医科达Infinity医用直线加速器X线容积影像系统故障维修

2020-11-28冯国英黄业开

科技与创新 2020年10期

冯国英，黄业开

冯国英1，黄业开2

（1.南方医科大学顺德医院放疗科，广东佛山 528300；2.南方医科大学顺德医院设备科，广东佛山 528300）

对医科达Infinity医用直线加速器X线容积影像（X-ray volume imaging，XVI）系统的4类故障进行总结分析，探讨XVI系统故障的维修处理方法，以提升设备使用人员和工程技术人员对医科达Infinity医用直线加速器XVI系统故障的应对及处理能力。日常工作中采取积极主动的方式进行设备维护保养工作，有效降低XVI系统故障的发生率，减少因维修停机造成患者治疗暂停、延误治疗时间等不良影响，为患者提供更为优质的治疗保障。

医用直线加速器；XVI；故障维修，维护保养

南方医科大学顺德医院于2018年引进医科达Infinity医用直线加速器一台，该设备具有XVI影像技术的图像引导功能。图像引导技术是当今肿瘤精确放疗的最新技术之一，也是目前精准放疗的关键技术之一。该技术常将锥形束CT整合到医用直线加速器上，实时采集肿瘤和周围组织结构位置的影像信息，通过在线或离线工具配准，在确保增加靶区剂量的同时保护了周围的正常组织，更好地保证了剂量的一致性，提高放射治疗的准确性[1]。为减少XVI系统的日常故障，延长其使用寿命，设备使用人员和工程技术人员应熟悉掌握其构成和工作原理，并重视其日常维修保养工作。

1 工作原理

XVI主要由X线发生器、探测板、工作站、源臂、探测器臂和XVI手控盒共同组成，源臂和探测器臂支持X线发生器和探测板的移动，通过源臂内不同准直器与探测板横向移动方向的组合形成不同大小的视野（FOV），以满足不同部位的照射需求。XVI基于平板探测器的成像技术，其原理是利用X线发生器产生的锥形射线束绕患者旋转一周或者半周，采集不同角度的透视图像，在计算机中重建后获得三维图像。利用相应软件，将患者治疗前拍摄的三维影像资料与计划系统中生成的参考图像信息进行配准，获得治疗摆位导致的三维方向的移位及旋转信息。根据配准结果，对治疗床进行适时调整，以达到减少治疗摆位误差和提高治疗精度的目的[2]。

2 故障维修

2018年，南方医科大学顺德医院安装了医科达Infinity医用直线加速器，2019年正式投入使用，现将该设备1年多XVI发生的4类故障及维修介绍如下。

2.1 故障一

2.1.1 故障现象

某段时期，XVI多次发生扫描中断，页面提示“scan terminated: kV enable dropped”或“scan terminated: Gantry Rotation stopped”，与此同时，加速器端也多次报“Table Clutch”联锁。

2.1.2 故障分析与维修

因短时间内多次出现加速器和XVI系统的故障，分析发现，故障原因可能为线路连接问题和防护联锁问题。根据故障分析，先对线路进行了排查，未发现异常。后对机房防护门和维修间防护门进行排查，发现机房防护门在完全关闭后出现些许反弹，使防护门有少许空隙。因日常防护需要，加速器机房防护门和维修间防护门均安装了加速器和XVI系统的联锁开关，避免射线泄露事故的发生[3]。加速器和XVI系统同时报错，结合机房防护门反弹现象，判断是机房防护门防护联锁问题，因此报防护公司。防护公司更换防护门行程开关后，机房防护门打开关闭顺畅且关闭时紧密无缝隙，XVI系统和加速器端联锁消除，设备恢复正常运作。

2.2 故障二

2.2.1 故障现象

XVI探测板纵向方向运动无法通过手控盒操作自动完成，只能解锁接触制动按钮手动移动。

2.2.2 故障分析及维修

XVI探测板安装在可移动的探测器臂上，探测板不仅可以打开关闭，还可进行横向、纵向方向运动。探测板的运动主要通过制动器和离合器控制。XVI探测板通过手控盒操作自动进行纵向方向移动。拆开探测器后发现纵向方向离合器松动，工程技术人员调整后恢复正常，故障排除。

2.3 故障三

2.3.1 故障现象

XVI扫描过程中断，加速器端报“Touch guard”联锁，XVI探测板发出蜂鸣报警声，探测板两侧接触制动按钮连续闪烁绿色指示灯，探测板、机架和治疗床均无法运动。

2.3.2 故障分析及维修

“Touch guard”为碰撞防护，该联锁出现的原因可能为：①XVI探测器臂、探测板和源臂上均安装有碰撞防护装置，将该装置连接到加速器的碰撞防护链上，防止因碰撞使患者受伤或设备损坏。出现“Touch guard”可能是设备发生碰撞，XVI防碰撞装置被启动。②XVI探测板展开到位后，未锁定。经检查，发生故障时XVI防碰撞装置未启动，探测板中间的限位弹珠弹起，XVI探测板展开到位后未锁定。正常情况下XVI探测板展开到垂直机架的位置，由探测板基座两侧左右各一个外形类似子弹头的销钉锁定位置[4]。两个销钉由同一个运动机构控制，拆开基座两侧的盖板，发现左侧销钉未到位，右侧销钉已到位。手动拨动左侧销钉，在左侧销钉到位的同时手动移动探测板在纵向方向运动，直至探测板收回时松开，反复试机后均未再次出现报警现象，故障消除，设备恢复正常运行。

2.4 故障四

2.4.1 故障现象

准备进行CT扫描时，沿源臂拉出球管至指定位置，XVI工作站提示“The KV source arm not locked in the extended position”，即源臂未到位联锁。

2.4.2 故障分析及维修

故障原因可能为：①源臂还未到达指定位置；②源臂尾端检测位置的开关移位或损坏[5]。X线发生器在源臂支撑下可进行纵向方向移动，收回或拉伸至扫描位置，以满足CT扫描要求。拉伸源臂时，按压使能开关的同时缓慢拉出，直至听到“咔嚓”声，源臂锁定后再松开使能开关。根据故障分析，工作人员进入机房将源臂收回后再一次拉伸至CT扫描位置，未听到源臂位置锁定的声响，说明位置检测开关可能已经移位或损坏。拆开源臂观察，发现位置检测开关出现移位，工程技术人员进行调整后，再次将源臂收回后拉伸至CT扫描位置，听到“咔嚓”声，源臂位置被锁定，XVI工作站显示CT为扫描准备状态。

3 维护保养

3.1 建立健全工作制度和规范人员管理

制定健全、切实可行的工作制度，主要包括操作规程、应急预案、维修制度、保养制度等，明确各岗位职责，降低设备故障及安全事故的发生率，确保日常工作顺利开展。

设备使用人员和工程技术人员均需取得医用直线加速器上岗证，接受医科达厂家提供的专业培训，掌握医科达医用直线加速器及XVI系统工作原理、设备结构、性能参数、操作使用方法及常见故障的处理等。

3.2 制定维护保养计划

XⅥ系统具有复杂的内部结构，故障发生前进行必要的日常维护保养，从根本上减少甚至杜绝一些故障隐患，为此医院针对该设备制定了如下维护保养计划：①每日维护，包括手控盒按钮、源臂与探测器臂碰撞防护联锁、机房防护门与维修间防护门联锁、XVI系统与加速器坐标一致性、摆位复位准确性；②每月维护，包括几何失真、空间分辨率、对比度分辨率、CT值稳定性、CT值一致性和噪声、XVI控制系统清洁；③每年维护，包括XVI控制柜检查、成像系统校准、位置检查、联锁检查、源臂检查、探测器臂检查、X线发生器、探测板检查、电气检查和图像剂量。

3.3 做好监测记录

日常使用和维修维护时，设备使用人员和工程技术人员要做好设备状态和工作环境的监测工作，及时将设备日常检查记录、相关故障联锁发生的现象、处理的方法以及取得的效果记录在册。通过日常记录，总结分析，既能给厂家工程师提供设备不正常隐患的信息，预知可能发生的故障，采取主动方式控制故障范围，又能帮助厂家工程师快速找到故障根源，简化维修过程，缩短设备维修停机时间，保证患者治疗的连续性。

3.4 养成良好的操作习惯

XVI系统作为医科达Infinity医用直线加速器的重要组件，须严格按照相关规程操作，如操作不正确，可能造成设备故障。因此设备使用人员应养成良好的操作习惯，减少因不规范操作造成的设备故障，停机维护，延误患者治疗。开机预热，启动加速器后打开XVI电脑，将球管拉伸至扫描位置，在XVI界面，点击相应按钮，进行球管加热。日常使用时，将源臂拉伸至扫描位置或收回至原始位置时，应在源臂到达指定位置后松开使能开关，如持续按压使能开关，则容易出现源臂位置开关未能被压到位的现象，出现联锁。探测板进行纵向方向运动时，最好保持机架角度为90°或270°，避免重力作用导致探测板发生故障联锁。首次治疗的病人在完成摆位后进行CT扫描前，应在机房内旋转机架一周，观察设备与患者之间是否保持安全距离，确保设备、患者及周围环境不存在安全隐患。患者完成治疗后，应将源臂和探测器臂收回，再调节床的位置，避免患者突然坐起使设备与患者、设备与设备之间产生碰撞。