瓦里安IX型医用直线加速器多叶准直器的故障维修及日常维护

2017-05-16叶柳清洪文松

中国医学装备 2017年5期

叶柳清洪文松* 李桢

叶柳清①洪文松①*李桢①

多叶准直器；调强放射治疗；联锁；马达；T形螺母；弹球；软电位器；故障维修；日常维护；医用直线加速器

随着肿瘤患者数量的日益增长以及对治疗增益比要求的不断提高，放射治疗设备也在不断的发展与更新。目前，调强放射治疗(intensity modulatedradiation therapy，IMRT)技术广泛用于肿瘤放射治疗，可极大提高肿瘤的局部控制率，有效地降低危及器官受照剂量。而多叶准直器(multi-leaf collimator，MLC)是IMRT设备中的主要部件之一，由于MLC使用率较高，其故障率较高。因此，做好MLC的日常维护保养，掌握常见故障的排除方法，是保障IMRT顺利进行的基本要求，以提高设备使用率，确保患者的治疗效果[1-2]。

广东省第二人民医院放疗科于2015年配置了瓦里安IX型直线加速器，该设备可实现静态调强和容积调强放射治疗。现就MLC两种常见故障以及日常使用中的维护保养进行总结分析，供同行参考。

1 基本工作原理

瓦里安IX型直线加速器MLC系统由工作台计算机、控制器组件、MLC头组件以及马达驱动组件组成[3]。工作台计算机将MLC的叶片位置数据传送至控制组件，再由控制组件传送到MLC头组件，MLC头组件接收数据后经过首次收发器电路板的单片机转换成MLC各叶片的位置信息，再通过伺服电路对马达驱动电路发出指令，从而使各叶片运动到位。其伺服电路包括2个部分：①用于与控制组件主板通讯；②用于监测叶片的位置信息。各叶片的位置信息由对应的电位器的电压值来识别，如果叶片位置与设定位置不一致，则机器报连锁提示。

2 故障案例一

2.1 故障现象

MLC自检不通过，报MLC连锁。2.2 故障分析与处理

首先确定机架位置是否在0 °或180 °，若自检仍不通过，需进入4DTC桌面查看MLC的报错信息：“leaf B04 is sticking”。将机架打到180 °的位置，并拆开机头外壳检查MLC叶片上是否有脏物，机械组件及轨道上是否存在颗粒或杂物，再将MLC运动模式切换成手动模式，取出报错叶片对应马达，并用内置维修键盘在INTERGRATED模式和STAND-ALONE模式下空载测试马达电机，马达电机未正常工作，更换马达后重新进行MLC自检，故障依旧，排除马达故障。查看MLC电路部分，电压稳定，线路完好，未见有压坏或磨损现象。因此，拆除马达的金属固定部分，取出马达、丝杆以及弹簧，此时发现T形螺母损坏，更换T形螺母后重新自检MLC，机器恢复正常，故障排除。

MLC叶片运动由对应马达驱动丝杆连接套在中心的T形螺母转动而驱动，由于MLC机械部分结构精密，叶片排列紧凑，若MLC叶片的灰尘、机油过多或温湿度过高，均会因叶片运动时摩擦力变大导致马达负荷增大而损坏。由于丝杆为金属零件，而T形螺母由塑料制成，因此丝杆带动T形螺母转动时，T形螺母更易损坏。

图1 MLC驱动部分和传动系统示图

3 故障案例二

3.1 故障现象

直线加速器在出束时出现MLC连锁且MLC自检不通过，连锁信息显示“leaf B05 stalled or not at planned position”，并在MLC运行监视界面可见MLC叶片排列混乱。

3.2 故障分析与处理

MLC驱动部分和传动系统有利于对MLC故障的排除(如图1所示)[4]。当MLC出现联锁时，根据电路图逐步排查，MLC每个叶片尾部均有1个软电位器，其运动端通过弹球与叶片相连，软电位器由相应叶片的一组压变电阻组成，叶片运动时带动弹球与压变电阻接触形成不同电阻，运行到压变电阻条中间位置时电阻最大，两端最小，呈线性，由此用来反馈叶片的位置信息[5]。由于MLC工作时间过长，叶片运动频率较快，导致弹球工作负荷大，当弹球运动轨迹灰尘积聚，使弹球更易磨损。此外，弹球与软电位板长时间的接触摩擦使得软电位器容易损坏。

如图所示依次对收发器电路板、马达、丝杆及T形螺母进行排查并确认部件均完好。打开软电位器上盖，发现弹球磨损变形且与压变电阻接触不良，更换弹球后使用万用表测试压变电阻的阻值，观察发现其阻值变化与弹球运动距离不成线性关系，因此怀疑软电位器故障，更换软电位器后，设备运行正常，故障排除。

4 设备日常维护与保养

MLC的故障与机房的环境温度、湿度及灰尘等关系密切[6]。因此，应定期对MLC进行维护与保养。

(1)将机架转到180 °，拆除机壳和机头附件安装架，对于传统的MLC用纱布蘸无水酒精擦拭MLC叶片周围和上下两端沟槽的灰尘，由于升级后的MLC叶片上有一层保护膜，故采用纱布擦拭即可。

(2)MLC系统机械部分需润滑的部件应涂抹厂商配置的润滑油，以减少摩擦保证机械运动的顺畅；需保持部件的清洁，因机油过多会影响散热且易粘灰尘，从而对MLC机械运动和控制电路造成不利影响。

(3)做好MLC除尘工作的同时也要做好防尘工作[7]。

(4)在各个通风口加过滤网，从而保证机房环境卫生整洁。

(5)除安装空调和抽风机外还需配置除湿机，从而保证机房内的湿度在适合的范围。

5 小结

MLC是直线加速器的重要部件之一，其结构精密复杂，工作负荷高导致其故障率高。通过分析MLC故障维修记录，发现故障率由高至低依次为T形螺母、马达、软电位器、弹球以及丝杆，只有掌握MLC驱动部分和传动系统的工作原理，才能更好地对故障进行分析并准确快速地排除故障。为了降低MLC故障的发生，需做好日常的维护保养工作，以提高设备的工作效率，从而保证患者放射治疗的疗效。

[1]顾本广.医用加速器[M].北京：科学出版社，2003.

[2]杨绍洲.医用电子直线加速器[M].北京：人民军医出版社，2004.

[3]罗宇.瓦里安医用直线加速器常见故障检修实例[J].中国医学装备，2014，11(6)：122-123.

[4]哈晦明.瓦里安True beam的MLC叶片联锁故障36次处理与分析[J].医疗装备，2015，28(11)：69.

[5]花威，李军.VARIAN IX型直线加速器MLC典型故障分析处理[J].医疗卫生装备，2015，36(12)：156-157.

[6]陈晓，刘旭红，李文辉.瓦里安Clinac iX直线加速器MLC叶片的保养和检修[J].医疗装备，2014，27(11)：81-82.

[7]张广武，李军科.医科达直线加速器MLC的日常维护[J].医疗设备信息，2005，20(8)：78.

1672-8270(2017)05-0152-02

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10.3969/J.ISSN.1672-8270.2017.05.041

2016-12-19

叶柳清,男,(1988- ),本科学历，物理师。广东省第二人民医院放疗科，从事放射治疗相关工作。