瓦里安Clinac Ⅸ医用直线加速器多叶准直器故障维修五例

蔡宏生

汕头市中心医院 （广东汕头 515000）

放射治疗是恶性肿瘤的主要治疗手段之一[1]。医用直线加速器则是精确放射治疗的必备大型医用设备[2]。瓦里安Clinac Ⅸ医用直线加速器的多叶准直器（multileaf collimator，MLC）系统主要包括工作台计算机、控制器组件、MLC 头组件和马达驱动组件[3-6]。其工作原理如下：照射野信息经服务器传至工作台计算机，工作台计算机将照射野信息发送至控制器，控制器通过超级终端软件与工作台计算机进行照射野信息的交互[7-9]；控制器组件将照射野信息传至MLC 头组件的头收发处理电路板，由其单片机转换成各叶片和Carriage 位置信号，再传至马达驱动电路板，从而驱动各叶片和Carriage 马达运转；各叶片和Carriage 位置通过第二反馈电路板进行实时监控，若与设定位置不一致，则由头收发处理电路板识别并传至控制器，控制器将错误信息传回至工作台计算机进行联锁报错。本研究旨在总结实际工作中遇到的5 例不同原因引起的MLC 故障的维修过程，以供参考。

1 故障一

1.1 故障现象

操作系统的MLC 运动界面卡住，叶片无法到达准确位置，系统报MLC联锁，超级终端软件报错显示“A31 SEC_IL:Tolerance error;counts:raw=394:sec=3.721 pri=2.459, dif=1.262”。

1.2 故障维修

报错信息提示，故障是由A31 叶片的二次反馈与初次反馈电流偏差值大于阈值所致。怀疑A31 叶片马达损坏。首先，将设备机架旋转至180°,打开操作系统MLC 界面“PARK”，拆下机头的固定螺钉和机头外壳。然后，关闭MLC 电源，将A31 叶片马达插头插入机头MLC 维修板的插座J1 上，打开MLC 电源，拨动S5 开关，观察马达伸出和缩回时Ds3 显示灯的亮灯情况，发现亮灯个数大于2 个，说明电流过大，考虑A31 叶片马达损坏。最后，更换A31 叶片马达，手动拨动A31 叶片可以正常伸出和缩回，重新进行MLC 自检，A31 叶片可正常通过，自检通过，故障排除。

2 故障二

2.1 故障现象

操作系统的MLC 运动界面卡住，叶片无法到达准确位置，系统报MLC 联锁，超级终端软件报错显示“leaf A16 did not have enough range error”。

2.2 故障维修

报错信息提示，故障是由A16 叶片无足够的运动范围所致。需重点检查A16 叶片相关元器件。首先，拆下设备的机头外壳，打开操作系统MLC界面“PARK”（若“PARK”无法打开，则手动将报错叶片缩回至完全缩回位置），关闭MLC 电源，拆除固定于A16 叶片马达的金属压紧块，拆下A16 叶片马达。然后，用“1”字螺丝刀嵌入丝杆座的1 字槽内，逆时针旋转出丝杆，取出弹簧，手指轻推丝杆座，发现有活动间隙，确认A16 叶片对应的“T”字形螺母（T-nut）损坏。最后，更换新的T-nut，再次进行MLC 自检，自检通过，故障排除。

3 故障三

3.1 故障现象

操作系统的MLC 运动界面卡住，叶片无法正常转动，操作系统报MLC 联锁，超级终端软件报错显示“Leaf B10 should not be moving（sec err）”。

3.2 故障维修

报错信息提示，故障是由MLC 的B10 叶片运动障碍所致。“sec err”表明B10 叶片对应的T-nut 或弹簧小球损坏。首先，按照故障二的思路进行检修，未发现T-nut 损坏。然后，查看B10 叶片对应的弹簧小球，发现弹簧小球的弹性明显不足，考虑使用时间过长导致弹簧小球老化、弹性不足，从而引起接触不良。最后，更换B10 叶片对应的弹簧小球，再次进行MLC 自检，自检通过，故障排除。

4 故障四

4.1 故障现象

操作系统的MLC 运动界面卡住，叶片无法正常转动，操作系统报MLC 联锁，超级终端软件报错显示“Error: leaf B55 could not find touch position;Warning: leaf B55 PWM was high(54), leaf B55 could not measure spring compression; Warning: leaf A55 PWM was high(53), leaf A55 could not measure spring compression”。

4.2 故障维修

报错信息提示，B55 叶片无法找到接触位置，且阻力较大，阻力值高达54；定位板无法测量到B55 叶片对应弹簧小球的压力值，且A55 叶片的阻力值高达53。MLC 叶片的运动机制如下：MLC 控制器控制首次收发器，首次收发器通过驱动电路板驱动叶片对应的马达，相应的马达带动丝杆旋转，丝杆旋于安装在叶片“T”形槽内的T-nut，从而带动叶片运动[4]。MLC 每个叶片的尾部均有1 个软电位器，其运动端通过弹簧小球与叶片相连。叶片阻力太大通常与叶片和丝杆的洁净程度有关，处理方法如下：首先，取出B55 叶片、A55 叶片及B55 叶片、A55 叶片左右两侧的叶片，使用95%无水乙醇清洁并晾干；然后，使用95%无水乙醇清洁B55、A55 叶片对应的丝杆并晾干；最后，重新安装叶片与丝杆，进行MLC 自检，自检通过，故障排除。

5 故障五

5.1 故障现象

操作系统的MLC 运动界面短时间内频繁卡住，操作系统报MLC 联锁，超级终端软件报错显示“B04 SEC_IL: Tolerance error; counts: raw=527:sec=4.529 pri=6.215, dif=-1.687”。

5.2 故障维修

报错信息提示，故障是由于B04 叶片的二次反馈与初次反馈的电流偏差值大于阈值所致。根据经验，首先怀疑B04 叶片马达损坏，予以更换。但更换后测试，故障依旧。检查T-nut 与丝杆均完好，发现弹簧小球有磨损迹象。更换弹簧小球，同时清洁T-nut 与丝杆后，开机自检正常，交付临床使用。但该设备当天再次频繁出现同类故障，均指向B04 叶片。更换B04 叶片的二次反馈电路板，再进行MLC 自检，自检通过，故障暂时排除。该设备正常使用不到2 d，再次出现同类故障。维修工作陷入困境。

查阅资料发现，MLC 每个叶片尾部的软电位器由1 组压变电阻组成，叶片运动时带动弹簧小球与压变电阻接触形成不同电阻，运行至压变电阻条中间位置时电阻最大，两端最小，电阻变化呈线性[4]。使用数字万用表测量与弹簧小球接触的压变电阻，发现其阻值与弹簧小球的运动距离不呈线性关系，因此判断软电位器故障。更换软电位器后，重新进行MLC 自检，自检通过，此后该故障未再出现，故障彻底排除。

6 小结

随着肿瘤调强放射治疗计划实施数量的增加，医用直线加速器MLC 系统的运行更加频繁，故障率也随之升高。为保证临床工作正常开展，工程师不仅应熟练掌握设备工作原理和检修流程，还应擅于使用排除法逐步分析马达、T-nut、弹簧小球、丝杆、软电位器等可疑故障部件。同时，MLC 叶片故障还与机房的温度、湿度、灰尘密切相关。机房温度应控制在22 ℃左右，应持续使用除湿机控制湿度，送风系统应加装防尘过滤网。另外，工程师日常工作中要擅于归纳总结直线加速器MLC 系统的故障实例，并注重对MLC 系统的维护保养，每月进行1 次内部保养，以降低故障发生率。