直線加速器常見故障分析

侯吉祥 李全福 賈永強(qiáng)

摘?要：直線加速器是醫(yī)療臨床中極為常用的一種醫(yī)療設(shè)備，主要應(yīng)用于腫瘤患者放射治療中。但經(jīng)過(guò)多年臨床應(yīng)用發(fā)現(xiàn)，該類醫(yī)療器械與其他相比出現(xiàn)故障率相對(duì)較高。為了保證放射治療效果，應(yīng)定期對(duì)直線加速器出現(xiàn)的故障現(xiàn)象以及原因進(jìn)行分析，并及時(shí)進(jìn)行維修，延長(zhǎng)直線加速器的使用壽命。為此，本文對(duì)直線加速器日常應(yīng)用中的常見故障進(jìn)行總結(jié)分析，僅供同行參考。

關(guān)鍵詞：直線加速器;故障分析

一、直線加速器的基本工作情況

使用加速器的中高能X線與電子射線診治腫瘤病人為現(xiàn)階段外部照射治療的一大重要方法。由于技術(shù)與性能的持續(xù)改進(jìn)，直線加速器可以盡量將照射劑量呈現(xiàn)至腫瘤的靶區(qū)中，徹底清除腫瘤組織，同時(shí)讓附近的正常細(xì)胞與臟器獲得最大程度的維護(hù)。直線加速器屬于高精密設(shè)施中的一類，包括治療床、輻射頭、控制臺(tái)等部件[1]。從直線加速器組成結(jié)構(gòu)來(lái)看，結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜，極易出現(xiàn)多種故障，而治療期間若發(fā)生故障將嚴(yán)重降低患者的治療質(zhì)量。

目前，國(guó)內(nèi)的電子直線加速器普遍使用的是微波電場(chǎng)裝置。直線加速器被加速可以獲得高額能量。如果高額能量電子被加速器直接引出，產(chǎn)生出電子線，可用作加速器治療，當(dāng)重金屬靶生成X線，可治療疾病。直線電子加速器采用全覆蓋機(jī)架，能形成兩個(gè)高檔X線和多檔電子線，結(jié)構(gòu)相對(duì)復(fù)雜，出現(xiàn)故障率相對(duì)較高[2]。

經(jīng)過(guò)多年總結(jié)，常見問(wèn)題首先表現(xiàn)為故障主要為機(jī)械故障，然后為電源故障，而此類故障也屬于加速器在運(yùn)轉(zhuǎn)過(guò)程中經(jīng)常出現(xiàn)的一種故障[3]。

二、直線加速器常見故障及處理

（一）開機(jī)聯(lián)鎖等故障

1.故障現(xiàn)象

在設(shè)施進(jìn)入到診治狀態(tài)的情況下，系統(tǒng)開始出現(xiàn)reference reflector not found字樣，同時(shí)診治也不再進(jìn)行，將大機(jī)架與小機(jī)頭轉(zhuǎn)至部分隨機(jī)領(lǐng)域，發(fā)現(xiàn)對(duì)設(shè)施的正常運(yùn)轉(zhuǎn)不會(huì)產(chǎn)生影響。

2.故障分析

按照英文字的提醒，能夠了解到故障是無(wú)法發(fā)現(xiàn)借鑒反光點(diǎn)。在搜索有關(guān)資料后發(fā)現(xiàn)，直線加速器準(zhǔn)直器中安放了80對(duì)多葉光柵葉片。其變動(dòng)是通過(guò)光學(xué)作用來(lái)實(shí)現(xiàn)葉片的精準(zhǔn)定位的，是科學(xué)診治射野生成與檢驗(yàn)放射區(qū)的主要架構(gòu)，光學(xué)作用帶來(lái)的光學(xué)傳遞至每對(duì)葉片中的反光點(diǎn)并反射到別的區(qū)域，比如分光器，經(jīng)過(guò)該儀器的光線在鏡頭前的鏡片反射至鏡頭中[4]。鏡頭將圖像傳遞至加速器的管理柜，管理平臺(tái)就可精準(zhǔn)地界定所有多葉光柵葉片的所在點(diǎn)。在該光路傳遞環(huán)節(jié)中，每個(gè)節(jié)點(diǎn)出現(xiàn)故障，均可讓鏡頭傳遞核心機(jī)制的資料和預(yù)設(shè)資料無(wú)法正常配對(duì)，使系統(tǒng)出現(xiàn)失誤[5]。

3.故障處理

（1）從加速器平臺(tái)進(jìn)入服務(wù)模式，密切留意4個(gè)借鑒反光點(diǎn)的具體狀況，能得出其強(qiáng)度是正常的結(jié)論。（2）初步認(rèn)為是由于傳遞光路反光鏡中塵土的影響，讓光線反射被阻隔而帶來(lái)了問(wèn)題，拆下予以擦拭后，故障還是存在。（3）回到開始狀態(tài)，大機(jī)架轉(zhuǎn)動(dòng)相應(yīng)的角度后設(shè)施能夠如同往常那樣運(yùn)行，鑒于大機(jī)架在轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，同軸電纜會(huì)因其應(yīng)用次數(shù)多變得更松或更緊，電纜保護(hù)膜具有一定的損壞而造成故障。出于安全考慮，需要換新的電纜，然而故障還是沒有排除[6]。（4）在機(jī)房中以遙控箱任意改變大機(jī)架與小機(jī)頭的角度，且利用十字線薄膜翻閱所有部件有無(wú)由于角度變化而出現(xiàn)異常，然而卻沒有發(fā)現(xiàn)問(wèn)題。認(rèn)真觀察實(shí)驗(yàn)室顯示屏中的第3個(gè)借鑒反光點(diǎn)圖在大機(jī)架角度變更時(shí)的狀況，變小持續(xù)至多葉光柵平臺(tái)產(chǎn)生聯(lián)鎖。由此判斷可能是其中的配件不緊造成的，然而在利用十字線薄膜觀察時(shí)卻沒有任何異常，故障的形成始終比較模糊[7]。（5）接著去探尋其他方面的影響要素，突然了解到大機(jī)架中掉下了一個(gè)較小的直角形鐵片，認(rèn)真觀察、研究、比較發(fā)現(xiàn)其和加速器鐵質(zhì)穩(wěn)定零件相近，初次判斷為大機(jī)頭中的配件掉落。將大機(jī)架轉(zhuǎn)動(dòng)至平角，拆掉外框、動(dòng)態(tài)楔形板與所有的反光鏡。檢測(cè)所有的反光鏡外部有無(wú)缺陷，發(fā)現(xiàn)6號(hào)半透明鏡片有殘缺，殘缺部分便是先前掉落的直角形鐵片。這樣，我們就發(fā)現(xiàn)了故障出現(xiàn)的理由，也就是殘缺的鏡片由于大機(jī)架與小機(jī)頭在變更角度時(shí)可能會(huì)在某種程度上阻擋光的通過(guò)，讓其無(wú)法正常照射，使設(shè)施出現(xiàn)了故障。再次設(shè)置新的鏡片，故障就被解決掉了，設(shè)施能夠正常運(yùn)轉(zhuǎn)下去。

（二）治療報(bào)錯(cuò)等故障

1.故障現(xiàn)象

設(shè)施正常啟動(dòng)，進(jìn)入至治療形態(tài)，按結(jié)束按鈕，設(shè)施形態(tài)欄提醒存在HT CON K問(wèn)題，治療無(wú)法正常下去。

2.故障分析

不再維持治療形態(tài)，開始使用維修形態(tài)并重新結(jié)束，發(fā)現(xiàn)CON K的數(shù)字從零成了一，CON J與CON D維持之前的結(jié)果零。在搜索有關(guān)信息后能夠了解到，通常，在按下加速器結(jié)束按鈕后，CON J、CON K與CON D在各種聯(lián)鎖檢測(cè)后會(huì)相互聚集，也就是CON J與CON D是聚合的。當(dāng)前發(fā)現(xiàn)CON K其實(shí)是存在聚合的，然而CON J沒有聚合導(dǎo)致CON D也沒有聚合，無(wú)法利用高壓來(lái)影響它們。根據(jù)contactor（繼電器）系統(tǒng)電路圖，發(fā)現(xiàn)CON J聚合應(yīng)當(dāng)利用合作繼電器聚合來(lái)實(shí)現(xiàn)[8]。

3.故障處理

結(jié)合故障現(xiàn)象發(fā)現(xiàn)，故障原因基本包括：

（1）DIE電路板故障;（2）ROC電源故障;（3）IRC電路板故障。翻閱有關(guān)信息能夠了解到第一種原因是將模擬信號(hào)轉(zhuǎn)變成電腦可以判斷的0與1的數(shù)字信號(hào)。因此，檢測(cè)DIE電路板的每個(gè)細(xì)節(jié)，僅應(yīng)將CON K的13腳和14腳相接就行。如其結(jié)果是零，那么代表DIE電路板異常，如果是1就說(shuō)明沒有故障。將其予以短接，就能了解到CON K的結(jié)果是1，能夠明確DIE電路板無(wú)異常，不是由原因（1）造成的。

結(jié)合有關(guān)經(jīng)驗(yàn)，醫(yī)科達(dá)加速器的相關(guān)電路板包括A、B板，然而其功能一致，能夠互換而規(guī)避相關(guān)問(wèn)題或讓問(wèn)題轉(zhuǎn)移而降低問(wèn)題出現(xiàn)的幾率，目的在于助力于維修師傅排除故障[9]，如MTU電路板等。經(jīng)過(guò)網(wǎng)絡(luò)搜索后發(fā)現(xiàn)，設(shè)施管理箱中的電路板基本來(lái)說(shuō)均有A、B板之分，ROC電路板則有A、B電路板之分。所以分別將ROC-HTA、ROC-HTB電路板，ROC-RHA、ROC-RHB電路板及ROC-ICA、ROC-ICB電路板三組電路板進(jìn)行交換后，重新開機(jī)結(jié)束，故障還沒有去除，就能了解到不是由于原因（2）造成的。

對(duì)IRC電路板的功能有所了解后，明白其A、B板也能互換，所以，將該電路板內(nèi)的74區(qū)IRC-C電路板分別和IRC-A、IRC-B兩塊電路板予以互換，重新開機(jī)確認(rèn)，然而設(shè)施始終難以正常結(jié)束。然后將74區(qū)的IRC-C電路板和14區(qū)的IRC-A電路板交換，開機(jī)結(jié)束，CON K與CON J的結(jié)果均是1，同時(shí)CON D也聚合，設(shè)施可正常運(yùn)行[10]。所以，明確了問(wèn)題是在14區(qū)IRC-A電路板中的繼電器上，重新配置新的繼電器，問(wèn)題得以解決，設(shè)施開始正常運(yùn)轉(zhuǎn)[11]。

三、結(jié)語(yǔ)

直線加速器是聚集各個(gè)課程的、技術(shù)水平高的、較大的醫(yī)療設(shè)施，其故障擁有綜合性與豐富性的屬性，只要有一個(gè)極小的問(wèn)題就會(huì)對(duì)腫瘤診治帶來(lái)不良影響[12]。這對(duì)維修師傅的維修經(jīng)驗(yàn)與能力將帶來(lái)巨大的挑戰(zhàn)，需要維修人員擁有較多的維修經(jīng)驗(yàn)、優(yōu)秀的邏輯思考能力，精準(zhǔn)地把握加速器所有配件與所有系統(tǒng)是如何運(yùn)轉(zhuǎn)的，才可成功地在短時(shí)間內(nèi)處理故障，高效提升設(shè)施的利用率[13]。大大縮短停機(jī)時(shí)間，減少在維修過(guò)程中的人為故障[14]，有效降低科室運(yùn)營(yíng)成本，提高社會(huì)效益。

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作者簡(jiǎn)介：李全福（1975—?），男，漢族，北京昌平人，碩士研究生，主任醫(yī)師，擅長(zhǎng)各種腫瘤綜合治療，尤其在腫瘤姑息治療方面有特別多的研究;賈永強(qiáng)（1977—?），男，漢族，內(nèi)蒙古鄂爾多斯人，大專，中級(jí)，主要擅長(zhǎng)放療技術(shù)方面的研究。

通訊作者：侯吉祥（1982—?），男，漢族，內(nèi)蒙古鄂爾多斯人，本科，高級(jí)工程師，物理師，擅長(zhǎng)放療計(jì)劃設(shè)計(jì)和放療質(zhì)控工作。