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非常透彻!一篇文章了解医用直线加速器故障的产生原因及维修思路

  2020-03-06

医用直线加速器在放疗科中的应用较为广泛, 长期使用下,除设备自身的故障外,外界环境因素、 机械油等都会对设备运行造成影响,引发设备故障。为保持医用直线加速器的良好运行状态,了解其常见故障原因及维修方案十分必要,下面以瓦里安 2300C/D 医用直线加速器为例我们一起来了解下吧。


故障类型与原因分析

瓦里安 2300C/D 具有精度高、剂量率稳定的优势,在使用中其最大剂量率能够达到 600MU/min。该设备应用于肿瘤放疗科中取得了良好的成效,是 我院正在使用的医用直线加速器型号。放疗科针对 该设备的日常管理与维护工作采用常规的维护手段, 但在持续使用的情况下,其故障问题也逐渐突显, 主要分为以下几类:


1.电机故障

近些年,由于肿瘤病症发生率的增高,肿瘤放 疗科的就诊率也越来越高,致使放疗设备的使用频率增高,这对于设备寿命与运行质量有一定影响。由于长期运转,医用直线加速器螺杆内的机械油向 外溢出,造成设备内铅叶受机械油的影响摩擦力增 大,给设备形成了较大的运转压力,电机在这种状 态下持续运转,负载较大,会逐渐损耗电机的寿命, 最终将造成电机损坏。


2.MLC 故障

MLC系统全称为多叶光栅系统,是瓦里安医 用直线加速器中的主要系统,MLC 系统能够代替 手工制作的不规则铅挡块,在计算机的控制下带动 叶片运动,从而形成不规则形状的照射。在瓦里安 2300C/D医用直线加速器 MLC 系统中,采用的是 四十对八十叶的叶片结构,叶片的材料主要是钨合 金,相较于铅挡板其辐射危害较小。MLC 系统产生 的故障有可能是因为系统中各部件受机械油的影响, 不够润滑、不够干净。另外,MLC 系统在铅叶运动 过程中受到室内环境的影响,在沾染灰尘或空气湿 度较大的情况下会出现一定的故障问题。而且 MLC 系统中各机械部件在组件上较为精密,控制电路板 的加工精度较高,运行故障时,若未及时处理将造成电路板的损伤。

MLC常见的主要故障可以分为两类,一类是叶 片故障,另一类是 Carriage(托架)不到位造成的故 障。在叶片故障中,有可能是单片叶片产生的运行 故障,也有可能是小马达内部的变速装置产生故障。在 Carriage 不到位造成的故障中,可能是编码光栅 叶片、限位开关、驱动马达等多个组件造成的故障, 所以在故障排查上较为困难。


3.电子枪故障

在瓦里安 2300C/D 医用直线加速器中,电子枪 是加速器的主要组件,直接影响加速器的射线质量。电子枪的质量直接影响其所提供的电子注质量,所 以在医用直线加速器中,须要更进一步了解电子枪 故障,对电子枪故障的产生原因进行分析。首先, 可能存在电子枪灯丝连锁故障,造成灯丝电压不正 常,所以继电器未被激活。其次,可能存在注入器 高压不受控问题,在注入器中三极管故障造成电子 线不能正常出束。最后,还可能存在射线剂量率不 稳定的情况,由于电子枪电流波动较大,从而造成 枪的故障问题。


4.机器剂量率不稳定

瓦里安 2300C/D 医用直线加速器在射线剂量率 上的调节直接影响在肿瘤辐射照射中的效果与对人 的伤害情况,所以在机器剂量率发生不稳定时,须 要及时进行故障维修。剂量率不稳定可能是热交换 器故障导致,也可能是电子枪热端电路板损坏或电 子枪冷端的 AFC 电路板损坏等原因造成,检修时要 从这几方面入手。


维修思路

针对瓦里安 2300C/D 医用直线加速器在使用过 程中可能产生的多种故障与原因进行分析可知,该 设备在长期运行状态下,设备性能老化或故障较为 常见,所以通过维修排除故障后也须要进行定期的 测试与检修,从而保持设备的良好运转。


1.MLC 铅叶故障的维修

针对 MLC 铅叶故障的维修须要从两个方面入 手。在叶片故障检修中,若是单片叶片故障,则可 以检验是否是小马达发生了故障,若是小马达故障 可对其进行更换。若是小马达更换后,叶片仍旧不 能够移动,就须要检查叶片上的小螺母是否粉碎, 或更换马达驱动电路板与第二反馈电路板。在 MLC 故障连锁中,还须要对Carriage的位置情况进行检查, 并检查限位开关是否正常,清洗编码光栅片,避免 编码光栅片上存在异物造成的故障。若问题依旧存 在,还须要对电路板内部接线情况进行检测。


2.电子枪故障的维修

在电子枪故障的维修中应明确故障类型,先对 电子枪灯丝线路进行检查,测试线路电压是否正常, 若电压正常,继电器未被激活,则可以通过更换稳 压二极管方式进行维修;若由于注入器高压不受控 造成电子枪故障,则须要从注入器中以测量电阻方 式找到故障位置;如是三极管故障,其电阻两端的 电压将比实际电压高,可更换三极管解决故障问题;除三极管故障,还可能是继电器、电容等故障,与 设备的使用性能及老化程度相关。


3.机器剂量率不稳定的维修

以本院使用情况为实例进行分析,在该故障的 维修中,工程师对机器的 AFC 等波形用示波器进 行监测,进而在电子柜调试 GUN I 、AFC、PFN、RFDR等参数,加速器的剂量率暂时稳定。后来剂 量率又再次不稳定,在检修过程中发现枪冷端的 AFC电路板损坏,并且更换了风扇和电源。更换以 后故障并未完全消除,AFC 自动失灵,进而检查相 关电缆,发现 GPP 插头松动造成信号不稳定,固定后 AFC 工作正常。


瓦里安 2300C/D 医用直线加速器作为肿瘤放疗 科中常用的治疗设备,发生故障的原因是多样的, 在故障的排查上也有不同的措施。单从设备故障的 原因上分析,因设备长期运行而造成的磨损、老化 问题较为明显,所以在其使用过程中,除有针对性 的故障维修外,更须要做好设备的定期检修与养护 工作,从而保障设备性能的稳定性。


图文节选自本刊2019年1期

作者:陈忠/盐城市大丰人民医院

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最新评论

 

佚名

众多热水供应系统,医院如何选择?这家医院这样创新~

发表了评论

我们有医院扩建项目,尚在立项前方案阶段。 可否为我们项目先做可研方案报告?以便完善工程可行性研究?

 

 

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