潘繼鵬

新疆醫(yī)科大學附屬腫瘤醫(yī)院 醫(yī)學工程部，新疆 烏魯木齊 830001

瓦里安23EX醫(yī)用直線加速器故障維修2例

潘繼鵬

新疆醫(yī)科大學附屬腫瘤醫(yī)院 醫(yī)學工程部，新疆 烏魯木齊 830001

本文介紹了瓦里安23EX加速器的2例故障的分析及排除過程。

醫(yī)用直線加速器；加速器真空；能量開關；醫(yī)療設備維修

0 引言

隨著醫(yī)學科學技術的高速發(fā)展，醫(yī)用直線加速器以其獨特的優(yōu)點被廣泛應用于臨床治療，成為當今放射治療設備中的重要成員之一。我院放療中心全部使用美國瓦里安醫(yī)用直線加速器，23EX型直線加速器為主力機型。該品牌機器是駐波電子直線加速器，工作原理是由三相電壓經過升壓、整流和濾波成為110 kV的直流高壓，對調制器中的脈沖網絡（PFN）進行充電，經高功率的氫閘流管后到高壓電纜，輸入到速調管內的脈沖變壓器產生110 kV的直流高壓給速調管，使其產生具有一定頻率、幅值的微波能量，經過微波系統(tǒng)一起耦合到加速管內，在駐波加速管的諧振腔內建立起很強的電場強度；同時另一個高壓直流變壓器產生的5～10 kV（根據治療所需要的能量選擇）直流高壓供給電子槍發(fā)射電子，在加速管的超強電場強度的諧振腔內被加速成高能電子束，或者撞擊金屬靶產生高能X線[1-2]。

我院23EX型醫(yī)用直線加速器自2010年開始使用至今，總體性能穩(wěn)定，但使用過程中也出現了故障?，F就我院在使用此機器過程中遇到的一系列故障及應急處理方法介紹如下,供廣大讀者參考及相互學習。

1 故障一

1.1 故障現象

加速器在正常治療病人時出現VAC（真空）聯(lián)鎖，偶爾VAC故障能夠自動消除，故障反復，降低了治療工作的效率。

1.2 故障分析

加速器VAC1聯(lián)鎖為主要聯(lián)鎖，它的出現致使治療模式下的機器處于待機狀態(tài)，直到引起聯(lián)鎖的原因排除將控制臺計算機鑰匙重新復位到開機狀態(tài)才能清除聯(lián)鎖，機器正常工作[3]。因此當機器出現VAC1聯(lián)鎖時不能治療病人，需要停機維修。VAC1聯(lián)鎖是由于加速器系統(tǒng)當中的加速管真空度過低、鈦泵電流太高或電壓太低引起。加速器系統(tǒng)當中監(jiān)測電路根據鈦泵的電流和高壓監(jiān)視真空系統(tǒng)的狀態(tài)來判斷機器的真空度。如果加速管鈦泵電流＞700 μA或電壓＜4 kV，則發(fā)出VAC1聯(lián)鎖。根據加速器系統(tǒng)結構知道對VAC提供電源和反饋的電路是真空電子柜，因此分析引起故障的原因主要是真空電子柜或加速管自身故障。

1.3 故障排除

瓦里安23EX型機器是一臺高能直線加速器。高能直線加速器的加速管壽命為10～15年左右，本院此臺機器只用了5年，推測VAC1故障的出現和加速管關系不大。為了進一步證明加速管和VAC1沒有關系，進入維修模式下觀察ACL VAC（加速管真空）=0.11、GUN VAC（電子槍真空）=0.08 、KLY VAC（速調管真空）=0.13，證實加速管的真空沒有問題。繼續(xù)檢查真空電子柜，發(fā)現真空電子柜里有2塊電路板：真空電源板和真空控制板。

翻閱維修手冊發(fā)現VAC聯(lián)鎖和這兩塊電路板有密切的關系，將新的真空控制板和真空電源板依次換入真空電子柜，替換真空電源板后，故障消除。將機器的所有能量測試幾次沒有出現VAC1聯(lián)鎖。但當機器進入治療模式下進行治療不久后VAC1聯(lián)鎖再次出現。觀察故障出現位置和技師對故障的描述，發(fā)現機架在某些固定角度VAC聯(lián)鎖出現頻繁，旋轉機架VAC聯(lián)鎖消除，除此在其他角度幾乎不出現此聯(lián)鎖[4-5]。重點檢查VAC有關線纜。查看真空電子柜以及翻閱手冊發(fā)現和VAC聯(lián)鎖有關的線纜，見圖1。

圖1 VAC聯(lián)鎖線纜流程圖

由圖1可知VAC聯(lián)鎖與以上線纜有關，依次測量J7線纜、J2線纜、J1線纜、J45線纜，發(fā)現附加電子柜里附加電子柜背板J45和旋轉機架接口板J1之間的線纜在人為彎曲時阻值有明顯波動，其余相關線纜沒有問題。更換該線纜后，故障排除，機器正常運行。

2 故障二

2.1 故障現象

加速器在選擇能量時BMAG（偏轉磁鐵）聯(lián)鎖不能消除，機器不能正常治療病人。

2.2 故障分析

查閱資料及機器原理分析引發(fā)BMAG聯(lián)鎖的主要原因有：① 控制電子柜里的瓦里安通訊板故障；② 機架輻射頭編碼開關位置問題；③ 編碼開關傳送信號線纜問題；④附加電子柜890470號旋轉及偏轉磁鐵（CARROUSERL，MODE&BMAG）電路板故障[6]。

2.3 故障排除

觀察機器發(fā)現選擇任何能量時BMAG聯(lián)鎖都不消除。每個能量的選擇都有對應的編碼，此編碼由微動開關進行不同的排序得出，每個能量開關的線路都是分開連接。初步判斷故障不是某個開關或某線路問題，因此先排除890470號旋轉及偏轉磁鐵電路板是否有問題，再查找其它原因。

更換新的旋轉及偏轉磁鐵電路板發(fā)現，BMAG聯(lián)鎖不但沒有消除反而出現了其它聯(lián)鎖。查看資料發(fā)現此電路板需要將機器各個能量的初始電壓值載入新電路板，并且調節(jié)每個能量相對應的電位器，使測試點TP8=TP9=0并將標有BMAG的二極管點亮后機器才能正常使用。載入初始電壓時間過長，為了節(jié)省時間替換其它機器的旋轉及偏轉磁鐵電路板，選擇能量后調節(jié)對應電位器都能使TP8=YP9=0并將BMAG二極管點亮，所有聯(lián)鎖消除機器正常。但此電路板為其它機器所用，各個能量初始電壓值和此機器不一致，不能用于治療，以免引發(fā)新的故障。推測機器原裝旋轉及偏轉磁鐵電路板損壞可能性變大。

將機器原裝旋轉及偏轉磁鐵電路板更換回機器，調節(jié)各個能量電位器，發(fā)現不能調試出TP8=YP9=0的狀態(tài)，標有BMAG的二極管不能點亮，聯(lián)鎖不能消除，懷疑此電路板電壓0位漂移。測量發(fā)現測試點TP15與TP7兩點值不為0，電壓0點漂移。嘗試調節(jié)電位器R9使其為0，發(fā)現不能將此值調0懷疑電位器R9損壞，因為電路板電子部件在使用過程會老化。長時間工作后電子元器件變熱使電阻增大，導致電位器調節(jié)失靈[7]。更換R9電位器調回0位，調節(jié)各能量對應電位器使標有BMAG二極管點亮聯(lián)鎖消除。機器能夠正常運行，故障排除。

3 總結

瓦里安直線加速器采用支臂式機架。從輻射頭、旋轉機架安裝的各種電氣設備的電纜以及水氣管路都是從旋轉機架中部穿過引向機座后固定的。當機架旋轉時，電纜受到扭轉。為防止機架連續(xù)向一個方向旋轉造成電纜扭轉而損壞，加速器采用限位開關，限制旋轉機架只能在±180°內連續(xù)旋轉。但隨著直線加速器使用年限的增加，電纜由于不斷受到摩擦、擠壓而造成破損、變形。從而導致信號傳輸出現誤差，嚴重的甚至會造成信號的中斷，會嚴重影響直線加速器的正常工作。所以日常工作中應多加注意，經常進行預防性的檢修。更換新線纜后將線纜盡量固定，防止其隨機架的旋轉而與其他物體接觸過多發(fā)生摩擦。由故障2可以發(fā)現并不是所有損壞的電路板都需要直接更換，特別是含有機械元件的電路板。機械元件可能由于使用時間過長固有屬性改變從而影響整個電路板，最終影響機器工作。因此熟悉機器原理，了解元件工作原理是設備維修的基礎。

[1]張炳昌,宋強.瓦里安醫(yī)用直線加速器MLC部分工作原理與維修[J].中國醫(yī)療設備,2015,30(3):157-158.

[2]張東強.瓦里安CL23EX型直線加速器欠劑量率聯(lián)鎖檢修[A].中華醫(yī)學會醫(yī)學工程學分會第十一次學術年會暨2010中華臨床醫(yī)學工程及醫(yī)療信息化大會[C],2010.

[3]楊紹洲,陳龍華.醫(yī)用直線加速器[M].北京:人民軍醫(yī)出版社,2004.

[4]仇云峰.醫(yī)科達Precise加速器磁控管工作原理及故障維修[J].中國醫(yī)療設備,2015,30(5):164-166.

[5]宋偉平,周振遠,林鵬.Varian 23cx直線加速器CARR和FOIL故障維修一例[J].醫(yī)療裝備,2015,28(1):99-100.

[6]王恒,姜澎.瓦里安21EX直線加速器GFIL聯(lián)鎖故障檢修一例[J].中華放射腫瘤學雜志,2012,21(5):411.

[7]孟憲春,呂鴻韜.瓦里安23EX直線加速器低劑量率故障維修[J].醫(yī)療衛(wèi)生裝備,2011,32(3):134.

Two Cases of Troubleshooting and Maintenance of Varian 23EX Medical Lineal Accelerators

PAN Ji-peng
Department of Medical Engineering,the Affliated Tumor Hospital of Xinjiang Medical University,Urumuqi Xinjiang 830001,China

TL53

B

10.3969/j.issn.1674-1633.2016.04.051

1674-1633(2016)04-0165-02

2015-05-22

2015-07-09

作者郵箱：254037149@qq.com