Clinac 23EX醫(yī)用直線加速器多葉光柵故障維修案例

于金科，孫波

煙臺(tái)毓璜頂醫(yī)院 醫(yī)學(xué)工程處，山東 煙臺(tái) 264000

Clinac 23EX醫(yī)用直線加速器多葉光柵故障維修案例

于金科，孫波

煙臺(tái)毓璜頂醫(yī)院 醫(yī)學(xué)工程處，山東 煙臺(tái) 264000

在醫(yī)用直線加速器的臨床使用過程中，多葉光柵是最容易出故障的部分。本文總結(jié)我院Varian Clinac 23EX運(yùn)行過程中出現(xiàn)的MLC故障，詳細(xì)分析了故障原因，重點(diǎn)介紹了排除故障的過程，供相關(guān)人員參考。

醫(yī)用直線加速器；多葉光柵；醫(yī)療設(shè)備維修

引言

多葉光柵（Multi-Leaf Collimator，MLC）是實(shí)現(xiàn)調(diào)強(qiáng)適形放療（Intensity Modulated Radiation Therapy，IMRT）技術(shù)的重要設(shè)備之一，它能規(guī)范射線束輪廓，使其與患者腫瘤形狀相接近，從而很大程度上使得靶區(qū)和鄰近危及器官的劑量分布得到改善，達(dá)到最大限度殺死腫瘤細(xì)胞而最小程度影響正常組織的目的[1-2]。

我院于2002年引進(jìn)瓦里安公司生產(chǎn)的CLINAC 23EX醫(yī)用直線加速器，該機(jī)配備60對(duì)葉片多葉光柵，日均運(yùn)行14 h以上，患者多為調(diào)強(qiáng)放療，MLC運(yùn)行壓力大，故障率高，現(xiàn)總結(jié)近幾年來在放射治療過程中出現(xiàn)的MLC故障及排除方法。

1 故障一：絲桿、NUT、馬達(dá)故障

1.1 故障現(xiàn)象

患者治療過程中，頻繁出現(xiàn)MLC聯(lián)鎖，如Leaf A22 Not Enough Range Error；Leaf B21 Stalled Or Not At Planned Position等，查看故障原因發(fā)現(xiàn)為某一葉片運(yùn)動(dòng)速度明顯慢于其他葉片，或者該葉片直接卡住不動(dòng)，MLC自檢過程中也會(huì)報(bào)出該葉片故障。

1.2 故障分析及排除方法

MLC葉片的移動(dòng)是由該葉片所對(duì)應(yīng)的馬達(dá)驅(qū)動(dòng)絲桿旋轉(zhuǎn)，通過Nut牽引葉片運(yùn)動(dòng)。而MLC出現(xiàn)某一葉片移動(dòng)速度慢或者不能移動(dòng)，則應(yīng)首先檢查馬達(dá)、絲桿或者Nut是否存在故障。

將Gantry轉(zhuǎn)到180°位置，拆下加速器小機(jī)頭機(jī)殼，取下故障葉片所對(duì)應(yīng)的馬達(dá)，首先手動(dòng)旋轉(zhuǎn)馬達(dá)，看是否旋轉(zhuǎn)順暢，如果沒有明顯卡頓，可將馬達(dá)插頭插入Service Panel PCB上的J1接口，撥動(dòng)S5開關(guān)驅(qū)動(dòng)馬達(dá)，觀察DS3顯示燈，該顯示燈亮的越少越好，如果燈亮得多，說明電流偏大，需更換馬達(dá)[3]；如果馬達(dá)正常則繼續(xù)取出該葉片絲桿和Nut，首先看是否有污垢影響絲桿與Nut運(yùn)行，然后看絲桿是否有磨損，絲桿與Nut之間是否存在明顯故障，若存在故障，則及時(shí)清潔或更換。

2 故障二：Softpot及球形Wiper故障

2.1 故障現(xiàn)象

設(shè)備運(yùn)行過程中出現(xiàn)MLC連鎖，報(bào)錯(cuò)B25 Second Feedback I/L.

2.2 故障分析及排除方法

每個(gè)MLC葉片背面都插有一個(gè)球形Wiper，葉片運(yùn)動(dòng)的過程中帶動(dòng)Wiper在Softpot軟電位器上滑動(dòng)，軟電位器記錄Wiper滑動(dòng)的位置，以此來確認(rèn)葉片是否精確到位。出現(xiàn)問題的原因可能有Softpot軟電位器故障、球形Wiper磨損嚴(yán)重或者彈簧彈性不足，不能很好地在軟電位器上滑動(dòng)，導(dǎo)致軟電位器上不能讀到該葉片準(zhǔn)確的位置信息。這種情況下，首先，用無(wú)水酒精清潔軟電位器和球形Wiper，如果故障仍然存在，則更換球形Wiper，若故障依然存在則懷疑是軟電位器故障。

3 故障三：MLC Power Distribution PCB故障

3.1 故障現(xiàn)象

治療過程中出現(xiàn)MLC聯(lián)鎖，4DTC觀察MLC射野形狀，發(fā)現(xiàn)B面有大量葉片沒有到達(dá)計(jì)劃射野要求的位置。

3.2 故障分析及排除方法

B面有大量葉片沒有到位，排除單個(gè)馬達(dá)故障，且故障葉片沒有奇偶數(shù)規(guī)律，排除Softpot和Wiper故障，打開機(jī)頭，檢測(cè)MLC Power Distribution PCB，萬(wàn)用表測(cè)量TP5監(jiān)測(cè)點(diǎn)+5 V電壓為+5.25 V，測(cè)量B面Second Feedback PCB TP1電壓為+4.5 V（該電壓值要求≥+4.95 V），查找手冊(cè)發(fā)現(xiàn)，MLC電源將輸入110 V交流電轉(zhuǎn)變?yōu)?5 V，10 A；+15 V，15 A；+15 V，3 A；-15 V，3 A輸出，再通過MLC Power Distribution PCB J1接口給A面PCBs供電，J2接口給B面PCBs供電，J4接口給風(fēng)扇、Service Panel PCB供電[4]。 查看MLC Power Distribution PCB，發(fā)現(xiàn)J2插頭沒有插緊，將J2插頭重新緊固后，測(cè)量TP1電壓為+5.2 V左右，故障消除。

4 故障四Second Feedback PCB故障

4.1 故障現(xiàn)象

在治療病人過程中，出現(xiàn)MLC連鎖，打開Hyper Terminal Files超級(jí)終端文件，提示A42 Second Feedback I/L，將MLC重新自檢能通過，但短暫使用后又會(huì)出現(xiàn)該故障。

4.2 故障分析及排除方法

將Gantry轉(zhuǎn)到180°位置，首先對(duì)A42葉片馬達(dá)、Nut以及絲桿進(jìn)行清潔并確認(rèn)是否存在故障，清潔排除后重新安裝測(cè)試，故障依然存在；然后考慮MLC的控制電路，Motor Driver PCB通過光纖從MLC Controller接收信號(hào)，驅(qū)動(dòng)各葉片馬達(dá)，對(duì)步進(jìn)馬達(dá)移動(dòng)位置進(jìn)行監(jiān)控并提供剎車信號(hào)[5]，更換Motor Driver PCB后，故障依然存在，考慮Second Feedback PCB，將A/B兩面的Second Feedback PCB對(duì)調(diào)，自檢開機(jī)測(cè)試，發(fā)現(xiàn)Hyper Terminal Files超級(jí)終端文件提示B42 Second Feedback I/L，故障報(bào)錯(cuò)跟隨Second Feedback PCB對(duì)調(diào)，因此確認(rèn)原A面Second Feedback PCB故障，更換后故障消除。

5 故障五：Motor Interconnect PCB故障

5.1 故障現(xiàn)象

在治療病號(hào)過程中，A58葉片不動(dòng)，依次查看馬達(dá)、絲桿、Nut均無(wú)故障，將MLC Service Panel PCB手動(dòng)選擇到A side位置，選擇58號(hào)葉片，手動(dòng)控制A58，仍然無(wú)運(yùn)動(dòng)。

5.2 故障分析及排除方法

A58葉片無(wú)動(dòng)作，而馬達(dá)、絲桿和Nut沒有故障，懷疑Motor Interconnect PCB以及扁平電纜故障。馬達(dá)通過6針插孔與Motor Interconnect PCB相連，故測(cè)試Motor Interconnect PCB上的A58的6針插頭分別對(duì)地電壓，其中1針為10.9 V，且不穩(wěn)定，測(cè)試其他正常葉片的1針電壓穩(wěn)定在14.09 V左右，故懷疑Motor Interconnect PCB扁平電纜中的A58-1線連接故障，查看電路圖（見圖1），從A58-1飛線接Motor Driver PCB的J61-60，故障消除，A58正常運(yùn)動(dòng)。

圖1 馬達(dá)電路板電路圖

6 結(jié)論

在MLC運(yùn)行過程中，為了使葉片進(jìn)出更順暢，往往在絲桿和葉片的軌道上抹上潤(rùn)滑油，而該潤(rùn)滑油在長(zhǎng)期的運(yùn)動(dòng)過程中會(huì)溢出到葉片內(nèi)側(cè)，吸附灰塵，使兩葉片間的粘連摩擦力加大，加重馬達(dá)、絲桿和Nut的負(fù)擔(dān)，造成損壞。因此，在日常的MLC保養(yǎng)過程中，對(duì)于各運(yùn)動(dòng)部件，一定要加適量的潤(rùn)滑油，要注意到過多的潤(rùn)滑油對(duì)葉片運(yùn)動(dòng)的反作用；另外，如果出現(xiàn)某一葉片馬達(dá)、絲桿或者Nut故障，則應(yīng)將該葉片及相鄰兩葉片取出，用無(wú)水酒精清潔干凈，避免再次損壞。

另外，MLC日常保養(yǎng)完成后，可以通過Hyper Terminal Files超級(jí)終端文件鍵入“diagLeafPWMTestMlc”測(cè)試命令，MLC會(huì)分別在葉片Park位置，距離中心3/4位置，距離中心1/2位置和距離中心1/4位置記錄每個(gè)驅(qū)動(dòng)馬達(dá)的PWM值，正常情況下，該P(yáng)WM值Full Leaves應(yīng)≤14%，Half Leaves應(yīng)≤22%，如果出現(xiàn)PWM值＞臨界值的葉片，應(yīng)該將該葉片取出重新清潔或者更換Nut[6]。

最后，由于A、B兩面很多電路板是可以對(duì)調(diào)互換的，所以在MLC故障的檢測(cè)排除過程中，可以將電路板對(duì)調(diào)，查看故障是否跟隨，以此判斷故障原因。

[1] 顧本廣.醫(yī)用直線加速器[M].北京:科學(xué)出版社,2003.

[2] 胡逸民.腫瘤放射物理學(xué)[M].北京:原子能出版社,1999.

[3] 陳曉,劉旭紅,李文輝.瓦里安Clinac iX直線加速器MLC葉片的保養(yǎng)和檢修[J].醫(yī)療裝備,2014,27(11):81-82.

[4] 柯祺,黃少福,黃彬.瓦里安23EX直線加速器FLOW聯(lián)鎖故障分析與維修[J].中國(guó)醫(yī)藥指南,2013,(20):786-787.

[5] 譚飛.醫(yī)用直線加速器VARIAN 23EX FLOW聯(lián)鎖故障分析與處理[J].醫(yī)療裝備,2013,(10):48-49.

[6] 查玉華,李巍,荊斌,等.MLC-120多葉準(zhǔn)直器清潔保養(yǎng)前后馬達(dá)電流對(duì)比[J].中國(guó)醫(yī)學(xué)裝備,2012,9(10):39-40.

Troubleshooting of Clinac 23EX MLC Failures

YU Jin-ke,SUN Bo
Department of Medical Engineering,Yantai Yuhuangding Hospital,Yantai Shandong 264000,China

TL53

B

10.3969/j.issn.1674-1633.2016.11.053

1674-1633(2016)11-0170-02

2016-08-16

作者郵箱：13688661691@163.com