Precise加速器摄像头系统故障分析

本资料包含pdf文件1个，下载需要1积分

Precise医用直线加 速器机 头 内摄像头是放射治疗中多叶准直器形成和验证放射区域的重要部件 。该类多叶准直器机头在完成适形和调强放射治疗中具有结构紧凑的优势[1]。摄像头价格昂贵，是消耗性部件 ，不仅要凭经验和使用时间判断是否故障.还应正确理解、分析摄像头的运行性能，才能鉴别故 障 ，避免误判造成不必要的损失 ，提高维修质量和速度。

1 摄像头基本结构和功能加 速 器多 叶准 直器 (MLC)的重 要功能是代替准直器挡块，形成适合靶区形状的不规则射野，射野的形状由所有叶片的位置共 同决定[21。Precise医用 直线 加速器 摄像 头系统 由摄像头 及相应控制电路板组成 ，二者相互匹配使用。

摄像 头 (CID Video Camera)带有 2/3 in(1 in-25.4 mm)电耦合件(CCD)扫描系统 ，直径 12.5 mm、f1.8镜头 、固定聚焦300 mm。其安装在加 速器机头 内放射野中心轴线之外的固定铁架上，功能是拍摄多叶准直器反光点和参考反光点的影像。4个固定在多叶准直器边框上的圆形白点为参考反光点.是摄像头确定叶片位置的基准 。多 叶准直器叶片的· 医疗卫生装备 ·2013年 5月第 34卷 第 5期 Chinese Medical Equipment Journal·Vo1.34·No.5·May·2013· 1 46· Operation＆Maintenance I使 用 维 修位置由摄像头 CCD的像素信号进行校对。摄像头把采集到的影像模拟信号通过 同轴 电缆传 输到加 速器控制 柜的 隔离板 ，再被处理成 3个信号，2个传给使用 界面的显示处理器 .1个送到视频数字转换卡，把模拟信号转换成 512x512像素的数字影像信号.通过显示器显示 。与摄像头配合使用的控制板也安装 在机头 内 ，功能是 处理多 叶准直器(MLC)叶片反光点和参考反光点视频影像信息，输出视频信号，同时接受来自加速器主控制系统的同步信号，接受主系统控制。

2 摄像头相关故障分析2.1 摄像头正常工作条件除摄像头本身无故障外 .摄像头适宜的工作环境是温度 20～30 ，相对湿度为55%以下。摄像头在加速器机头内的机械位置必须与放射野中心轴对应。

摄像 头光 圈开启适合 ，镜 头 、反 光镜清洁 .多 叶准直器 系统光路无 遮挡 ，不影响光线传输.摄像头自带风扇运行正常。投射光源是机头 内唯-光源。

2.2 摄像头正常运行指标摄像头的任务是实时拍摄多叶准直器反光点和参考反光点影像 ，获得该影像的模拟信号。多叶准直器反光点的状况 由拍 摄 到 的参 考 反 光 点 的亮 度(intensity)决定 ，与摄像头性能相关 。当参考反光点亮度下 降至-定值时 ，系统不能确定 多叶准直器反光点 的位置 ，即不能确定多叶准直器叶片位置，系统发出连锁信号，加速器停止运行。参考反光点亮度 下降还 与反光点老化 、投射光源变 暗 、反射光线被衰减和光路不清 洁等其他因素相关。除上述原 因外 ，还可直接 通过维修模 式定量 了解 4个反 光点的亮度。参考反光点的不同亮度值。

可使 多叶准直器 叶片反光 点呈现不 同颜色P1.见表 1。摄像头工作在最佳状态表 1 参考反光点不同亮度导致叶片反光点的不同颜色参考反光点亮度值 叶片反光点方块颜色l34～159160～l75176～183184～19920o～215216～231232～247248-255没有图像深灰色浅灰色紫色青绿色绿色黄色白色时，参考反光点亮度值为 248～255.叶片反光点图像呈白色矩形图案。多叶准直器反光 点图案颜 色欠佳 时至少应呈现黄或绿色 ，系统方可运行 。

2.3 摄像 头故障原因摄像头位于辐射环境 内，辐射是造成摄像头损坏的最主要原 因∠大湿度和较高温度也会使摄像头工作异常，降低摄像头的寿命。如摄像头自带风扇故障，运行 2 h即出故障，主系统出现多叶准直器故障连锁。

2.4 摄像 头故障现象及分析2.4.1 故障现象加速器运行时报错 ：Too Narrow。如果通过 维修模式改 变多叶准 直器控制系统的有关参数，可使机器恢复正常。

运行短时系统再报错 ：Too Wide。如果再改变参数 ，运行时间不长又重复报错 ：Too Narrow替重复报出以上2类错误。

2.4.2 故障分析首先通过维修模式了解 4个反光点的反光强度 。假如反光点的反光强度在正 常范 围内 ，由机 头 内光 学原 理 可知 ，投射到 4个反光点的光束 非绝对平均 ，差别很小 ，只要 摄像头 的位置与射野 中心轴相对位 置正确 ，则拍摄到反光点的反光强度值-致。如果摄像头的部分位 置移 出 ，瞬 时改 变某 个 反光 点 的亮度 ，系统即报 出上述错误之-。该故障的原因是摄像头随机架和机头旋转，导致水平或纵 向微小位移 。机架处于静态时如果4个反光点反光强度不-致，差别较 多 ，可能因为光 路上有遮挡 .衰减了反射光线，例如有灰尘或污渍.可清洁光 学系统 。4个参考反光点的反光强度都 较弱时应 考虑光 源的亮度是 否足够 ，反光点是否反光度下降，摄像头性能是否下降。

2.4.3 摄像头寿命及放射性损坏特性辐射对摄像头损坏不可避免.其损坏程度决定 能否继续使用∩通过摄像头 的电特性定 量判断摄像 头 的损 坏程度 .也可通过机头内分配板上 TPU1-8和 二极 管 D8阴极之 间的电压来判断 。

新摄像头 电压约为 2.7 V，通过该电压和机器高压、低压小时的计算可绘成摄像头寿命曲线图。但由于费时，维修时只需测量 电压帮助分析 。 12.4.3.1 用户终端 显示 的多叶 准直器叶片 图像如果将摄像头的光圈完全关闭 .在用户终端 显示器 的背 景图上呈 现斑点样图像，说明摄像头损坏；如果摄像头原来 的光圈开 口适合 ，但显示 图像上 出现花样彩色图像 ，说明摄像头有损坏。

2.4.3.2 暗电平上升摄像头辐射损坏不可避 免，具有渐进特性 ，由累加辐射量大婿定 。有损害的摄像头使图像对比度下降，通过示波器 可见 暗电平幅值上升如图 l所示如图2所示，显示正常性能摄像头的暗电平 幅值 。摄像头性能越来越差时 .使用时 间越 长 ，故 障越 明显 ，具有 短时 间变化大的特性 。例如 ，使 用 2 h以内准直器叶片反光点 图像呈 白色 .参 考反 光点亮度值为 255；使用4 h以内，多叶准直器叶片反光点 图像呈黄色 .参考反光点亮度为 232；使用 5 h以上 .多叶准直器反光点图像呈花紫色.参考反光点亮度值为 185，系统报错。如果开大摄像头的光圈，则呈现彩灯样图像CH1500 mV 50s/divDC 1：1 EN； L l . 。 矿 l "l；· 医疗卫生装备·2013年5月第34卷第5期 Chinese Medical Equipment Journal·Vo1.34·No.5·May·2013使 用 维 修 l Operation&Maintenance3.2 投射光源的电压和反光点的关系机头 内投射 光源是 低 电压 卤素灯泡 .光强温度高 。额定 电压 13.8 V，功率50 W.投射灯泡的亮度和输入电压成正比。投射光源亮度与反光点的反光度有直接关系。纸质的反光点由细小 的反光颗粒组成 ，达到全反射需较强的投射光线才能反射给摄像 头所 需的光线 ，投射灯泡工作需额定 电压 13.8 V；如果反光点是金属质的，表面平坦光滑，易全反射 ；如果投射光源较强，摄像头拍摄到的图像会出现光晕现象，使系统报错，因而需降低投射灯泡电压至11 V，使亮度下 降。老 型号 的机器可通过改变灯泡电源变压器抽头来实现，新型号机器只需拨 动灯泡 电源 的选通开关即可。

3.3 校准更换新摄像头后必须进入维修模式完 成所 有有关 多 叶准直器 (MLC)的校准～多叶准直叶片控制值设置为中间值1O”。

4 多余反光点有时 显示器 上会 出现除参 考反 光点和叶片反光点以外的反光点图像，通常 因机头 内某些物体 的反光造成 ，系统会因此报错，应查找原因用涂抹遮盖的方法除去，消除故障。