医科达Precise医用电子直线加速器故障处理分析探讨
2019-01-15严朝胜肖捷黎美妍阳春市人民医院广东阳江529600
严朝胜 肖捷 黎美妍 阳春市人民医院 (广东 阳江 529600)
内容提要: 医科达Precise医用电子直线加速器是构造十分复杂且科技含量较高的大型医疗设备,其部分核心器部件由于长时间运行等原因,容易发生故障。较为常见故障有治疗床故障、小机头故障头、大机架故障等;常见的系统故障包括控制系统故障、水冷系统故障、真空系统故障等。文章总结医科达Precise直线加速器的常见故障维修经验,以供学习参考。
随着肿瘤放射治疗技术的不断进步发展,作为放射治疗的主要应用设备电子直线加速器也使用的越来越广泛。设备商为适应更高的肿瘤放射治疗要求,功能越来越强大,其构造也设计越来越复杂,伴随着的故障发生率也相应提高,对设备维修工程师能力水平提出更高的要求。文章总结医科达Precise直线加速器的常见故障维修经验,以供学习参考。
1.故障一
1.1 故障现象
加速器开机,进入治疗模式,发现12MV能量级电子线剂量不稳定,报Magnetron timer联锁。
1.2 故障分析与排查
进入维修模式,把其他能量级的射线,包括X射线6M、15M和电子线6MV、10MV、20MV等逐个出束,查看是否报Magnetron timer联锁。检测发现,只有6MV电子线发生剂量不稳定现象,其他能级射线均正常。查看资料及根据以往经验判断,故障大概率是由于磁控管出现问题导致[1]。因此,采取更换磁控管处理,步骤如下:
第一步,加速器开机启动,将机架顺时针旋转270°,使气泵及开关充分暴露。
第二步,将加速器关机,利用塑料袋封住放气口,进行收集。拧开放气阀门放气,医科达加速器用于绝缘的气为SF6,具有毒性,所以务必收集完全,并确保安全排放到外界中,避免污染。
第三步,关闭磁控管的进出水管阀门,再松开进出水管,排空管中残余循环水,由于水中加入含有毒性药粉用于避免管道细菌滋生,因此,应保护自己避免该液体与人体直接接触。
第四步,拧开与磁控管连接的电容,待磁控管冷却,并慢慢抽拔出。磁控管冷却后腔内呈负压,因此应将与磁控管头部连接的气体连接管拆卸,达到内外气压一致,绝不能蛮力拔出。
第五步,确保新换磁控管表面清洁后,慢慢插入管腔内,再连接电容及水管、气管[2]。
第六步,加速器开机,登陆Service模式,旋转气泵阀门到水平位置,拧开其开关,将管道抽至真空状态,关闭阀门、气泵,同时确保管道无漏气。
第七步,确认无误后到维修模式,将电磁阀由关闭改为开启状态,拧开气瓶阀门,充气理想状态后,关闭阀门,在控制台将电磁阀由开启恢复关闭状态。
第八步,开启回水阀,排空管道中残余气体后,开启加水阀,闭合回水阀,将水压加到86.18445kPa后,关闭阀门。
第九步,登陆维修模式,调试AFC、Gun servo和modulator中的M.Meg.T101和charge rate,让各mode treat dose都处于最理想状态,到此,磁控管已完成调试安装,机器再次开机治疗,故障消失。
2.故障二
2.1 故障现象
大机架旋转时,发生卡顿且能明显听到咔咔声响。
2.2 故障分析与排查
进机房查看,用手控盒顺时针旋转和逆时针旋转机架时,可看到大机架的基座电动机轴出现抖动,且右边电动机联动的皮带比左边松。查看资料,可知一般转动出现咔咔响声大概率是因为皮带变松、离合器失灵或者刹车失灵导致[3]。所以针对故障原因,把异响位置的皮带进行调整,使其变紧,且使两边的皮带松紧度一致,确保皮带转动不错位。再次对大机架顺时针旋转和逆时针旋转,大机架不再发出咔咔异响,机器恢复正常。
3.故障三
3.1 故障现象
开机打开mosaic,进入治疗模式,出X射线,出束正常,开启电子线治疗,无法出束,并且机器一直处于Preparatiory状态和Ready to start状态来回变换,且提示shutter.mon联锁。
3.2 故障分析与排查
查看资料,可知X射线与电子线出束具有相同通道,但由于X射线可正常出束,电子线无法出束,结合联锁提示,应该是电子线的shutter电路板的位置故障。Shutter电路板在出X射线状态时,会处于电离室正下方,挡住击穿,引起-15V接地。再继续检查PC5电路板,可确认稳压二极管正常。查看+15V的走向,它从JP2-5连接PC5电路板,在正常通电后,利用万用表测出TP3位置电压为64V,低于正常值170V。令TP2位置电压为大小为9V左右,测得TP3点电压值大小为107V,低于正常值304V。从实测值与正常值存在的差异可推断,PC5电路板的TP2点和TP3点之间存在元件发生故障,按以上思路进行排除故障,检查大功率三极管Q2状态后,可确定Q2放大倍数存在失真问题。更换Q2三极管,再次测得TP3点电压数值是170V,已正常。查看CR5二极管,发现其已击穿,导致传导CR5的clipper信号无法调节电子枪栅极,无INJI。将二极管CR5更换,连接好电路,故障排除。
4.故障四
4.1 故障现象
在治疗摆位过程中,大机架失常,转速慢,且有时完全转不动。
4.2 故障分析与排查
根据经验推测,大机架失灵原因一般是电动机或电位器出现问题,故检查大机架电机碳刷是否磨损严重、齿轮是否没拧紧等现象,查看后一切正常,可排除是电机原因导致。第二步,通过治疗室手控盒给出机架旋转时的信号,测量UMD C12 ENABLE电平的高低以及GANTRY UMD无电压输入。推断继电器可能出现问题,拆卸大机架,查看继电器的情况,发现其左端变形,拆开发现左端触点已烧黑、碳化。更换继电器后,机器故障消失。
5.小结
医科达Precise医用电子直线加速器是构造十分复杂且科技含量较高的大型医疗设备,其部分核心器部件由于长时间运行等原因,容易发生故障,例如较为常见故障有治疗床故障、小机头故障头、大机架故障、加速管故障,磁控管故障,微波功率源故障等等。常见的系统故障包括控制系统故障、水冷系统故障、真空系统故障、剂量检测系统故障、束流系统故障、微波传输系统故障等。这就要求维修工程师应平时多总结维修经验,多参加培训学习,多查阅文献获取最前沿技术进展等,培养能够故障及时处理能力,做到故障发生迅速处理原则[4]。