侯吉祥 李全福 贾永强

摘 要：直线加速器是医疗临床中极为常用的一种医疗设备，主要应用于肿瘤患者放射治疗中。但经过多年临床应用发现，该类医疗器械与其他相比出现故障率相对较高。为了保证放射治疗效果，应定期对直线加速器出现的故障现象以及原因进行分析，并及时进行维修，延长直线加速器的使用寿命。为此，本文对直线加速器日常应用中的常见故障进行总结分析，仅供同行参考。

关键词：直线加速器;故障分析

一、直线加速器的基本工作情况

使用加速器的中高能X线与电子射线诊治肿瘤病人为现阶段外部照射治疗的一大重要方法。由于技术与性能的持续改进，直线加速器可以尽量将照射剂量呈现至肿瘤的靶区中，彻底清除肿瘤组织，同时让附近的正常细胞与脏器获得最大程度的维护。直线加速器属于高精密设施中的一类，包括治疗床、辐射头、控制台等部件[1]。从直线加速器组成结构来看，结构较为复杂，极易出现多种故障，而治疗期间若发生故障將严重降低患者的治疗质量。

目前，国内的电子直线加速器普遍使用的是微波电场装置。直线加速器被加速可以获得高额能量。如果高额能量电子被加速器直接引出，产生出电子线，可用作加速器治疗，当重金属靶生成X线，可治疗疾病。直线电子加速器采用全覆盖机架，能形成两个高档X线和多档电子线，结构相对复杂，出现故障率相对较高[2]。

经过多年总结，常见问题首先表现为故障主要为机械故障，然后为电源故障，而此类故障也属于加速器在运转过程中经常出现的一种故障[3]。

二、直线加速器常见故障及处理

在设施进入到诊治状态的情况下，系统开始出现reference reflector not found字样，同时诊治也不再进行，将大机架与小机头转至部分随机领域，发现对设施的正常运转不会产生影响。

按照英文字的提醒，能够了解到故障是无法发现借鉴反光点。在搜索有关资料后发现，直线加速器准直器中安放了80对多叶光栅叶片。其变动是通过光学作用来实现叶片的精准定位的，是科学诊治射野生成与检验放射区的主要架构，光学作用带来的光学传递至每对叶片中的反光点并反射到别的区域，比如分光器，经过该仪器的光线在镜头前的镜片反射至镜头中[4]。镜头将图像传递至加速器的管理柜，管理平台就可精准地界定所有多叶光栅叶片的所在点。在该光路传递环节中，每个节点出现故障，均可让镜头传递核心机制的资料和预设资料无法正常配对，使系统出现失误[5]。

（1）从加速器平台进入服务模式，密切留意4个借鉴反光点的具体状况，能得出其强度是正常的结论。（2）初步认为是由于传递光路反光镜中尘土的影响，让光线反射被阻隔而带来了问题，拆下予以擦拭后，故障还是存在。（3）回到开始状态，大机架转动相应的角度后设施能够如同往常那样运行，鉴于大机架在转动时，同轴电缆会因其应用次数多变得更松或更紧，电缆保护膜具有一定的损坏而造成故障。出于安全考虑，需要换新的电缆，然而故障还是没有排除[6]。（4）在机房中以遥控箱任意改变大机架与小机头的角度，且利用十字线薄膜翻阅所有部件有无由于角度变化而出现异常，然而却没有发现问题。认真观察实验室显示屏中的第3个借鉴反光点图在大机架角度变更时的状况，变小持续至多叶光栅平台产生联锁。由此判断可能是其中的配件不紧造成的，然而在利用十字线薄膜观察时却没有任何异常，故障的形成始终比较模糊[7]。（5）接着去探寻其他方面的影响要素，突然了解到大机架中掉下了一个较小的直角形铁片，认真观察、研究、比较发现其和加速器铁质稳定零件相近，初次判断为大机头中的配件掉落。将大机架转动至平角，拆掉外框、动态楔形板与所有的反光镜。检测所有的反光镜外部有无缺陷，发现6号半透明镜片有残缺，残缺部分便是先前掉落的直角形铁片。这样，我们就发现了故障出现的理由，也就是残缺的镜片由于大机架与小机头在变更角度时可能会在某种程度上阻挡光的通过，让其无法正常照射，使设施出现了故障。再次设置新的镜片，故障就被解决掉了，设施能够正常运转下去。

设施正常启动，进入至治疗形态，按结束按钮，设施形态栏提醒存在HT CON K问题，治疗无法正常下去。

不再维持治疗形态，开始使用维修形态并重新结束，发现CON K的数字从零成了一，CON J与CON D维持之前的结果零。在搜索有关信息后能够了解到，通常，在按下加速器结束按钮后，CON J、CON K与CON D在各种联锁检测后会相互聚集，也就是CON J与CON D是聚合的。当前发现CON K其实是存在聚合的，然而CON J没有聚合导致CON D也没有聚合，无法利用高压来影响它们。根据contactor（继电器）系统电路图，发现CON J聚合应当利用合作继电器聚合来实现[8]。

结合故障现象发现，故障原因基本包括：

（1）DIE电路板故障;（2）ROC电源故障;（3）IRC电路板故障。翻阅有关信息能够了解到第一种原因是将模拟信号转变成电脑可以判断的0与1的数字信号。因此，检测DIE电路板的每个细节，仅应将CON K的13脚和14脚相接就行。如其结果是零，那么代表DIE电路板异常，如果是1就说明没有故障。将其予以短接，就能了解到CON K的结果是1，能够明确DIE电路板无异常，不是由原因（1）造成的。

结合有关经验，医科达加速器的相关电路板包括A、B板，然而其功能一致，能够互换而规避相关问题或让问题转移而降低问题出现的几率，目的在于助力于维修师傅排除故障[9]，如MTU电路板等。经过网络搜索后发现，设施管理箱中的电路板基本来说均有A、B板之分，ROC电路板则有A、B电路板之分。所以分别将ROC-HTA、ROC-HTB电路板，ROC-RHA、ROC-RHB电路板及ROC-ICA、ROC-ICB电路板三组电路板进行交换后，重新开机结束，故障还没有去除，就能了解到不是由于原因（2）造成的。

对IRC电路板的功能有所了解后，明白其A、B板也能互换，所以，将该电路板内的74区IRC-C电路板分别和IRC-A、IRC-B两块电路板予以互换，重新开机确认，然而设施始终难以正常结束。然后将74区的IRC-C电路板和14区的IRC-A电路板交换，开机结束，CON K与CON J的结果均是1，同时CON D也聚合，设施可正常运行[10]。所以，明确了问题是在14区IRC-A电路板中的继电器上，重新配置新的继电器，问题得以解决，设施开始正常运转[11]。

直线加速器是聚集各个课程的、技术水平高的、较大的医疗设施，其故障拥有综合性与丰富性的属性，只要有一个极小的问题就会对肿瘤诊治带来不良影响[12]。这对维修师傅的维修经验与能力将带来巨大的挑战，需要维修人员拥有较多的维修经验、优秀的逻辑思考能力，精准地把握加速器所有配件与所有系统是如何运转的，才可成功地在短时间内处理故障，高效提升设施的利用率[13]。大大缩短停机时间，减少在维修过程中的人为故障[14]，有效降低科室运营成本，提高社会效益。

[1]胡中友.PRIMUS-H型加速器配备室外水冷机系统的安装与分析[J].中国医疗设备，2008，23（11）：89-90.

[3]侯吉祥，李全福.基层医院医科达Precise直线加速器故障分析及维修研究[J].科技风，2016（1）：54.

[4]颜桂明，陈国付，张飞燕.肿瘤精确放疗技术进展[J].医学理论与实践，2015，28（2）：164-166.

[6]黎文玲，宋杨.医科达synergy直线加速器的维修及保养[J].医疗装备，2017，30（6）：43-44.

[7]胡逸民.肿瘤放射物理学[M].北京：原子能出版社，2003：126-128.

[9]李志刚，宋哲伦，李乾，等.医科达Precise直线加速器机架运动故障维修一例[J].中华放射肿瘤学杂志，2012，21（5）：420.

[10]陈浩，林丹凤，李玉琼，等.医科达Precise直线加速器iViewGT系统故障分析及维修[J].中国医学装备，2015，12（9）：132-133.

[12]周晓曦，杨智祥，季智勇.医科达Synergy加速器多叶准直器常见故障维修[J].医疗卫生装备，2014，35（10）：149-150.

[13]魏天安，高艺芬，陈大朝.医科达Synergy直线加速器光学系统故障分析与维修[J].中国医学装备，2017，14（1）：125-126.

作者简介：李全福（1975— ），男，汉族，北京昌平人，硕士研究生，主任医师，擅长各种肿瘤综合治疗，尤其在肿瘤姑息治疗方面有特别多的研究;贾永强（1977— ），男，汉族，内蒙古鄂尔多斯人，大专，中级，主要擅长放疗技术方面的研究。

通讯作者：侯吉祥（1982— ），男，汉族，内蒙古鄂尔多斯人，本科，高级工程师，物理师，擅长放疗计划设计和放疗质控工作。

摘要：医用直线加速器系统的复杂性决定了设备出现故障的概率远大于其他医用设备，加速器MLC（多叶准直器）故障更是常见的问题之一。本文介绍了医科达Precise直线加速器MLC的工作原理，对该部分几种常见故障做分析和维修经验总结，供广大维修同行参考。

关键词：直线加速器；MLC（多叶准直器）；驱动板；故障

直线加速器是现代医学事业中治疗恶性肿瘤的主要放疗设备之一。随着放疗技术的日益发展提高，现在主要的直线加速器都配备了在计算机自动控制下能精确运动的MLC系统。然而，在直线加速器日常治疗中，MLC是运动最多的部件，叶片经常处于高速运动状态，故也是最容易出现故障的部位。为了提高医用加速器使用的质量，使直线加速器能持久准确更好的为病患服务，有必要对MLC常见故障进行分析，快速排除故障。

1医科达Precise直线加速器MLC工作原理

MLC具有结构复杂、精密度高等特点，要了解加速器MLC原理，首先要明白医科达加速器位置监测机制，在leafbank上面有四个参考反光点，它确定整个MLC系统的坐标系，leafbank不动，那么整个MLC坐标系都不会变化，每个MLC的内前端，靠近楔形块方向有一小片长方形的反光点，通过射野灯在它上面反光，经过镜子的反射，被摄像头收集，再经过CCU处理，发送回主机经LIB板再在MLCframegrabber处理之后在显示器显示出来。在实际工作中，主机发送处方位置信息通过导线传送到BLDelectronicassembly，CCU时刻处理收集摄像头采集叶片位置信息，当MLC和处方给出坐标不同时，那么BLDelectronicassembly中的程序控制马达驱动板，然后马达驱动板控制马达运动，直到MLC到达指定位置。

2医科达Precise直线加速器MLC机械故障

机械故障产生主要是MLC日常运动造成的机械磨损造成，机械部分包含Leaf-bank，叶片、丝杆以及驱动丝杠的马达。若MLC不能运动但软件未报错（419MLCnotready除外）我们就要考虑MLC有机械故障。在日常工作中我院加速器常见机械故障有以下几种：①马达丝杆故障。进入维修模式拉动叶片观察那些叶片不能运动。通过十字膜发现没有叶片碰撞，用专用工具将马达卸下后换上医院备用的新马达之后MLC还是不运动，而将卸下的马达装到可以正常运动的叶片该叶片能正常运动所以该马达没问题，用一字螺丝刀轻轻旋转，感觉力度比较大。将丝杆取出发现丝杠变形有一定弯曲，更换丝杆后故障消失。此处需要注意的是，在安装新的丝杆时候，一定要手动方式把丝杆拧到最里面，即MLC位置处于最外的位置，再紧上丝杆固定套，再手动方式来回走动丝杆，检查运动是否顺畅。假若不这样安装，叶片处于最里面，由于重力作用，叶片可能稍微下沉，丝杆底座中心和NUT中心不在同一个水平面，容易磨损丝杆。②碰撞故障。叶片碰撞在一起。首先用专用工具将马达卸下，然后用一字螺丝刀旋转丝杆将叶片分开，并查看叶片的到位精度，发现一切正常，重新装上马达后，MLC恢复正常工作。③钨门运动故障。常见主要有finepotoffset、tenturnpot和checkpot，这类故障通过更换对应电位器再做相应的校准处理就会得到解决。还有一种是钨门皮带断裂而引起的钨门不能正常运动。我们拆开小机头外壳将断裂的皮带清理出来后，通过十字膜发现钨门仍有一定的倾斜（钨门倾斜时不能通过软件直接驱动以防损坏钨门）。首先用坐标纸放在十字膜上，将坐标纸中的一条线对齐小机头十字线后手动转动钨门使钨门在十字膜上的投影与坐标纸中的其它线重合后来使钨门恢复正常，然后再重新更换新的皮带后开机发现MLC可以正常工作。

3医科达Precise直线加速器MLC光学组件灯部分的常见故障

故障主要有以下几种：①射野灯损坏。建议射野灯每三到四个月更换一次。更换后灯泡电压一般档位调到9，电压12.7V左右。对于5.0版本软件，选择一个Minoroffset野后点击clear，调节光圈使反光点看起来达到似连非连的状态；对于5.0以上版本软件，则需要通过MLC优化叶片到最佳工作状态，平均值在13～15最好。②聚酯薄膜镜损坏。镜子在辐射场中会变脆，常见表现为破裂，若在MLC屏幕中观察到有反光点扭曲，中间有一部分MLC没有反光点则镜子为损坏，更换镜子并做调节以达到最佳效果。③摄像头故障。表现为刚开机工作良好，工作一段时间后，采光变差，明显看到MLC变暗，MLC屏幕中显示叶片宽度变小，通过调节又能恢复正常，但一段时间后这个故障现象报错越来越频繁。由于CCU出现故障也会产生此现象，所以我们判断摄像头好坏时还要参考它的Party2217item101的值，这个值越接近2100就表明摄像头越接近寿命的终点，性能越差，就需要更换新的摄像头。④软件报错LostleafY1/2Toonarrow、Toowide。观察MLC屏幕上有红点，通过调节摄像头的光圈并优化MLC或者检查校准后一般可解决此类问题。如果一段时间后反复又报错，但其它硬件如摄像头，射野灯等正常的话则需要通知厂家维修部门更换反光点（更换反光点需要特殊工具一般由厂家完成）。我院的反光点大概2年左右换一次。光学系统的灰尘积累也会对MLC造成影响，所以要定时清洁，清洁后要对相应的组件及时进行校正，先用mylarmirror调整光垂直，然后再调节摄像头和镜子，最后在软件上调节参考反光点和Video-line等，在放射物理师参与下做好叶片校准，以保证临床治疗中叶片处于正常准确工作状态。建议在MLC反光点寿命的中后期常检查MLC到位精度，因为MLC随着使用，反光效果变差，反光片有的部分反光效果变差，远离射野灯的叶片影响较大，可能需要对位置微调，所以需要常做校准保证位置准确性。

4医科达Precise直线加速器MLC电路故障

电路故障是MLC维修中最为复杂的。涉及的东西比较多，要熟悉MLC工作供电来源，MLC运动系统中有2个电源，其中一个位于12区，叫做MLCSignalPSU，提供±15V、+5V和0V输出，±15V对摄像头、风扇和电路板上模数转换块子提供电源，+5V多用于电路板上集成芯片等供电。MLCSignalPSU通过25区的交接板，然后用retractileA/B（扁平电缆）传递电信号到小机头上MLCElectronicassembly给上述介绍的零部件供电。另一个电源位于15区，叫做Leaf-bankPSU，提供±15V的电压，主要用于MLC~片马达驱动，以及驱动板上相关回路的供电。在维修过程中我们常见以下几种故障：①软件报错snappererror。这个报错与MLCSignalPSU有关。经检查发现摄像头不正常工作，风扇不转，观察MLCElectronicassembly的VPOS和VNEG的相关LED灯不亮（正常状态为绿色），我们判断MLCSignalPSU损坏，更换新的电源重启后恢复正常。②MLC一边或者两边的叶片都不能运动或者驱动单个叶片运动时整个leafbank一起运动。出现这个问题，首先考虑是否leaf-bankPSU损坏，查看leafbankPSU指示灯发现显示不正常（正常也是绿色的），进入维修模式editmachineitem中输itemPart4查看15V电压发现不正常，由此判断leaf-bankpsu损坏，更换新的电源重启后恢复正常。③叶片走位速度不一致，快慢不一。在排除机械问题情况下，叶片走到位置后仍出现报错红点，考虑马达驱动板有问题，通过左右互调马达驱动板后发现相应问题转移到另一边的MLC，确认马达驱动板损坏，需要更换。④MLC在转动小机头时突然红屏，再转动后MLC屏幕显示又恢复正常。由于在小机头的转动时出现报错，而retractileA/B跟随小机头转动产生拉伸和卷屈，故应首先应查看扁平电缆状况。经更换扁平电缆后发现问题解决。⑤MLC没有图像。MLC图像是由射野灯发出光源经过反光镜和反光点折射后被摄像头采集传送到LIB板上的BNC接口接收，经过LIB板初步处理分离出单独的信号通过DIN接口传送到MLCframegrabber电路板，经进一步处理后变为我们肉眼能看到的MLC图像。发现MLC没有图像后，首先查看镜子摄像头问题，前面在光学部分以经有检查方法这里不叙述。而在确定镜子摄像头正常后，怀疑随机架一起转动的JJ（视频线）线有问题。通过万用表测量发现JJ线正常或者和周围其他线对调来排除，然后怀疑LIB板或MLCframegrabber损坏。将LIB板上的BNC线联接到外用监视器上发现MLC有图像，去掉LIB板直接将MLC视频线接到MLCframegrabber上面发现也有图像。由此推断MLCframegrabber正常，是LIB板损坏导致MLC没有图像，更换LIB板后发现问题得到解决。

综上，MLC系统机械结构紧凑精密，电路控制设计复杂，运作频率高，故障率也较高。为了达到精确治疗目的，相关工程技术人员有必要了解掌握MLC系统的工作原理与常见故障维修的方法。除了解决故障问题外，加速器的日常维护保养我们也不能忽视，要尽可能保证机房温湿度恒定，对MLC要定期维护保养，从而使MLC能持久准确更好的为病患服务。

[1]李伶，梁玉新，胡胜文，郭瑞锋，吴勇等.医科达Precise直线加速器MLC故障维修5例[J].中国医疗器械信息，2016，22（14）

[2]曾自力.医用电子直线加速器高能X射线输出剂量测量的质量控制[J].医疗卫生装备，2011，32（2）：104-106.