淺談瓦里安CX醫(yī)用電子直線加速器的日常故障維修與分析

沈思婷

1 羅定市人民醫(yī)院腫瘤科 (廣東羅定 527200)；2 廣東省基層醫(yī)藥學(xué)會(huì)醫(yī)療器械管理分會(huì) (廣東廣州 510000)

隨著醫(yī)療技術(shù)的發(fā)展，醫(yī)療器械的核心技術(shù)也越來越先進(jìn)，特別是在醫(yī)用直線加速器領(lǐng)域體現(xiàn)的尤為突出。醫(yī)用直線加速器是從生物學(xué)上對腫瘤進(jìn)行放射治療的粒子加速裝置，借助不同形態(tài)電場，將電子加速到高能量的電磁裝置，利用輻射對腫瘤進(jìn)行照射使其生長受到抑制而消亡，具有功能強(qiáng)大、結(jié)構(gòu)復(fù)雜等特點(diǎn)。本研究就瓦里安CX醫(yī)用直線加速器的日常故障進(jìn)行分析，以期為臨床提供參考。

1 故障一

1.1 故障現(xiàn)象

直線加速器運(yùn)行到多葉光柵楔形擋塊時(shí)出現(xiàn)MLC報(bào)錯(cuò)連鎖，四維綜合治療控制電腦報(bào)障提示：B面Leaf 20故障，無法轉(zhuǎn)到計(jì)劃治療位置上，只能停止運(yùn)行。

1.2 故障分析與維修

先將直線加速器機(jī)架旋轉(zhuǎn)180°，拆開大機(jī)頭外殼，露出多葉光柵，找到B面葉片，然后以B面20驅(qū)動(dòng)電機(jī)為標(biāo)記，分為驅(qū)動(dòng)和回饋前后兩段[1]；將20驅(qū)動(dòng)電機(jī)與相鄰正常驅(qū)動(dòng)電機(jī)整體互換，開機(jī)測試，故障消除，相鄰正常驅(qū)動(dòng)電機(jī)未報(bào)障，故障葉片位置發(fā)生轉(zhuǎn)移；將故障單元處理板接入系統(tǒng)控制板，選擇20驅(qū)動(dòng)電機(jī)，葉片運(yùn)動(dòng)異常，系統(tǒng)控制軟件初始化依然不通過，由此，初步判斷為20驅(qū)動(dòng)電機(jī)故障。

多葉光柵由馬達(dá)轉(zhuǎn)動(dòng)螺桿帶動(dòng)葉片軸向轉(zhuǎn)移，螺桿使用潤滑黃油，當(dāng)旋轉(zhuǎn)移動(dòng)時(shí)，黃油同步運(yùn)轉(zhuǎn)，易引起感應(yīng)器被黃油粘住情況；因螺桿旋轉(zhuǎn)上帶出的黃油會(huì)掉落在葉片上，同時(shí)黃油沾有灰塵而增大了移動(dòng)摩擦力，電機(jī)負(fù)荷過載而引起故障；更換相同型號(hào)新20驅(qū)動(dòng)電機(jī)，同時(shí)重新校正多葉光柵位置，加速器恢復(fù)正常，故障排除。

2 故障二

2.1 故障現(xiàn)象

當(dāng)直線加速器運(yùn)行出束時(shí)，上高壓出現(xiàn)30#調(diào)制器連鎖，無法運(yùn)行。

2.2 故障分析與維修

檢測發(fā)現(xiàn)30#調(diào)制器連鎖所關(guān)聯(lián)的CHARGE SYSTEM燈不亮，即充電系統(tǒng)問題，按復(fù)位鍵后燈亮，再上高壓故障依舊；經(jīng)排查發(fā)現(xiàn)充電抽屜面板IS指示燈不亮。IS信號(hào)是充電電流檢測[2]，充電過程IS取樣的信號(hào)傳到充電抽屜FLYBACKENERGYREGULA-TION板上，當(dāng)充電電流過高時(shí)，則會(huì)引起CHARGE FAULT燈不亮，導(dǎo)致連鎖發(fā)生。此故障據(jù)資料電路分析最可能是反向二極管出現(xiàn)問題，把油箱放油，取下閘流管，測量閘流管陽極電阻，提示短路，再從閘流管安裝孔處測量反向二極管電阻，也提示短路，證明被擊穿，取下反向二極管組，測量發(fā)現(xiàn)全被擊穿，由此證實(shí)了前面分析。

更換相同型號(hào)整組新反向二極管，然后測量閘流管陽極電阻無異常，故障排除；但工作1星期后再次出現(xiàn)相同報(bào)障，檢測反向二極管被擊穿，再次深入分析故障，原因可能為：(1)速調(diào)管打火引起，(2)高壓油箱變壓器絕緣油質(zhì)變差引起，(3)二極管老化耗損引起；結(jié)合上述原因，由于速調(diào)管更換步驟復(fù)雜、經(jīng)濟(jì)成本高，所以采用先簡后難、成本先低后高原則著手，先對高壓油箱變壓器絕緣油進(jìn)行高壓擊穿測試，結(jié)果油質(zhì)符合標(biāo)準(zhǔn)；接著再次替換新的質(zhì)量好的反向二極管組，設(shè)備恢復(fù)出束，分析發(fā)現(xiàn)，上一次更換的反向二極管組質(zhì)量存在問題，更換原廠質(zhì)量好的反向二極管組后故障排除。

3 故障三

3.1 故障現(xiàn)象

直線加速器開機(jī)預(yù)熱正常，在6 MV X線治療模式下出束過程中報(bào)障：#12DOSE RATE1(SW)、#13DOSE RATE2(SW)、#47 BENDIG MAGNET、#54DOSE RATE2(HW)等劑量率連鎖，出束停止。

3.2 故障分析與維修

當(dāng)加速器出束前兩秒內(nèi)處開環(huán)情況時(shí)，脈沖頻率加快并迅速停止，對儀器進(jìn)行復(fù)位操作故障依然，重啟設(shè)備故障未消失；進(jìn)入系統(tǒng)維修模式，將硬件連鎖關(guān)掉，即斷開連鎖板6個(gè)開關(guān)，使其處于開環(huán)狀態(tài)，這時(shí)54#與47#連鎖未消除，由此，排除硬件連鎖的問題[3]；接著斷開所有連鎖的軟件，對X射線編程并出束，觀察INJ I、PULSE I與RF-POWER的波形，發(fā)現(xiàn)INJ I的幅度是l V左右，而PULSE I幅度為5 V左右，調(diào)整X射線模式下的INJ I和PFN，電子線模式下5 MeV、9 MeV和在劑量率300下的INJI和PFN，出束恢復(fù)正常，故障排除，至此確認(rèn)是軟件編程故障，對X射線重新編程后重啟加速器恢復(fù)正常運(yùn)行。

4 小結(jié)

醫(yī)用電子直線加速器由多個(gè)系統(tǒng)組成，涉及放射核物理、真空、脈沖、數(shù)控、電子力學(xué)等領(lǐng)域，同時(shí)對輸出劑量精確度、故障聯(lián)鎖和穩(wěn)定性都要求嚴(yán)格。通過上述3個(gè)故障分析與維修得出，任何系統(tǒng)出現(xiàn)故障都會(huì)影響儀器運(yùn)行，因此，醫(yī)療器械工程師須嚴(yán)格遵循維修相關(guān)規(guī)定進(jìn)行修復(fù)；同時(shí)，醫(yī)療器械工程師須具備專業(yè)知識(shí)，熟悉加速器系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，遵守加速器管理制度，將儀器調(diào)試到最佳工作狀態(tài)，降低故障發(fā)生風(fēng)險(xiǎn)。