医科达Synergy医用直线加速器控制软件的工作原理与实际应用
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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”。
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。
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Synergy-S加速器多叶准直器剂量学研究李军;张西志;张先稳;桂龙刚;孙新臣;李金凯【摘要】Objective: To measure the leak dose and transmission dose of new type of multi-leaf collimator(MLC) of ELEKTA Synergy-S medical linear accelerator, and analyze the reasons for leak dose and transmission dose. Methods:PTW UNIDOS dosimeter and MP3 3D water tank were applied to measure leak of X-ray at inter-leaf and leaf-face of BeamModulator MLC of Synergy-S accelerator at in-water, in-air and RW3 solid phantom, respectively. Besides, the change of leak with the change of energy and rack angle also were measured. Results: Energy has a few influence for the leak of inter-leaf, while its influence was lesser for transmission dose of leaf-face. And the gravity and movement of MLC have a few influence on the transmission dose at inter-leaf. Besides, the leak rate of two detection points on the direction of off-axis was very low, and it has a trend that leak rate was decrease with the increasing of distance away from off-axis. Conclusion: With application of IMRT and VMAT, the requirement for MLC transmission also is more and more higher because machine unit of single time is very high in the using of IMRT technique on descent field or field in field. Because the existed transmission ray at inter-leaf, the machine head should be rotated according to actual situation when the radiotherapy plan is optimized, and lead door should be applied to shield important risk organ and normal tissue again so as to reduce the risk of radiation.%目的:测量Synergy-S医用直线加速器新型多叶准直器(MLC)的漏射和透射剂量,分析漏射和透射剂量产生的原因.方法:应用PTW UNIDOS剂量仪和MP3三维水箱,分别在水中、空气中以及RW3固体水模中测量Synergy-S加速器内置的BeamModulator型MLC叶片间和叶片端面的X射线漏射,以及漏射随射线能量和机架角度的变化.结果:能量对叶片间漏射稍有影响,对叶片端面透射剂量影响较小,重力和MLC的运动对叶片间透射影响较小,偏轴方向两测量点漏射率很低,且有随离轴距离越远漏射呈降低趋势.结论:随着调强放射治疗以及旋转弧形调强放射治疗技术的应用,由于使用子野或野中野调强放射治疗技术,单次照射的机器输出跳数很高,对MLC的透射要求越来越高.因其叶片间透射线的存在,在优化放射治疗计划时还应根据情况转动机头,利用铅门再次遮挡重要危及器官和正常组织,以降低辐照风险.【期刊名称】《中国医学装备》【年(卷),期】2018(015)004【总页数】4页(P39-42)【关键词】多叶准直器;漏射;透射剂量;放射治疗;医用直线加速器【作者】李军;张西志;张先稳;桂龙刚;孙新臣;李金凯【作者单位】苏北人民医院放疗科江苏扬州 225001;苏北人民医院放疗科江苏扬州 225001;苏北人民医院放疗科江苏扬州 225001;苏北人民医院放疗科江苏扬州 225001;南京医科大学第一附属医院放疗中心江苏南京 210029;南京医科大学第一附属医院放疗中心江苏南京 210029【正文语种】中文【中图分类】R814.2多叶准直器(multi-leaf collimator,MLC)作为医用直线加速器的重要装置,现已广泛应用于适形及调强放射治疗,以及旋转容积调强放射治疗中。
Precise全数字直线加速器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。
具有如下详述的特征和配置:1.0 射线束能量Precise数字化加速器具有无可匹敌的多能量可定制性:2档X 射线能量(4~15MV)和9档电子线能量(4~22MeV)2.0 Precise全数字直线加速器主机系统包含如下特性:独特设计的滚筒式机架直线加速器-由强劲的刚性结构带来的高度可靠性和稳定性-开放的机架结构,便于维修,需维护的重要部件均分布在易于接近的位置-最低的等中心高度(124cm),具有最优的临床可用性-最大的等中心到治疗头的净空间距离45cm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个月的保用期独有的滑雪式偏转系统:-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-易于更换,维护费用低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,并维持高的开机率水冷系统(内循环)-保证加速器的频率稳定,进而保证能量的稳定-用于加速器的热交换3.0 直线加速器控制系统Desktop Pro核心控制系统特点如下:-全新的第三代全集成、全数字控制系统,用于Elekta的全数字直线加速器-确保更为平顺的流程工作方式,有效地提高治疗病人的周转率-基于Windows平台的图形用户界面,易学习和使用-模块化软件结构,配置安装各种功能模块,满足不同的临床治疗模式的需要-便利的系统可升级能力。
医科达SYNERGY直线加速器PRF EN CHK连锁维修案例摘要:研究目的:了解医科达SYNERGY直线加速器PRF EN CHK连锁维修方法。
研究对象:某医院医科达SYNERGY直线加速器。
研究方法;实践研究某医院医科达SYNERGY直线加速器PRF EN CHK连锁故障,描述故障现象,提出故障解决措施。
研究结论:通过本文研究发现,医科达SYNERGY直线加速器装置应用过程中,PRF EN CHK连锁故障问题比较常见。
本次故障处理中,采用安全连锁电路维修以及电离室更换等方法解决,通过实践证明,处理方法具有明显效果。
关键词:医科达;SYNERGY直线加速器;PRFENCHK连锁医用直线加速器设备是现代医学领域中应用的重要设备,该设备在应用过程中,主要由治疗头、加速管、准直器以及控制设备组成,而在实际的应用过程中,设备经常出现故障问题。
如,PRF EN CHK连锁故障就是直线加速器的主要故障问题之一。
而在本文研究中,提出了医科达SYNERGY直线加速器的连锁故障分析案例,以该故障分析为例,总结医科达SYNERGY直线加速器的PRF EN CHK连锁故障原因,并对故障进行全面的分析。
1.故障案例分析放射治疗是肿瘤治疗的“三大基石”之一,大约 30% 的肿瘤可以通过放射治疗治愈,大约 70% 的肿瘤需要放射治疗。
随着放射治疗技术的飞速发展,“精准定位、精准规划、精准治疗”,对放射治疗的整体治疗效果带来革命性的变化。
而医科达SYNERGY直线加速器可实现三维适形调强放疗技术,以及通过图像进行X射线治疗,填补治疗技术的空白,开启肿瘤精准治疗的新纪元。
本文针对医科达SYNERGY直线加速器进行故障分析研究,整个故障分析的过程中,首先需要对该装置进行研究。
1.1故障现象2022年7月1日,该医院医科达SYNERGY直线加速器在工作中出现异常,具体表现为以下几点:①该医院医科达SYNERGY直线加速器装置进入到就绪状态后,技术员按动开始键,但是设备没有正常运行,而是出现PRF EN CHK连锁故障。
设备维修DEVICE MAINTENANCE医科达Synergy 直线加速器多叶准直器工作原理和故障分析吴皓楠1,2,胡彧21. 南京航空航天大学 电子信息工程学院, 江苏 南京 211106 ;2. 南通市肿瘤医院 医疗设备科,江苏 南通 226361引言近年来,恶性肿瘤的发病率一直处于上升趋势,治疗肿瘤最有效的手段依旧是手术、放射治疗和化学药物治疗。
由于放射治疗拥有适应症宽、疗效较好的优势,放疗在治疗肿瘤方面有着举足轻重的地位。
随着科学技术日新月异的发展,医用电子直线加速器已经成为放射治疗方面的主力治疗设备[1]。
目前主流的放射治疗技术是调强治疗,而调强治疗所依托直线加速器的关键部件就是多叶准直器(Multi-Leaf Collimator ,MLC )。
由于患者病例数多,且在治疗过程中,多叶准直器一直在高能射线辐照下做高精度的机械运动,因此多叶准直器的故障发生率高。
所以,做好多叶准直器的保养和维护工作,保障直线加速器的正常治疗,对于确保病人能够得到及时、有效、准确的治疗和维护医院临床科室的正常运作具有不可或缺的作用[2]。
1 基本原理医科达MLCi2型多叶准直器结构上用40对钨合金叶片替代了原来的上端准直器,并在MLC 叶片和下端准直器间增加了一对薄片准直器,薄片准直器会跟随MLC 叶片一起运动,进一步减少MLC 叶片间的漏射线剂量。
这种结构因为叶片靠近放射源,得到相同射野大小时,叶片的运动范围较小,叶片长度也可以缩短许多,且多叶准直器整体结构紧凑,MLC 结构示意图如图1所示。
医科达MLCi2型多叶准直器的控制系统中采用光学系统结构代替了传统的线性编码器和高精度的线性电位器的机械控制结构。
光学系统的应用省去了编码器、电位器以及它们之间的接线,节省了大量空间,使得MLC 维修能收稿日期:2019-04-02作者邮箱:928066922@[摘 要] 本文介绍了医科达直线加速器MLCi2型多叶准直器的基本结构,并详细分析了光学结构控制原理。
维修工程200 ZHONGGUO YIXUEZHUANGBEI①盐城市第一人民医院设备处 江苏 盐城 224001作者简介:李伟,男,(1983- ),本科学历,工程师,从事设备管理维修相关工作。
[文章编号] 1672-8270(2020)11-0200-03 [中图分类号] R812 [文献标识码] BFault analysis and maintenance of Synergy accelerator Rest Motor/LI Wei, TAN Chao//China Medical Equipment,2020,17(11):200-202.[Abstract] T o analyze the principle and related faults of interlock circuit of Rest Motor of Synergy medical electronic linear accelerator, and introduce the required basic conditions of Rest Motor interlock work, and the possible reasons that caused the interlock fault and diagnostic methods of interlock faults. When the equipment occurred Rest Motor interlock and couldn’t eliminate this fault, the possible fault reasons were analyzed by combining with relevant circuit. And the fault reasons were found by using observation, measurement, elimination and other means so as to provide reference for the maintenance of linear accelerator.[Key words] Linear accelerator; Rest motor interlock; Fault; Maintenance[First-author’s address] Department of Equipment, Y ancheng No.1 People's Hospital, Y ancheng 224001, China.[摘要] 分析Synergy医用电子直线加速器Rest Motor联锁电路原理及相关故障,讨论Rest Motor联锁工作所需要的基本条件和导致其联锁故障的可能原因及诊断方法,当出现Rest Motor联锁且无法消除时,结合其相关电路分析可能的故障原因,利用观察、测量以及排除等方法找出故障原因,进行维修。
医科达Synergy直线加速器IViewGT系统故障分析及维修作者:陈嘉伟窦文阮亚明杨世伟钟青松来源:《健康必读(上旬刊)》2019年第01期【摘; 要】详细阐述IViewGT电子影像验证系统(EPID)在放疗工作中的重要性与工作原理,根据实际维修经验分析故障产生的原因并及时解决问题。
【关键词】医科达;直线加速器;IViewGT;故障维修【中图分类号】R197;;;;; 【文献标识码】A;;;;; 【文章编号】1672-3783(2019)01-0221-01当前,肿瘤放射治疗已进入到精确定位、精确计划、精确验证、精确治疗的精准时代。
如果把精准放疗比作精确制导武器,那么精确的验证系统就是它先进的“瞄准镜”[1]。
IViewGT系统即电子射野影像系统(Electronic Portal Imaging Device,EPID),是采用电子技术在高能X射线出射方向获取图像的一种放射治疗辅助验证装置[2],其可在短时间内获取大量的照射野方面的信息。
通过与定位片的对比,直接显示射野中心和四周边界的误差大小。
对误差超出允许范围的照射野进行校正,可以有效减少放疗摆位误差,提高放疗准确性,保证放射治疗的质量。
是一种简单实用快速的二维影像验证设备。
1;故障一1.1故障现象医科达Synergy直线加速器开机后,启动IViewGT系统电脑主机准备进行验证,电脑行开机命令,启动到一半的时候,突然自动死机重启,重复启动多次,无法成功開机。
1.2故障分析与处理首先考虑是否外部电压不稳,因为计算机的开关电源工作电压范围一般为170V-240V,当电压不在允许范围内时,计算机就会自动重启或关机。
把医科达Synergy直线加速器完全关机,等候三十秒重新启动电源,进入内机房找到稳压电箱,按下稳压键,重新启动直线加速器系统主机和IViewGT系统主机,两者皆成功开机。
重复启动IViewGT主机两三次观察,故障再次出现。
打开IViewGT主机电箱,发现电箱里有较多的灰尘堆积,考虑离上一次除尘已有一两年,机箱是容易堆积灰尘的封闭空间,灰尘过多引发静电会使配件各接触部位损伤,如引发板卡接触不良而死机、风扇转速变慢影响散热引起死机等。
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。
MyQA Daily晨检仪在医科达直线加速器质量控制中的应用郑超;蔡丹婷;窦文;钟青松
【期刊名称】《医疗装备》
【年(卷),期】2024(37)1
【摘要】目的探讨MyQA Daily晨检仪在医科达Synergy与医科达Infinity 2台直线加速器日常状态检测中的效果,评价其性能。
方法使用MyQA Daily晨检仪监测2台直线加速器24周内的环境条件、离轴比一致性和剂量输出一致性,并对检测结果进行分析。
结果2台直线加速器工作环境状态正常,射野中心与射野宽度误差<2 mm,对称性、平坦度与输出剂量误差<3%,均在临床可接受范围内。
结论MyQA Daily晨检仪能较好地实现对医科达直线加速器的日常性能监测,辅助操作人员了解并维护设备。
【总页数】5页(P36-40)
【作者】郑超;蔡丹婷;窦文;钟青松
【作者单位】南方医科大学珠江医院
【正文语种】中文
【中图分类】R812
【相关文献】
1.晨检仪在医用加速器质量保证中的应用分析
2.晨检仪QA BeamChecker Plus 在医用直线加速器质量保证中的应用
3.放疗智能检测仪在直线加速器质量保证和
质量控制中的应用4.放疗智能检测仪在直线加速器质量保证和质量控制中的应用5.晨检仪在直线加速器日常质量控制应用中的性能研究
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医科达synergy直线加速器的维修及保养
黎文玲;宋杨
【期刊名称】《医疗装备》
【年(卷),期】2017(30)6
【摘要】在医疗快速发展的趋势下,临床放疗也日益广泛选用了直线加速器。
医科达设计出来的这类仪器设有成对的内置叶片,可用来调控实时性的电路传输。
具体
在运转时,直线加速器可用来拍摄精准的图像,然后解析这些图像信息以供医疗决定。
由此可见,直线加速器包含了多步骤的摄像及分析,自身的构架也较复杂[1]。
因此,【总页数】2页(P43-44)
【作者】黎文玲;宋杨
【作者单位】广东省云浮市人民医院肿瘤科广东云浮 527300;广东省云浮市人民
医院放射科广东云浮 527300
【正文语种】中文
【中图分类】R197.39
【相关文献】
1.医科达Synergy直线加速器磨合期的常见故障和日常保养
2.医科达Synergy直线加速器高压控制系统的故障维修
3.医科达Synergy直线加速器特殊故障分析与
维修4.医科达Synergy直线加速器闸流管联锁故障分析及维修5.医科达Synergy 直线加速器的维修与保养探讨
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中国医疗设备 2019年第34卷 08期 V OL.34 No.0872研究论著RESEARCH WORK医科达Synergy 医用直线加速器控制软件的工作原理与实际应用杨晋,张灿,陈龙,江海海军安庆医院 放射治疗技术部,安徽 安庆 246001引言医科达Synergy 医用直线加速器(以下称医科达加速器)为数字化医用加速器,其具有快速治疗、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恶性肿瘤放射治疗[1-2]。
医科达加速器之所以称得上数字化,是因为其控制软件包含七百多个Item ,用于实时监测和控制各子系统的运行参数和状态;操作者可以通过控制软件里相关的Item 查看机器参数或输入用户指令;当机器出现故障时,控制软件会根据实时监测的信息自动诊断故障,并在显示器上显示错误代码和故障信息。
1 控制系统简介医科达加速器的控制系统主要由控制柜和三个控制区组成,控制柜与控制区之间通过两根1553串行线连接并通讯[3]。
控制柜里包含两台工业计算机:显示处理器和控制处理器。
图1所示为医科达加速器控制系统结构示意图。
显示处理器里运行Integrity 应用程序,为操作者提供图形用户界面(Graphical User Interface ,GUI ),同时显示处理器连接键盘、鼠标和显示器。
因此,操作者不仅可以通过显示处理器的显示器查看机器参数和故障报错,还能通过显示处理器的鼠标和键盘输入用户指令、修改校准参数。
[摘 要] 本文介绍医科达Synergy 医用直线加速器控制系统的基本结构和控制软件的工作原理,重点介绍控制软件的三类Item 及其Part 的工作原理及实际应用。
首先介绍了医科达Synergy 医用直线加速器的控制系统的基本结构,接着介绍了控制软件里Item 和Part 的定义、分类和工作原理,最后通过分析高功率移相器的运动控制,说明了控制软件里Item 和Part 实际应用。
操作者尤其是物理师和维修工程师应该熟练掌握相应的理论知识,以便在日常的工作中能通过控制软件的相关Item 快速准确地查看故障信息,查找机器运行参数,修改校准参数,分析解决问题等。
[关键词] 医科达加速器;控制系统;控制软件;医用直线加速器Operating Principle and Practical Application of Elekta Synergy Medical Linac Control SoftwareYANG Jin, ZHANG Can, CHEN Long, JIANG HaiDepartment of Radiotherapy Technology, Navy Anqing Hospital, Anqing Anhui 246001, ChinaAbstract: This paper illustrated the basic structure of the control system and the operating principle of the control software of Elekta Synergy medical linac, and especially emphasized the operating principle and practical application of the Items and Parts housed in the control software. Firstly, this paper illustrated the basic structure of the control system of Elekta Synergy medical linac. Next, this article illustrated the definition, category and operating principle of items and parts in the control software. Finally, this article illustrated the practical application of Items and Parts in control software by analyzing the motion control of HP Phase Shifter. The operators, especially the service engineers and medical physicists, should master the relevant theory knowledge using the relevant items during their daily work, which is convenient for finding the error information, searching machine parameters, correcting the calibration parameters, and troubleshooting.Key words: Elekta linac; control system; control software; medical linac [中图分类号] R197.39 [文献标识码] A doi:10.3969/j.issn.1674-1633.2019.08.016 [文章编号] 1674-1633(2019)08-0072-04收稿日期:2018-12-28修回日期:2019-01-11 作者邮箱:aqpolo@图1 医科达加速器控制系统结构示意图研究论著RESEARCH WORK显示处理器和控制处理器通过超五类网线(CA T-5e)通讯。
控制处理器里运行加速器控制软件。
显示处理器获得用户指令后,通过超五类网线将用户指令传输给控制处理器,控制处理器对用户指令作一系列处理后,输出相关控制指令到各控制区,相应的控制区将接收到的控制指令转换成模拟信号或TTL电平信号,并分配到相应的子系统,控制相应子系统的运行;控制处理器通过接收从各个控制区反馈来的各子系统的运行状态信息(12位数值的数字信号或TTL数字信号),实时监测各子系统的运行状态和参数,同时,控制处理器通过超五类线将监测到的信息传输给显示处理器,因此操作者可以通过显示处理器查看机器的运行状态和参数。
每个控制区由两个独立工作的终端组成,RTU-A和RTU-B(RTU:Remote Terminal Unit),每个RTU终端含有一组印刷电路板(PCB),用于接收和传输来自控制处理器和子系统的模拟信号和数字信号。
控制区的RTU终端与控制处理器之间通过1553总线串行连接,其作用是将来自于控制处理器的控制指令(数字信号)转换成模拟信号或TTL 电平信号,并分配到相应的子系统,控制各子系统的运行;将从子系统反馈回来的模拟信号转换成12位的数字信号,并传送到控制处理器,告诉控制软件机器的运行状态和参数[4]。
表1所示为医科达加速器三个控制区的名称和位置。
表1 医科达加速器控制区名称和位置英文缩写名称位置ICCA接口柜控制区72区RHCA治疗头控制区12区HTCA高电压控制区16区2 控制软件的Item和Part2.1 控制软件的Item控制处理器的控制软件里有七百多个Item。
每个Item 拥有一个唯一的数字编号和名称,可被视为控制软件里的一个子程序,用于实时监测和控制机器上某个硬件的运行状态和参数。
这些被实时监测和控制的硬件为各个子系统的继电器、传感器、开关、电位器、电源等,每个硬件有一个或多个Item与之对应。
比如Item229(高功率移相器位置)就是通过电位器反馈来的电压值,来监测高功率移相器的位置信息。
Item223(内循环水温度)就是通过水温传感器反馈来的电压值,来监测内循环水的温度[5]。
控制软件里的Item分为三类:①接收类Item,用于实时接收被监测的硬件信息;②控制类Item,用于比较实际(监测到的)的有效值和设定的有效值,并输出比较的差值到传递类Item;③传递类Item,用于传递控制指令到控制区的RTU终端,从而驱动相应子系统运行。
2.2 控制软件的Part控制软件里每个Item包含有很多的Part,Part可视作Item的各项参数,用于接收、运算、传输Item的各种信息。
控制软件里每个Part都有一个编号和名称,在不同的Item 里,具有相同编号的Part含义相同,但是取值不一样。
图2所示为部分常用的Part。
操作者可以在维修模式(Service Mode)里,选择Display Machine Item命令后,输入Item编号来查看相关Item 的所有Part及其取值[6]。
2.3 接收类Item的工作原理图3所示为接收类Item的原理图。
被监测硬件(如电位器、继电器、传感器等)输出的模拟信号首先被传输到相应控制区RTU内的AI-12(模拟信号输入-12位数值输出)电路板。
AI-12电路板将接收到的模拟信号转换为12位数值的数字信号后,通过1553串行线将数字信号传输给控制软件里相应的接收类Item。
接受类Item里Part111(原始值)接收来自AI-12电路板的12位数值,称之为原始值。
然而,Part111(原始值)的12位数值没有量纲,需要对其进行一系列的运算处理,转换为操作者可以理解的采用SI国际单位制的数值。
在接收类Item里,Part111(原始值)首先与Part10(偏移校准)相加生成Part 110(有效值)。
Part110(有效值)有两路输出,一路输出到相应的控制类Item,以作进一步的运算处理;另一路则乘以Part11(增益校准)并除以比例系数2048后,生成Part4(实际值)。
Part4为采用SI国际单位制的数值,代表的是被监测的硬件运行参数或状态信息。
操作者可以在维修模式(service mode)查看相关Item的Part4的值,从而知道机器的运行参数或状态,如运动部件的位置信息[7]、电流、电压、水温等。
图2 部分常用的项目成分图3 接收类Item的原理图中国医疗设备 2019年第34卷 08期 V OL.34 No.0873研究论著RESEARCH WORK2.4 控制类Item的工作原理图4所示为控制类Item的原理图。
接收类Item输出的P110被相应的控制类Item的Part110接收后,被传输到数值比较器。
同时,数值比较器会接收P112(设定的有效值),并比较Part110(实际的有效值)与Part112(设定的有效值)的数值后,输出比较的差值到相应的传递类Item。