瓦里安trilogy直线加速器多叶准直器的常见故障分析及维修

贾海健，于长辉，候利桥，王燕丽

恩泽医疗中心(集团)恩泽医院 (浙江台州 318050)

目前，放射性治疗是临床治疗肿瘤的主要手段之一。直线加速器是一种利用高频电磁波将电子等带电粒子通过加速管加速到高能的装置，高能电子束本身可用于治疗浅表肿瘤，也可使其击中X线靶产生X射线，用于治疗深层肿瘤[1]。瓦里安trilogy直线加速器为放射治疗专用设备，具有满足临床需要的光子线和电子线多档能量组合，不仅可用于常规放射治疗技术，还可用于图像引导放射治疗技术、调强适形放射技术、快速旋转容积调强技术及动态自适应放射治疗技术等，通过高精度和高稳定的剂量率，为肿瘤患者提供全身各部位精准有效的治疗[2]。随着医疗科技的高速发展，调强适形放射治疗被广泛应用于肿瘤的放射治疗中。调强适形放射治疗是在三维适形放射治疗基础上演变而来的，其特点是照射野的形状必须与靶区形状一致，照射野内诸点的剂量能按要求调整，使照射剂量分布也与靶区一致。多叶准直器是用来产生适形辐射野的机械运动部件，俗称多叶光栅、多叶光阑等，被广泛应用于医学领域。多叶准直器作为瓦里安trilogy直线加速器的重要组成部分，主要用于调整适形辐射的照野轮廓。瓦里安trilogy直线加速器的总体性能稳定，但在使用过程中仍可能出现故障，影响患者的治疗[3]。多叶准直器由工作计算机、控制器组、两组Carriage和叶片电动机驱动组件等组成，结构精密复杂、精度要求高、工作强度大，是瓦里安trilogy直线加速器使用中出现故障频率最高的器件，因此，对多叶准直器出现故障的原因进行分析，并及时进行维修处理，对提升仪器的使用效率和保障医疗工作的正常开展具有重要意义[4-5]。本研究对我院瓦里安trilogy直线加速器多叶准直器常见故障的出现原因进行分析，并介绍其维修情况，旨在为瓦里安trilogy直线加速器多叶准直器的维修提供参考，现报道如下。

1 故障一

1.1 故障现象

多叶准直器的叶片联锁、制动，加速器突然中断停机。

1.2 故障原因分析

多叶准直器使用频繁，故障发生率高。经分析，导致多叶准直器发生叶片联锁的原因可能包括以下几方面：(1)自动消除故障无法消除；(2)铅叶的位置与屏显不一致；(3)电机的电阻值过低；(4)电机负载、扭矩过大，导致电机堵转烧毁和驱动芯片；(5)叶片马达编码能力较差；(6)Error initializing carriages。

1.3 故障维修

范永革[6]的研究结果显示，瓦里安直线加速器多叶准直器联锁故障的发生率较高，及时排除故障并对故障进行维修，以确保设备正常运转，可为患者提供更好的医疗服务质量和水平。(1)多叶准直器发生叶片联锁时，首先应重启控制器，再次自检，如自动排除故障，则故障解除；如再次重启自检后，仍无法排除故障，则检查瓦里安trilogy直线加速器控制室中的相关参数，观察屏显与铅叶的位置是否有误差，若检查后发现有的铅叶未回到PARK状态，则需将机架(Gantry)转动至180°，小机头转到0°，拆掉直线加速器系统的机壳，并将对应的铅叶电机取出，在INTERGRATED、STAND-ALONE这两种模式下进行电机性能测试，观察电机运行状态，进行电机性能测试时，不接负载，观察电机是否运行，如电机未运行，则进行电机的电阻检测；如电机电阻过低，则将电机替换到其他位置，替换位置后，如可正常运行，则故障解除；替换电机位置后，如故障仍存在，则推测可能是电机发生损坏，导致电机损坏的原因主要为电机负载、扭矩过大，长时间出现此现象可能会导致电机堵转，进而烧毁和驱动芯片；若确定电机损坏，可更换在电机，并对铅叶进行清洗，采用纱布蘸95%以上高浓度乙醇擦洗铅叶，然后涂抹相应的润滑剂润滑卡槽，同时对电路板、发射器、光纤等进行除尘，并在STAND-ALONE模式下进行外接负载，测试电机性能，如电机转速恢复正常，多叶准直器自检成功，联锁消除，则表示故障解除，瓦里安trilogy直线加速器可恢复使用。(2)在使用瓦里安trilogy直线加速器的过程中，加速器可因长时间运行出现螺杆内黄油溢出至铅叶的情况，导致铅叶摩擦力增强，从而使电机负载过重；因此，在日常对瓦里安trilogy直线加速器进行检查时，需仔细观察和清洁机械的各活动部件，将机械上的灰尘、油渍清洁干净，确保铅叶摩檫力降低，以防止联锁故障发生。(3)当瓦里安trilogy直线加速器多叶准直器叶片出现故障，故障报错代码为“Leaf A45 is sticking”、“Leaf should have moved ”，说明叶片马达的编码能力较差，重复启动自检后如无法消除故障，应更换马达，以解除故障。(4)瓦里安医用直线加速器多叶准直器叶片故障发生后，如由软件运行错误所致，则关机重启自检后可解决故障，如重新自检后短暂解除故障，但不能消除Error initializing carriages，则需先检查电动机驱动板，查看是否需更好电路板；科室如备有MOTOR DRIVER电路板备件，可自行更换；如无备件，需联系厂商进行更换，以解除故障；同时，如叶片阻力过大出现粘连，导致叶片不能转动时，可能为小电动机出故障，可更换小电动机，以消除故障；更换后如仍无法解除故障，可清洁丝杆，如发现叶片T-nut损坏，则将其更换，以解除故障；同时需注意叶片间的阻力，因阻力增大会再次导致多叶准直器联锁出现，故需定时清洁叶片。

目前，医院对肿瘤患者一般选择动态调强放射治疗进行治疗，导致瓦里安trilogy直线加速器多叶准直器使用频繁，故而故障出现频率较高。常见的瓦里安trilogy直线加速器多叶准直器联锁故障的维修方法对确保医疗工作的正常开展尤为重要[7-8]。对于瓦里安trilogy直线加速器多叶准直器联锁故障的处理方法，本研究认为，可先启动自检，观察系统能否自动消除故障；再检查屏显与铅叶的位置是否一致，然后拆除多叶准直器系统机壳，测试电机性能，判断是否正常运行，必要时更换电机，以解除故障。

2 故障二

2.1 故障现象

下载患者治疗计划时，Clinac Console突然中断出束，Clinac Console提示Active Interlocks，多叶准直器在“MLC Hyper Terminal”软件中报错B14 SEC_IL：Tolerance error counts：raw=1317：sec=24.193 pri=25.900,dif=-1707和ASSERT MLCX_IL_Secondary_Feedback代码。

2.2 故障原因分析

经分析，导致下载患者治疗计划时Clinac Console突然中断出束、Clinac Console提示Active Interlocks、多叶准直器在“MLC Hyper Terminal”软件中报错代码的原因可能包括以下两点：(1)多叶准直器B14叶片运动部件故障；(2)Secondary Feedback PCB电路故障，PCB的J14-3端口与J63-34两端的电阻值不稳定，中间排线虚断。

2.3 故障维修

当出现上述故障时，根据多叶准直器的工作原理，即先将从服务器调取的患者治疗计划文件通过多叶准直器工作站传输到多叶准直器控制器，多叶准直器控制器接收到计划运行后，立即发送命令到多叶准直器机头，所有叶片将移动到指定位置，完成计划目标射野，与此同时，多叶准直器控制器还会同步多叶准直器每个叶片的计划位置和实际位置，并将验证结果反馈至多叶准直器工作站。根据多叶准直器的工作原理，按常规维修方法排除故障；首先，将维修控制板Service Panel PCB切换至维修模式，手动运行B14叶片时，若实际动态运行出现卡顿情况，提示B14运动部件存在故障；然后，根据各部件状态更换配件，并清洁B14叶片表面的灰尘、油渍等，更换多叶准直器运动部分配件后，在“Hyper Terminal”中对多叶准直器进行初始化操作；操作时，提示“多叶准直器ready for treatment”，则表示多叶准直器运动部件测试成功。但瓦里安trilogy直线加速器运行30 min后再次出现相同的故障，经更换配件、清洁B14叶片、初始化操作后，基本排除B14运动部件故障，此时，可考虑Secondary Feedback PCB电路故障；首先，将A、B两侧的Secondary Feedback PCB进行交换测试，如故障仍未排除，则综合上述操作，继续排查接口线，考虑B14叶片相关回路中可能存在断电，拆下“马达连接板Motor Interconnect,Side B”PCB，排查思路为从B14叶片Motor所在的“Motor Interconnect, Side B”电路板跳线座J14开始，逆时针分段排查；排查时，先用万用表电阻挡、蜂鸣挡配合测量，测量到Interconnect PCB的J14-3端口与J63-34两端电阻值存在异常时，比较测量3次电阻值，判断是中间排线虚断造成PCB的J14-3端口与J63-34两端电阻值不稳定。原厂排线电阻值为1 Ω范围内，实际反复测量电阻值3次，第4次增加人为模拟Gantry转动时的晃动情形，测量发现，J14-3与J63-34两点间的阻值无穷大，提示中间排线为人为制造晃动弄断；排除故障时，如无新备件，可用飞线方式恢复设备运行，尽可能保证所需导线电阻符合原装Flex Cable阻值的要求；先对Motor Interconnect, Side B中其余Flex Cable间的电阻进行实际测量，共测量4次，第1次为静置时测量，第2次为轻微晃动测量，第3次为连续晃动测量，第4次为持续晃动测量，实际阻值由小到无穷大，然后在可代替Flex Cable导线选择上3款导线进行数据测试，显示实际阻值相差不大；选择单芯铜线实际焊接操作完成后，测得J14-3与J63-34间的阻值为1.5 Ω，并经多叶准直器初始化成功，随后投入运行；瓦里安trilogy 直线加速器当天运行6 h后未出现故障，表示故障排除。虽经以上操作后故障排除，仪器投入使用，但考虑到瓦里安trilogy直线加速器的安全性与稳定性，应立即联系厂家预定新的备件进行更换[9]。

总之，当瓦里安trilogy直线加速器多叶准直器出现下载患者治疗计划时，Clinac Console突然中断出束，首先应进行常规维修，清洁叶片、更换部件、测量电阻值，同时导线值需靠近原装，易上锡焊接；在无新备件的情况下，可选择单芯铜线。

3 总结

瓦里安trilogy直线加速器在临床上的应用较为广泛。该设备造价昂贵，拥有独立的多叶准直器控制器，长时间使用及多种因素共同作用后可发生故障，影响患者的放射治疗进程及效果，并给医院带来经济损失。因此，做好瓦里安trilogy直线加速器多叶准直器的故障排除和维修工作十分重要。瓦里安trilogy直线加速器多叶准直器的常见故障为叶片联锁和代码报错，本研究对其常见故障及维修方法进行分析总结，有望帮助使用该设备的同行快速解决其故障问题，提高设备使用效率，确保医疗工作的正常开展。直线加速器多叶准直器的故障维修大同小异，但不同故障的最终判定方向大相径庭；正确有效的维修对于减少设备故障发生、降低设备维修成本、减少因设备故障所导致的医院和患者损失均具有十分重要的意义。