鎢門到另一位置重復第四步驟；⑥在兩個位置均選擇CAPTURE 選項后再選擇RECALCULATE 選項，完成X2 鎢門校準。值得注意的是，選取的兩個位置間的差距須大于15 cm，才能保證鎢門校準更有效和準確［11］。完成鎢門校準后可以再進行檢測，隨意輸入X2 鎢門值，觀察其X2 是否停留在準確的位置，如果有誤差，再重復以上校正步驟直至其準確為止。

4 小結

醫(yī)用直線加速器的鎢門是機器機械部分的主要配件之一，是關系到腫瘤病人放射治療時能否保護正常組織的關鍵部件，該部件能否正常工作直接關系到腫瘤放療的療效［12］。對于臨床中出現鎢門卡死、無法正常運動的，筆者總結多年工作經驗，建議臨床工程師應立即從以下兩個方面入手進行維修：①卡死的鎢門馬達驅動電位器是否發(fā)生故障；②是否因其附件齒輪位置錯誤造成電位器電壓出現誤差，從而引起相關連鎖。據報道，如果附件齒輪向正方向旋轉過多則會引起其電位器電壓信號偏高，反之則會引起其電位器電壓信號偏低［3］。經筆者實踐證明，電位器輸出的實際電壓信號與其標準值相比誤差在±2%以內則不會引起上述63 CONTROLLER 0 連鎖，若誤差越大則鎢門到位精度就越差［13］。因此優(yōu)先明確以上兩點有利于盡快找到故障點，維修好設備。由于調研工作仍不夠深入，沒有進行多中心的交流，可能還有更多造成故障的原因，這需要日后更多的交流總結。分析造成該設備此類故障原因可能有：①機器鎢門運動過于頻繁，超過其耐受范圍從而導致鎢門所處位置與驅動電位器不一致；②由于供給其電位器的電壓突然變化使得信號傳遞出現誤差；③機房溫度、濕度及潔凈度不達標使齒輪及傳動抽等運動受阻從而造成電壓值出現誤差；④驅動電路板等器等原件的老化，造成信號傳遞不準。上述原因中①、③、④是不可控的，只能做好每日的維護，創(chuàng)造良好的機房工作條件以降低故障發(fā)生幾率。

放療設備由眾多電路及元件組成，相關部件工作原理各不相同，臨床維修工程師在日常做好機器維護的同時，需要充分掌握設備的工作方式及原理，通過不斷總結經驗，才能及時高效地排除故障從而為臨床做好后勤保障工作。