Synergy 醫用直線加速器故障分析與處理

陳海燕

（新疆克州人民醫院，新疆克州 845350）

0 引言

隨著社會發展和醫療技術的進步，臨床上治療惡性腫瘤疾病的精準放射治療技術已經趨于成熟，而放療技術和放開設備住院更新優化，放射治療的臨床效果亦取得了質量上的飛躍，醫科達Synergy 醫用直線加速器主要應用于放射治療，加速器的故障主要有電源的供給、機械運動、軟件控制、電路控制、真空水冷等。醫科達Synergy 直線加速器是一種非常復雜大型醫療設備，可以對患者進行精準治療，在消滅腫瘤細胞同時需要很大程度的保護正常組織以及醫科設備[1]。這就要求維修人員具備較高維修經驗和專項技術，以便在出現故障時快速判斷故障并進行及時維修，縮短停機時間，保障治療的及時、安全及準確。

1 醫用直線加速器7 種常見故障

1.1 故障1

（1）故障表現。設備出現中斷出束，機器的多葉光柵光電和報連鎖部分缺失，多葉光柵無法指定相關指令，無法正常移動。

（2）分析故障及維修對策。查看電路圖，分析可知加速器內置多葉光柵，由于小機頭的光柵葉片工作原理是因為加速器得到相關的治療指令，然后將其傳輸到光柵電機，然后電機驅動刀片移動。攝像頭捕捉葉片反射點的圖像，然后通過多路輸入輸出到電路板，最終實現光束維護，一旦光束中斷需立即停止治療，進入機房觀察[2]。檢查后發現，是葉片的反射鏡造成局部位置反射光不足的現象。檢查加速器的結構，反射器可能位于多設備內部。可以拆卸小頭和反射器支架、楔形板、相機、燈泡和其他設備。然后拆下反射器，用濕紙巾擦拭分光器，重新安裝新的反射器。最后，調整相機的分束器，優化多葉光柵葉片。校準完成后，油門正常工作，設備可以恢復正常。

1.2 故障2

（1）故障表現。設備的噪聲變大，機架逆時針旋轉過程中發生的聲音和順時針旋轉聲影不同。

（2）故障分析及維修處理。結合相關文獻以及翻閱廠家的電路圖，得出在機器運動時，按照使用的開關，轉動手控盒的指輪，再發出運動命令機架控制。機架控制主要由運動速度以及運動使能組合而成，運動速度信號傳送到電動機的驅動電機、驅動板，再由運動使能信號傳輸到電動機剎車，電動機剎車通電停止后發現剎車動作，電動機可以正常旋轉[3]。先后順時針和逆時針旋轉機架，機架正常轉動后，依舊可能出現2 次機架旋轉的聲音不一樣的問題，多數情況下是因為在手控盒和驅動電機為正常但皮帶松動以及剎車離合器不靈敏引發的[4]。需要在放射治療師陪同下將治療床上升到合適的高度，再依次從順時針逆時針旋轉機架、進入內部維修機房。過后觀察機架的運動狀態，發現右側電機軸存在輕微異常的現象，可以檢查右邊左邊皮帶是否一致，再調整電機的位置，讓左右兩邊的皮帶松緊一致，并保證機架在旋轉后皮帶不會出現錯位，最后故障修復。

1.3 故障3

（1）故障表現。治療床出現無法動作，為iI159Height Control故障。

（2）故障分析及維修處理。結合維修經驗以及文獻可知，治療床的使用次數較為頻繁，其中包括前后、左右、下上、等中心旋轉等運動方向。而電機轉動和位置電位器跟著運動發生機械破損，容易導致治療床出現運動障礙。通常治療床出現不能運動的現象，需要在第一時間檢查治療床的升降高度的Coarse、Fine、Check 三個電位器以及上下關門制動閘是否在正常狀態[5]。再檢查電機供電，測出電壓為79.5 Vda、在正常范圍內。如果電機電阻為0.7 MΩ 則視為異常，將其降低至25 Ω 上電為正常。考慮到人身安全需拆卸電機再進行檢查，如果出現磨碎則需要更換碳刷，測試電機阻值，在20 Ω 左右為正常的數值。最后上電治療床恢復正常運轉，故障修復成功。

1.4 故障4

（1）故障表現。設備在正常的開機治療中突然報出Touchguard、MM Con C 兩種聯鎖，治療過程中被迫中斷。

（2）故障分析和維修處理。結合維修經驗以及文獻資料得出，出現Touchguard 是因為觸碰了保護聯鎖，而MM Con C 這位繼電器出現了故障聯鎖，一旦兩種聯鎖同時發生，可以初步判斷為相同的故障所致。可以通過檢測小機頭觸碰保護開關以及平板觸碰到保護開關后均顯示為正常。再分析兩個聯鎖電路圖，結合圖紙，使用多用表檢查電路的相關開路以及短路狀況，可以發現，原本連接在PL22E 和PL16A 的之間的電阻出現無窮大，即當前為斷路狀態，排除了故障后再縮小范圍，可以得出僅出現一小段短路為短路現象，即為PL10 以及SK16A 為無法接通的情況，這種故障可以判定為TS3-2 和TS2-2 導致的[6]。結果核實研究后，Touchguard 為觸碰保護聯鎖，MM Con C 為繼電器聯鎖以及iVewGT 具有聯系性，而iVewGT 系統又包括采集成像系統、機械運動系統、軟件控制系統等組合。一旦機械運動系統的出現損傷故障便會觸發保護聯鎖。檢修iVewGT 系統以及平板電源各個器件的狀態，可以檢查出平板的指示燈不亮，同時電源無法供給，需要及時更換iVewGT 平板電源，設備故障修復完成。

1.5 故障5

（1）故障表現。在治療過程中，機架的旋轉出現鎢門自動開大，且無報錯和聯鎖。

（2）故障分析及維修處理。調用到維修模式，經過實驗觀察得出，當X1 和X2≥10 時，框架每轉一圈鎢門可以出現兩次鎢門開大情況，Y1 和Y2 也會相應地打開[7]。X1 和X2 開到20，當X1 和X2 高于5 時，鎢門的位置沒有自動變化，懷疑是由于公共器件的斷路電壓異常變化導致的。查閱圖紙后，X2 位置電位器RV8、RV7 及10V 電壓在機器轉動時正常，同時中間抽頭電壓正常。嘗試更換MLCControl 仍然無法解決問題，再嘗試更換扁平電纜PL26A-SK 和PL25E-SK 并檢查插件是否仍然出現故障。重新觀察故障原因，旋轉時無論X1、X2 的大小和X2 的值如何，數值總會有輕微的抖動變化，但故障出現之前其他的鎢柵不是這樣的。考慮到雙軸電位器RV9 在運動中存在缺陷，于是更換了PV9，故障得到解決。

1.6 故障6

（1）故障表現。在使用中加速器大機架轉動到90°附近設備報GTO O/L 連鎖，出現出束中斷。

（2）故障分析及處理。故障位置在大機架角90°左右，推測與機架的角度相關，可以由簡到繁雜的思路尋找原因。

機架內部電纜出現了問題，先檢查高壓線纜與纖維通信線纜，未出現松動情況則進行下一步思路[8]。探測高壓銅芯線對于屏蔽線的電阻，顯示為無窮大，則排除癲癇存在對于地打火痕跡與高壓銅芯線和屏蔽線已經導通，如有以上情況，則表示電纜出現短路問題。

翻閱相關資料，從閘流管角度考慮，參考閘流管工作原理顯示出，給予閘流管G2 觸電3 us 與+900 V 的電壓后，擊穿閘流管。陰極到G1 觸點放點通陽極，按照陽極電流的大小和陰極質量進行判斷。若出現沒有高壓流入閘流管的情況，耐沖變壓器在放大出現高壓未能加在PFN 上，表現出通過其他的環節釋放出，沒有通過閘流管，則可以證明閘流管為正常。

再對反峰二極管進行檢測，使用搖表檢測，通過加速器小劑量出束判斷有誤故障問題。出束時間不宜過長，否則會損壞到設備。如果反峰二極管無異常，再考慮到充電變壓器故障。電阻拆卸后檢查，如果出現兩級地導通則表示外殼被擊穿、出現了破壞，這時可以換掉電阻，開機后故障解除。

1.7 故障7

（1）故障表現。在開機后屏幕的任務欄中顯示“water temp singal supplies”的聯鎖報警情況。

（2）故障檢測和維修。直線加速器在使用過程中其諸多部件會出現高熱反應，如加速管、脈沖微波功率源等。這類部件在機器運行中產生一種發熱反應，出現溫度過高的現象，影響設備的常規運轉[9]。這類故障的解決要以散熱冷卻為主，在醫科達synergy 直線加速器的散熱上多使用雙極冷卻系統，一級為內置去離子水自循環系統與油循環系統，二級則是外循環水冷系統展開冷卻。一旦溫度過高則會導致信號的中斷，可以推測故障部位出現在抽水三相電機故障。分析后認為可能是在安裝加速器電源的三相調整時出現了錯誤，于是對三相電機進行調整，如果故障仍然存在再轉換思路。將故障轉換在水冷機問題上，對冷水機進行檢查，如果出現風扇空壓機故障且水溫呈現持續性增高，可以推測為水冷機缺乏維修、導致水溫過高，將水冷機手動調整檔位并未強行關閉，等待1 h 后再開機，如果溫度依然無法下降，則再考慮三相電的相位順序和水泵電機。最后再檢查水冷機，如果出現損壞則需要重新更換后啟動，故障解除。

2 重視對直線加速器的養護和檢查

設備的的可靠維護直接影響到醫院的診斷效率和患者安全，注重對于設備的日常維護有利于保障設備的長期穩定運行，減低工作中的意外故障風險事件發生率。技術人員除了定期對設備進行檢查，對于電纜終端等工具也需要進行嚴格檢查。醫科達直線加速器具有復雜內部構架和緊密的構件，正常轉運也會造成裝置被磨損，比較容易出現故障的位置有驅動式葉片、絲桿等，在反復的磨損下電位器敏銳能力下降，數量測量精準性也隨之下降。據調查，日常的養護缺乏所造成的故障高達70%以上，因此工作人員必須認知到儀器維修和日常保養的重要性，在故障發生前要重視日常儀器保養，從根本上預防細微的故障隱患，從而提升醫療水平。

3 結論

綜上所述，醫科達Synergy 中的直線加速器由多種復雜的部件組合而成，是當前治療腫瘤的主流放射設備之一，這種加速器的運動結構繁雜，且部件的運動十分頻繁，因此出現故障的概率較高。作為院內的一線工作人員，維修工程師應透徹理解設備的工作原理及流程，樹立起較強的儀器保養意識，做到自覺定時保養和維修、定期清潔，添加潤滑油，調整零件，減少故障率等。在維修的同時，還要力爭做全面排出故障，以免在后期的使用中出現不必要的麻煩，從而大大縮減停機時間，保障腫瘤病人的放射治療安全。