新华SL-IC型放射治疗模拟机的工作原理及故障维修

2015-12-06夏小林

中国医学装备 2015年6期

夏小林刘玮段巧

夏小林①刘玮①段巧①

新华SL-IC型放射治疗模拟机作为一种常规模拟放射治疗设备，用于治疗方案的模拟设计和验证，在放射治疗中发挥着重要作用。现结合使用实践，依据设备工作原理，对高压发生器成像部分和影像增强器运动控制部分故障进行分析，提供定位与维修方法，供同行参考。

1 放射治疗模拟机主要工作原理

1.1 图像显示原理

高压发生器产生的直流高压(管电压)输出至X射线球管；产生的灯丝电流至X射线球管灯丝上，产生初速度电子，X射线球管的直流高压产生很强的电场作用于灯丝产生的电子，使电子加速形成电子束，经聚焦系统撞击靶面，产生锥形X射线束(可以通过调节管电压及灯丝电流从而改变X射线的质和量)[1-2]。X射线经过准直器系统照射到人体后，照射到影像增强器表面，在影像增强器内部经光电-电光转换，在影像增强器输出屏产生增强的光学影像被CCD摄像机摄取，转变成电信号经电缆传至图像处理系统，信号经处理后一路传送到监视器显示，另一路传送到微机系统实现图像显示和存储。

1.2 运动控制原理

山东新华SL-IC模拟机的运动控制部分由模拟定位室外控制台和室内的手控盒两部分分别完成。远程控制台上的控制按钮或微机系统传出的运动信号，经电缆传至计控箱，由计控箱传至控制主板，控制继电器动作，最终完成对运动部件的控制；手控器控制按钮传出的运动信号，传输至控制主板，控制继电器动作，完成对运动部件的控制[3]。

2 故障分析与维修

2.1 故障案例一

(1)故障现象。轴影距进行校准时发现影像增强器无法完成上升动作，按下使能控制按钮时可听到继电器吸合的声音，关机重启故障仍无法恢复。

(2)故障分析与处理。运动控制有2套相对独立的控制电路，经分别测试后故障现象相同，初步判定故障出自影像增强器完成上升动作的公共驱动或控制部分[4]。分析影像增强器驱动部分电路，得知在主电源驱动电机正常情况下，只需继电器J14正常吸合，增强器即可完成上升的动作(如图1所示)。当按下使能控制按钮时听到继电器吸合的声音，表明主电源正常工作，故障可能出现在控制电路部分。增强器控制部分电路图，在限位开关LX9，J15和J27处于正常工作状态时，220 V的交流电直供J14的线圈，继电器吸合，增强器驱动部分正常工作即可完成上升动作(如图2所示)。在断电后首先排除了LX9，J15和J27故障，线路处于正常导通状态；在供电状态下测试J14的线圈电压为220 V，在按下上升按钮时也能按到其吸合，但驱动电机无动作，取下继电器J14拆开防护外罩发现其触点由于频繁工作已大量积碳，吸合时触点无法正常导通，调换继电器，电路正常工作，故障排除。

图1 增强器驱动部分电路图

图2 增强器控制部分电路图

2.2 故障案例二

(1)故障现象。模拟机在进行放射治疗定位透视时无影像，控制台显示屏显示有正常管电压kV值，但无管电流mA值，系统未提示错误代码。

(2)故障分析与处理。新华SL-IC模拟机配置的高压发生器HK502-1型高频机，电路组成主要包括：主电源及稳压电路，灯丝电源的触发及逆变电路，接口电路，可控硅的触发及逆变电路和kV、mA的调整电路[5]。设备所出现的故障可能贯穿电路的每一个环节，检修时应依据图像显示工作原理和故障现象逐一排查。①拆开高压发生器外罩，检查透视控制电路，经查控制台的XJ2端口到高压控制柜接口板(5007板)J2端口的信号通讯状态正常；②检查门机联锁和急停电路正常；③检测主电源板(5001)各测试点电压均正常；④测量灯丝稳压电路板(5013) XFP-2，3电压为33.5 Vdc，灯丝电源正常，取下可控硅触发板(5009)XT1-XT4，踩下透视脚闸，测试触发信号，工作状态正常；⑤当检查到球管大小焦点灯丝时发现其待机时均未点亮，灯丝及高压电缆检查测试完好；⑥测量油箱F1、F2和F3、F4灯丝初级均无电压，用示波器检查灯丝1板(5005)TP8和TP10测试点波形，波形不正常，检查发现灯丝1板E1(6n137)损坏，经更换E1，试机运行恢复正常，故障排除。

2.3 故障案例三

(1)故障现象。模拟机在放射治疗定位透视时工作正常，但拍摄定位片时电源熔断，并伴电流的异响。

(2)故障分析与处理。在透视或摄影时，造成模拟机保险丝频繁熔断原因较多，其主要原因有：①触发电路工作不稳定，不能准确的给各晶闸管分配脉冲，如脉冲丢失、脉冲延时等导致晶闸管不能正常工作，使交流电和直流电动势顺向串联，形成短路；②晶闸管发生故障，在应该阻断期间，不能完成阻断，或者在应该导通时，器件不能导通造成逆变失败；③在逆变工作时交流电源发生缺相或者突然停电，由于直流电动势的存在，晶闸管仍可导通，此时逆变器的交流侧由于失去了同直流电动势极性相反的交流电压，导致直流电动势经晶闸管电路而形成短路[6-7]。

经检查上述各处均未发现异常，再认真观察故障现象，透视时可以正常工作，而摄影时保险熔断。从负载角度分析，摄影比透视电流强度要大，可能是电路存在接触不良现象，导致拍片时伴有电流异响。经检查发现控制台与油箱高压初级的连线氧化严重，拆下V1、V2两端，将焊片焊下，发现电线芯线只在外圈有焊锡，中间部分未焊接好，而造成接触电阻增大，相当于开路，造成故障。去掉线头氧化层，重新挂锡焊好，故障排除。

3 小结

模拟机是放射治疗过程中的重要设备，在治疗前运动模拟放射治疗的全过程，并在模拟中借助影响系统观察病灶部位与相邻正常组织的位置关系，利用界定器确定辐射野的位置、尺寸以及射野挡块位置；同时在治疗中亦可随时验证治疗计划的可行性，故模拟机的顺利运行直接影响到患者放射治疗质量的优劣[8]。作为临床医学工程师必需掌握设备的工作原理，在平常的维护维修中不断总结经验，为临床提供快捷高效的设备保障。

[1]夏小林.新华SL-IC型模拟机高压发生器故障维修[J].医疗装备,2008,21(9):47-48.

[2]逯合江,李志强,梁纪雷,等.BMD-2放射治疗模拟机故障维修3例[J].中国医学装备,2012,9(3):83-84.

[3]杨坤鹏,杨东辉,梁鸿鹄,等.新华SL—IC型X线放疗模拟定位机的质量控制方法探索[J].中国医疗设备, 2011,26(12):108-109.

[4]金哲玖,罗仁淑.SL-IC型放射治疗模拟机故障现象与维修[J].中外健康文摘,2011,8(32):30.

[5]杨秋全.SL-IC放射治疗模拟机高压电缆击穿原因分析[J].中国医学装备,2011,8(7):35.

[6]董可.SL-IE型放射治疗模拟机透视故障检修[J].医疗装备,2009,22(12):52-53.

[7]张昆峰,耿西亮,赵迎春.BL-2模拟定位机维修两例[J].医疗装备,2003,16(7):52.

[8]殷蔚伯,余子豪,徐国镇.肿瘤放射治疗学[M].北京:中国协和医科大学出版社,2008:207-209.

夏小林,男,(1979- ),硕士，工程师。云浮市人民医院肿瘤科，从事放射治疗设备维修和临床放射治疗物理工作。

1672-8270(2015)06-0130-03

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10.3969/J.ISSN.1672-8270.2015.06.041