Trilogy 直線加速器的聯(lián)鎖故障維修

章威

1 中國科學(xué)院大學(xué)附屬腫瘤醫(yī)院·浙江省腫瘤醫(yī)院 （浙江杭州 310022）；2 中國科學(xué)院基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)與腫瘤研究所 （浙江杭州 310022）

Trilogy 直線加速器是瓦里安公司生產(chǎn)的一款擁有圖像引導(dǎo)放射治療技術(shù)、調(diào)強放射治療技術(shù)、快速旋轉(zhuǎn)容積調(diào)強放射治療技術(shù)、立體定向放射治療技術(shù)的醫(yī)用直線加速器，通過高精度和高穩(wěn)定性的劑量率為腫瘤患者全身各部位提供精確、有效的放射治療[1-2]。我院于2013年啟用Trilogy 直線加速器，隨著設(shè)備使用年限的增加和患者治療量的不斷增長，加速器存在不可避免的老化，故障發(fā)生頻率增高。本文總結(jié)近期Trilogy 直線加速器發(fā)生的兩例常見聯(lián)鎖故障分析及維修過程，以供同行參考。

1 故障一

1.1 故障現(xiàn)象

在治療過程中，當Trilogy 直線加速器機架旋轉(zhuǎn)至270°時，軟件顯示EXQ1聯(lián)鎖，出束中止，復(fù)位后聯(lián)鎖清除，在后續(xù)治療中，同一位置頻繁發(fā)生EXQ1聯(lián)鎖故障，影響正常治療進度。

1.2 故障分析與維修

Trilogy 直線加速器通過EXQ 聯(lián)鎖監(jiān)測射束徑向和橫向非對稱性，其中，EXQ1聯(lián)鎖指徑向非對稱性超過對稱性調(diào)整值的2%或單位脈沖的瞬時劑量率超過800 MU/min；EXQ2聯(lián)鎖指橫向非對稱性超過對稱性調(diào)整值的2%或單位脈沖的瞬時劑量率超過800 MU/min。加速器的射束伺服電路將射束分布誤差信號轉(zhuǎn)化成電壓伺服信號，通過脈寬調(diào)制（pulse width modulation，PWM）驅(qū)動板控制位置導(dǎo)向（Position）線圈和角度導(dǎo)向（Angle）線圈的電流強度，使射束對稱性穩(wěn)定在由位置和角度控制系統(tǒng)所設(shè)定的范圍內(nèi)[3]。在通信模式的事件日志中查看發(fā)生EXQ1聯(lián)鎖故障時加速器的各項參數(shù)值，發(fā)現(xiàn)ANG RDL 電流為0 A、TRN 電流為0.02 A，POS RDL 電流為0.47 A、TRN 電流為0.06 A。ANG RDL 電流和POS RDL 電流與EXQ1聯(lián)鎖相關(guān)，ANG TRN 電流和POS TRN 電流與EXQ2聯(lián)鎖相關(guān)。

針對此次故障，登錄維修模式，邊旋轉(zhuǎn)機架邊出束模擬治療過程，調(diào)出出束參數(shù)頁觀察ANG RDL 電流的變化，經(jīng)過反復(fù)測試，當機架旋轉(zhuǎn)至270°時發(fā)生EXQ1聯(lián)鎖故障，此時ANG RDL 電流從0.05 A 跳變到0 A，由于故障發(fā)生與固定角度有關(guān)，故首先排查線纜，檢查機架接線板上的接頭并將其緊固，整理線纜防止拉扯，進行反復(fù)多次測試，故障依舊；查找瓦里安相關(guān)手冊，得知ANG RDL 電流的具體走向如下：輔助電子柜背板（Aux Elect Backplane）J40-11,12→線 纜W57→機 架 接 線 板（Gantry Patch panel）J3-11,12→機架接線板（Gantry Patch panel）J13-8,27→線纜W33→偏轉(zhuǎn)磁體組件（Bend Maget Assembly）TB1-1,4，通過分段排查查找故障點，首先使用退針器將線纜W57的11腳和12腳分別與13腳和25腳互換（13腳和25腳為ANG TRN 電流的走線），重新測試后發(fā)現(xiàn)機架旋轉(zhuǎn)至270°時顯示EXQ1聯(lián)鎖而非EXQ2聯(lián)鎖，故排除線纜W57，接下來更換機架接線板，故障依舊，故排除機架接線板，隨后檢查線纜W33，發(fā)現(xiàn)線纜W33與偏轉(zhuǎn)磁體組件TB1-1腳連接的接頭斷開，重新制作接頭并將其緊固后，反復(fù)測試30 min，故障排除。

2 故障二

2.1 故障現(xiàn)象

在治療過程中，Trilogy 直線加速器市電波動導(dǎo)致加速器斷電停機，通過二次啟動恢復(fù)加速器，12 min預(yù)熱結(jié)束后，軟件顯示GFIL 聯(lián)鎖，且聯(lián)鎖無法清除。

2.2 故障分析與維修

GFIL 聯(lián)鎖屬于次要聯(lián)鎖，指槍燈絲或柵極偏置電壓低于加速器電子槍所需的正常電壓，在數(shù)字式電子槍驅(qū)動器中，電子槍控制器監(jiān)測到任何故障都會顯示GFIL 聯(lián)鎖。其中，電子槍控制電路由低壓冷端（Cold Deck）和高壓熱端（Hot Deck）組成，冷、熱兩端的控制信號通過光電耦合接口板上的7根光纖相連通信，冷端主要由槍控制板（Gun Controller PCB）、槍驅(qū)動背板、自動頻率控制和槍脈沖控制板和電源板（Gun Driver Power Supply PCB）等組成；熱端主要由熱端背板、燈絲電源板和槍驅(qū)動脈沖板組成。該電路可為電子槍提供穩(wěn)定的燈絲電壓、柵極脈沖電壓和陰極高壓[4]。

此次低壓冷端的槍控制板上顯示的報錯信息為B Cfg＜＞，電源板指示燈DS1亮，指示燈DS2和DS3不亮，自下向上依次關(guān)閉電源板上的電源開關(guān)S3、S2、S1，然后自上往下依次重啟電源開關(guān)S1、S2、S3，故障依舊；通過瓦里安相關(guān)手冊查找到報錯信息B Cfg＜＞含義為微處理器配置錯誤（Bad MCU Config），屬于從啟動模塊發(fā)出的Gun 重大錯誤信息，由于槍控制板上的微處理器控制著電子槍的燈絲電壓、陰極高壓和柵極脈沖電壓，燈絲電壓的設(shè)定值對所有能量模式通用，陰極高壓和柵極脈沖電壓對不同的能量模式有不同的設(shè)定值，正常運行時，槍控制板會保持正確的設(shè)置，而此次突發(fā)停電導(dǎo)致槍控制板上存儲的設(shè)置發(fā)生錯誤或丟失，槍控制板顯示B Cfg＜＞，軟件顯示GFIL聯(lián)鎖，通過在通信模式的事件日志中記錄加速器正常狀態(tài)下各個能量模式的Gun V 值，更換槍控制板，并重新設(shè)置各能量模式的參數(shù)，故障排除。

3 小結(jié)

Trilogy 直線加速器可靠性高、穩(wěn)定性強，且服役時間長，是我院腫瘤放射治療設(shè)備中的中堅力量，但是設(shè)備老化和故障發(fā)生不可避免。當加速器發(fā)生故障時，軟件會顯示相應(yīng)的聯(lián)鎖，通過了解聯(lián)鎖的含義，可大致判斷故障方向。其中，EXQ1聯(lián)鎖和GIFL 聯(lián)鎖是Trilogy 直線加速器常見的聯(lián)鎖故障，通過查看事件日志和相應(yīng)部件上的聯(lián)鎖提示信息，可獲取更多有用的信息；通過查找瓦里安相關(guān)手冊，可了解不同報錯信息的含義，有助于故障維修。