美国瓦里安Acuity模拟定位机常见故障分析

罗春丽　于 浪　孙显松　王欣海　胡 克　张福泉　邱 杰

模拟定位机是肿瘤放射治疗过程中所涉及的重要设备，承担确定照射范围、验证位置精度等工作，在整个放射治疗过程中起到至关重要的作用[1-2]。因此，模拟定位机一旦发生故障，将导致设备精度下降甚至停机，严重影响临床诊疗工作。

北京协和医院放疗科目前在用的Acuity模拟定位机(美国Varian公司)具有平板成像系统、数字投影系统、铅丝、铅门控制系统、遥控床系统以及透视亮度控制系统等，可实现包括准直器轮廓在内的加速器机械参数的准确模拟。因其结构复杂，在质量控制和设备维护方面要求较高[3]。自2016年以来的两年间，共记录65次故障现象，涉及运动系统、射线发生系统、成像系统和数字投影系统等，其中发生频率较高的故障现象为碰撞联锁、位置丢失联锁和射野灯故障，分别为32次、10次和6次。为此，针对模拟定位机的故障原因及解决办法进行总结，供同行参考。

1　故障案例一

(1)故障现象。碰撞联锁，使用模拟定位机过程中出现提示信息：“A hardware collision occurred detected by the DS/Exact arm node. Press collision override button to continue motion”。

(2)故障分析。Acuity有一套碰撞管理系统，包括硬件探测系统和软件保护系统，保护患者免于与模拟机碰撞，以及防止模拟机组件之间发生碰撞，是一种辅助机制[4]。碰撞探测系统确保发生碰撞时停止所有机械运动，包括机架、成像装置等。当碰撞探测系统探测到碰撞情况时会显示并指出哪两个组件发生了碰撞。在解决碰撞情况后，传感器回到未激活状态，联锁消失。通常原因是由成像板外壳和机械臂弯头两侧碰撞探测器所致(如图1所示)。

图1　成像装置防碰撞系统

(3)处理方法。①由于软件故障，碰撞探测系统误报警。首先按动手控盒中“clear键”清除联锁，设备恢复正常。如设备仍无法运转，需关闭Acuity应用程序及设备并重新启动；②移动治疗床时挤压成像板外壳碰撞探测器，或旋转机架时机械臂弯头的两个碰撞探测器被碰撞。此时需依次给成像板外壳四角和机械臂弯头的两个碰撞探测器施加外力，在撤走碰撞探测器上的外力后，检查联锁是否消失，如联锁消失设备则可正常运转；③经过上述处理后联锁仍在，考虑可能在碰撞或挤压中使碰撞探测器开关损坏，需拆下碰撞探测器防护罩，逐一排查损坏开关，并联系厂商工程师对其进行更换；④按动急停开关或突然停电时，也会导致控制碰撞探测器电路板损坏，出现此故障。此外，在旋转机架过程中后端线路较多，可能出现磨损或缠绕，导致后端连接碰撞探测器电路板总控制信号线虚接或损坏，以上均需厂商工程师检测维修。

2　故障案例二

(1)故障现象。位置丢失联锁。

(2)故障分析。Acuity模拟定位机会针对不同部件给出系统提示信息，如铅门、铅丝、床、成像板机械臂等部件的位置检测电位器实际值与预设值(PROSPRO)不符。通常原因为低压控制电路电压不稳、位置编码器或电位器故障导致编码器将出现输入输出数据不符或电位器位置丢失。首先考虑重启应用程序及设备，其次进行位置校准。如频繁报此联锁或联锁不消除，需更换相应电位器或CPU控制板，从而排除故障。以铅门为例，模拟定位机有两对可单独调控铅门，铅门大小决定透视范围，当使用过程中出现“Blade X2 Axis：PRO and SPRO check determines that second tolerance band has been exceeded ”联锁，即表明X2方向铅门编码器输入输出数据不符或电位器位置丢失。

(3)故障处理。①当控制铅门电路板电压不稳时，首先按动手控盒中“clear键”清除联锁，若清除无效需重启应用程序及设备；②铅门编码器或电位器读数异常，此时需对X2方向铅门进行校准，先按手控盒中“Enter-Field”选择“Position Calibration”，再选择“BladeX2”根据提示进行校准即可；③如频繁报错为联锁或联锁不消除，使用万用表测量故障侧铅门电位器两端电压，如异常则更换故障电位器；④按动急停开关或突然停电也可导致控制铅门CPU驱动板损坏。其中，①和②可由科室设备维护人员进行操作；③和④须由厂商工程师进行操作。

3　故障案例三

(1)故障现象。射野灯故障，对射野灯进行控制操作时出现“Field Light not powered up or PSU has failed”联锁。

(2)故障分析。射野灯工作电压为12 Vdc，通过手控盒“Field”按键进行开关操作，打开DSP菜单(Shift+射野键)启用DSP模式，通过光学系统投影准直器形状、铅丝位置及射野中心。如“Field”键损坏，DSP功能无法启用。

(3)故障处理。①在机架旋转过程中可引起射野灯与灯座间接触不良，引起射野灯变暗或不亮。只需将射野灯重新拔插即可排除故障；②检查射野灯24 V MCB断路器，进行复位操作；③射野灯灯泡长期使用老化或射野灯被频繁开关导致灯丝损耗或熔断，将电源线拔到射野灯上并测量电源，使用万用表检测射野灯两端电压是否为12 Vdc，如异常需更换射野灯灯泡；④24 V MCB电压超载或无电压，需进一步检测Blade Power board、Gantry Top distribution board以及PDU，有异常现象需更换对应电路板；⑤PDU电路板上无24 Vdc输入，需检测3相变压器的次级输出，不在规定范围内即需要更换控制整流组件的控制板。前3项可自行操作，其他问题须由厂家工程师进行故障排除和损坏部件的更换。此外，维修完成后需复核光射野的一致性[5]。

4　小结

在模拟定位机发生故障及维修过程中应寻找故障规律，参考故障发生原因及频率，依据质量控制指导原则制定维护及质量控制计划，降低设备故障率，保障设备良好的运行[6-8]。同时，要求医学工程人员通过对高频故障现象及排除方法的熟练掌握，提供有效的信息，配合厂商工程师排除故障，在故障发生的第一时间做出正确判断和处理，缩短停机时间，保障临床诊疗工作的开展。