西门子PRIMUS 直线加速器机架旋转机构故障解决实例

张忻宇

惠州市中心人民医院 （广东惠州 516001）

机械运动控制系统是医用直线加速器的重要组成部分，主要包括机架、辐射头、钨门（光阑）和治疗床等，其作用是实现特定形状的辐射束从靶区表面的多个方向摄入，满足调强放射治疗临床靶区的剂量要求[1]。其中，机架是整个机械运动控制系统中的重要组成部件，承载了直线加速器的加速管、准直器、电离室等核心组件，其旋转准确性及稳定性直接影响直线加速器的临床使用[2-3]。控制机架旋转运动并提供旋转动力的部分为旋转机构，其主要由传动装置、驱动电机、减速装置、控制监测部分组成[4]。现将我院使用的西门子PRIMUS 直线加速器近期出现的两例机架旋转机构故障报道如下，以供临床工程师参考。

1 故障一

1.1 故障现象

西门子PRIMUS 直线加速器在治疗过程中机架停止旋转，设备出现Interlock63#连锁，导致无法治疗。

1.2 故障分析和处理

首先，进入设备维修模式，可见设备连锁类型为Interlock63#下的Error53 （gantry positioning error），提示设备出现机架旋转故障；其次，检查机架驱动控制部分，测量机架旋转驱动控制电路G31模块的输入电压，显示DC12 V、DC5 V、DC±15 V 均正常；随后，检查机架传动模块，机架传动链条连接正常、松紧度正常，与传动齿轮咬合正常，但由于设备使用年限过长及设备日常保养工作欠缺，导致传动齿轮咬合部分存在杂质碎屑，遂使用机油清洗、润滑，之后，使用机架后侧的旋转直控驱动模块旋转机架，机架可缓慢旋转但运动过程存在卡顿；进一步，检查机架驱动电机，发现驱动电机供电电压正常，然后将电机脱线，引出两端供电电线，测量发现阻值偏小，判断驱动电机可能存在故障；机架在使用后侧驱动模块测试运动过程中，未听到刹车通电后松开马达的声音，判断亦存在刹车控制部分故障；经上述分析，初步判断为驱动电机及刹车组件故障，采取整体更换驱动电机模块的方式；更换后再次检查机架传动模块及承重平衡情况无误后，测试设备机架旋转，连锁消除，设备恢复正常。此类驱动电机模块故障在机架旋转机构的故障现象中较为频发，多呈现驱动电机、刹车组件、控制电位器等元器件故障，通过整体更换驱动组件的方式可高效解决故障问题。

2 故障二

2.1 故障现象

直线加速器在机架旋转过程中出现Interlock63#连锁，通过复位设备状态操作可有效清除，但后续旋转治疗过程中仍会出现故障连锁，故障偶发，影响治疗效率。

2.2 故障分析和处理

首先确定故障类型，为Interlock63#下的Error59（gantry over current），提示设备出现机架旋转控制故障；检查机架驱动控制电路供电电压及机架传动模块，可发现故障一排查的问题在此故障现象中测试正常；进一步检查发现，机架传动模块中的机架转动轴承是灵活的，但机架转动限位开关未发生作用，可锁定故障区域为S32模块，该模块主要用于控制机架的旋转触发；使用手控盒手动转动机架，观察S32模块的工作情况，发现在触发转动过程中未听到继电器S32[K1]吸合的声音，而正常工作状态下，在机架侧旁应可听到清晰的继电器吸合声；强制手动吸合K1继电器，控制机架旋转，机架转动正常未出现连锁；使用手控盒发送机架转动命令，同时测量发现K1继电器的A1、A2输入控制端未测得控制电压，随即检查继电器控制电路（见图1），发现手动调整S32 PCB1电路板上的J5端子接插角度，连锁偶发；拆开端子，继续按照控制电路测量，发现S32 J5-24、S32 J5-25两引脚接触不良；最后，取下S32PCB1 J5端子，焊接上1个全新的37脚J5端子，机架转动正常，连锁消除。此类驱动控制模块故障在机架旋转机构故障中亦较为常见，由于设备工作时间长，受工作环境温度、湿度变化影响较大，多呈现控制电路模块元器件故障，通过准确排查找出故障原因可高效解决故障问题。

图1 S32 PCB1 机架旋转机构旋转运动控制电路

3 小结

机架旋转机构在直线加速器旋转过程中起了强有力的驱动及控制作用，通过总结我院发生的旋转机构故障可发现，该类故障大多出现在驱动电机和控制监测部分。因此，对于临床维修工程师而言，熟悉设备结构及工作原理，能快速、准确地解决故障问题，提高临床设备维修的工作效率。设备长期高强度工作，工作环境温度、湿度控制欠佳均会对旋转机构中的传动及驱动装置产生较大影响，链条、轮盘、轴承等传动系统上的润滑油易沾染灰尘、干燥固化，定期保养清洁、加注润滑油可以保障其稳定运行。定期对设备进行日常保养能够有效降低故障率，提高设备开机率，保障直线加速器的临床治疗精度。