瓦里安加速器OBI 系统故障维修1 例

张 甜，彭振军，黎国权，钟日锟，朱 斌

（1.华中科技大学同济医学院附属协和医院肿瘤中心，武汉 430022；2.上海卓亚医疗科技有限公司，上海 201600）

0 引言

医用电子直线加速器是目前最常用的放射治疗设备，具有输出量大、射线能量范围广、不断引进高新技术等特点，广泛应用于临床[1]。放射治疗中患者的摆位误差是影响精确治疗的关键因素之一[2]，为了减小摆位误差，图像引导放射治疗（image guided radiation therapy，IGRT）得以广泛应用[3-5]。

瓦里安加速器的IGRT 是通过机载影像（on board imager，OBI）系统实现的[6]。OBI 系统主要用于肿瘤患者靶区的精确定位，分为机械运动和图像采集两大部分[7]。目前OBI 系统大多数的故障研究都集中在机械运动部分，关于图像采集部分的故障研究可供参考的案例较少。现对我院瓦里安Trilogy 医用电子直线加速器OBI 系统在图像采集方面的1 例通信故障进行阐述，以供同行借鉴。

1 故障案例

1.1 故障现象

打开OBI 系统运行软件后，提示“Failed to initialize PaxScan”（命令处理器初始化失败），此时OBI系统球管无法预热。尝试点击“确定清除报错”，系统依然无法预热；重启OBI 系统控制计算机后依旧报错；重启PaxScan（CP2 的型号）命令处理器后再次打开OBI 系统运行软件，仍然报错；检查网络交换机，测试网线通断，均正常。

1.2 故障分析

检查CP2 前面板的LED 屏上的报错代码，发现数字32、43 交替闪烁，提示CP2 与kV 影像接收板之间的通信出现故障。命令处理器CP2 通过1 根光纤和1 根电源线与kV 影像接收板相连，为kV 影像接收板提供电源，并对采集到的图像信息进行处理。其中光纤负责信号的传输。在kV 影像接收板与PaxScan 命令处理器上各有1 个光纤指示灯，如果指示灯不亮，说明该指示灯所在的电路板上负责光纤信号传输的3.3 V 电压故障；如果指示灯亮红色，说明3.3 V 电压正常但是没有接收到光纤信号；如果指示灯亮绿色，说明光纤通信正常。由此可知，通过观察光纤指示灯状态可初步判断故障点。

首先，查看CP2 的光纤状态灯，发现其指示灯亮红色（如图1 所示），说明其未接收到kV 影像接收板发送过来的光纤信号。拔出光纤插头，没有看见光纤上的红光，可确定光纤信号未传输到CP2，排除光纤插座故障。然后，进机房检查kV 影像接收板，发现其背部的光纤指示灯不亮（如图2 所示），拔下光纤头可以看见红光，由此可确定故障出在kV 影像接收板或其24 V 供电电源。

图1 CP2 的光纤指示灯

图2 kV 影像接收板的光纤指示灯

kV 影像接收板的供电电源为CP2。用万用表分别测量kV 影像接收板的电源插座及熔断器的电压，未见异常，由此可确定影像接收板的电源供电正常，故障出现在平板背部的光纤接口板。

1.3 故障排除

该类故障常规的处理方法是向厂家订购整个kV 影像接收板到现场更换。这样使影像系统处于停机状态，不仅影响患者治疗的准确性和延续性，还大大地增加了设备的使用成本。因此，本着缩短停机时间、降低使用成本的理念，需进一步排查，找出故障的确切原因。

首先，关闭CP2 电源，拆开光纤接口板的外壳，暴露其接口（如图3 所示），测量其24 V 熔断器，正常导通，排除熔断器熔断的可能。

图3 光纤接口板

其次，依次测量4 个TRACO POWER 电源模块的输出电压（±12、-15、-5 和+5 V），除了+5 V 外，其余电压均正常。由于光纤信号传输所需要的3.3 V 驱动电压是从+5 V 电压转换过来的，初步判断本故障是由+5 V 电源模块（如图4 所示）失效引起。通过查阅产品资料得知该电源模块型号为THD 10-2411，但现场并无该配件。为了进一步确认除该电源模块外是否还存在其他故障点，需要找到1 个类似的24 V输入、+5 V 输出的电源模块替代测试。通过查阅设备电路图纸得知，MCNR（运动控制节点支架）的I/O 板上有一个+5 V 电源模块，型号为TEN 12-2411，其引脚与THD 10-2411 模块有差异，无法直接焊接到电路板上，需要找到一个合适的解决办法。

图4 5 V 电源模块

经过对比2 种电源模块的参数和物理结构后发现，可将THD 10-2411 模块从光纤接口板上取下，使用4 根导线，把从I/O 板上取下来的TEN 12-2411 模块的1、2、3、5 脚分别焊接到光纤接口板上对应的22/23、2/3、14、16 引脚上。焊接完成后用热熔胶将该模块固定在kV 影像接收板底座上，并做好绝缘措施。检查确认安全后打开CP2 电源，其光纤指示灯正常点亮。随后打开OBI 系统软件，“Failed to initialize PaxScan”报错未再出现。

1.4 维修效果验证

（1）功能验证：把所有拆开的罩壳依次还原，按晨检要求预热球管，并在维修模式下进行锥形束CT（cone beam CT，CBCT）扫描，确认影像功能正常。

（2）安全验证：①检查该临时电源模块的固定情况，确认不会出现脱落及短路的情况，保证了机械安全；②测量该临时电源模块的5 V 输出电压（间歇性测量2 h），确认输出电压稳定在（5.15±0.1）V 范围内，保证了电气安全；③在物理师的配合下用Catphan504模体验证CBCT 图像质量，其图像分辨力为8 lp/cm，且各模体的CT 值偏离正常值不超过±40 HU，均达到临床工作要求，保证了治疗安全。

2 小结

放射治疗已成为肿瘤治疗的三大手段之一[8]，随着计算机技术、影像技术、图像技术的更新，图像引导在放疗中的地位越来越重要，精确放疗将逐步成为主流[9]，届时IGRT 等精确放疗技术所依赖的影像设备（如瓦里安公司的OBI 系统）的运行保障将尤为重要[10]。工程师的维修水平对设备的开机率有一定的影响，本文的原理介绍和具体的维修过程描述，可为同行提供可借鉴的经验，提升维修效率。同时，工程师维修能力的提升固然可以缩短加速器的停机时间，但如果可以做到预防性维护，将对设备的正常运行提供更强有力的保障。对于OBI 系统，比较容易实现的预防性维护措施包括：（1）保持治疗机房的温度在20～23 ℃、相对湿度在50%左右；（2）保持治疗机房的洁净度，每周擦拭设备外壳的灰尘；（3）每月检查kV 影像接收板背后的风扇和PaxScan 侧边的2 个风扇，如有问题应尽早清洁、更换；（4）每隔半年打开CP2 进行除灰、打开球管热交换器旁的储油罐观察盖检查是否缺油。做好预防性维护并结合高效的维修效率，OBI 系统的运行和患者的有效治疗将得到强有力的保障。