ELEKTA射束对中系统原理及故障分析

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· 1 44· Operation&Maintenance I使 用 维 修ELEKTA射束对中系统原理及故障分析马蕾杰，孟令广，雷宏昌(河南省肿瘤 医院，郑州大学附属肿瘤医院，郑 州 450003)[中国图书资料分类号】 R318．6；TH774 【文献标志码】 B [文章编号] 1003—8868(2013)09—0144—02DOl：10．7687，J．ISSN1003—8868．2013．09．1440 引言随着 医学的进步 和科技 的发展 肿瘤治疗 的方法 日趋多元化。医用 电子直线加速器作为 当前主流的放射治疗 肿瘤设备，保证出柬剂量的准确尤为重要。我院于 2007年 安装 了一 台瑞典 ELEKTA公 司生 产 的 Precise直线加 速器 ．5 a来在射束对中系统方面多次出现故障 现对射束对中系统 1二作原理进行 阐述并对相关故障加以分析 ，以期与 同行分享。

1 射束对 中控制原理电子枪发射的电子束进入 加速 波导后 ，由于电子枪、加速管和偏转 系统 等各部件存在加工误差 以及部 件之间的相互对接存在安装误差 ，或者受到地球 磁场的影响等，这些因素会使电子束存加速波 导巾偏离束流 中心轴线 。如果这种情况 得不 到校 正，经过偏转系统偏转后 ，束斑巾心位置相对 于设计 的束流 中心轴线会产生偏差 ，从而使照射 野内剂量 的平坦度 和对 称性难 以保证l1。各 家加速器厂商都设计有相应的束流对巾调整装置来校正 电子束流在飞行过程中发生的方向和位置 的偏离 ．以满足整机束流强度和匀 整等技术指标要求E1 KTA加速器有专门的射束对巾调 整 系 统 (beam centring sub—system).

以保证电子束流的中心在加速过程 中始终 与加速管腔链轴 线重合 ．并在加速 完成时与引出窗的中心轴线重 合。

ELEKTA加速器工作原理如 图 1所示。J口速管外嗣安装了2套对中线圈．1套(1R，1T)安装存电子枪端波导处 ．这套 对中线 罔 包 括 2对线 圈 (1R一 对 ．1T一对)，以产生正交的横向磁场．从而在纵向和横向 2个平面内控制电子柬在加速管巾飞行的位置；另 1套(2R，2T)安装在加速波导的中间 ，刚刚过 Center Joint位置 .

通讯作者：盂令广，E-mail：36163771###qq．coin这套对中线圈可以进行伺服控制。在出束过程 中，电离室不断检测射线在 G—T方向和 A—B方 向的对称性和平坦度 ，并将此信号返回控制计算机 ，由控制计算机对电离室反馈 回来的信号进行处理，再形成控制信号调节相应的 2R或 2T线圈电流 ，以调整线圈所产生磁场的大小和方向，最终确保电子束以合适角度进入偏转系统。如果 G—T方向或 A—B方向的平坦度和对称性超出规定范围，则会相应 出现2R ERROR或 2T ERROR连锁口。

间 ，一旦超 出此范围且持续 5 s以上 即报相关连锁。2R ERROR的参数值不正常 ，原因可能有2种 ：(1)输 出射野在 G—T方 向上平 坦度 和对称 性确 实变 差 ，经电离室检测后将信号送给控制计算机实时显示 出来 。 (2)射野性 能是符合要 求的 ，但电离室信 号检测 电路或外部信号处理 电路 出现 问题 ．导致 出现 2R ER—ROR连锁 。使用 三维水箱扫描 G—T方 向的平坦度和对称性 ，均在正 常范 围±3％以内，符合要求，故第 1种原因可以排图 1 加速器对 中调整伺服控制示意图2 故障实例分析2．1 故障一2．1．1 故障现象治疗 过 程 中频 繁 出现 item127 2RERROR连锁，导致治疗无法正常进行。

2．1_2 故 障分 析与处理在 维修 模 式下 观察 2R ERROR 和2T ERROR的参数值 ，出束过程中 2RERROR值在一4．0 +8．0之间变化 ，且数值 极 不 稳 定 ，2T ERROR 值 则 稳 定 在一 0-2左右。2R ERROR值和 2T ERROR值是有一定范围的，缺省值存一5 +5之除。真正引起该故障的原因是电离室信号检测或外部处理电路有问题。查看ELEKTA系统图纸 4513330 7025．分析G—T方 向的射束信号伺服电路。

(1)检查并处理 12区到 25区与电离室有关的线缆和接头，故障无变化。

(2)更换 电离室 电缆 ，更换前要先将机 架旋转 至 180。，然后 将机 头 吊起更换 ，更换后，故障现象依旧。

(3)所有的信号传输线缆都正常，且外界温度和湿度均符合要求，推断为电离室本身故障 。( 下转第 146页 )． 医疗卫 生装备 ．2013年 9月第 34卷第 9期 Chinese Medical Equipment Jouma!·Vo1．34·No．9·September。2013· 1 46· Operation＆Maintenance l使 用 维 修2_2．1 气 源底座ICU吊塔系统提供 的气源底座 有氧气 、医用压缩空气 和负压吸引。

(1)检 查方 法 ：检 查 底座 是 否存 在漏气 ，可使 用一 段气 体管 道 ，一头 连接正压 或 负压 压力 表 ，另一 头连 接 合适接头插入底座。如果底座正常．气压表显 示 的读数 会稳 定 不变 。医 用压 缩 空气 和 氧 气 气 源 的 J二作 压 力 通 常 在0．35—0．5 MPa，负压吸引的工作压力通常为一0．02～一0．06 MPa(2)解决方法 ：出现 问题 的底座大多数是负压 吸引。冈为进行吸引时如果缓冲瓶 内的液 面超过 1／3没有 及时更 换 ，液体就容易通过管路进入底座 ，时间长了底座内的金属弹簧就会腐蚀生锈 ，导致没有足够压力维持密封性 。此时 ，需 先切断该 吊塔 的气源供应 ，然后进 行负压吸引底座更换2．2_2 电源及通讯接 口吊塔系统每个吊臂应至少提供 8个电源插座 (220 V，50 Hz)，并至 少需要 2个网络通信 RJ一45接口。

检查与解 决方法 ：电源插座 可使用电源插 座测试 仪 进行 测试 ．检 查 插座是 否存 在缺地线 、相线反接 等问题 。对于 外 壳 有 破损 或 者 触 点 松动 的插 座 .

需 进行 更换 以保证 安全 。通 信接 口主要 是 先 检 查 接 口 内 的 金 属 片 有 无 变形 ，网络 连通 性 的检查 可 待监 护仪 上塔后联 网进行 。

2_2_3 其他附件除了吊塔主体，其他附件的状况也影响医疗活动的 日常进行。所 以，维 护保养时不应忽略附件部分 附件 的常见 问题 和解决方法归纳见表 1。

系统 的维护保养需要有规划 、有系统的进行。实施维护保养方案前 ，应该预算好需要更换的配件以及到货时间，合理安排患者和其他设备的转移：同时，还要注意 医院 内部 各部 门 以及厂 家 的协 同T作 ，统筹规划 ，多方配合，并在具体实施过程 中不断完善[参考文献]【1] 郑逸民．YG系列医用供给吊塔的设计开发 l J1．上海 生物 医学 T程 ，2005，26(3)：179—180.

[2】 仲恒平．ICU吊塔选用 5妙招【J1．中国医院建筑与装备，2010(1)：23—25.

表 1 吊塔附件常见故障及解决方法附件 常见问题 解决方法治疗灯 不亮 更换灯 泡．检查开关盒吊塔顶的变压器吸氧瓶 密封圈老化、漏气 更换密封圈负压吸引器 压力调节失灵或卡死 打开外盖．清洁调节阀或更换膜片输液架 高度调节器卡死或松动 使用除锈剂和酒精进行清洁，必要时更换固定旋钮螺钉挂篮、治疗台等金属附件 腐蚀生锈 除锈后清洁消毒3 小结吊塔 系统 是重 症 监护 室 的重 要设备 ．其运作状况直接影响 日常医疗活动的进 行。 由于 ICU环境 的特殊性 ．吊塔+ ”—·卜 ”+ ”+ 一+ ”+ 一+ ”+ ”+ n—-+一一—+一 — ”—+一 — 一一—-卜 ”+ 一—-卜 一+ ”—卜 一+ 一—+-n+ 一—+一n+ -—+-一+ ”—+．一+ 一—卜(．一●上接第 144页 ●)更换电离室，故障现象依旧。

(4)因为引起 2R ERROR连锁 的相关线路 经过上述 的步骤后 已经全部检查过，但故障仍然存在，十分匪夷所思。这时 只能转变思路 ，而一个在治疗过程 中的现象 引起 了笔者 的注 意 ，即 2R ER.

ROR连锁在 白天频繁 出现 ．而在 晚上治疗 时则极少发生 ，推断可能是因为 白天医院其他大功率设备 的运转对供给加速器的j相电产生干扰所致 用示波器分别在 白天和晚上测 三相 电的电压波形 ，发现 白天的 二三相电波形很 不规 则 ．正 弦波上有很多突起的毛刺 ．而晚上的正弦波形则稍好。与医院电工房联系 ，从配电测供 给 ELEKTA加 速 器 的三相 电波形 ，仍然很不规则。调换至另一路三相电．该路三相电每一相的正弦波型都很好，调换后，2RERROR值恢复正常，不再出现数值极不稳定的情况，变化范围在±2．0以内。至此，故障排除。

2_2 故障二2．2．1 故障现象治疗时出现 2R ERROR，各挡能量均不 出束2．2_2 故 障分 析与处理机器不 出束．首先怀疑高压形成的电路有问题。测量 600VDC电压 ，测 TP2和RV9两端有 536 VDC，正常。然后检查是否有高压驱动信号(HT drive pulse)和闸流管驱动信号(THY drive pulse)。2个信号均 由 PPGPCBS受控 LCS而产生 。更换PPG PCB，故障依旧。在调制器侧拔开闸流管触发信号的光纤，发现相对其他几路光纤信号较弱 ，用备用光纤替换 ，仍未解决问题。理顺线路图，发现闸流管触发信号 传 输 给 高 压 隔 离 板 (MODULAT0RIsolation PCB)，然后送至 闸流管触发板(THYRATRON Trigger PCB)的 SKI。SK1为输入，经闸流管触发板处理后分别产生一140／900 V的 G2触 发(4点 )、+140 V的 G1预热电压值(6点)和 12～2OV预热完成后 Gl电压值(9点)，并对应有G1电压检测信号和 G2电压检测信号(这 2种信号分别通过 SK3和 SK2返回控制柜 )。

用示波器测SKI输入，波形正常，SK3有输出，而 SK2无输出，G2触发无信号，判[3] 敖新．ICU病房仪器设备使用中的缺陷分析与对策[J1_现代医药卫生，2007，23(5)：767—768.

(收稿：2012—07—09 修回：2013—01—25)断闸流管触发板损坏 ，更换后，故障排除。

3 小结对中系统相关 的剂量连锁是 600多个系统连锁中出现概率较高的连锁。平时在机器运行过程中多注 意检查机器 的工作环境，保证温湿度符合机器的要求，同时保持机房 内的清洁 ，可避免剂量连锁 的发生 。另外 ，需要指 出的是 更换电离室后 ．由于不同的电离室剂量参数设置不 同 ．往往会 出现 2R ERROR和 2TERROR等对 中系统连锁 ，属于正 常情况 。在前后和左右 2个方 向的平坦度和对称性符合要求的前提下，只需调节 2RBAL和 2T BAL即可【参考文献】[1] 顾本广 ，林郁正，赖启荃，等．医用加速器fM1．北京：科学出版社，2003.

[2] 杨绍洲，陈龙华，张树军．医用电子直线加速器fM1．北京 ：人民军医 出版社 ，2004.

[31 孔令峰 ，洪范宗 ，罗奕中．医科达 PRE—CISE型加速器电离室疑难故障 1例Ⅲ.

医疗卫生装备，2010，31(6)：126-127.

(收稿：2012—08—27 修回：2013—01—17)． 医疗卫生装备 ．2013年 9月第 34卷第 9期 Chinese Medical Equipment Journal·Vo1．34·No．9·September‘2013