Trilogy 直线加速器常见故障及维修策略

李斯 南方医科大学南方医院放疗科 （广东 广州 510515）

内容提要：医用直线加速器是一种大型放射治疗设备，能有效抑制肿瘤细胞的增殖和转移。保证医用直线加速器的正常运行对控制肿瘤患者疾病进展，保护患者生命安全意义重大。医用直线加速器结构复杂，构造精密，容易出现若干故障。基于此，本文以Trilogy 直线加速器为例，分析其常见故障及维修策略，常见故障有按下射野灯开启按钮无反应、GFIL 联锁，不能正常出束、出现MLC 联锁、出现“HVCB”（高压断路器）联锁，最后提出了Trilogy 直线加速器日常保养和质保检测的有效建议和方法，如进行剂量仪校准等，以供大型医疗设备维修人员参考。

近年来，随着生活环境和生活方式的变化，各类肿瘤发生率有所上升，肿瘤患病人数不断增加。医用直线加速器在肿瘤治疗中被广泛应用，其能有效提高局部肿瘤控制率，大幅降低危及器官受照剂量，是目前抑制肿瘤的重要手段，得到了临床及肿瘤患者的一致认可。在医用直线加速器的使用过程中，医务人员和医疗设备维护人员要强化协作沟通，在医疗设备出现故障时，医疗设备维护人员要第一时间发现故障原因，尽快排除故障，及时恢复正常的治疗秩序，保证患者的生命安全[1,2]。因此，研究和探讨医用直线加速器常见故障及维修策略具有非常重要的现实意义[3,4]。

1.Trilogy 直线加速器常见故障及维修策略

1.1 故障1：按下射野灯开启按钮无反应

1.1.1 故障分析

按下射野灯开启按钮无反应的原因主要有：一是机器未处在预热完成“on”状态；二是射野灯灯泡烧毁；三是射野灯前置供电电路出现故障[5]。

1.1.2 排除故障

先看一下机器是否处于预热完成“on”状态中，把Trilogy 直线加速器控制柜钥匙拧到预热完成状态，机器未从预热完成“on”恢复至准备状态，同时未报出5 个主要故障连锁，该故障排除。

再查看射野灯灯泡是否坏掉。旋转机架到180 °，旋转小机头到0 °，拆开小机头罩壳，抓住χ2钨门电位器下方黄色把手，拔出射野灯灯泡，检查发现银白色灯丝和引脚没有烧黑和熔断，说明灯泡无故障。另外，灯下方散热风扇不转，拿万用表测引脚P19，其电压1.1VAC，未满足标准电压12VAC的要求，推断灯前置的供电电路存在故障，查看图纸发现P19 是接在准直器配电电路板输出端J15 上的，从输入J1 接到准直器配线电路板上面，分别测量两个电路板的电压，经测量准直器配线电路板输入电压为120VAC，属于正常电压，但输出电压是0VAC，所以拆下准直器配线电路板，通过检查发现有一个热敏电阻RT1 被烧焦，更换新的RT1，调整好准直器配线电路板，按下射野灯开启按钮，散热风扇转动正常，射野灯正常亮起，挡测P19 电压为12.24VAC，电压显示正常，然后装好小机头罩壳，该故障排除。

1.2 故障2：GFIL 联锁，不能正常出束

1.2.1 故障分析

GFIL 联锁的原因主要有：①电子枪端出现电路故障[6]；②由于电子枪控制器检测故障导致该安全联锁启用，也就是本身电子枪端无故障，但因检测电路故障而造成误报该联锁；③检测电路和电子枪端电路一起出现故障[7]。

1.2.2 排除故障

在出现GFIL 联锁故障后，首先要检查电子枪端的电路，检查冷端控制板上数码管有无显示诸如：“HD A/D+，HD TEMP+”等一些错误的故障代码，经与图纸相对照后发现，各故障代码均可直接指示电子枪端某一部分发生了故障，例如，热端、冷端以及高压部分出现故障均会提示对应报错代码。先旋转机架到0 °，然后拆卸开六氟化硫气瓶处的冷端的罩壳，将冷端控制板上的安全铁片拆卸下来，一般情况下电子枪端都采取了相应的安全保护措施，也就是说安全铁片被拆卸下来之后，压在电子枪端左上方的销子开关会弹起来，发出“啪嗒”声。高压部分的警示灯会从亮灯状态转变成熄灭状态，但这次拆卸下安全铁片后未发出“啪嗒”声，同时高压部分的警示灯始终处于熄灭状态，不符合正常情况，所以由此可断定是电子枪端发生了电路故障；把安全铁片拆卸下来后，发现冷端是由电路板（3 块）和背板（1 块）组合而成的，该3 块电路板分别为冷端电源板、控制板和脉冲板，检查后发现，冷端控制板上面的数码管显示的状态代码不正常，并且冷端电源板上的3 个电源灯S1、S2、S3，只有总开关电源灯S1 的亮起状态是正常的，同时在这3 块电路板下面的散热电风扇也未转动，通过检查可判断是由于冷端电源出现电路故障。测量冷端电源板上+5V、-15、+15 测试点的直流电压，测量数值显示为+3.7V、-15.0、+15.1，经测量+5V 测试点的电压显示不正常，经与图纸对照后发现+5V 电路和冷端电源板、控制板和脉冲板这3 个电路板中的32 脚是串联的，并且因+5V 电压过低导致数码管无法正常亮起，把S1、S2、S3 全部关闭，将这3 块电路板逐个拔出检查，发现冷端电源板上的电源模块PSI 出现了鼓起的问题，测量PSI上+5V、-15、+15 的输出阻抗，得知+5V 的输出阻抗显示不稳定，冷端电源板上的保险丝和电阻电容都是正常状态，据此推出散热风扇故障导致冷端电源板温度增高，导致PSI 烧毁，然后用电焊笔把PSI 卸下来，更换一块新PSI，并从机架里拆卸下电子枪端组件放在外面宽敞的地方，将已坏了的散热风扇更换下来，再重新调整好电子枪端的电路板，把枪端组件重新装到原来的位置，全部安装完毕后，打开开关S1，挡测+5V、-15、+15 电压，其电压都正常，到目前为止冷端电源的电路故障已全部排除。接下来测试高压部分和热端部分能否正常通电，在开启S1 的情况下，首先将S2 打开，发现热端散热风扇转动，再将S3 打开，向外拔出销子开关，将销子联锁消除，可听见其发出“啪嗒”声，同时高压部分警示灯亮起红光，数码管上出现“run OK”字样，这就表明高压部分和热端部分都未出现故障。然后检查检测电路故障，由机房转至控制室，将加速器调至维修模式，等待电子枪3s 后完成预热，发现已消除GFIL 联锁，对加速器在电子线和X 射线各档位连续出束都没有问题，这就表明检测电路无故障，该次GFIL 联锁是因为电子枪端电路出现故障造成的，重新安装冷端罩壳和安全铁片，通过临床模式晨检，发现正常出束，表明完成了该次GFIL 联锁维修。若数码管上出现了“run OK”字样，而电子枪在3s 预热完成后还是出现GFIL 联锁的情况，那就说明也许是检测电路和电子枪端电路都有故障，此时应检查GFIL 联锁的检测电路[8]。

1.3 故障3：出现MLC 联锁

Trilogy 直线加速器MLC 系统主要由控制器组件、工作台计算机、马达驱动组件和MLC 组件组成。首先是工作台，计算机把MLC 叶片位置数据传到控制组件，然后控制组件再把数据传至MLC 头组件，MLC 头组件接收到数据后利用收发器电路板的单片机将数据转换为MLC 各叶片位置信息，接下来再由伺服电路给马达驱动电路发布指令，各叶片接收指令运动到位。伺服电路主要由两个部分组成：一部分负责监测叶片位置信息；另一部分负责控制组件主板通讯。

1.3.1 故障分析

出现MLC 联锁的原因主要有：①电机故障；②梯形螺母（TNUT）故障；③软电位器故障；④红外发射器故障；⑤电源故障[9]。

1.3.2 排除故障

依据经验可以判断，出现电机故障和TNUT 故障后，Trilogy 直线加速器会显示叶片粘滞（如Leaf A10 is sticking）的提示，所以要先检查电机，用手转动或手动模式驱动没有发现有不顺畅的情况，由于TNUT 是塑料制品，因此经长时间运行后容易产生磨损，造成与丝杆连接不紧密，出现到位不精确的情况，拆卸A10 的TNUT，检查，未发现存在松动的情况，仍能正常通过MLC 自检，MLC 可在接收放射治疗计划时根据计划的相关要求走出形状，未出现联锁，这说明不是红外发射器故障和电源故障。在观察执行放射治疗计划过程时发现，在没有使用A10 叶片的情况下，不会出现该故障，而在使用A10 叶片时，会出现不到位或失速的情况，经多次关合叶片后可清除，由此可判断可能是A10 行进时反馈的位置信息出现了错误。覆盖在叶片上的软电位器负责反馈各叶片的位置信息，各叶片尾端按有一个与压变电阻接触的弹性小球，在叶片发生运动时，小球与压变电阻接触位置会发生改变，因此阻值也会发生变动，当小球位于压变电阻条中间时，所产生的电阻最大，越靠近两端，电阻越小，使用万用表检测压变电阻阻值随小球运动发生改变情况，出现有突变的情况，因此可以断定软电位器出现了损坏，将软电位器更换新的之后，故障排除。在处置该故障时，经细致观察发现A10 导轨出现较深划痕，并存有污渍。使用MLC 组件时对周围环境有较高的要求，环境需要无尘化，较多灰尘会缩短MLC 组件的使用寿命，所以，要经常清理软电位器和叶片。

1.4 故障4：出现“HVCB”（高压断路器）联锁

1.4.1 故障分析

出现HVCB 联锁的原因主要有：①380V 三相电故障；②调制柜中的CBI 开关故障[10]。

1.4.2 排除故障首先，测量380V 稳压和输入电压都显示正常，380V 三相电故障排除。然后，检查调制柜中的CBI 开关，检查发现在Trilogy 直线加速器出束时，CBI 跳开频繁，在合上后还能短时间出束，导致CBI 跳开的原因主要有：调制柜门过温、未关；控制CBI 线路上的各元器件出现坏损等，通过仔细观察发现，在CBI 跳开前辅助配电集成电路板上的K6 继电器会发出频繁的吸合声音，该信号传递方向是24V→K6→K7→CBI，由此可以发现继电器K6 存在接触不良的情况，更换同型号元器件后，开机检测，该故障已排除。

2.Trilogy 直线加速器的日常保养和质保检测

2.1 日常保养

2.1.1 机械部分保养

Trilogy 直线加速器在工作中会频繁旋转机身，治疗床经常会上下、左右等移动，在长时间工作后，会因压力过大出现轴承坏损等现象，必须定期检查，也可以在机身马达、治疗床轨道上涂抹润滑液，减少磨损，加强保护措施，若发现有坏损现象应立即更换，防止以后出现更严重的坏损[11]。

2.1.2 整体保养

Trilogy 直线加速器耗电量较大，若将该设备和其他医院供电系统一起使用，容易导致出现电压不稳定的情况。因此，在使用该设备时要建立专线，同时完善稳压系统，最大限度地防止因电网波动造成加速器故障[12]。在整体保养和检查室，可以把电气部分接好插件，将地下走线设置电缆，也可在电缆外面套上蛇皮管，这样以预防外力破坏引起线缆破损，避免外界潮湿、水分影响电缆性能，还能有效预防鼠害、虫害[13,14]。

2.2 质保检测

2.2.1 剂量仪校准

每年都应在国家标准剂量学实验室对剂量仪进行校准。同时，剂量仪本身比较脆弱，使用不当极易出现误差、偏离，因此在使用时必须轻拿轻放，杜绝碰撞，也要在干燥、整洁的环境中保存，最大限度地减少外部因素对剂量仪的影响。

2.2.2 监测剂量

①测量剂量时要高精度气压计测量输入的气压值；②提前将测量水箱放在机房内，确保室温与水温相同，使电离室探头与电离室空腔壁紧密贴合，与接触介质温度相等，这样可以有效避免策略误差。在使用Trilogy 直线加速器进行治疗时，应每周校对1 次输出剂量，以保证最佳放疗剂量。

综上所述，作为一种大型的医疗设备，Trilogy 直线加速器在为肿瘤患者治疗疾病、减少痛苦、延长生命的同时，也会出现一些故障，因此研究并掌握这些常见故障的排除方法对于降低停机率、减少故障次数，发挥更大治疗价值具有非常重要的现实意义。医院还要做好Trilogy 直线加速器的日常保养和质保监测工作，延长Trilogy 直线加速器的使用寿命，更好地发挥Trilogy 直线加速器的治疗作用。