蔡宏生

汕頭市中心醫(yī)院 （廣東汕頭 515000）

近年來(lái)，隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)、影像技術(shù)、圖像技術(shù)的不斷更新，圖像引導(dǎo)在放射治療中發(fā)揮了重要作用[1]。圖像引導(dǎo)放射治療技術(shù)通過(guò)獲取患者治療前及治療過(guò)程中的影像，從而減少擺位誤差、提高治療精度，更好地保護(hù)患者周?chē)＜捌鞴偌疤岣甙袇^(qū)劑量[2-3]。瓦里安Clinac IX 直線(xiàn)加速器作為治療腫瘤患者的大型醫(yī)療設(shè)備，在一般的醫(yī)用直線(xiàn)加速器配置基礎(chǔ)上增加了kV 級(jí)的機(jī)載影像系統(tǒng)（onboard imager，OBI） 。OBI 可以糾正患者治療時(shí)由于運(yùn)動(dòng)和擺位造成的誤差，有效地減小位置誤差[4]，是實(shí)施圖像引導(dǎo)放射治療的設(shè)備基礎(chǔ)，其為腫瘤患者的精確放射治療提供了質(zhì)量保障。本研究旨在介紹Clinac IX 直線(xiàn)加速器OBI 的工作原理，并對(duì)實(shí)際工作中OBI 出現(xiàn)的故障實(shí)例進(jìn)行分析，現(xiàn)報(bào)道如下。

1 OBI 的結(jié)構(gòu)組成和工作原理

1.1 OBI 的結(jié)構(gòu)組成

OBI 硬件部分主要包括X 線(xiàn)球管、非晶硅平板探測(cè)器和精確機(jī)械臂（ExactArm）。X 線(xiàn)球管負(fù)責(zé)產(chǎn)生kV 級(jí)能量的X 線(xiàn)，非晶硅平板探測(cè)器負(fù)責(zé)接收X 線(xiàn)，精確機(jī)械臂負(fù)責(zé)控制X 線(xiàn)球管和平板探測(cè)器的運(yùn)動(dòng)。精確機(jī)械臂包括kV 級(jí)X 線(xiàn)射線(xiàn)源臂（KVS Arm）、kV 級(jí)探測(cè)臂（KVD Arm）、MV 級(jí)探測(cè)臂（MVD Arm）3 部分，每條精確機(jī)械臂均有肩、肘和腕3 個(gè)關(guān)節(jié)獨(dú)立轉(zhuǎn)動(dòng)[5]。

1.2 OBI 工作原理

精確機(jī)械臂是全電動(dòng)組件，靠馬達(dá)驅(qū)動(dòng)，具有支持和定位的作用。 OBI 使用時(shí)精確機(jī)械臂伸出X線(xiàn)源和非晶硅平板探測(cè)器，通過(guò)機(jī)架旋轉(zhuǎn)一定角度，借助kV 級(jí)X 線(xiàn)和平板探測(cè)器進(jìn)行容積掃描，再將多角度的二維投影經(jīng)計(jì)算機(jī)處理重建出橫斷位、冠狀位和矢狀位圖像，即錐形束電子計(jì)算機(jī)斷層掃描圖像（cone beam computed tomography，CBCT）。配準(zhǔn)工作站將采集到的CBCT 圖像與CT 定位圖像進(jìn)行配比 ，比較實(shí)際位置與計(jì)劃位置的差異，如果兩者間偏差較大，則進(jìn)行位置修正。

2 OBI 系統(tǒng)故障實(shí)例

2.1 故障一

2.1.1 故障現(xiàn)象

OBI 的kV 級(jí)X 線(xiàn)源（kV Source，KVS）和kV級(jí)平板探測(cè)器（KV Detector，KVD）運(yùn)動(dòng)臂未能伸出，X 線(xiàn)源配備的濾過(guò)器邊上的顯示燈變?yōu)榧t燈（正常為綠燈），無(wú)法對(duì)患者進(jìn)行CBCT 驗(yàn)證掃描。

2.1.2 故障分析及檢修

OBI 的精確機(jī)械臂無(wú)法運(yùn)動(dòng)的原因有以下4 個(gè)：（1）附加資源計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)（attached resource computer network，ARCNET）連接寫(xiě)入失敗；（2）精確機(jī)械臂伸出縮進(jìn)零件硬件運(yùn)動(dòng)故障；（3）校準(zhǔn)數(shù)據(jù)丟失；（4）電路板損壞。

根據(jù)以上故障現(xiàn)象，結(jié)合實(shí)際工作經(jīng)驗(yàn)采取以下檢修措施。首先，查看OBI-瓦里安醫(yī)療系統(tǒng)操作界面的Interlocks and Faults 指示燈，指示燈出現(xiàn)紅色警示燈，再查看ID 錯(cuò)誤代碼，提示74，Clear 為False，Description 顯示Supervisor has no communication to Blade Deck； Interlock 提示All motion{all arms and Blade Deck}stopped and subse；MVD arm vertical and Blade X1,Y1,X2,Y2 motion stopped and subsequently inhibited ；All motion of MVD and KVS and KVD arm stopped and subsequently inhibited； All motion on Blade Deck stopped and subsequently inhibited；先點(diǎn)擊OBI-瓦里安醫(yī)療系統(tǒng)的“Acknowledge All”清除鍵，以上Interlock 所示聯(lián)鎖錯(cuò)誤代碼未能被清除，Interlocks and Faults 指示燈仍為紅色。初步進(jìn)行OBI 聯(lián)鎖清除操作后無(wú)法將聯(lián)鎖錯(cuò)誤代碼清除。另外，由于沒(méi)有發(fā)現(xiàn)附加資源計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)有寫(xiě)入錯(cuò)誤英文聯(lián)鎖提示，初步排除附加資源計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)寫(xiě)入失敗故障的可能。其次，進(jìn)入放射治療機(jī)房，由于OBI X 線(xiàn)源配備的濾過(guò)器顯示燈為紅色， 于是檢查X 線(xiàn)源配備的濾過(guò)器安裝是否正確，有無(wú)裝反或松動(dòng)。經(jīng)檢查，濾過(guò)器安裝正確且無(wú)松動(dòng)，推測(cè)該故障是由精確機(jī)械臂內(nèi)部電路板損壞或者伸出縮進(jìn)零件故障所致。

精確機(jī)械臂運(yùn)動(dòng)控制主要由馬達(dá)驅(qū)動(dòng)模塊、數(shù)字信號(hào)處理器輸入輸出模塊、中央處理器（central processing unit，CPU） 多頻道網(wǎng)絡(luò)模塊、遠(yuǎn)端控制印制電路板模塊、熱敏拓展印制電路板模塊、后向指針激光器系統(tǒng)模塊、運(yùn)動(dòng)故障復(fù)位模塊及獨(dú)立的紅外手控盒構(gòu)成。ID 錯(cuò)誤代碼74 提示Blade node有問(wèn)題，根據(jù)圖紙和 ID 錯(cuò)誤代碼分析，該故障可能是Blade 網(wǎng)絡(luò)結(jié)點(diǎn)電路板故障所致，此板負(fù)責(zé)OBI 中鉛門(mén)的開(kāi)合及通訊功能，用數(shù)字萬(wàn)用表測(cè)量Blade 結(jié)點(diǎn)電路板電源電壓，結(jié)果為斷路，馬達(dá)驅(qū)動(dòng)板與CPU 板均正常。將Blade 網(wǎng)絡(luò)結(jié)點(diǎn)電路板進(jìn)行更換后Clinac IX 醫(yī)用直線(xiàn)加速器OBI 的X 線(xiàn)源濾過(guò)器的紅燈恢復(fù)為正常的綠燈，通訊故障得以解除。

回到OBI-瓦里安醫(yī)療系統(tǒng)操作界面，清除Interlock 聯(lián)鎖錯(cuò)誤代碼，聯(lián)鎖錯(cuò)誤代碼被清除，但精確機(jī)械臂依然未能伸出，考慮可能是由于OBI 系統(tǒng)探測(cè)器支撐臂的肩部與肘部間內(nèi)部U 臂碰撞開(kāi)關(guān)，肘部與腕部間內(nèi)部F 臂碰撞開(kāi)關(guān)所致。對(duì)以上2 個(gè)防碰撞開(kāi)關(guān)進(jìn)行檢查，發(fā)現(xiàn)KVD 探測(cè)器支撐臂肩部與肘部中間的U 臂防碰撞開(kāi)關(guān)及肘部與腕部中間的F 臂防碰撞開(kāi)關(guān)均正常，無(wú)損壞現(xiàn)象。試著給機(jī)器斷電后再通電，通電后OBI 的KVD 探測(cè)器支撐臂恢復(fù)正常，可以正常伸出和縮回，故障解除。

2.2 故障二

2.2.1 故障現(xiàn)象

OBI 驗(yàn)證系統(tǒng)KVD 運(yùn)動(dòng)臂未能伸出，其X 線(xiàn)源配備的濾過(guò)器旁的顯示燈為正常的綠燈，無(wú)法對(duì)患者進(jìn)行CBCT 驗(yàn)證掃描。

2.2.2 故障分析及檢修

首先查看Interlocks and Faults 指示燈，出現(xiàn)紅色警示燈，查看ID 錯(cuò)誤代碼提示41，Clear 為False，Description 顯示Mechanical MV Detector Elbow axis is not calibrated；Interlock 僅 提 示 X-Rays inhibited。點(diǎn)按OBI-瓦里安醫(yī)療系統(tǒng)的“Acknowledge All”清除按鍵，Interlock 所示聯(lián)鎖未能消除，錯(cuò)誤代碼41 仍存在，Interlocks and Faults 指示燈仍為紅色。ID 錯(cuò)誤代碼報(bào)41，提示MV 級(jí)探測(cè)器（Mv Detector，MVD）的肘軸未被校準(zhǔn)，按該提示對(duì)MVD 機(jī)械臂的肘軸位置進(jìn)行校準(zhǔn)。

根據(jù)故障一的分析，嘗試采用交換法，對(duì)KVD 和MVD 2 塊I/O 通訊板進(jìn)行調(diào)換，結(jié)果正常，2 d 后又報(bào)同樣的錯(cuò)誤，說(shuō)明通訊板沒(méi)問(wèn)題，排除I/O 板問(wèn)題 ，考慮是MVD 的CPU 板故障。因此，嘗試更換MVD 的CPU 板，更換后故障解除，OBI的KVD、KVS 運(yùn)動(dòng)臂可以正常伸出和縮回，CBCT掃描得以正常進(jìn)行。

3 討論

放射治療是臨床治療惡性腫瘤的主要手段，同樣可應(yīng)用于良性疾病或低度惡性腫瘤的治療[6]。瓦里安Clinac IX 直線(xiàn)加速器因配置了OBI，從而能夠通過(guò)圖像引導(dǎo)實(shí)現(xiàn)精確放射治療。精確放射治療離不開(kāi)圖像引導(dǎo)技術(shù)，圖像引導(dǎo)技術(shù)離不開(kāi)正常的OBI。因此，對(duì)OBI 可能出現(xiàn)的故障進(jìn)行及時(shí)分析及檢修尤為重要。由于OBI 在臨床上投入使用時(shí)間較短，關(guān)于其故障維修的文獻(xiàn)報(bào)道較少。因此，要求工程師應(yīng)熟悉放射治療設(shè)備OBI 的系統(tǒng)構(gòu)造及原理，注重提高維修能力，重視對(duì)OBI 的預(yù)防性維護(hù)，以減少故障現(xiàn)象的發(fā)生 。