瓦里安医用直线加速器MLC部分工作原理与维修

2015-04-15张炳昌宋强

中国医疗设备 2015年3期

关键词：电路板加速器马达

张炳昌，宋强

青岛市市立医院医疗器械科，山东青岛 266011

瓦里安医用直线加速器MLC部分工作原理与维修

张炳昌，宋强

青岛市市立医院医疗器械科，山东青岛 266011

本文介绍了瓦里安医用直线加速器MLC的工作原理，并叙述了该部分的维修思路及处理方法。

医用直线加速器；MLC；联锁故障

0 前言

医用直线加速器是实现远距离放射治疗的最常用设备。瓦里安医用直线加速器系列机型，采用的多是叶光栅准直器（MLC）[1-3]。MLC系统机械结构紧凑精密，电路控制设计复杂，故障率较高，医院工程技术人员很有必要了解并掌握MLC系统工作原理及维修方法。

1 工作原理

MLC系统主要由工作台计算机（Workstation Computer）、控制器组件（Controller）、MLC头组件（MLC Head Assembly）和马达驱动组件（Motor Driver Assembly）组成。其工作原理图，见图1。

图1 MLC部分工作原理框图

由图1可见，服务器传来的照射野信息由工作台计算机发出到控制器组件，再由控制器组件传送到头组件的头收发处理电路板（Head Transceiver PCB），由头收发处理电路板中的单片机进行信息转换，转换成各叶片和Carriage位置信号，传送到马达驱动电路板(Motor Driver PCB)，去控制驱动各叶片马达和Carriage马达（下称Carriage）运转。同时，各叶片位置和整个Carriage位置由第二反馈电路板（Secondary Feedback PCB）来实时监控，各叶片位置由对应的各Patient Side Softpot电位器电压值来识别，Carriage位置由编码光栅片来定位，各叶片和Carriage实时位置信号由第二反馈电路板传到头收发处理电路板与设定的位置数据进行比较，如果各叶片到位后则停在设定的位置上，如果有叶片不到位或Carriage位置与设定位置不一致，则由头收发处理电路板识别并传至控制器，再由控制器将错误信息传回到工作台计算机进行报错联锁提示。

2 常见故障及维修思路

MLC常见的故障主要分两类：各叶片出现故障联锁和整个Carriage故障联锁。对于各叶片所报故障，先检查叶片位置，如果单片叶片不到位，一般是小马达故障，更换小马达即可解决。该MLC小马达是瑞士MAXON公司生产的带编码器永磁DC马达，其内部还有变速装置，比较容易出故障，如果更换小马达后叶片还是不能移动，需检查该叶片上的Nut小螺母和Softpot电位器下的球形Wiper。常见的就是叶片上的Nut小螺母粉碎，如果故障还不能解决，则需更换马达驱动电路板和第二反馈电路板。对于整个Carriage不到位故障联锁，处理则比较复杂，首先检查编码光栅片上是否有脏物，Carriage限位开关、Carriage 驱动大马达是否正常，机械部分需检查大马达螺杆组件、主副轨道是否阻力大，再往后就是马达驱动电路板和第二反馈电路板。

3 故障实例

在治疗过程中经常出现MLC故障联锁，点计算机操作界面开合按钮，故障联锁消失，可以继续治疗，有时需点好几次才能通过。此时查计算机，提示“A Carriage is not at its target position”，再观察A面Carriage位置确实不到位。检查Carriage限位开关和第二反馈电路板上的限位开关都正常，先清洗编码光栅片、更换Carriage 驱动大马达、马达驱动电路板和第二反馈电路板，故障依旧。再检查大马达螺杆组件、主副轨道组件，如果阻力大，先更换大马达螺杆组件，故障还是不能解决，但备用件中没有主副轨道，一时陷入困境。后在出联锁时又多次反复观察发现，出现故障时Carriage位置不固定，但都是在A面Carriage前进时出现，怀疑第二反馈电路板上的限位开关S1信号CELMSWOK引起。该板信号通过S1常通接地，由扁平电缆（Motor Interconnect）J64的27脚连到J63的131脚头收发处理电路板CPU，用万用表测该扁平电缆连线，电阻值在变化。因该扁平电缆随Carriage移动而摆动，怀疑其内部连线接触不良，因无备用部件更换，用脑电图机抗折导联线连接J64的27脚和J63的131脚后，故障彻底解决。