山東新華XHA1400 醫用直線加速器常見故障維修

沈希瑞，張玉彬，秦嘉川，崔剛

1 周村區人民醫院（山東淄博 255300）；2 山東新華醫療器械股份有限公司（山東淄博 255086）

隨著醫學技術的不斷發展，醫用直線加速器被廣泛應用于臨床，成為腫瘤患者放射治療的常用設備。周村區人民醫院放療科采購的1 臺山東新華XHA1400 醫用直線加速器投入使用后，總體性能穩定，但在使用過程中也出現了一些故障。本文對該設備使用過程中的常見故障現象及維修過程進行介紹，以供同行參考。

1 機架位置編碼器故障

1.1 故障現象

設備運行過程中，SB3（機架控制模塊）報HWFA（機架雙路位置）聯鎖。

1.2 故障分析

該聯鎖是與機架或治療頭相關的硬件故障。從主界面菜單維修模式中打開SB3 的狀態觀測界面（見圖1）發現，機架治療位置顯示的機架位置編碼器計算位置與參考位置顯示的電位器計算位置偏差3°（正常情況下，兩者偏差不應超過1°），由此可以判斷故障是由機架雙路位置超差引起的機架硬件聯鎖；進一步檢查發現，機架實際位置與參考位置一致，但是與治療位置顯示偏差較大，因此判斷機架位置編碼器出現故障。

圖1 機架治療位置與參考位置顯示

1.3 故障維修

首先，查看機架位置編碼器相關線路的連接正確，未發現松動現象；用萬用表檢測編碼器的+12 V 電源，正常；用手控器轉動機架，使用示波器測量編碼器各腳的輸出信號，發現其中1 條線路無脈沖波形，由此判斷編碼器損壞，更換編碼器后，設備恢復正常，故障排除。

需要注意的是，該設備的機架位置編碼器和電位器在同一個機械支架上，更換編碼器后進行機械支架整體安裝時需首先將機架旋轉至0°，即將電位器調整至中間位置，然后再進行安裝，以避免電位器安裝錯誤所造成的損壞。

2 柵控槍電源故障

2.1 故障現象

患者體位擺放完成，準備進行出束治療時，發現設備無法清除聯鎖進行出束，報INJV（槍高壓）聯鎖。

2.2 故障分析

進入維護維修界面，查看SB2（專用電源模塊）狀態觀測界面發現，設備運行至出束準備狀態后柵控槍電源的高壓采樣為0，槍燈絲電流正常，負偏電壓正常，正柵電壓正常[1]；進入機房觀察柵控槍電源的數顯，槍高壓顯示為0 V，測量槍高壓輸出為0 V（正常情況下槍高壓顯示與槍高壓下發參數基本一致，槍高壓正常使用范圍為8～12 kV）；將設備退出出束準備狀態，用萬用表測量槍燈絲電流和負偏電壓，結果與上位機顯示一致，初步判斷為槍高壓整體電路故障。

2.3 故障維修

在設備空閑狀態下，檢查柵控槍電源硬件的連線，未發現松動現象；將設備運行至出束準備狀態，用萬用表測量專用電源控制箱連接器2JINJC 的6 腳和10 腳（見圖2），發現兩者間有24 V 直流電壓；打開柵控槍電源的上蓋，發現連接器2JINJC 的6 腳與10 腳所控制的高壓輸出信號繼電器未吸合，但此繼電器控制兩端確實有24 V 電壓存在，因此判斷繼電器故障，更換繼電器后，設備可正常出束，故障排除。

圖2 專用電源控制箱連接器2JINJC 接口

3 均整轉盤位置故障

3.1 故障現象

在進行設備的質控檢查時[2]，維護維修界面下，設備進入出束準備模式后報FLAT（均整轉盤位置）聯鎖和PIN（定位銷）聯鎖，且均整轉盤持續處于運動狀態，無法找到X6 能量擋所對應的位置，定位銷不能打入均整轉盤定位孔。

3.2 故障分析

根據故障現象懷疑均整轉盤位置檢測電路故障。在維護維修界面將設備運行至出束準備狀態，觀察上位機界面均整轉盤的位置狀態顯示，發現加速器上位機界面狀態指示燈FLATNO3 和FLATNC3 同時熄滅（正常情況下這兩個指示燈狀態應是相反的），由此判斷均整轉盤位置開關3S12 的電壓信號故障。

3.3 故障維修

在設備空閑狀態下，用萬用表測量機架模塊控制箱內主控板集成塊U32 的10 腳與7 腳（見圖3），發現有3.3 V 直流電壓，測量U32 的8 腳與7 腳的電壓為0 V；手動按下位置開關3S12，再次測量U32 的10 腳與7 腳的電壓為0 V，8 腳與7 腳的電壓仍為0 V，測量U11 的5 腳與6 腳的電壓為0 V，因此初步判斷FLATNO3 信號電路存在故障；斷開主電源柜中運動電源的開關，再次按下位置開關3S12，將萬用表調至通斷模式，測量旋轉機架分線板的連接器3J344 的3 腳和15 腳，發現兩者未導通，由此可判斷位置開關3S12 故障，更換該開關后，聯鎖清除，故障排除。

圖3 機架模塊控制箱內主控板U32 示意圖

4 自動穩頻故障

4.1 故障現象

在進行設備的質控檢查時，發現輸出劑量率偏低，手動調節輸出劑量率可以達到最高值，恢復至自動狀態下，輸出劑量率再次偏低。

4.2 故障分析

連接示波器觀察磁控管電流、反射波和柵控槍電流，發現反射波未在諧振狀態，其他顯示均正常；將設備控制界面轉換至維修模式，AFC（自動穩頻系統）轉換至手動模式，調節CW（順時針調節）或CCW（逆時針調節）,輸出劑量率可恢復正常，示波器顯示反射波在諧振狀態工作，由此判斷為AFC故障。

4.3 故障維修

首先，拆下劑量輸出控制箱的AFCA（自動穩頻信號A）和AFCB（自動穩頻信號B），與示波器連接；示波器兩通道波形同時顯示（500 mV 或1 V/格）；點擊熒幕下方“聯鎖”彈出鍵面，屏蔽聯鎖UDRS（低劑量率）、DS12（通道1 和2）（注意：應盡量縮短在失諧位置工作時間），按照以下步驟進行維修。（1）檢查反射波[3]：拆下AFC 前向波，將AFC 控制方式選項選為“手動”，選擇出束，示波器顯示兩路波形在失諧位置的幅值相同，最大幅值不超過1 V，符合要求。（2）檢查前向波：斷開反射波連接前向波，出束，示波器顯示兩路波形與反射波完全失諧時的幅值相等，符合要求。（3）檢查AFCA 與AFCB 的差值合成：連接反射波，將AFCA 和AFCB 連接至劑量輸出控制箱的界面上，用示波器觀測控制主板上的AFCS+波形（差值合成信號觀測）；手動調節AFC 電機使磁控管達到兩邊的最大失諧位置；示波器顯示S 波（差值合成信號）在到達兩邊最大失諧位置的幅值相等，符合要求。（4）檢查S 波與觸發采樣脈沖波形（見圖4）：將示波器的另一通道探頭連接控制主板上的AFCT+（自動穩頻觸發觀測）觀測采樣脈沖AFCTRIG（自動穩頻觸發）信號，觀察S 波與觸發采樣脈沖波形的相對位置，發現AFCTRIG信號的脈沖位于S 波的前部位置；檢查發現劑量輸出控制箱控制板的電容C94 虛焊，重新焊接電容；此時用示波器觀察AFCTRIG 信號的脈沖恢復到S 波的中前部位置。（5）檢測AFC 自動穩頻效果1：手動調節CW 或CCW 使AFC 電機分別向兩個失諧點方向轉動，然后轉換成“自動”模式，觀測AFC 電機能自動向諧振點方向轉回。（6）檢測AFC 自動穩頻效果2：用手動檢查該穩頻點不是劑量率最大；微調軟件AFC 比較值的數值，加速器劑量率恢復到最大值。按上述步驟維修后設備進行多次工作，劑量率始終保持最高值，故障排除。

圖4 S 波（差值合成信號）與觸發采樣脈沖波形