山东新华XHA1400,医用直线加速器常见故障维修
时间：2023-07-01 08:05:03 来源：雅意学习网 本文已影响 人 
沈希瑞，张玉彬，秦嘉川，崔刚
1 周村区人民医院（山东淄博 255300）；
2 山东新华医疗器械股份有限公司（山东淄博 255086）
随着医学技术的不断发展，医用直线加速器被广泛应用于临床，成为肿瘤患者放射治疗的常用设备。周村区人民医院放疗科采购的1 台山东新华XHA1400 医用直线加速器投入使用后，总体性能稳定，但在使用过程中也出现了一些故障。本文对该设备使用过程中的常见故障现象及维修过程进行介绍，以供同行参考。
1.1 故障现象
设备运行过程中，SB3（机架控制模块）报HWFA（机架双路位置）联锁。
1.2 故障分析
该联锁是与机架或治疗头相关的硬件故障。从主界面菜单维修模式中打开SB3 的状态观测界面（见图1）发现，机架治疗位置显示的机架位置编码器计算位置与参考位置显示的电位器计算位置偏差3°（正常情况下，两者偏差不应超过1°），由此可以判断故障是由机架双路位置超差引起的机架硬件联锁；
进一步检查发现，机架实际位置与参考位置一致，但是与治疗位置显示偏差较大，因此判断机架位置编码器出现故障。
图1 机架治疗位置与参考位置显示
1.3 故障维修
首先，查看机架位置编码器相关线路的连接正确，未发现松动现象；
用万用表检测编码器的+12 V 电源，正常；
用手控器转动机架，使用示波器测量编码器各脚的输出信号，发现其中1 条线路无脉冲波形，由此判断编码器损坏，更换编码器后，设备恢复正常，故障排除。
需要注意的是，该设备的机架位置编码器和电位器在同一个机械支架上，更换编码器后进行机械支架整体安装时需首先将机架旋转至0°，即将电位器调整至中间位置，然后再进行安装，以避免电位器安装错误所造成的损坏。
2.1 故障现象
患者体位摆放完成，准备进行出束治疗时，发现设备无法清除联锁进行出束，报INJV（枪高压）联锁。
2.2 故障分析
进入维护维修界面，查看SB2（专用电源模块）状态观测界面发现，设备运行至出束准备状态后栅控枪电源的高压采样为0，枪灯丝电流正常，负偏电压正常，正栅电压正常[1]；
进入机房观察栅控枪电源的数显，枪高压显示为0 V，测量枪高压输出为0 V（正常情况下枪高压显示与枪高压下发参数基本一致，枪高压正常使用范围为8～12 kV）；
将设备退出出束准备状态，用万用表测量枪灯丝电流和负偏电压，结果与上位机显示一致，初步判断为枪高压整体电路故障。
2.3 故障维修
在设备空闲状态下，检查栅控枪电源硬件的连线，未发现松动现象；
将设备运行至出束准备状态，用万用表测量专用电源控制箱连接器2JINJC 的6 脚和10 脚（见图2），发现两者间有24 V 直流电压；
打开栅控枪电源的上盖，发现连接器2JINJC 的6 脚与10 脚所控制的高压输出信号继电器未吸合，但此继电器控制两端确实有24 V 电压存在，因此判断继电器故障，更换继电器后，设备可正常出束，故障排除。
图2 专用电源控制箱连接器2JINJC 接口
3.1 故障现象
在进行设备的质控检查时[2]，维护维修界面下，设备进入出束准备模式后报FLAT（均整转盘位置）联锁和PIN（定位销）联锁，且均整转盘持续处于运动状态，无法找到X6 能量挡所对应的位置，定位销不能打入均整转盘定位孔。
3.2 故障分析
根据故障现象怀疑均整转盘位置检测电路故障。在维护维修界面将设备运行至出束准备状态，观察上位机界面均整转盘的位置状态显示，发现加速器上位机界面状态指示灯FLATNO3 和FLATNC3 同时熄灭（正常情况下这两个指示灯状态应是相反的），由此判断均整转盘位置开关3S12 的电压信号故障。
3.3 故障维修
在设备空闲状态下，用万用表测量机架模块控制箱内主控板集成块U32 的10 脚与7 脚（见图3），发现有3.3 V 直流电压，测量U32 的8 脚与7 脚的电压为0 V；
手动按下位置开关3S12，再次测量U32 的10 脚与7 脚的电压为0 V，8 脚与7 脚的电压仍为0 V，测量U11 的5 脚与6 脚的电压为0 V，因此初步判断FLATNO3 信号电路存在故障；
断开主电源柜中运动电源的开关，再次按下位置开关3S12，将万用表调至通断模式，测量旋转机架分线板的连接器3J344 的3 脚和15 脚，发现两者未导通，由此可判断位置开关3S12 故障，更换该开关后，联锁清除，故障排除。
图3 机架模块控制箱内主控板U32 示意图
4.1 故障现象
在进行设备的质控检查时，发现输出剂量率偏低，手动调节输出剂量率可以达到最高值，恢复至自动状态下，输出剂量率再次偏低。
4.2 故障分析
连接示波器观察磁控管电流、反射波和栅控枪电流，发现反射波未在谐振状态，其他显示均正常；
将设备控制界面转换至维修模式，AFC（自动稳频系统）转换至手动模式，调节CW（顺时针调节）或CCW（逆时针调节）,输出剂量率可恢复正常，示波器显示反射波在谐振状态工作，由此判断为AFC故障。
4.3 故障维修
首先，拆下剂量输出控制箱的AFCA（自动稳频信号A）和AFCB（自动稳频信号B），与示波器连接；
示波器两通道波形同时显示（500 mV 或1 V/格）；
点击荧幕下方“联锁”弹出键面，屏蔽联锁UDRS（低剂量率）、DS12（通道1 和2）（注意：应尽量缩短在失谐位置工作时间），按照以下步骤进行维修。（1）检查反射波[3]：拆下AFC 前向波，将AFC 控制方式选项选为“手动”，选择出束，示波器显示两路波形在失谐位置的幅值相同，最大幅值不超过1 V，符合要求。（2）检查前向波：断开反射波连接前向波，出束，示波器显示两路波形与反射波完全失谐时的幅值相等，符合要求。（3）检查AFCA 与AFCB 的差值合成：连接反射波，将AFCA 和AFCB 连接至剂量输出控制箱的界面上，用示波器观测控制主板上的AFCS+波形（差值合成信号观测）；
手动调节AFC 电机使磁控管达到两边的最大失谐位置；
示波器显示S 波（差值合成信号）在到达两边最大失谐位置的幅值相等，符合要求。（4）检查S 波与触发采样脉冲波形（见图4）：将示波器的另一通道探头连接控制主板上的AFCT+（自动稳频触发观测）观测采样脉冲AFCTRIG（自动稳频触发）信号，观察S 波与触发采样脉冲波形的相对位置，发现AFCTRIG信号的脉冲位于S 波的前部位置；
检查发现剂量输出控制箱控制板的电容C94 虚焊，重新焊接电容；
此时用示波器观察AFCTRIG 信号的脉冲恢复到S 波的中前部位置。（5）检测AFC 自动稳频效果1：手动调节CW 或CCW 使AFC 电机分别向两个失谐点方向转动，然后转换成“自动”模式，观测AFC 电机能自动向谐振点方向转回。（6）检测AFC 自动稳频效果2：用手动检查该稳频点不是剂量率最大；
微调软件AFC 比较值的数值，加速器剂量率恢复到最大值。按上述步骤维修后设备进行多次工作，剂量率始终保持最高值，故障排除。
图4 S 波（差值合成信号）与触发采样脉冲波形
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