美国瓦里安Trilogy直线加速器

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瓦里安Trilogy医用直线加速器MLC保养心得

瓦里安Trilogy医用直线加速器MLC保养心得

本院2015年8月完成了美国瓦里安Trilogy 医用直线加速器安装并投入使用,目前是广西最先进的一台医用直线加速器。

为了解决本院及周边地区肿瘤病人的需求,设备平均每天运行16小时,治疗80多位病人。

长时间超负荷地运行,设备难免会出现一些故障,尤其是MLC 部分故障率最高。

要确保医用加速器完成每天巨大的工作量,作为医疗设备工程师,必须要对设备进行定期的维护保养。

投入一年多来,经过对设备的不断摸索,对产生的故障不断地总结汇总,得出了关于这台设备MLC 部分的一些保养心得。

1.Trilogy医用直线加速器MLC 控制原理及常见故障瓦里安医用直线加速器系列机型,采用的多是叶光栅准直器多叶准直器(multi-leaf collimator ,MLC )[1-3]。

Trilogy 医用直线加速器拥有60对叶片,其中40对小叶片,20对大叶片。

在60对叶片的精确配合下,可以形成不规则照射野或更逼近于肿瘤形状的适形照射野,对治疗如鼻咽癌等对照射野要求极高的病变部位也能进行精准地治疗。

设备进行治疗时,将物理师在治疗系统做好治疗计划文件,也就是MLC 文件,传输到工作站中去。

工作站再将MLC 文件信息及控制信息传输到控制计算机,控制计算机通过与机头内部的单片机进行通讯,来控制MLC 微型电机驱动电路,让叶片按照MLC 文件信息进行运动,形成不同的照射野。

同时,单片机也检测每叶叶片运动的实时信号回传至控制计算机,与原始的MLC 文件信息进行比较。

若叶片的实时运动信息与MLC 文件信息不符,设备就会报错,产生连锁,停止射线束发出,避免治疗计划的错误执行。

由于Trilogy 医用直线加速器是通过120个微电机对各叶片进行独立驱动实现射野动态治疗,所以MLC 常见的故障主要分两类:各叶片出现故障联锁和整个Carriage 故障联锁[4]。

造成各叶片出现故障连锁原因有微电机损坏、Nut 小螺母损坏及叶片滑动不畅等;而整个Carriage 故障联锁问题较为复杂,涉及到编码光栅片、Carriage 驱动马达以及马达驱动电路等部位。

瓦里安23EX_直线加速器维修案例分析

瓦里安23EX_直线加速器维修案例分析

66研究与探索Research and Exploration ·生产管理与维护中国设备工程 2023.12 (上)的方向。

参考文献:[1]祝传亮,曹丹,陈添等.医疗设备质量管理中计量工作的作用及其临床价值研究[J].中国医学装备,2020,17(6):46-49.[2]许仕伟,杨佳佳.新形势下医院医疗设备管理的信息化与系统化分析[J].中国卫生标准管理,2020,11(14):4-6.医用电子直线加速器是肿瘤患者放射治疗中最重要的设备之一,在各大医院中已得到了广泛应用。

直线加速器在医学领域的使用已经有了深厚的历史背景。

从早期的基础X 射线设备到如今的先进高能量直线加速器,这些技术的进步为患者带来了更精确和更高效的治疗选择。

与传统放疗手段相比,直线加速器在治疗精度和减少正常组织损伤方面都有显著优势。

然而,正如许多高端技术设备,直线加速器也可能遭遇技术故障或需要定期维护。

为了确保患者接受连续和有效的治疗,保持设备的稳定运行是至关重要的。

适时的维护和修理不仅能确保设备的高效运行,还能延长其使用寿命,进而为医疗机构节省成本。

更重要的是,快速的维修响应可以减少因设备故障导致的治疗延误,确保患者的治疗不受中断。

1 设备概述医用电子直线加速器由电子加速模块、辐射调节模块、剂量检测模块、运动系统模块、管理与控制模块、温度与充气调控模块。

1.1 电子加速模块电子直线加速器的核心是电子加速模块,其功能是生成并加速电子。

这个模块由多个部件组成,包括加速管、微波系统、功率源和调制器。

电子枪在加热后释放出电子,这些电子在电场的推动下进入加速结构。

根据设计,加速结构可以是行波或驻波形式,其中驻波设计在相同的长度下能够提供更大的能量。

微波功率源为加速结构供电,而调制器为微波源提供脉冲电力。

1.2 辐射调节模块辐射调节模块的目的是调整从加速模块产生的辐通讯作者:唐健豪。

瓦里安23EX 直线加速器维修案例分析莫怡杏,唐健豪(佛山市第一人民医院,广东 佛山 528000)摘要:本文通过分析3个典型的瓦里安23EX 直线加速器故障案例,阐述了医用直线加速器的结构、工作原理及维修的重要性。

瓦里安Trilogy医用直线加速器故障维修三例

瓦里安Trilogy医用直线加速器故障维修三例

瓦里安Trilogy医用直线加速器故障维修三例阳建勋;杨世伟;叶昌盛;赖志敬【摘要】直线加速器放疗是抑制癌细胞增殖、治疗肿瘤的有效手段.为确保患者得到精准有效的治疗,除了放疗医务工作者的精确计划和熟练操作,还须要设备保持优良的状态.文章列举三例常见故障,以期为医学工程技术同仁参考.【期刊名称】《中国医疗器械信息》【年(卷),期】2019(025)011【总页数】2页(P168-169)【关键词】直线加速器;放射治疗;治疗头旋转;故障分析【作者】阳建勋;杨世伟;叶昌盛;赖志敬【作者单位】南方医科大学珠江医院设备器材科广东广州 510282;南方医科大学珠江医院设备器材科广东广州 510282;南方医科大学珠江医院设备器材科广东广州 510282;南方医科大学珠江医院设备器材科广东广州 510282【正文语种】中文【中图分类】TH774直线加速器放疗是抑制癌细胞增殖、治疗肿瘤的有效手段,随着近年肿瘤患者的增加,直线加速器在肿瘤治疗中正扮演着愈加重要的角色。

如何让肿瘤患者得到精准有效的治疗,除了放疗医务工作者的精确治疗计划和熟练操作,还须要设备保持优良的状态。

如何保持设备状态,快速高效地排除故障,保证治疗计划的准确、按时实施,是医学工程技术人员的责任[1]。

1.案例一故障现象:ENSW信号故障。

设备无法正常出束,设备报错释义:“加速器能量开关不在所选模式位置。

”故障分析处理:查看机架(GANTRY)原理图,查看ENSW供电端口依次为TB5—1(P14-7ENSWSOL),2(P14-19ENSW+24V)TB5—3(P14-8)TB5—4(P14-20)根据连线到P14(BUNCHER WATER,AIR SWITCHES)[2]。

查看完整系统框图,可以在机架信号接口板(gantry signal patch panel)信号板上找到P14连接线,连接W56再到线包板(solenoid panel)上到W51,图纸343页上的P14—J14-J4引导到图纸第7页上机架信号接口板(gantry signal patch panel)上的P4—W15,第6页的P20到第288页辅助柜背板(AUX ELECT BACKPLANE)上。

瓦里安公司直线加速器(介绍)尹昕煜改

瓦里安公司直线加速器(介绍)尹昕煜改

瓦里安公司直线加速器(介绍)引言瓦里安公司是世界上著名的科技公司之一,他们在不同领域都拥有许多优秀的产品和技术。

直线加速器技术是瓦里安公司的一项核心技术,它为研究人员提供了利用高能电子、质子或重离子进行物质结构、元素分析和生物学等领域研究的有力工具。

直线加速器的基本原理直线加速器是由加速器管道、电源和辐射测量设备等组成的成套设备。

它可以将电子从静止状态加速到非常高的速度,进而产生极强的辐射。

直线加速器的基本原理是利用强电场对电子进行加速,当电子通过狭窄的加速管道时会获得相当大的能量。

电子的能量越高,它们所产生的辐射就越强。

直线加速器的核心部件是加速器管道,通常由一系列金属管道组成,管道内面涂有导电材料,从而形成一个能够产生强电场的空间。

当加速器通电时,产生的电场会对电子施加一个向前的力,使它们以极高的速度穿过加速管道。

直线加速器在研究中的应用直线加速器在现代科学研究中应用广泛,主要应用于核物理学、生物学、材料科学和医学等领域。

核物理学直线加速器在核物理学研究中发挥了重要作用。

通过加速高能电子,质子和重离子,研究人员可以研究原子核结构、核衰变和核反应。

例如,直线加速器在制备放射性同位素和研究核反应的应用已被广泛证明。

生物学直线加速器在生物学研究中的应用也日益重要。

它们可以产生强烈的辐射束,用于治疗肿瘤和其他需要辐射治疗的疾病。

此外,直线加速器在放射性同位素标记和精准定位药物等方面也发挥了重要作用。

材料科学在材料科学领域,直线加速器被用于生产高质量的单晶和多晶金属和合金。

通过在高能束下对材料进行辐照,研究人员可以研究它们的热学、磁学和电学等性质。

医学在医学领域,直线加速器主要用于放射治疗。

直线加速器可以产生非常强的X 射线和伽马射线,这些辐射可以用于破坏癌细胞。

此外,直线加速器还可以用于造影等诊断性用途。

总结直线加速器作为一种强大的科研工具,在不同领域都发挥着重要作用。

随着科学技术的快速发展,直线加速器技术也在不断创新和提高,为未来的研究提供了更广泛的使用前景。

瓦里安Trilogy直线加速器的故障与维修

瓦里安Trilogy直线加速器的故障与维修

热端单 元模数 转换 自检失败 ,控 制 电路 由 C o l d D e c k冷 端和 H o t D e c k热 端组 成 , 冷端 由电源板 、脉 冲控制板 、枪 控制板 和冷 端背板组 成 ; 热端 由灯丝 电源板 、枪驱动脉冲板 和热端背板组 成 】 。冷端 和热端是通过光纤电缆进 行通信。 首先判 断是否为灯丝 电源板故障 ,关 闭冷端 s 3开关 , 热 端放 电后 ,用万 用 表依 次 测 量 灯丝 电源板 上 的测试 点 T P 2 ,T P 3 ,T P 4电 压 ,正 常 值 应 该 为 T P 2 :4 . 8 5 ~ 5 . 1 5 V,
机架旋转 到 1 8 0 。 ,小机头转到 0 。 ,拆开小机头外壳 。 首先检查 B C a r r i a g e的运动部件是否正 常。将维修板 上的选 择 开关 s 9由 “ O F F ”位 置 打到 B s i d e位 置 ,s 7和 s 8选择 组合成 “ 6 1 ” ,向下拨动 S 1 2开关手动控制 B C a r r i a g e 运动 。 发现 B C a r r i a g e运动无异 常,且 到位时听到 C a r r i a g e限位开 关有咔嚓一声 。为 了更加准确排除 C a r r i a g e马达故 障,将其 拆 下 ,接 到维修 板上 ,在 S T A N D — A L O N E模式 下带 负载试 其 电机 性能 ,转速正 常。再检 查编码 光栅 片 ,发现其 周 围 有 润滑 油 ,可 能会影 响其感光 性能 ,但 清洗后 故 障依 旧。 最后 ,检 查第二 反馈板 ,发现其 限位 开关失灵 ,有 时会 弹 不起来 ,更换后 故障彻底解 决。
就 会 出现 ML C连 锁 】 。
早 上开机做晨检 出现 G F I L连锁 ,无法 出束 ,关机重启 后故障依 旧。 2 . 2 故 障分析 与处理 G F I L连锁是指灯 丝和偏差 电压 低于加速器 电子枪所需 的正确 操作水平 ,电子 枪或枪控制 电路故 障都会 引起 G F I L 连锁 。进入维修模 式 ,显示 G U N I 和G U N V值 为 0 ,打开 枪冷 端单元 ,枪控制 器显示 “ HD A D+” ,查 阅图纸 ,意 思是 “ H o t D e c k A / D c o n v e n e r o v e r s e l f t e s t f a i l u r e ”,提示枪

瓦里安公司直线加速器(介绍)尹昕煜改

瓦里安公司直线加速器(介绍)尹昕煜改

瓦里安公司直线加速器(介绍)简介瓦里安公司直线加速器是一种用于加速带电粒子的设备。

该设备采用直线电加速器的原理,通过电场加速带电粒子,使其达到较高的能量状态。

瓦里安公司直线加速器主要用于各种科学研究、医疗诊断和治疗、工业探测等领域。

原理瓦里安公司直线加速器主要由加速腔、加速管、辐射屏蔽和控制系统等部分组成。

当电子进入加速管后,它们受到加速腔内的电场作用力,从而达到高速运动状态。

加速腔内的电场可以由高频电磁波产生。

当电子高速运动时,它会发射出高能辐射,这种辐射可以被用于医学成像和治疗、工业探测等领域。

应用瓦里安公司直线加速器被广泛应用于以下几个领域:科学研究在物理学、化学、材料科学等领域,瓦里安公司直线加速器可以用于研究粒子的性质、结构和相互作用等问题。

医学诊断和治疗瓦里安公司直线加速器可以用于医学成像和治疗。

在医学成像方面,它可以产生高质量的X射线,用于癌症、肿瘤和心血管疾病的诊断。

在医学治疗方面,它可以产生高能辐射,用于癌症的治疗。

工业探测瓦里安公司直线加速器可以用于工业探测,例如用于检测金属、塑料和橡胶的缺陷、强度和密度,用于食品和药品的质量检测,以及用于工艺过程的监控等。

瓦里安公司直线加速器是一种重要的科学设备,它有着广泛的应用领域。

在物理学、化学、材料科学等领域,它可以用于研究粒子的性质、结构和相互作用等问题;在医学成像和治疗方面,它可以产生高质量的X射线和高能辐射,用于癌症、肿瘤和心血管疾病的诊断和治疗;在工业探测方面,它可以用于检测金属、塑料和橡胶的缺陷、强度和密度,以及用于食品和药品的质量检测。

瓦里安Trilogy直线加速器的故障与维修分析

瓦里安Trilogy直线加速器的故障与维修分析

瓦里安Trilogy直线加速器的故障与维修分析方洵【摘要】直线加速器属于放疗常见的一种治疗仪器和设备,其主要的临床价值就是能抑制癌细胞的转移和增殖,对于癌症患者而言是抑制疾病进展最为有效的方法.保证直线加速器设备的正常运行,对于保证患者的生命安全有着重要的影响.文章针对瓦里安Trilogy设备故障问题进行分析,总结相关的设备故障诊断的经验,提供设备有效维护的方法和建议,以供参考.【期刊名称】《中国医疗器械信息》【年(卷),期】2019(025)009【总页数】2页(P181-182)【关键词】瓦里安Trilogy加速器故障;维修分析【作者】方洵【作者单位】福建医科大学附属协和医院福建福州 350001【正文语种】中文【中图分类】TH774近年来,随着人们生活方式及环境的重大变化,肿瘤的发病率也越来越高,患病人数众多,直线加速器在临床上的应用也越来越普遍,成为临床用于肿瘤抑制的一种重要手段,获得了临床和患者的高度认可。

如何让患者得到有效的治疗是临床一直关注的重点,保证直线加速器设备的正常运行,对于保证患者的生命安全有着重要的影响。

这就需要放疗医务工作人员积极与放疗设备管理和维护的技师加强沟通和协作,尤其是治疗器械发生故障时,一定要保证在第一时间能排查故障,并且尽快解决故障问题,从而能恢复正常的治疗工作。

本文针对本院使用的瓦里安Trilogy 设备故障问题进行分析,总结相关的设备故障诊断的经验,提供设备有效维护的方法和建议,以供参考。

1.案例一故障现象:加速器电脑开机几分钟后死机,报错信息是run-time error R6000-stack over flow c:\varian。

故障分析与处理:从故障信息来看是堆栈溢出,从故障现象来看,首先怀疑CPU散热不佳,风扇损坏,但打开电脑发现CPU风扇在工作中。

接着检测了硬盘,对电脑进行除尘,依次拔插电脑各个原件,故障依旧。

此时,打开另外一台23EX的电脑,发现两台电脑的CPU风扇转速不一致,故障电脑的CPU风扇速度大概偏慢三分一。

瓦里安TRILOGY直线加速器机械运动系统故障分析

瓦里安TRILOGY直线加速器机械运动系统故障分析

瓦里安TRILOGY直线加速器机械运动系统故障分析孟强;陆志高【期刊名称】《医疗卫生装备》【年(卷),期】2015(036)004【总页数】2页(P150-151)【作者】孟强;陆志高【作者单位】200032上海,复旦大学附属肿瘤医院放疗科;200032上海,复旦大学附属肿瘤医院放疗科【正文语种】中文【中图分类】R318.6;TH774瓦里安TRILOGY直线加速器是目前较为高端的放射治疗设备[1],其机械运动系统主要包括钨门、小机头、机架和治疗床,其作用是使特定形状的辐射束从靶区表面的多个方向射入,对肿瘤进行精确治疗[2]。

该系统在治疗过程中使用频繁、易发故障,根据我院3 a来的维修记录统计,其故障约占总故障的23.77%。

本文对该系统的故障按类分析,探讨降低故障率的可能性。

机械运动系统包括供电单元、电子柜(console)控制单元、位置检测单元和机械传动机构。

供电单元位于机座内,120 VAC电源经变压器和整流桥分别输出100和27 VDC。

100 VDC供机架电动机和治疗床升降电动机使用,27 VDC经辅助电子柜的脉冲宽度调制板(pulse wicltyh mollulate PCB,PWM PCB)调制后给其他电动机(钨门、小机头、治疗床横向和纵向运动)供电[3]。

电子柜控制单元是机械运动系统的中枢。

我院在使用该加速器3 a来供电单元未出现故障,表明该模块设计成熟、元器件性能稳定。

2.1 整体介绍位置检测单元是指与每个运动部件联动的2个电位器(主电位器PRO和次电位器SPRO)提供双重电压信号经console模数转换为相应的位置信息,是机械运动系统的多发故障点。

2个电位器的阻值均为10 kΩ,供电电压为+10、-10 VDC。

瓦里安公司在2013年将位置检测单元全面升级,升级后的PRO电压信号和SPRO电压信号极性相反,不再允许并联旁路,从而在更深层次意义上符合美国食品药品监督管理局关于放疗设备必须提供双重位置信息验证的规定。

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我院新引进的美国瓦里安Trilogy直线加速器是目前国际上最先进的放疗专用设备,具有满足临床需要的光子线和电子线多档能量组合,系统不仅可进行常规放疗技术,还具有目前国际最先进精确放疗技术如:图像引导放疗技术(IGRT),调强放疗技术(IMRT)、快速旋转容积调强技术(Rapid Arc)、动态自适应放疗技术(DART)等。

通过
高精度和高稳定的剂量率为肿瘤患者提供全身各部位精确有效的治疗。

容积调强(Rapid Arc):放射治疗领域的新革命快速旋转容积调强技术是近年放疗领域的一项重大突破,该技术得益于新直线加速器设备的革新性能设计,为放疗的速度,精确度和病人舒适性提供了新的标杆。

自09年进入中国以来,目前国内仅4家医疗中心能开展此项技术,我院为华南地区第一家。

特点:
●通过高速动态多叶光栅、可变剂量率、可变机架旋转速度,以
优化的单次弧形调强照射完成治疗。

●治疗速度快,2分钟完成病人摆位,2分钟完成治疗。

剂量分布
更理想,包括凹面形状的肿瘤和各种复杂形状的肿瘤都能做到剂量高度适形。

●更少的漏射线、散射线,使周围正常组织得到更好的保护。

●与传统的调强放疗相比照射时间减半,病人舒适度更高。

常规放
疗模式如电子线治疗、非共面治疗、自主呼吸门控治疗仍然可以继续使用
图像引导系统(IGRT):治疗位置准确的可靠保证
IGRT (Image-guided radiation therapy)为近年开展起来的新技术,是解决摆位误差、呼吸运动、组织结构形变、位移等多种因素引起的照射误差最为有效的方法。

它通过将高分辨率成像设备集成于直线加速器上,在治疗前后即时采集图像,确定靶区和敏感组织的位置、位移、形变等情况。

精确引导摆位治疗,最大限度减少照射野的偏离,尤其适合临近敏感器官如椎旁肿瘤、鼻咽癌等定位精度要求高的肿瘤。

对于受呼吸运动影响较大的胸腹部肿瘤,结合呼吸门控系统将会得到更好的治疗效果。

特点:
●创新性地将拍片、透视和锥形束CT技术结合,高分辨率数
字即时图像和3D的CT图像,可为医生提供准确的肿瘤位置及其活动情况。

●在线进行计划与实时图像匹配对比,自动修正三维坐标,精
确引导摆位治疗,最大限度减少照射野的偏离。

●扫描速度快,图像分辨率高,图像重建速度快。

●全自动运行,无须操作人员进出机房。

治疗床、机械臂均可
在控制室进行遥控。

●所有IGRT图像不仅能在治疗室内在线使用,也可在网络上
的工作站查看分析。

瓦里安IGRT系统的三种应用模式:
1、锥形束CT模式(CBCT)
● 图像采集、处理、应用时间仅1.5分钟
● 标准DICOM 3.0格式的CBCT图像,可传输给任何厂家的计
划系统进行治疗计划
● CBCT图像可以传输到网络系统中,进行后续分析。

2、在线拍片复核模式
在拍片模式下,可以自动分析图像并显示误差
自动进行肿瘤靶区的三维坐标修正可以在控制室实现自动修正摆位误差.
3、在线透视门控跟踪模式:
透视模式可获得治疗靶区的动态影像,以便核实肿瘤的位置及运动误差。

利用呼吸门控的信号,控制加速器的出束和停止,实时进行“口式”照射。

呼吸门控治疗系统(RGS):
瓦里安的呼吸门控系统(Respiratory Gating System, RGS)用于CT 模拟定位时图像采集和分析病人的呼吸运动特征,然后在放射治疗时,根据病灶靶区运动的周期,在设定的允许运动范围内,自动触发治疗机射线地出束和关束,或控制治疗床的运动,跟随肿瘤(靶区)的移动,实现实时动态精确放疗。

该方法适用于受呼吸运动引起的移动度较大的肺、肝、乳腺等胸、腹部肿瘤的治疗,
特点:
●红外线追踪体表反射标记物的运动波形,全过程患者可正常
呼吸无须屏气,治疗更舒适。

●体表红外反射标记物轻盈安全,确保病人舒适。

●利用IGRT的透视图像,做治疗前的验证,治疗更安全可
靠。

●治疗过程的门控信息和图像窗均可保存下来,以便后续分
析。

●呼吸门控系统与4DCT和PET-CT在扫描中结合使用,获取
患者不同呼吸时相的图像,可实现四维放疗。

实时图像验证系统(EPID):
又称电子射野成像系统electronic portal imaging device (EPID)。

由于放射治疗射野和计划靶区存在一定误差,需要在在治疗前以呈像方式进行射野验证。

EPID取代了传统胶片验证法,利用治疗射线拍摄数字化射野影像,并配有分析软件,对射野和靶区误差进行自动分析和计算,为患者实时准确放疗定位。

特点:
●高性能非晶硅数字平板呈像器,图像分辨率高。

机械臂移动
灵活轻巧, 三维全自动折叠收缩,在非共面转床治疗时,具有更大优势。

●可在控制室遥控实现,操作快捷简单,图像即时显示,曝光
剂量低。

●快速在线呈像与匹配分析验证,为患者实时准确放疗定位。

●具有实时调强剂量验证功能。

多叶光栅系统(MLC):
MLC ( Multi-leave collimators)主要作用是替代手工制作的不规则铅挡块,在治疗过程中,由计算机控制MLC各个叶片的运动,形成临床所需的不规则形状射野进行照射。

我院新购的MLC系统特点是:
●120叶片光栅组合,中心区域叶片宽度仅5mm,边缘塑形更精
确。

40 cm x 40 cm的大射野范围,可满足较大范围肿瘤照射。

●叶片运动速度快,到位精度高,并配有的叶片位置精度监测连
锁装置确保治疗安全准确。

●MLC可以替代组织补偿物进行剂量补偿。

●由计算机控制每个叶片运动,在病人自由呼吸状态下,MLC叶片
形成与肿瘤区域动态匹配的射野形状,进行动态靶区跟踪照射(瓦里安独特技术)。

●MLC叶片能完成“插指状”运动(瓦里安独特技术),在相
同机架角下亦同时产生多个射野,剂量优化更理想,治疗更高效。

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