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瓦里安Trilogy 医用直线加速器故障维修案例

2022-11-20罗锦胜林伟文通信作者

医疗装备 2022年19期
关键词:控制板电路板加速器

罗锦胜,林伟文(通信作者)

1 南方医科大学顺德医院放疗科 (广东佛山 528300);2 上海卓亚医疗科技有限公司(上海 200000)

医用直线加速器是目前最常用的放射治疗设备,其构造精密且复杂,主要由控制柜、调制柜、立柱、机架和治疗床5部分组成,每部分之间通过电缆连接,并通过相互作用组成如束流、剂量、射频和电子枪等多个系统,但由此导致故障的原因复杂多变,故障警告包括主要联锁、次要联锁、剂量联锁等100余个联锁[1]。现介绍我院在使用瓦里安Trilogy 医用直线加速器过程中出现的故障及维修经验,以供同行参考。

1 故障案例一

1.1 故障现象

在患者摆位过程中,按下射野灯开启按钮无反应。

1.2 故障分析

导致瓦里安医用直线加速器的射野灯无法亮起的原因可能为:(1)机器不在“on”(预热完成)状态;(2)射野灯泡烧毁;(3)射野灯的前置供电电路故障。

1.3 故障排除

首先,从最容易检查的机器不在“on”(预热完成)状态入手,将瓦里安医用直线加速器控制柜上的钥匙拧至90°的预热完成状态,控制柜电脑的临床界面显示预热状态的12 min 倒数已完成,机器没有从“on”(预热完成)恢复到“standby”(准备状态)且没有报出5 个主要故障连锁,所以排除这种可能。

其次,检查最可能出现的射野灯泡烧毁,射野灯泡的位置在小机头罩壳里面的x2钨门电位器下方,将瓦里安医用直线加速器机架旋转至180°,小机头旋转至0°,拆下小机头罩壳,轻轻捏住x2钨门电位器下方的黄色把手将射野灯泡拔出,观察灯泡内的引脚和银白色灯丝没有熔断和烧黑现象,故射野灯泡也是正常的。同时,发现射野灯下方的散热风扇没有转动,用万用表交流电压挡测射野灯引脚p19,测出电压只有1.1 VAC,与标准的12 VAC 不符,判断射野灯的前置供电电路故障,经查看图纸可知射野灯引脚p19接在collimator distribution panel(准直器配电电路板)输出端J15,由输入J1再接至collimator patch panel(准直器配线电路板),分别测上述两块电路板的输入、输出电压,发现collimator patch panel 输入电压是正常的120 VAC,而输出电压却为0 VAC,故拆下collimator patch panel,发现上面的1个热敏电阻RT1烧焦,查看图纸可知该热敏电阻正是控制射野灯和散热风扇的电路元件,更换RT1热敏电阻,重新安装好collimator patch panel,按下射野灯开启按钮,射野灯正常亮起且散热风扇正常转动,用万用表交流电压挡测得P19电压在12.24 VAC,电压正常,最后将小机头罩壳装好,机器恢复使用状态。

2 故障案例二

2.1 故障现象

在放射治疗过程中,机器出现GFIL 联锁,无法正常出束。

2.2 故障分析

GFIL 联锁是医用直线加速器的次要联锁,出现此联锁可能有如下原因:(1)电子枪端电路故障;(2)因电子枪控制器检测故障而启用此安全联锁,即电子枪端本身没有故障而是检测电路故障误报此联锁;(3)电子枪端电路和检测电路同时故障[2]。

2.3 故障排除

在此次GFIL 联锁检修中,首先检查电子枪端电路,检查方法是查看位于电子枪冷端控制板上的数码管是否报错如“EE ERASE,HD A/D+,HD TEMP +”之类的故障代码,查看图纸可知每个故障代码均会指示到具体的电子枪端某一部分的故障,如电子枪冷端、电子枪热端和电子枪高压部分的故障;先将机架旋转至0°,将六氟化硫气瓶一方的电子枪冷端罩壳拆开,再将电子枪冷端控制板的安全铁片拆下,电子枪端有1 个安全保护措施,正常情况下安全铁片拆下时会使其左上方压住的crowbar(销子)开关弹起,紧接着听到“啪嗒”声,电子枪高压部分警示灯由亮灯状态变为熄灭状态,而此次安全铁片拆下时没有听到“啪嗒”声,且电子枪高压部分警示灯一直保持熄灭状态,与正常情况不符,说明电子枪端电路故障;拆下安全铁片后见到电子枪冷端主要由1 块背板和3 块插在上面的电路板构成,分别是冷端控制板、冷端电源板和脉冲板,观察发现电子枪冷端控制板上的数码管没有正常显示状态代码,冷端电源板上S1、S2、S3 3个开关电源灯只有总开关S1电源灯正常亮起,电子枪热端电源开关S2 和电子枪高压部分电源开关S3 分别对应的电源灯均是熄灭状态,同时3 块电路板下方的散热风扇均没有转动,此种情况猜测是电子枪冷端电源电路故障导致电子枪热端和电子枪高压部分均无法正常通上电源;使用万用表直流电压挡测试冷端电源板上对应的+15、-15、+5 V 测试点,分别测得+15.1、-15.0、+3.7 V,只有+5 V 测试点电压异常,查看图纸发现+5 V 电路与冷端控制板、冷端电源板和脉冲板3 块电路板的32 脚串联在一起,同时也是+5 V 测试点电压过低导致冷端控制板上的数码管熄灭,依次关闭S3、S2、S1 开关,将3 块电路板拔出逐一检查,发现冷端电源板上的PS1 电源模块鼓起,用万用表欧姆挡测试PS1 的+15、-15、+5 V 输出阻抗,发现+5 V 输出阻抗飘忽不定,而冷端电源板上的保险丝和电阻电容测试均正常,判断是由于散热风扇损坏导致冷端电源板温度过高烧毁PS1,于是用电焊笔将PS1 模块取下,换上新的PS1 模块,同时将电子枪端组件从机架里面拆出放置在外部空旷地方,更换已损坏的散热风扇,清理所有灰尘,重新安装好电子枪端电路板,将电子枪端组件安装回原位置,确认无误后开启S1 开关,用万用表直流电压挡再次测试+15、-15、+5 V 测试点,电压均正常[3];至此已排除电子枪冷端电源电路故障,然后测试电子枪热端和电子枪高压部分能否正常上电,在S1 开关开启的状态下,先打开S2 开关,电子枪热端组件风扇转动,再打开S3 开关,将crowbar(销子)开关向外拔出消除crowbar(销子)联锁,此时能听到“啪嗒”一声,电子枪高压部分警示灯红光同时亮起,等待电子枪端电路自检后,冷端控制板上的数码管亮起“run OK”字样,说明电子枪热端和电子枪高压部分均没有发生故障。其次,检查检测电路故障,走出机房,进入控制室操作医用直线加速器至维修模式,等待3 min 电子枪预热完成后发现GFIL 联锁已经消除,测试医用直线加速器在X 线和电子线各个挡位连续出束均无问题,说明检测电路正常,此次GFIL 联锁由电子枪端电路故障导致,重新装好电子枪冷端安全铁片和罩壳,在临床模式进行晨检,出束正常,此次GFIL 联锁维修完成。需注意,如果电子枪端电路自检完成,冷端控制板上的数码管也已显示“run OK”字样,但是在3 min 电子枪预热后仍然存在GFIL 联锁,则可能是电子枪端电路和检测电路同时故障,需要检查GFIL 联锁的检测电路。

3 小结

随着近年我国的肿瘤患者人数不断增加,对医用直线加速器的需求增大,而医用直线加速器结构复杂,对日常维护及质量保证技术要求均较高,一旦医用直线加速器发生故障,若无法及时维修,可能会严重影响肿瘤患者的正常治疗。由上述2个维修案例可以看出医用直线加速器部分小型电子器件的损坏都可能导致其报错停机,而医用直线加速器每个联锁均可能有多种故障原因,这需要维修人员及时排查故障原因及维修。

在遇到医用直线加速器故障时,维修人员需做到快速识别故障类型,准确判断故障性质和故障位置,并及时排除故障,将医用直线加速器恢复至使用状态,而这需要维修人员不断提高自身的综合素质和能力。在日常工作中,维修人员需定时按照保养清单对医用直线加速器整机进行除尘,并记录机器参数,为故障分析提供依据,及时校正有偏差的电位器参数,及时更换老化的零部件,降低故障发生率,查阅相关资料与文献,力求理解电路工作原理,为排查故障作好理论准备,学会使用相应的测试仪器、仪表来排查故障,作出科学与正确的判断,从而进一步保证肿瘤患者治疗的安全有效[4]。

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