Synergy 医用直线加速器故障分析与处理

陈海燕

（新疆克州人民医院，新疆克州 845350）

0 引言

随着社会发展和医疗技术的进步，临床上治疗恶性肿瘤疾病的精准放射治疗技术已经趋于成熟，而放疗技术和放开设备住院更新优化，放射治疗的临床效果亦取得了质量上的飞跃，医科达Synergy 医用直线加速器主要应用于放射治疗，加速器的故障主要有电源的供给、机械运动、软件控制、电路控制、真空水冷等。医科达Synergy 直线加速器是一种非常复杂大型医疗设备，可以对患者进行精准治疗，在消灭肿瘤细胞同时需要很大程度的保护正常组织以及医科设备[1]。这就要求维修人员具备较高维修经验和专项技术，以便在出现故障时快速判断故障并进行及时维修，缩短停机时间，保障治疗的及时、安全及准确。

1 医用直线加速器7 种常见故障

1.1 故障1

（1）故障表现。设备出现中断出束，机器的多叶光栅光电和报连锁部分缺失，多叶光栅无法指定相关指令，无法正常移动。

（2）分析故障及维修对策。查看电路图，分析可知加速器内置多叶光栅，由于小机头的光栅叶片工作原理是因为加速器得到相关的治疗指令，然后将其传输到光栅电机，然后电机驱动刀片移动。摄像头捕捉叶片反射点的图像，然后通过多路输入输出到电路板，最终实现光束维护，一旦光束中断需立即停止治疗，进入机房观察[2]。检查后发现，是叶片的反射镜造成局部位置反射光不足的现象。检查加速器的结构，反射器可能位于多设备内部。可以拆卸小头和反射器支架、楔形板、相机、灯泡和其他设备。然后拆下反射器，用湿纸巾擦拭分光器，重新安装新的反射器。最后，调整相机的分束器，优化多叶光栅叶片。校准完成后，油门正常工作，设备可以恢复正常。

1.2 故障2

（1）故障表现。设备的噪声变大，机架逆时针旋转过程中发生的声音和顺时针旋转声影不同。

（2）故障分析及维修处理。结合相关文献以及翻阅厂家的电路图，得出在机器运动时，按照使用的开关，转动手控盒的指轮，再发出运动命令机架控制。机架控制主要由运动速度以及运动使能组合而成，运动速度信号传送到电动机的驱动电机、驱动板，再由运动使能信号传输到电动机刹车，电动机刹车通电停止后发现刹车动作，电动机可以正常旋转[3]。先后顺时针和逆时针旋转机架，机架正常转动后，依旧可能出现2 次机架旋转的声音不一样的问题，多数情况下是因为在手控盒和驱动电机为正常但皮带松动以及刹车离合器不灵敏引发的[4]。需要在放射治疗师陪同下将治疗床上升到合适的高度，再依次从顺时针逆时针旋转机架、进入内部维修机房。过后观察机架的运动状态，发现右侧电机轴存在轻微异常的现象，可以检查右边左边皮带是否一致，再调整电机的位置，让左右两边的皮带松紧一致，并保证机架在旋转后皮带不会出现错位，最后故障修复。

1.3 故障3

（1）故障表现。治疗床出现无法动作，为iI159Height Control故障。

（2）故障分析及维修处理。结合维修经验以及文献可知，治疗床的使用次数较为频繁，其中包括前后、左右、下上、等中心旋转等运动方向。而电机转动和位置电位器跟着运动发生机械破损，容易导致治疗床出现运动障碍。通常治疗床出现不能运动的现象，需要在第一时间检查治疗床的升降高度的Coarse、Fine、Check 三个电位器以及上下关门制动闸是否在正常状态[5]。再检查电机供电，测出电压为79.5 Vda、在正常范围内。如果电机电阻为0.7 MΩ 则视为异常，将其降低至25 Ω 上电为正常。考虑到人身安全需拆卸电机再进行检查，如果出现磨碎则需要更换碳刷，测试电机阻值，在20 Ω 左右为正常的数值。最后上电治疗床恢复正常运转，故障修复成功。

1.4 故障4

（1）故障表现。设备在正常的开机治疗中突然报出Touchguard、MM Con C 两种联锁，治疗过程中被迫中断。

（2）故障分析和维修处理。结合维修经验以及文献资料得出，出现Touchguard 是因为触碰了保护联锁，而MM Con C 这位继电器出现了故障联锁，一旦两种联锁同时发生，可以初步判断为相同的故障所致。可以通过检测小机头触碰保护开关以及平板触碰到保护开关后均显示为正常。再分析两个联锁电路图，结合图纸，使用多用表检查电路的相关开路以及短路状况，可以发现，原本连接在PL22E 和PL16A 的之间的电阻出现无穷大，即当前为断路状态，排除了故障后再缩小范围，可以得出仅出现一小段短路为短路现象，即为PL10 以及SK16A 为无法接通的情况，这种故障可以判定为TS3-2 和TS2-2 导致的[6]。结果核实研究后，Touchguard 为触碰保护联锁，MM Con C 为继电器联锁以及iVewGT 具有联系性，而iVewGT 系统又包括采集成像系统、机械运动系统、软件控制系统等组合。一旦机械运动系统的出现损伤故障便会触发保护联锁。检修iVewGT 系统以及平板电源各个器件的状态，可以检查出平板的指示灯不亮，同时电源无法供给，需要及时更换iVewGT 平板电源，设备故障修复完成。

1.5 故障5

（1）故障表现。在治疗过程中，机架的旋转出现钨门自动开大，且无报错和联锁。

（2）故障分析及维修处理。调用到维修模式，经过实验观察得出，当X1 和X2≥10 时，框架每转一圈钨门可以出现两次钨门开大情况，Y1 和Y2 也会相应地打开[7]。X1 和X2 开到20，当X1 和X2 高于5 时，钨门的位置没有自动变化，怀疑是由于公共器件的断路电压异常变化导致的。查阅图纸后，X2 位置电位器RV8、RV7 及10V 电压在机器转动时正常，同时中间抽头电压正常。尝试更换MLCControl 仍然无法解决问题，再尝试更换扁平电缆PL26A-SK 和PL25E-SK 并检查插件是否仍然出现故障。重新观察故障原因，旋转时无论X1、X2 的大小和X2 的值如何，数值总会有轻微的抖动变化，但故障出现之前其他的钨栅不是这样的。考虑到双轴电位器RV9 在运动中存在缺陷，于是更换了PV9，故障得到解决。

1.6 故障6

（1）故障表现。在使用中加速器大机架转动到90°附近设备报GTO O/L 连锁，出现出束中断。

（2）故障分析及处理。故障位置在大机架角90°左右，推测与机架的角度相关，可以由简到繁杂的思路寻找原因。

机架内部电缆出现了问题，先检查高压线缆与纤维通信线缆，未出现松动情况则进行下一步思路[8]。探测高压铜芯线对于屏蔽线的电阻，显示为无穷大，则排除癫痫存在对于地打火痕迹与高压铜芯线和屏蔽线已经导通，如有以上情况，则表示电缆出现短路问题。

翻阅相关资料，从闸流管角度考虑，参考闸流管工作原理显示出，给予闸流管G2 触电3 us 与+900 V 的电压后，击穿闸流管。阴极到G1 触点放点通阳极，按照阳极电流的大小和阴极质量进行判断。若出现没有高压流入闸流管的情况，耐冲变压器在放大出现高压未能加在PFN 上，表现出通过其他的环节释放出，没有通过闸流管，则可以证明闸流管为正常。

再对反峰二极管进行检测，使用摇表检测，通过加速器小剂量出束判断有误故障问题。出束时间不宜过长，否则会损坏到设备。如果反峰二极管无异常，再考虑到充电变压器故障。电阻拆卸后检查，如果出现两级地导通则表示外壳被击穿、出现了破坏，这时可以换掉电阻，开机后故障解除。

1.7 故障7

（1）故障表现。在开机后屏幕的任务栏中显示“water temp singal supplies”的联锁报警情况。

（2）故障检测和维修。直线加速器在使用过程中其诸多部件会出现高热反应，如加速管、脉冲微波功率源等。这类部件在机器运行中产生一种发热反应，出现温度过高的现象，影响设备的常规运转[9]。这类故障的解决要以散热冷却为主，在医科达synergy 直线加速器的散热上多使用双极冷却系统，一级为内置去离子水自循环系统与油循环系统，二级则是外循环水冷系统展开冷却。一旦温度过高则会导致信号的中断，可以推测故障部位出现在抽水三相电机故障。分析后认为可能是在安装加速器电源的三相调整时出现了错误，于是对三相电机进行调整，如果故障仍然存在再转换思路。将故障转换在水冷机问题上，对冷水机进行检查，如果出现风扇空压机故障且水温呈现持续性增高，可以推测为水冷机缺乏维修、导致水温过高，将水冷机手动调整档位并未强行关闭，等待1 h 后再开机，如果温度依然无法下降，则再考虑三相电的相位顺序和水泵电机。最后再检查水冷机，如果出现损坏则需要重新更换后启动，故障解除。

2 重视对直线加速器的养护和检查

设备的的可靠维护直接影响到医院的诊断效率和患者安全，注重对于设备的日常维护有利于保障设备的长期稳定运行，减低工作中的意外故障风险事件发生率。技术人员除了定期对设备进行检查，对于电缆终端等工具也需要进行严格检查。医科达直线加速器具有复杂内部构架和紧密的构件，正常转运也会造成装置被磨损，比较容易出现故障的位置有驱动式叶片、丝杆等，在反复的磨损下电位器敏锐能力下降，数量测量精准性也随之下降。据调查，日常的养护缺乏所造成的故障高达70%以上，因此工作人员必须认知到仪器维修和日常保养的重要性，在故障发生前要重视日常仪器保养，从根本上预防细微的故障隐患，从而提升医疗水平。

3 结论

综上所述，医科达Synergy 中的直线加速器由多种复杂的部件组合而成，是当前治疗肿瘤的主流放射设备之一，这种加速器的运动结构繁杂，且部件的运动十分频繁，因此出现故障的概率较高。作为院内的一线工作人员，维修工程师应透彻理解设备的工作原理及流程，树立起较强的仪器保养意识，做到自觉定时保养和维修、定期清洁，添加润滑油，调整零件，减少故障率等。在维修的同时，还要力争做全面排出故障，以免在后期的使用中出现不必要的麻烦，从而大大缩减停机时间，保障肿瘤病人的放射治疗安全。