Clinac 23EX医用直线加速器多叶光栅故障维修案例
于金科，孙波
烟台毓璜顶医院 医学工程处，山东 烟台 264000
[摘 要]在医用直线加速器的临床使用过程中，多叶光栅是最容易出故障的部分。本文总结我院Varian Clinac 23EX运行过程中出现的MLC故障，详细分析了故障原因，重点介绍了排除故障的过程，供相关人员参考。
[关键词]医用直线加速器；多叶光栅；医疗设备维修
引言
多叶光栅（Multi-Leaf Collimator，MLC）是实现调强适形放疗（Intensity Modulated Radiation Therapy，IMRT）技术的重要设备之一，它能规范射线束轮廓，使其与患者肿瘤形状相接近，从而很大程度上使得靶区和邻近危及器官的剂量分布得到改善，达到最大限度杀死肿瘤细胞而最小程度影响正常组织的目的[1-2]。
我院于2002年引进瓦里安公司生产的CLINAC 23EX医用直线加速器，该机配备60对叶片多叶光栅，日均运行14 h以上，患者多为调强放疗，MLC运行压力大，故障率高，现总结近几年来在放射治疗过程中出现的MLC故障及排除方法。
1 故障一：丝杆、NUT、马达故障
1.1 故障现象
患者治疗过程中，频繁出现MLC联锁，如Leaf A22 Not Enough Range Error；Leaf B21 Stalled Or Not At Planned Position等，查看故障原因发现为某一叶片运动速度明显慢于其他叶片，或者该叶片直接卡住不动，MLC自检过程中也会报出该叶片故障。
1.2 故障分析及排除方法
MLC叶片的移动是由该叶片所对应的马达驱动丝杆旋转，通过Nut牵引叶片运动。而MLC出现某一叶片移动速度慢或者不能移动，则应首先检查马达、丝杆或者Nut是否存在故障。
将Gantry转到180°位置，拆下加速器小机头机壳，取下故障叶片所对应的马达，首先手动旋转马达，看是否旋转顺畅，如果没有明显卡顿，可将马达插头插入Service Panel PCB上的J1接口，拨动S5开关驱动马达，观察DS3显示灯，该显示灯亮的越少越好，如果灯亮得多，说明电流偏大，需更换马达[3]；如果马达正常则继续取出该叶片丝杆和Nut，首先看是否有污垢影响丝杆与Nut运行，然后看丝杆是否有磨损，丝杆与Nut之间是否存在明显故障，若存在故障，则及时清洁或更换。
2 故障二：Softpot及球形Wiper故障
2.1 故障现象
设备运行过程中出现MLC连锁，报错B25 Second Feedback I/L.
2.2 故障分析及排除方法
每个MLC叶片背面都插有一个球形Wiper，叶片运动的过程中带动Wiper在Softpot软电位器上滑动，软电位器记录Wiper滑动的位置，以此来确认叶片是否精确到位。出现问题的原因可能有Softpot软电位器故障、球形Wiper磨损严重或者弹簧弹性不足，不能很好地在软电位器上滑动，导致软电位器上不能读到该叶片准确的位置信息。这种情况下，首先，用无水酒精清洁软电位器和球形Wiper，如果故障仍然存在，则更换球形Wiper，若故障依然存在则怀疑是软电位器故障。
3 故障三：MLC Power Distribution PCB故障
3.1 故障现象
治疗过程中出现MLC联锁，4DTC观察MLC射野形状，发现B面有大量叶片没有到达计划射野要求的位置。
3.2 故障分析及排除方法
B面有大量叶片没有到位，排除单个马达故障，且故障叶片没有奇偶数规律，排除Softpot和Wiper故障，打开机头，检测MLC Power Distribution PCB，万用表测量TP5监测点+5 V电压为+5.25 V，测量B面Second Feedback PCB TP1电压为+4.5 V（该电压值要求≥+4.95 V），查找手册发现，MLC电源将输入110 V交流电转变为+5 V，10 A；+15 V，15 A；+15 V，3 A；-15 V，3 A输出，再通过MLC Power Distribution PCB J1接口给A面PCBs供电，J2接口给B面PCBs供电，J4接口给风扇、Service Panel PCB供电[4]。 查看MLC Power Distribution PCB，发现J2插头没有插紧，将J2插头重新紧固后，测量TP1电压为+5.2 V左右，故障消除。
4 故障四Second Feedback PCB故障
4.1 故障现象
在治疗病人过程中，出现MLC连锁，打开Hyper Terminal Files超级终端文件，提示A42 Second Feedback I/L，将MLC重新自检能通过，但短暂使用后又会出现该故障。
4.2 故障分析及排除方法
将Gantry转到180°位置，首先对A42叶片马达、Nut以及丝杆进行清洁并确认是否存在故障，清洁排除后重新安装测试，故障依然存在；然后考虑MLC的控制电路，Motor Driver PCB通过光纤从MLC Controller接收信号，驱动各叶片马达，对步进马达移动位置进行监控并提供刹车信号[5]，更换Motor Driver PCB后，故障依然存在，考虑Second Feedback PCB，将A/B两面的Second Feedback PCB对调，自检开机测试，发现Hyper Terminal Files超级终端文件提示B42 Second Feedback I/L，故障报错跟随Second Feedback PCB对调，因此确认原A面Second Feedback PCB故障，更换后故障消除。
5 故障五：Motor Interconnect PCB故障
5.1 故障现象
在治疗病号过程中，A58叶片不动，依次查看马达、丝杆、Nut均无故障，将MLC Service Panel PCB手动选择到A side位置，选择58号叶片，手动控制A58，仍然无运动。
5.2 故障分析及排除方法
A58叶片无动作，而马达、丝杆和Nut没有故障，怀疑Motor Interconnect PCB以及扁平电缆故障。马达通过6针插孔与Motor Interconnect PCB相连，故测试Motor Interconnect PCB上的A58的6针插头分别对地电压，其中1针为10.9 V，且不稳定，测试其他正常叶片的1针电压稳定在14.09 V左右，故怀疑Motor Interconnect PCB扁平电缆中的A58-1线连接故障，查看电路图（见图1），从A58-1飞线接Motor Driver PCB的J61-60，故障消除，A58正常运动。
图1 马达电路板电路图
6 结论
在MLC运行过程中，为了使叶片进出更顺畅，往往在丝杆和叶片的轨道上抹上润滑油，而该润滑油在长期的运动过程中会溢出到叶片内侧，吸附灰尘，使两叶片间的粘连摩擦力加大，加重马达、丝杆和Nut的负担，造成损坏。因此，在日常的MLC保养过程中，对于各运动部件，一定要加适量的润滑油，要注意到过多的润滑油对叶片运动的反作用；另外，如果出现某一叶片马达、丝杆或者Nut故障，则应将该叶片及相邻两叶片取出，用无水酒精清洁干净，避免再次损坏。
另外，MLC日常保养完成后，可以通过Hyper Terminal Files超级终端文件键入“diagLeafPWMTestMlc”测试命令，MLC会分别在叶片Park位置，距离中心3/4位置，距离中心1/2位置和距离中心1/4位置记录每个驱动马达的PWM值，正常情况下，该PWM值Full Leaves应≤14%，Half Leaves应≤22%，如果出现PWM值＞临界值的叶片，应该将该叶片取出重新清洁或者更换Nut[6]。
最后，由于A、B两面很多电路板是可以对调互换的，所以在MLC故障的检测排除过程中，可以将电路板对调，查看故障是否跟随，以此判断故障原因。
[参考文献]
[1] 顾本广.医用直线加速器[M].北京:科学出版社,2003.
[2] 胡逸民.肿瘤放射物理学[M].北京:原子能出版社,1999.
[3] 陈晓,刘旭红,李文辉.瓦里安Clinac iX直线加速器MLC叶片的保养和检修[J].医疗装备,2014,27(11):81-82.
[4] 柯祺,黄少福,黄彬.瓦里安23EX直线加速器FLOW联锁故障分析与维修[J].中国医药指南,2013,(20):786-787.
[5] 谭飞.医用直线加速器VARIAN 23EX FLOW联锁故障分析与处理[J].医疗装备,2013,(10):48-49.
[6] 查玉华,李巍,荆斌,等.MLC-120多叶准直器清洁保养前后马达电流对比[J].中国医学装备,2012,9(10):39-40.
Troubleshooting of Clinac 23EX MLC Failures
YU Jin-ke,SUN Bo
Department of Medical Engineering,Yantai Yuhuangding Hospital,Yantai Shandong 264000,China
[中图分类号]TL53
[文献标识码]B
doi：10.3969/j.issn.1674-1633.2016.11.053
[文章编号]1674-1633(2016)11-0170-02
收稿日期：2016-08-16