医科达加速器

医科达电子直线加速器技术参数1、双模式的数字化加速器，提供宽范围的X线和电子线能量,充分满足放射治疗外照射的临床需要。

2、射线束能量:多能量可定制性:多至2档X射线能量（4~ 18MV)和6档电子线能量(４～20 MeV)３、主机性能及配置：(1）独特设计的滚筒式机架:高度可靠性和稳定性，开放的机架结构,便于维修，最低的等中心高度(１24cm),最大的等中心到治疗头的净空间距离45cｍ。

(２）高效能的行波加速管:行波加速管二十年无条件保用，允许较低的电压梯度,对行波加速管的真空要求低，使电子枪等部件可快速拆卸并易于更换。

(3）大功率FａsTrａQ磁控管:专门的紧凑型微波功率源，5MW功率输出,具有快速调谐的能力,快速的束流切换特性<0.1秒，提供２４个月的保用期。

（4)滑雪式偏转系统:完全的消色散系统,并维持射束的对称性,伺服控制的三极磁偏转系统,精确的靶点聚焦,极佳的半影。

（5）可单独拆卸更换灯丝的电子枪:电子枪伺服系统反应快速，确保束流能量的精度。

(6）六通道开放式结构的电离室：最新型超薄壁陶瓷材料电离室，自动校正KＴP（温度、湿度、气压)，监测射线的剂量、对称性和平坦度，具有长期的高灵敏和高稳定性，适合精确的伺服控制射线束流,重复精度：+／-0．5%，线性精度:+/-1%,２-10MＵ时的线性精度对保证IＭRT的放疗精度尤其重要，旋转(运动束流）投照时的稳定性：±1%，分辨率：0.1MＵ。

(7)运动系统:用于操纵治疗头、机架及病人床的运动,手控盒可操纵加速器的所有动作,治疗头上有四个控制钮，可操纵治疗头的所有运动,治疗床两边各有一个控制板，可操纵床的所有运动，所有运动都是无线调速。

(8)安全连锁系统：通过硬件限位和软件防碰撞二种方式,确保病人和操作人员的安全。

(9）真空系统:维持加速管和电子枪的真空状态，在加速器中有效使用离子泵,有助于减少能源消耗,保护环境,并维持高的开机率。

医科达加速器的质量保证和质量控制摘要】介绍医科达直线加速器质量保证的方法，阐述定期检测的内容及如何进行校正，目的是确保放射治疗设备执行精确治疗。

【关键词】医科达直线加速器放射治疗质量保证【中图分类号】R45 【文献标识码】A 【文章编号】2095-1752（2014）10-0382-01作为放射治疗的主要设备，直线加速器在放射治疗中被广泛应用。

为避免因为加速器自身因素对治疗的精确性和安全性产生影响，必须做好加速器的质量控制和质量保证工作。

1.材料与方法使用设备:医科达Precise加速器、Double Check 7200,有机玻璃板,温度计,气压表、厚度20cm塑料平板、水平尺、EBT3胶片2.检测方法2.1晨检和安全联锁指示：开机预热过程中检查有无故障提示，各档X线、电子线能否正常出束。

检查监视器、对讲机、射线指示灯、门联锁装置能否正常使用。

2.2加速器的输出剂量、均匀度和能量：使用Double Check 7200作为检测仪器，输入温度计和气压计测得数值，按照不同种类和能量射线选择相应的有机玻璃板和能量检查钢片。

在源皮距100cm，射野面积20×20cm2，MU=100的条件下测得输出剂量、平坦度、对称性和能量指标数值，测试3遍取平均值，并与参考值进行比对，计算误差是否在容许范围内。

2.3电动楔形板：使用Double Check 7200作为检测仪器，按照不同能量射线选择相应的有机玻璃板，在在源皮距100cm，射野面积20×20cm2，60度楔形板、MU=100的条件下测得输出剂量，测试3遍取平均值，并与参考值进行比对，计算误差是否在容许范围内。

2.4准直器旋转同心度：在机架角零度、源皮距100cm、射野10×10cm2的条件下每隔90度旋转准直器，标记十字线中心点，检测标记点间最大距离是否超过2mm。

2.5机架旋转同心度：在治疗床头正中位置放一针形物，将机架转至0°、90°、180°和270°位置,调整针尖的上下、左右位置,使其正好处于光野十字线，此点即为加速器的旋转中心点。

小一字螺丝刀电机拆卸 图2 大一点的螺丝刀电机拆卸
图3 电机拨开示意图 图4 四个碳刷对应点
电位器读数反馈部分
医科达INFINITY直线加速器采用的是三电位器反馈系统，3个电位器分别为coarse（20K,10T黑色电位器）、fine（20K,1T蓝色电位器）和check（20K,10T 黑色电位器），3个电位器的组合，保证了机架角度精
0.01度。

当电位器有故障时，旋转机架，加速器
GANTRY联锁。

当无法简单区分哪个电位器有故障时，可以借助INFINITY软件系统的强大的Service Graphing功能来判断。

电位器更换时，一般将机架旋转0度，黑色电位器设置在5V，蓝色电位器可设置
化工水处理设备安装设计的探讨。

124医用直线加速器是生物医学领域的一种用来对肿瘤细胞进行放射治疗的粒子加速装置。

该设备的核心原理是用人工方法借助不同形态的电场，在电磁装置中将各种不同种类的带电粒子加速，从而得到更高的能量[1]。

我院从2006年起前后安装启用了4台瑞典医科达（Elekta）公司研发生产的直线加速器，期间多次出现PRF En Chk联锁故障，现对故障检修情况进行总结，以供相关人员参考。

1 故障联锁脉冲重复频率（pulse repetition frequency，PRF）联锁不同于其他联锁，其出现不会切断主电源，相反，如果出现不安全问题，PRF联锁会禁止程控脉冲信号发生器（programmable pulse generator，PPG）电路向射频系统提供闸流管触发脉冲（thyratron trigger pulses，TTP），从而停止出束，直至PRF联锁回路接通后，加速器才能恢复出束状态。

PRF联锁包含一套双回路系统，回路PRF A和PRF B的PRF ENABLE信号分别通过3个控制区域（AREA 72 ICCA、AREA 12 RHCA、AREA 16 HTCA）的DIE电路板和与之关联的ROC电路板，回到PPG电路板，见图1。

经过3个控制区域时，监测的主要设备参数有设备状态、LT和HT继电器吸合情况、TERMINATE和INTERRUPT按键、剂量通道、楔形板、均整器、限光筒、真空状况、冷却水系统、SF6气压等是否正常，如以上参数均正常，ROC电路板上的RLD-1继电器吸合，信号通路连通[2]。

图1　PRF联锁回路2 故障分析及处理在查阅故障相关图纸4513 330 7021后可知，PRF En信号源自PPG电路板，通过各个控制区返回PPG。

如果设备正常，PPG电路板上PL2的A3和C3端发送0V电压至DIE 电路板。

如果出现PRF En Chk联锁，首先将PPG电路板接上延长测试板，将测到C16或C18是+5 V, 若在A3或C3测得电压为+5 V，则表明PRF联锁回路开路，当按下START键后几秒内，设备提示PRF En Chk联锁[3]。

0引言医用电子直线加速器是生物医学上一种用来对肿瘤进行放射治疗的粒子加速装置，利用微波电磁场将电子沿直线轨道加速，利用电离辐射来治疗肿瘤，对于鼻咽癌、扁桃体癌、喉癌以及前列腺癌等疗效较好，且对一些晚期肿瘤患者也可以进行姑息性治疗以达到止痛、止血、消炎等目的，从而减轻患者的痛苦，改善患者的生存质量，是目前最主要的放射治疗设备之一[1]。

按所采用的加速电磁场形态类型分类，我院所购医科达Axesse医用直线加速器属于高能行波直线加速器，其基本结构包括加速管、微波源、电子枪、真空系统、束流输出系统、水冷系统、治疗床系统、计算机控制系统等。

由于患者量日益增多，机器的使用率增高，故障率也随之增加。

医用直线加速器与CT、MRI等影像诊断设备不同，它属于治疗类设备，可替代性差，当机器发生故障时会影响机器的正常使用以及患者的治疗效果，因此对机器的日常维护与保养显得尤为重要，不仅可以防患于未然，还可以降低机器的故障率。

加速器结构复杂、机械程度精细，因此对于日常维护保养要求甚高，现将医科达Axesse医用直线加速器日常维护与保养介绍如下。

1水冷、气路系统的维护与保养1.1水冷系统在加速器内有许多产热部件，如加速管、磁控管、聚焦线圈、导向线圈、偏转线圈、X线靶等，这些部件需要在恒定的温度下才能保证工作稳定，因此水冷系统是否正常工作至关重要，温度过高或过低，机器都无法正常出束[2]。

保证水冷系统稳定工作需要平时密切注意水冷机状态、水温及水压是否正常。

定期查看外部水循环水箱中的水，定期添加或更换。

该系统的维修与保养主要从3个方面进行：（1）水温。

水温可通过软件或者机架上的温控仪查看，一般恒定在28℃，阈值设定在8~35℃，温度超过阈值会报“High/Low Temperature”使机器停机。

（2）水压。

水压的正常范围在（12±1）psi（1psi=6.89kPa），当水压低于正常值时，需要进行补水。

内循环系统的容量是18L，循环过程大约要25L的水。

31中国设备工程C h i n a P l a n t E n g i n e e r i ng中国设备工程 2021.02 （下）目前肿瘤治疗的三大手段：外科手术、内科化疗、放疗。

直线加速器是重要的放疗设备，属于较复杂的大型医疗设备，涉及到诸多学科和技术，不论是行波医用电子直线加速器，还是驻波医用电子直线加速器，不论是低能医用电子直线加速器，还是中高能医用电子直线加速器，其结构都复杂。

其主要由加速管、微波功率源、微波传输系统、电子枪、束流系统、真空系统、恒温水冷却系统、电源及控制系统、照射头、治疗床等组成。

我院医科达直线加速器Synergy 属于调强放疗中的高端设备中的一款，兼容了3D 、IMRT、DMLC 和Vmart 照射技术，Vmart 治疗技术是对IMRT 调强放疗技术的重要发展，从单因素调强进化到多因素容积调强，达到了“快、准、优”的治疗目的。

我院计划主要采用Vmart 治疗技术方式，计划执行依靠多叶准直器形成不规则的治疗野界定治疗范围，调整剂量强度，治疗中叶片走动和出束同时进行，准确的打击肿瘤部位，有效的保护正常器官，缩短治疗时间，提高治疗的效率。

叶片运动准确性，不仅影响治疗效果，还直接决定是否开机正常治疗。

多叶准直器的运动质控是调强治疗的前提，叶片MLC 的卡死等故障也是常见的故障。

文章介绍我院医科达直线加速器Synergy 的多叶准直器的构成原理常见故障处理和使用中突发外界因素引起叶卡片死的检修案列。

1 多叶准直器系统1.1 构成软件部分，电路控制部分和传输部分，叶片40对，马达驱动板，丝杆，马达电机，光学部分（反光点、摄像机、灯光源、反光镜）。

1.2 原理加速器主机系统从Mosaiq 中获取执行指令后，通过电路和传输部分，将信号传输给马达驱动板，驱使马达电机运动，带动多叶准直器按计划设计运动走形，摄像机采集获取叶片上反光点的信息，将采集到的运动走形信息反馈到控制系统的数字图像控制板，系统进行实际数据信息和计划数据的比对确认无误后，进行治疗。

37中国设备工程Engineer ing hina C P l ant中国设备工程 2019.01 （下）伴随着科学技术的发展，医院使用的医疗设备也得到了功能的不断完善。

医科达直线加速器作为先进的医疗设备，可以产生将带电粒子加速到更高能量的高频磁场，从而使粒子运动到投射病靶完成能量转换，发生一系列的射线反应，达到消灭病灶的目的。

现阶段，该种设备得到了广泛的应用，所以还要加强设备故障分析和维修，以便使设备的使用价值得到充分发挥。

1 医科达直线加速器的故障分析1.1 刹车故障分析医科达直线加速器在临床应用过程中，时常出现刹车故障。

具体来讲，就是治疗床的刹车部件突然失去控制，难以实现灵活操作，导致设备刹车效果难以达到理想要求。

出现该种故障，与设备老化有着直接的关系。

相较于其他设备，医科达直线加速器的操作频率较高，长时间运行后会发生老化。

而在日常的应用中，医护人员未能严格按照操作流程进行设备使用，人员本身缺乏设备操作的专业技能，将导致设备老化速度加快，并造成设备精确度降低。

在设备内部零部件老化或协调性较差的情况下，设备将长期处于故障状态，导致设备临床治疗效果变差。

1.2 电源故障分析医科达直线加速器在使用过程中需要利用电源供电，而电源故障也是设备的常见故障。

按照要求，医科达直线加速器使用的电源为1000VA，无法达到这一运行电压要求设备将无法正常运行。

一旦发生电源故障，由于电源无法输出电压或输出电压不稳，就会导致设备无法正常运行。

从实践经验上来看，故障多由CONA 不吸合引起。

针对这一情况，还要完成电源故障的更换。

而医科达直线加速器通常采用的电源有两种，一是LCS UPS，另一种则为Area 72MTU PCB。

通过更换电源，可以使加速器保持正常运行，说明设备运行故障为电源故障。

1.3 高压故障分析国内医疗机构在使用医科达直线加速器的过程中，通常会遭遇高压故障。

具体来讲，设备在运行的过程中需要使加速线圈高压电源实现提频，然后经过整流后升压，构成电路分立元件。

医科达加速器MLC的维修和保养祁增凌（中山市人民医院，广东中山 528403）我院加速器是医科达PRECISE直线加速器．其多叶光阑(MLC)采用光学系统定位，每个MLC叶片上都有反光点．整套MLC还有4个大的参考反光点，小机头内野灯照亮叶片反光点．多叶光阑系统由光学部分（射野灯、反光镜、反光膜片（mirror）、摄像头）、叶片部分（叶片、叶片反光片（reflector）、电机、nut、丝杆）、软件等部分组成，以叶片的准确定位继而形成照射野为目的。

光线通过反光镜反射到专用的CCD摄像头．摄像头采集图像后，通过摄像头控制板、MLC电源分配板、扁平电缆、同轴电缆、旋转同轴电缆后．图像信号最后送入加速器控制柜．这样控制系统就可以识别MLC叶片的位置。

1.MLC的维修1.1故障现象一：当GANTRY转到270度时，出现红屏，当小于270度时，显示又正常。

分析：由上述故障现象与GANTRY 的角度和旋转有关．重点怀疑是与GANTR Y旋转有关的电缆．看有无因长期随GANTRY旋转而造成磨损的情况。

检查发现固定在GANTRY臂上有一串口有扭曲，当转道270度时扭曲更厉害。

理顺该串口线当时故障消失，过几天故障又出现，换掉该串口线，故障彻底解决。

1.2故障现象二：当光野大于30*30CM时，经常报“MLC未到位”错误。

分析：当光野小于30*30CM时不会报错，我们用40*40CM光野，就报“MLC未到位”错误，查看参数X1=19.1CM，确实未到位，感觉好像卡住。

我们检查小机头，拆开底面的几棵螺丝，发现长短螺丝位置正好颠倒，原来是长螺丝的位置装得不对，刚好有点卡住光阑，观察光阑表面发现上面有明显的刮痕。

把长短螺丝调换，故障消失。

1.3故障现象三：四个大的参考点的参考值，变小报错。

分析：这四个参考点的参考值正常为255。

有一次有一参考值变为198报错，经过调大摄象机前的光圈，使其参考值为255时，机器正常。

有一次，四个参考点的值全市10-30之间，判断可能是灯泡烧了，打开确实是灯泡不亮，烧了，换一灯炮后，机器正常。

医科达加速器防护系统联锁综述摘要：该文通过详实的图例，完整介绍了医科达医用直线加速器防护系统连锁的工作原理及故障维护方法。

加速器由于能量非常之高，对环境及工作人员存在潜在的危险，Room door1的正常工作对于保护环境及工作人员尤其重要。

直线加速器的正常运行离不开日常的维护保养工作，Room door2的正常工作有放电及保护维护人员的作用。

Room door1以及Room door2的正常是医科达医用直线加速器的正常运行的前提，了解和掌握其工作原理显得尤其重要。

关键词：医科达加速器 Room Door CITBR730 A 1674-098X（2016）02（a）-0045-05医科达加速器与客户接口存在诸多连接，主要由CITB 电路板完成连接功能。

在诸多连接中，其中有两项为Room Door1和Room Door2。

1 何谓Room Door1和Room Door2Room Door1，亦称门1，即加速器的主防护铅门。

安装一个联锁开关，当关上门1，开关应处于闭合状态。

Room Door2，亦称门2，即机房内与假墙连接的左右两扇门，用于维修通道（如图1）。

对于有XVI的加速器，每个门各安装两个联锁开关；对于无XVI的加速器，每个门各安装一个联锁开关。

当关上门2，开关均应处于闭合状态。

2 安装接线（如图2）2.1 Room Door1接线CITB电路板上的12/15脚，引出两根线，用于连接门1的联锁开关。

2.2 Room Door2接线CITB电路板的22/23和24/25脚，引出4根线，用于连接左右门2的各一个联锁开关。

并且拆除LK9。

对于有XVI的加速器，CITB电路板的16/17和18/19脚，引出4根线，用于连接左右门2的剩余的各一个联锁开关。

并且拆除LK6。

对于无XVI的加速器，CITB电路板的16/17脚，用导线短接，并且保留LK6。

3 原理说明（如图3、图4）3.1 电源门1、门2使用的是变压器T1提供的24VAC。

图3 整体侧视内部 图4 图2A处局部放大结构示意图 结构示意图142中国设备工程 2023.11 (下)图1 控制软件工作原理图2 接收类Item的原理图3 机器校准分类根据校准的子系统的不同，机器校准大致可以分为三类：电位器系统、电源系统、传感器系统。

对于一些极重要的位置信息，如机架旋转，治疗头旋转，治疗床横向、纵向、垂直运动和等中心旋转等，为获得精准的读数，通常采用三个电位器来检测位置信息，其中，coarse电位器和fine电位器用于检测143中国设备工程 2023.11 (下)位置信息，check电位器用于校验准确性。

对于精确度要求不高的位置信息，如治疗床自转，移相器（phase shifter）运动，仅采用coarse 电位器来检测位置信息。

无论采用的是单电位器还是三电位器，均采用两点校准的方法，测量点选取行程范围内75%和25%的两个点。

对射线能量和剂量有影响的电源系统，如偏转磁铁、导向线圈、聚焦线圈等的低压电源（LVPSU）和电离室极化电压电源，每次维修后应进行电源校准，两个测量点分别选取0V 和电压最大值处。

图3 机器校准曲线图4 机器校准计算公式图5 校准窗口表4 校准窗口内常用Item编号名称用途169Cal raw value显示Cal.item1内所选Item 的原始值(Part111)170Cal.value输入Cal.item1或Cal.item2内所选Item 的测量值171Cal.item1选择要校准的接收类Item172Cal.item2当需要同时校准两个接收类Item 时，选择第二个要校准的Item174Control item 选择需要设置的控制类Item175Cal.status显示Cal.value 内输入测量值的次数，用以提示操作者校准状态176Limit high设置Cal.item1内所选Item 的Part4值的上限177Limit low设置Cal.item1内所选Item 的Part4值的下限178Learn enable专用于三电位器运动系统。

故障分析与维修
图1 接触器CON B的电路原理图
继电器RLB3同时受控制软件里Item495（Global
State）和手控盒上Motor Reset键控制。

当机器状态
设定为Preparatory，并按下手控盒上Motor Reset键
时，三极管TR9导通，并传输+22V到RLB3的线圈，使
RLB3吸合。

当RLB3吸合时，其常开触点闭合，并传输
+22V到RLB2的线圈，使RLB2吸合。

当RLB2吸合时，
其触点闭合，并传输+22V到RLB2的线圈，保持RLB2
吸合，此功能为自锁。

因为释放Motor Reset键后，
RLB3的线圈会失去+22V，RLB3及其常开触点会断开，
因此RLB2需要自锁功能来保持吸合，使触点闭合，然后，图2 CON B 局部电路图（一）184中国设备工程 2023.12 （上）
图3 CON B 局部电路图（二）
（4）如图4所示，按下手控盒上的Reset Motor 键的同时，观察ROC-ICB PCB上的DU1-2 LED和D9 LED 是否亮（绿色）。

如果DU1-2 LED不亮，则说明ROC-ICB PCB上RLB3的控制电路故障，可能是由于DIE-ICB PCB上的FPLA故障或ROC-ICB PCB上的TR9故障引起，可通过互换ROC-ICB PCB和ROC-ICA PCB来查看Reset Motor联锁是否消失，从而判断是ROC-ICB PCB还是
图4 CON B 局部电路图（三）。

科技与创新┃Science and Technology&Innovation ·56·2018年第10期文章编号：2095－6835（2018）10－0056－02医科达precise直线加速器10年故障统计分析郑旭海（绵阳市中心医院，四川绵阳621000）摘要：目的是研究故障统计分析在precise加速器日常维护中的应用。

方法是收集2007-10—2017-10间precise 加速器的故障数据。

分析precise加速器故障率与时间的关系，统计分析影响precise加速器稳定性的主要子系统和主要零部件。

结果为precise加速器运行10年共发生故障257次。

加速器投入使用后1.5年内故障率逐渐增加，最高时达25次/半年，之后有所下降并在第5年再次上升，从第6年开始迅速下降至很低水平，一年中第2，3季度是加速器故障率最高时间段。

影响precise加速器稳定性的主要子系统是光学系统和机械系统，分别占总故障数70.8%和16.2%.结论为通过加速器故障统计分析，帮助维护人员发现故障的分布规律，找出影响加速器稳定性的主要因素，为日常维护和保养提供指导。

关键词：precise直线加速器；故障统计；光学系统；机械系统中图分类号：R197.39文献标识码：A DOI：10.15913/ki.kjycx.2018.10.056放射治疗已成为当今治疗恶性肿瘤的三大手段之一，其主要治疗设备是医用电子直线加速器，我院于2007年购置医科达（ELEKTA）precise医用电子直线加速器。

该设备使用行波加速器、滑雪式偏转，通过光学系统及反光点来确定MLC的到位，结构复杂、涉及多种学科[1-2]，集微波系统、电子枪系统、高压系统、机械系统、真空系统、剂量检测系统、束流系统、水冷系统等于一体，日常维护难度大[3]。

本文通过收集precise加速器日常运行的故障数据，统计分析该加速器故障分布特点，找出影响该加速器稳定性的主要因素，为日常维护和保养提供指导。