医科达Precise直线加速器MLC常见故障及处理

丁春江+冯惠华+梁兵+陈沃培+甄治中+梁活富

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

0引言

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葉片马达驱动，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item2218/2219Part4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。

5总结

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。

参考文献：

[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.