医科达医用直线加速器常见故障检修

医科达Precise直线加速器MLC常见故障及处理作者：丁春江冯惠华梁兵陈沃培甄治中梁活富来源：《科学与财富》2016年第27期摘要：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。

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2011年安装了一台瑞典医科达（Elekta）公司研发生产的Synergy型直线加速器。

该设备中的多叶光栅（multive leaf collimator，MLC），也可称为多叶准直器MLC系统，是保证高精度调强放射治疗（intensity modulated radiation therapy，IMRT）得以实现的关键[2]。

此加速器采用的是医科达MLCi（一代）型多叶光栅系统，由40对，80片钨铅合医科达Synergy医用直线加速器多叶光栅故障及检修罗宇浙江省肿瘤医院设备科　（浙江杭州　310022） 〔关键词〕医用直线加速器；多叶光栅；检修 〔中图分类号〕R197.39 〔文献标识码〕B 〔文章编号〕1002-2376（2019）13-0127-02收稿日期：2019-04-19·使用与维修·3 常见故障及处理3.1 故障一故障现象：开机后，打开软件，报错“找不到采集卡”，见图2。

处理方法：（1）拆开主机，取下采集卡，用橡皮擦拭后重新接上，测量连接线均无短、断接情况，装机后再次开机故障依旧；（2）通过U盘启动老毛桃引导Win7系统进入PE界面，将存在问题的现有系统通过C盘备份，重新安装Win7 32位系统，再依次安装DVIS-C电子阴道镜数字成像系统4.0软件、软件数据库、密码狗驱动、采集卡驱动、视频压缩软件，安装数据库过程中一直报错，见图3，最终怀疑采集卡损坏；（3）因产品更新换代，厂家建议更换USB接口的MINE Vcap2860视频采集卡，重复步骤2安装，重启后报错消失，测试设备运行正常。

图2　软件报错 图3　数据库报错3.2 故障二故障现象：开机后发现电脑时间变为初始时间，同时软件打开后提示“数据库连接失败”。

医用直线加速器的日常维护和故障处理加速器是具有高压大电流真空器件（加速管、磁控管、闸流管）以及相应的大功率微波传输器件、复杂的控制保护电路的大型放疗设备，故障率相对较高。

为减少故障率，延长真空器件的寿命，并确保安全治疗，加速器的日常维护非常重要，根据其工作原理和笔者日常维护经验，总结出如下几点体会，供同行们参考：１机房要保持清洁、干燥如果机房灰尘较多，且比较潮湿（特别是南方的梅雨季节），极易引起高压打火，损坏部件，所以机房内应配备有除湿机、空调机，保证机房内的温湿度要求。

２定期更换冷水机内的冷却水每半年更换一次水系统的蒸镏水，清洗或更换过滤器，水路不通畅、水压低可导致加速器输出剂量率减少，影响磁控管、加速管（靶）的寿命。

３使用无水氟利昂（Ｆ１２）如果使用普通冰箱用的氟利昂，将降低波导的绝缘性能，会导致波导内频繁打火，加速管、波导和磁控管都可能因打火而损坏。

４定期记录机器的电气参数一些原始数据的记录，有助于提供机器稳定性检查，及时发现隐患。

主要的参数有：钛泵电流、加速管电流、加速管灯丝电流、加速管灯丝电压、磁控管灯丝电压、磁控管灯丝电流、磁控管电流及波形、充电电流波形及电流。

这些参数可作维修参考，并作为加速管、磁控管寿命判断依据。

５开关机应注意事项加速器开机上电，机器通过计算机自检完成后，将“待机／运行”开关打到“待机”位置，让机器在待机预热１０ｍｉｎ，开机预热有利于保护磁控管灯丝，增加机器的稳定性。

机器在待机预热１０ｍｉｎ后，可将运行预热改为１０ｍｉｎ，减少磁控管的损耗，但绝不能少于５ｍｉｎ（磁控管最小预热时间）。

预热完成后，可以按晨检模式，让加速器从重复频率较低处（１５０、１８０、２００、２２０）出束１００ｃＧｙ剂量，让磁控管逐步进入工作状态，同时可确定设备是否正常工作。

出束过程，如果出现高压过流停止出束，在清除联锁后，不要马上按出束键，等上１ｍｉｎ，或把重复频率（设置剂量率）减少。

加速器停止治疗，在关机之前应退回主选择模式，把“运行／待机”钥匙开关打到“待机”位置，等待１０ｍｉｎ后关机。

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]。

引言医科达Synergy医用电子直线加速器是国际上最先进的全数字化医用加速器，控制软件实时控制、监测并显示各项参数。

它最大的特点是能量选择灵活可调，具有低中高三档X射线能量和九档电子线能量可供选择；配备了40对MLC多叶光栅和iViewGT影像验证系统。

该设备具有快速治疗、自动摆位、调强治疗、影像验证等功能，可开展常规放疗、适形放疗、静态和动态调强放疗、图像引导调强放疗等，广泛应用于全身各个部位的肿瘤放射治疗[1-3]。

我院于2011年引进了一台医科达Synergy双光子医用电子直线加速器，用于肿瘤患者的放射治疗。

多年来，该设备性能稳定，故障率低，在为安庆本地及周边县市肿瘤患者带来了福音的同时，也为我院放疗事业的发展做出了重大贡献[4]。

1 设备原理医科达Synergy医用电子直线加速器主要由旋转机架、机架支撑底座、治疗床、控制柜和操作控制台等组成，其中高压系统、射频系统、冷却系统、辐射治疗头等均位于旋转机架上[5-6]。

医科达Synergy医用电子直线加速器的系统结构图[7]，见图1。

脉冲调制器从外部电源获得能量，并转换为脉冲宽度为几微秒、电压为几十千伏的负高压脉冲，该负高压脉冲被同时加到磁控管和电子枪[8-9]。

磁控管获得脉冲负高压后，腔内发生谐振，产生高功率微波。

经波导管，高功率微波被送入加速管[10]。

与此同时，电子枪中的电子经阳极和阴极间脉冲负高压的作用进入加速管，在加速管内，电子束被高功率微波加速到所需的能量。

获得了高能的电子束经过偏转磁铁偏转，直接引出（电子束治疗）或打靶（X射线治疗）[11]。

直接引出的电子束或打靶产生的X射线在辐射治疗头中被均整、扩散和准直，形成治疗用的照射野，用于肿瘤的放射治疗[12]。

医科达Synergy医用电子直线加速器CON A故障分析与维修张灿海军安庆医院放射治疗技术部，安徽安庆 246001[摘 要] 目的 本文通过分析医科达Synergy医用电子直线加速器主接触器CON A的联锁电路，说明主接触器CON A的吸合条件，介绍导致MAIN CON A联锁故障的可能原因及诊断方法，为维修工程师提供借鉴经验。

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。

医科达医用电子直线加速器磁控管维修维护及保养研究【摘要】：随着我国老年人口数量逐年增长，加上社会环境变化，恶性肿瘤发生率逐年升高；并且在医疗技术快速发展的背景下，恶性肿瘤的临床治疗也获得了快速的发展，降低了患者的死亡率。

放射治疗是恶性肿瘤治疗的常用方法，虽然具有一定的风险，但是获益率高，适用于无法手术治疗且对放射治疗敏感的恶性肿瘤患者，在基层获得广泛应用。

医用电子直线加速器是放疗开展的重要设备，需要做好设备的检修与保养工作，确保其使用性能，提高输出剂量的稳定性，从而提高医疗服务质量。

文章主要针对医科达医用电子直线加速器磁控管维修维护及保养展开探讨。

【关键词】：医疗设备；维修维护；设备保养医用电子直线加速器是放射治疗开展的重要基础设施，其使用性能对于医疗服务质量有着直接影响[1]。

因此需要做好设备的维护与保养工作，避免由于故障引起的各种问题，从而减少医疗事故、医疗纠纷的发生，维护医院的可持续发展[2]。

因此文章主要通过案例分析，探究医科达医用电子直线加速器常见故障及维修方法，并提出相应的养护措施，从而做好设备管理，确保设备的正常运行。

一、医科达医用电子直线加速器常见故障及维修方法医用电子直线加速器在实际使用中容易出现各种故障，文章主要以工作中常见的故障展开探讨，从而分析各种故障的维修方法，为技术人员的故障排查提供有效依据。

1.故障一故障现象：医用电子直线加速器开机后，磁控管在自动调谐模式中无法达到最大输出剂量，且剂量率快速下降，仅有正常剂量的10%。

原因分析：先查看设备的电路图，进行出分析，将磁控管的手动模式打开后，发现发射剂量可达到最大输出量，由此可判断为自动调谐系统故障。

通过查看设备各项参数，发现机器无法出束，并且在门联锁1开启时，第一路相位、第二路相位的差异超过许可范围。

由此可见问题主要是由于测量信号值通道发生故障，导致自动调谐故障发生；同时微波检测的二极管出现排斥的情况，导致二极管无法匹配。

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。

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）。