Synergy医用加速器Rest Motor故障分析与维修

李 伟 谭 超

目前，放射治疗是肿瘤治疗的主要方法之一，随着科学技术的发展，医用直线电子加速器已成为现代放射治疗领域的主流设备[1]。Synergy医用直线加速器(瑞典医科达公司)是目前国际上较先进的数字化医用加速器，其系统界面操作简洁，控制软件可实时监控、监测并显示各项参数，X射线能量选择灵活可调，具有高、中、低3档X射线能量和九档电子线能量供选择，同时该设备配备了40对叶片的多叶光栅和iViewGT及XVI影像验证系统，具有自动摆位、调强治疗以及影像验证等功能，可开展常规放射治疗、适行放射治疗、静态调强放射治疗和容积旋转调强放射治疗等，广泛应用于全身各部位的肿瘤放射治疗[2-5]。

盐城市第一人民医院于2014年引进1台医科达Synergy医用电子直线加速器，并配备iViewGT及XVI影像验证系统，该设备运行稳定，满足临床对于各种类型和不同部位的深度肿瘤放射治疗。然而，随着设备使用年限的增长，日常工作中还会遇到一些常见故障。为此，针对Rest Motor联锁故障进行分析，总结相关的维修经验供同行参考。

1 Synergy医用电子直线加速器原理

Synergy医用电子直线加速器主要由旋转机架、支架支撑底座、治疗床、控制柜和操作控制台等组成，其中高压系统、射频系统、冷却系统和辐射治疗头等均位于旋转机架上[6-7]。当电路系统发出高压启动指令和同步触发脉冲后，高压脉冲调制器开始谐振充放电，产生12 kV、脉宽4 μs的高压脉冲，该高压脉冲经过脉冲变压器升压馈送到磁控管，磁控管获得脉冲负高压后，其腔内发生谐振，产生高功率微波，经波导管将高功率微波送入加速管，并在加速管中建立高强度加速电场[8-10]。从电子枪发射出的脉冲电子束注入到加速管中，并被微波电场不断加速，在加速管末端，电子束能量为6 MV并轰击钨靶产生X射线，直接引出的电子束或打靶产生的X射线在辐射治疗头中被均整、扩散和准直，形成治疗用的照射野，并用于肿瘤的放射治疗[11-12]。

2 故障案例分析

2.1 故障现象

机器开机后进入临床模式，状态显示为“Prepare”，按下HHC上的Rest Motor键，屏幕仍然显示Rest Motor联锁，而正常情况下按下Rest Motor键则Rest Motor联锁自动消除。

2.2 故障分析

查看Rest Motor联锁电路图发现，当CON B吸合时，其13脚和14脚导通提供一个低电平信号至DIEICA板，DIE-ICA板输出高电平至计算机后Item 324值为1，此时Rest Motor联锁消除。而CON B线圈只在获得24 V电压时吸合，然后其触点闭合，220 V交流电经过CON B触点输送到马达驱动电源，再由马达驱动电源产生马达驱动板所需要的大功率±26 V直流电压。Rest Motor联锁电路原理见图1。

由CON B联锁电路图可见，变压器T2输出24 Vac，经过73区的保险丝FS73B被送至74区IRC-A PCB上继电器RL5的触点[13]。当继电器RL5工作时，24 Vac才被送至CON B线圈从而促使CON B吸合，而控制74区IRC-A PCB上继电器RL5工作的电路由控制台TERMINATE键、HHC1和HHC2上的复位键、急停键、治疗床两侧急停开关、ROC-ICB PCB以及DIE-ICB PCB等组成。

图1 Rest Motor联锁电路原理示图

继电器R L 5 的控制电路工作流程为：在TERMINATE键、HHC1和HHC2上的急停键以及治疗床两侧急停开关均未触发前提下，按HHC上的Rest Motor键，生成一个低电平信号至DIE-ICB PCB的PL2 C3脚，然后DIE-ICB PCB的PL2 C27脚送出高电平信号至ROC-ICB PCB的开关管TR9使其导通。由此发光二极管DU1-2工作同时继电器RLB3吸合，继而继电器RLB2也吸合并保持，当松开Rest Motor键，ROC-ICB PCB上的继电器RLB3断开，其触点将继电器RLB2的触点电压送至74区IRC-A PCB上继电器RL5的线圈，此时继电器RL5工作，CON B吸合。为此，只有联锁条件均满足要求的情况下，接触器CON B才能吸合(表1)，如任何联锁条件被触发，CON B均不能吸合。接触器CON B联锁电路里所涉及的电路板见表2。

表1 接触器CON B联锁条件

表2 CON B联锁电路涉及的电路板

2.3 故障处理

(1)确认TERMINATE键、HHC1和HHC2上的急停键和治疗床两侧急停开关均未触发。

(2)判断CON B是否吸合。正常情况下CON B吸合则有低电平信号经过其13脚和14脚至DIE-ICA PCB，此时Rest Motor联锁消除。如果CON B吸合，且有低电平信号到DIE-ICA PCB，Item324值为0且报Rest Motor联锁时，可以判定为DIE-ICA PCB故障，更换DIE-ICA PCB即可；如CON B未吸合则需进行下一步检查。

(3)测量接触器CON B线圈有无24 Vac，如有24 Vac则表明接触器CON B故障，更换CON B即可；无24 Vac则根据电路图4513337053再测量74区IRC-A PCB的PL1-8脚有无24 Vac；如PL1-8脚无24 Vac则需要检查73D12脚至74区IRC-A PCB的PL1-8脚间的通路是否中断；如PL1-8脚有24 Vac则进行第四步，即判断74区IRC-A PCB是否正常。

(4)将ROC-ICB PCB接延长板，按HHC上的Rest Motor键，仔细观察ROC-ICB PCB上的发光二极管DU1-2是否点亮。若二极管DU1-2发光，使用万用表测量ROC-ICB PCB的PL2-A14脚有无22 Vdc，如有22 Vdc则表明74区IRC-A PCB故障，更换IRC-A PCB即可；若无22 Vdc则需进行下一步检查。

(5)在按住HHC上的Rest Motor键情况下，使用万用表测量ROC-ICB PCB的PL2-C27脚是否有高电平信号，如有高电平信号则可判断ROC-ICB PCB故障，更换ROC-ICB PCB即可，若测得低电平信号则需进行下一步检查。

(6)在按住HHC上的Rest Motor键情况下，使用万用表测量DIE-ICB PCB的PL2-C3为低电平信号，则可以判断DIE-ICB PCB故障，更换DIE-ICB PCB即可[14]。若测得PL2-C3仍为高电平信号，则怀疑HHC故障，更换HHC可排除故障。

3 讨论

通过讨论Rest Motor联锁故障现象，并分析Rest Motor联锁电路，阐述此联锁产生的原因及其工作原理及Rest Motor联锁故障检修步骤。结合实际总结的维修方法适用于加速器大部分硬件联锁故障，为维修工程师提供维修思路。当设备出现故障时，应先查看导致此故障的相关联锁，再根据此联锁查阅相关电路分析其工作原理，总结导致此联锁的故障原因，最后根据实际情况测量或调试，找出故障原因，解决故障[15]。为保障设备开机率以及良好的运行状态，在及时维修设备的同时应做好设备的日常维护管理工作，制定周全的保养计划，可有效降低故障的发生。