MicroSelectron-HDR后装机故障分析与维修

邵 健 徐贤叁

目前，后装治疗机是近距离放射治疗的主流设备，其作用是将放射源准确、安全及定时地放置到人体病变部位，具有放置位置准确、距病体组织近等优点，在妇科、直肠及鼻咽等恶性肿瘤治疗中效果显著[1-4]。MicroSelectron-HDR(荷兰核通公司)后装治疗机是高剂量率后装系统，采用高活性放射性192Ir做为放射源，已在多地放射治疗部门投入安装并使用[5]。通过对常见故障进行分析，在紧急状况下有助于做出快速和准确的应对，同时可以制定合适的维护保养计划，进一步提高机器的稳定性和可靠性。

1 故障案例一

(1)故障现象。开机自检时在“Indexer Treatment Unit”项目中报错，无法正常登入治疗软件。查看具体报错信息，提示特殊测试通道19、20自检未通过。

(2)故障分析与处理。根据联锁提示，原因可能为通道检测线路故障，分析引导盘(Indexer)结构及其工作原理见图1。步进电机(Indexer stepper motor)带动换路导管(channel selection tube)与光纤(fiber optic)转动，选择相应治疗通道，治疗时在该通道内插入前导管，准确将源导出。

图1 Indexer内部结构

如图1所示，A处为发光二极管发射光线，如虚线箭头所指，光线经过光纤传输到B处射出，再穿过治疗通道内的透光小孔，经过A背后的圆锥形镜子反射到C处的光敏二极管，将光信号转化为电信号。当前导管插入治疗通道时，通道内的透光小孔被堵住。正常情况下，无前导管插入，因此光路通透，光敏二极管能一直接收到光线，从而有电信号输出。由2个二极管组成一对二极管检测对(opto-pair)，该检测结构在机器中有多处用到。

开机自检时，19、20通道为特殊测试通道，通道内无前导管遮挡，但光敏二极管却无电信号输出，因此系统报错。拆开Indexer，查看通道内的透光孔，附近有黑色尘埃，但透光小孔依然通透，无其他异物遮挡。清洁后尝试自检，故障报错依旧。因此，推测为二极管或光纤老化，导致光线过于模糊而无法检测。由于发光二极管发出的是红外光，现场无法确定其发光强度，因此先测试光纤情况。在光纤一端用手电照射后观察光线强度，发现透出光线比较暗淡模糊，可以判断光纤老化严重，由于此前设备工作均正常，由此推测此时光线亮度处于临界值，将光纤头拆下检查发现，光纤靠近通道一端有许多黑色灰尘。用干纱布小心清洁后装回，再用手电测试，发现透出的光线亮度有明显提升。尝试重新自检，机器工作正常，故障排除。

2 故障案例二

(1)故障现象。治疗过程中切换治疗计划时报错，使用人员未保存报错信息，直接重启治疗软件。启动后自检未通过，提示“Emergency stop circuit is active”，即紧急制动被激活，紧急制动状态亮红灯(正常为蓝色)。

(2)故障分析与处理。转动reset钥匙进行复位，紧急制动状态消除1 s后，再次激活伴随着报警声，并跳出新报错框，报错信息为“The treatment unit detected an error after retracting the source”，提示收源过程中发生错误。根据提示，先确认放射源是否回到安全源罐(safe)内，查看控制台的源状态灯“in safe”灯已亮起，再查看剂量检测仪未报警，只有安全源罐附近剂量略高(2～3 µSv/h)，由此可确定放射源已回到安全源罐内；然后查看控制台、机房墙上及机器机头上3处急停开关，均为抬起未被拍下状态，测量紧急制动回路的24 V电压为正常，确定紧急开关未被激活，因此可以确定为治疗软件检测到错误，导致强制激活紧急制动。

查看报错信息为“After retraction of the source the wire-in switch is actuated and the reference opto-pair is still obscured”，即“源收到位并压住到位开关后，通道中光敏二极管仍被遮蔽”，系统检测到源到位开关K1(wire-in switch)已激活，但通道中光敏二极管未检测到光信号。放射源牵引结构见图2，检查K1及真源轮状态，发现放射源牵引钢丝已收到底，且限位杆已紧紧压住K1开关，两个二极管组成的检测对(opto-pair)之间隔着金属片v-block，通过v-block中间直径1～2 mm小孔透光，v-block会随着放射源的通过而被顶起，随着放射源的收回而回位。拆下光敏二极管，看到v-block处于被顶起位置，但未正常回位，导致透光小孔也被抬高且被遮住。尝试轻轻触碰v-block，立刻落下回位。再复位时，报错消除，机器正常。因此，怀疑v-block处有积灰，用空注射器针筒朝v-block吹气清灰，之后该报错未再出现，故障排除。

图2 放射源牵引结构

3 小结

MicroSelectron-HDR后装机具有较高的精密度和稳定性，厂商通常建议二极管、光纤使用2年左右更换新部件，但实际应用中通常能用到3～4年甚至更长久。此外，设备通常每3个月更换一次放射源，因此选择在换放射源之前，即在放射源活度最低的时候进行维护保养工作，可有效减少维修人员受到的辐射，同时，按季度保养也可有效减少设备故障发生率，延长部件的使用寿命。