MicroSelectron-HDR后裝機故障分析與維修

邵 健 徐賢叁

目前，后裝治療機是近距離放射治療的主流設備，其作用是將放射源準確、安全及定時地放置到人體病變部位，具有放置位置準確、距病體組織近等優點，在婦科、直腸及鼻咽等惡性腫瘤治療中效果顯著[1-4]。MicroSelectron-HDR(荷蘭核通公司)后裝治療機是高劑量率后裝系統，采用高活性放射性192Ir做為放射源，已在多地放射治療部門投入安裝并使用[5]。通過對常見故障進行分析，在緊急狀況下有助于做出快速和準確的應對，同時可以制定合適的維護保養計劃，進一步提高機器的穩定性和可靠性。

1 故障案例一

(1)故障現象。開機自檢時在“Indexer Treatment Unit”項目中報錯，無法正常登入治療軟件。查看具體報錯信息，提示特殊測試通道19、20自檢未通過。

(2)故障分析與處理。根據聯鎖提示，原因可能為通道檢測線路故障，分析引導盤(Indexer)結構及其工作原理見圖1。步進電機(Indexer stepper motor)帶動換路導管(channel selection tube)與光纖(fiber optic)轉動，選擇相應治療通道，治療時在該通道內插入前導管，準確將源導出。

圖1 Indexer內部結構

如圖1所示，A處為發光二極管發射光線，如虛線箭頭所指，光線經過光纖傳輸到B處射出，再穿過治療通道內的透光小孔，經過A背后的圓錐形鏡子反射到C處的光敏二極管，將光信號轉化為電信號。當前導管插入治療通道時，通道內的透光小孔被堵住。正常情況下，無前導管插入，因此光路通透，光敏二極管能一直接收到光線，從而有電信號輸出。由2個二極管組成一對二極管檢測對(opto-pair)，該檢測結構在機器中有多處用到。

開機自檢時，19、20通道為特殊測試通道，通道內無前導管遮擋，但光敏二極管卻無電信號輸出，因此系統報錯。拆開Indexer，查看通道內的透光孔，附近有黑色塵埃，但透光小孔依然通透，無其他異物遮擋。清潔后嘗試自檢，故障報錯依舊。因此，推測為二極管或光纖老化，導致光線過于模糊而無法檢測。由于發光二極管發出的是紅外光，現場無法確定其發光強度，因此先測試光纖情況。在光纖一端用手電照射后觀察光線強度，發現透出光線比較暗淡模糊，可以判斷光纖老化嚴重，由于此前設備工作均正常，由此推測此時光線亮度處于臨界值，將光纖頭拆下檢查發現，光纖靠近通道一端有許多黑色灰塵。用干紗布小心清潔后裝回，再用手電測試，發現透出的光線亮度有明顯提升。嘗試重新自檢，機器工作正常，故障排除。

2 故障案例二

(1)故障現象。治療過程中切換治療計劃時報錯，使用人員未保存報錯信息，直接重啟治療軟件。啟動后自檢未通過，提示“Emergency stop circuit is active”，即緊急制動被激活，緊急制動狀態亮紅燈(正常為藍色)。

(2)故障分析與處理。轉動reset鑰匙進行復位，緊急制動狀態消除1 s后，再次激活伴隨著報警聲，并跳出新報錯框，報錯信息為“The treatment unit detected an error after retracting the source”，提示收源過程中發生錯誤。根據提示，先確認放射源是否回到安全源罐(safe)內，查看控制臺的源狀態燈“in safe”燈已亮起，再查看劑量檢測儀未報警，只有安全源罐附近劑量略高(2～3 μSv/h)，由此可確定放射源已回到安全源罐內；然后查看控制臺、機房墻上及機器機頭上3處急停開關，均為抬起未被拍下狀態，測量緊急制動回路的24 V電壓為正常，確定緊急開關未被激活，因此可以確定為治療軟件檢測到錯誤，導致強制激活緊急制動。

查看報錯信息為“After retraction of the source the wire-in switch is actuated and the reference opto-pair is still obscured”，即“源收到位并壓住到位開關后，通道中光敏二極管仍被遮蔽”，系統檢測到源到位開關K1(wire-in switch)已激活，但通道中光敏二極管未檢測到光信號。放射源牽引結構見圖2，檢查K1及真源輪狀態，發現放射源牽引鋼絲已收到底，且限位桿已緊緊壓住K1開關，兩個二極管組成的檢測對(opto-pair)之間隔著金屬片v-block，通過v-block中間直徑1～2 mm小孔透光，v-block會隨著放射源的通過而被頂起，隨著放射源的收回而回位。拆下光敏二極管，看到v-block處于被頂起位置，但未正常回位，導致透光小孔也被抬高且被遮住。嘗試輕輕觸碰v-block，立刻落下回位。再復位時，報錯消除，機器正常。因此，懷疑v-block處有積灰，用空注射器針筒朝v-block吹氣清灰，之后該報錯未再出現，故障排除。

圖2 放射源牽引結構

3 小結

MicroSelectron-HDR后裝機具有較高的精密度和穩定性，廠商通常建議二極管、光纖使用2年左右更換新部件，但實際應用中通常能用到3～4年甚至更長久。此外，設備通常每3個月更換一次放射源，因此選擇在換放射源之前，即在放射源活度最低的時候進行維護保養工作，可有效減少維修人員受到的輻射，同時，按季度保養也可有效減少設備故障發生率，延長部件的使用壽命。