栗江鵬

吉林省人民醫(yī)院腫瘤放射治療科，吉林長春 130021

西門子醫(yī)用直線加速器系統(tǒng)常見故障分析

栗江鵬

吉林省人民醫(yī)院腫瘤放射治療科，吉林長春 130021

醫(yī)用直線加速器由主機系統(tǒng)、控制系統(tǒng)、輻射系統(tǒng)、機械系統(tǒng)、輔助系統(tǒng)組成，各個系統(tǒng)相互聯(lián)系，相輔相成。但是儀器每天在高溫、高壓、磁場等強作用力影響下使用，往往會出現(xiàn)一些使用故障，嚴重影響患者的治療，因此，儀器操作人員了解此儀器的構造和使用原理之后學會應急故障的分析和維修是非常重要的，該研究在對醫(yī)用直線加速器進行結構剖析基礎上，分析其故障排除原理及方法。

西門子醫(yī)用直線加速器；常見故障；分析

隨著現(xiàn)代醫(yī)學科技的發(fā)展，醫(yī)療技術的進步，腫瘤的治療取得突破進展，放射治療是目前治療手段之一，也是作用較好的方法之一。放射治療技術發(fā)揮著越來越重要的效果[1]。西門子醫(yī)用直線加速器就是一種三維適形調強放射治療技術，通過計算機控制系統(tǒng)對腫瘤進行精準定位，在立體空間上控制發(fā)射多束強度劑量不等的射線，同時加大照射劑量不僅可以提升腫瘤治療效果，而且可以最大程度得降低對正常組織的影響，是一種新型的、先進的放射治療技術[2]，對全身深部及淺表各部位腫瘤治療中均能發(fā)揮良好的效果。具有精準度高、治療準確的特點。但是往往也會出現(xiàn)一些故障，通常情況下都是請工程師解決，但是治療不可以延誤，所以在平時工作中學會一些常見故障的分析和排除是有必要的。該文通過對西門子醫(yī)用直線加速器系統(tǒng)常見故障的總結分析，并總結出一套維修方法，現(xiàn)報道如下。

1 分析方法

1.1 西門子直線加速器的重要構成部分

醫(yī)用直線加速器由主機系統(tǒng)、控制系統(tǒng)、輻射系統(tǒng)、機械系統(tǒng)、輔助系統(tǒng)組成。主機系統(tǒng)主要包括微波系統(tǒng)、束流傳輸系統(tǒng)、真空系統(tǒng)等；控制系統(tǒng)主要包括計算機控制程序、控制電路、安全聯(lián)鎖等；輻射系統(tǒng)主要包括輻射產(chǎn)生、輻射分布、輻射劑量檢測等；機械系統(tǒng)包括治療床、輻射頭、治療附件等；輔助系統(tǒng)包括水冷系統(tǒng)、氣動系統(tǒng)、電源系統(tǒng)等。

1.2 西門子直線加速器可能發(fā)生的故障

1.2.1 微波系統(tǒng)常見故障分析 微波系統(tǒng)經(jīng)常出現(xiàn)磁控管和波導管故障，主要由于自動穩(wěn)頻調節(jié)失靈，高壓干擾或者對地短路等導致磁控管故障；由于隔離器、定向耦合器等波導元件損壞等引起打火，導致波導管故障[3]。

1.2.2 注入器常見故障 注入器系統(tǒng)是加速器的核心系統(tǒng)之一，注入器由一些特定電路組成，主要通過射出具有一定初速度的電子束流，經(jīng)微波加速形成高速電子流通過撞擊金屬靶產(chǎn)生射線。注入器產(chǎn)生射線進行放射往往由于磁場、電壓的影響，會出現(xiàn)射線劑量出現(xiàn)錯誤、射線平坦度對稱錯誤等故障。往往呈現(xiàn)以下情況：當加速器在出束過程中出現(xiàn)“Dose rate(sw)”和“Pre/Temp saturation”聯(lián)鎖時，此聯(lián)鎖受氣壓和溫度的影響較大，所以應該檢查劑量母板G42上的氣壓或溫度電路是否存在問題，然后進行氣壓和溫度的參數(shù)校正。當加速器在出束過程中出現(xiàn)“Hi rate”和“Power supply check”聯(lián)鎖時，屏幕狀態(tài)欄中顯示“ERROR”狀態(tài)，并且經(jīng)過自檢后仍讓不能通過。因為此聯(lián)鎖也是電壓電路的作用，所以檢查劑量預放電路電壓值，可見模擬電源的電壓值漂移超過4%，并引起單位脈沖劑量超出允許值[4]。

1.2.3 自動穩(wěn)頻系統(tǒng)（AFC）常見故障分析 AFC系統(tǒng)通過控制電壓負反饋信號把治療信號進行輸出，并通過改變調諧控制電壓，使兩個負反饋信號一致，達到自動穩(wěn)頻的效果。往往出現(xiàn)選擇6MV X線時，出束時報13#DOSE RATE2(SW）和54#DOSE RATE2(HW)聯(lián)鎖的故障，這就需要檢查RF-REFL波形，判斷儀器共諧點是否一致。這就需要調節(jié)ANUAL/AUTO信號切換回路上的兩個電子觸點。若出現(xiàn)選擇電子線時機器不出束，報劑量率相關聯(lián)鎖的情況，應該在service模式下旁路相關聯(lián)鎖，示波器檢測顯示反射波波形變形嚴重，檢查AFC放大板，發(fā)現(xiàn)光隅U14的6腳邏輯電平有錯，電子線檔時的誤差信號沒有輸出到指定的位置，反而誤用了低能X線的分壓電位器進行分壓，從而導致不出束[5]。

1.2.4 治療床系統(tǒng)故障 治療床常常出現(xiàn)的故障時床不能移動，治療床的移動方向為垂直運動，其是通過限位開關控制，當治療過程中治療床下降過低，會觸發(fā)限位開關進而產(chǎn)生運動聯(lián)鎖，這就會導致床不能運動。導致此故障發(fā)生的原因主要是過渡下降治療床導致的，這就要求操作人員手動旋轉升降驅動，手動將治療床搖到限位高度以上，這時機器才可以復位運行，故障消除。

1.2.5 水冷系統(tǒng)常見故障 西門子直線加速器水冷系統(tǒng)通過高效渦旋壓縮機控制，并且通過微電腦智能溫控系統(tǒng)控制水溫。常常出現(xiàn)水溫太高或水流速度太慢或水不夠純聯(lián)鎖，一般是由于水泵壓力下降或外水冷機故障導致內水泵溫度上升，內水泵黃燈亮時未更換去離子器等。

1.2.6 多葉準直器系統(tǒng)故障分析 多葉準直器系統(tǒng)是先進放療設備的重要組成部分，其可以根據(jù)腫瘤靶區(qū)的狀態(tài)調整自我劑量，達到與腫瘤靶區(qū)高度適形，最大程度提高靶區(qū)劑量覆蓋，與此同時隔離對周圍正常組織器官輻射，降低對腫瘤周圍正常組織器官的傷害。其在計算機自動控制下精確運動的，同時具備故障自動診斷報警系統(tǒng)。在使用西門子直線加速器治療的時候，發(fā)生過的故障包括：①多葉光欄數(shù)據(jù)發(fā)生突然丟失的情況，②傳動結構齒合不良，導致個別葉片無法正常移動。主要原因多葉準直器系統(tǒng)的開閉狀態(tài)發(fā)生故障，通過開閉程度控制劑量輸出，當全部閉合的時，會有狹窄野形成，而當全部打開的時侯，會出現(xiàn)最大程度的劑量覆蓋，這樣反復開閉則會出現(xiàn)顯示數(shù)據(jù)與實際位置之間出現(xiàn)嚴重偏差[6]，繼而影響劑量輸出，出現(xiàn)故障。

1.2.7 X射線電離室故障 在機器運行過程中，由于X射線電離室上高壓過流，導致加速器在6 MV X射線照射過程中，出現(xiàn)“Dose rate(sw)”和“Chamber high voltage”聯(lián)鎖，這時主機屏幕顯示XMON1和XMON2嚴重不同步的提示，出現(xiàn)此故障的原因是電離室電路出現(xiàn)故障，因為電離室有可能出現(xiàn)水膜，引發(fā)漏電或者短路的情況。解決方法就是首先打開機頭，檢查電壓，確認X射線電離室存在故障，然后打開準直器，觀察電離室上是否有水膜漏水導致漏電。最后檢查水管，更換。

2 結語

醫(yī)用直線加速器是精密的大型醫(yī)療設備，它涉及物理、微波、真空技術、計算機技術、電子、光學等等眾多科技領域，具有能量高、射線深部能量大、皮膚反應小，精準殺傷的特點，是目前治療惡性腫瘤最有力的武器[7-8]。其應用廣泛，故障發(fā)生率較高，若在治療過程中故障停機勢必會對患者治療帶來影響，所以為確保醫(yī)用電子直線加速器的正常工作，在使用過程中不僅要學會正確使用，嚴格按照SOP的各項標準來執(zhí)行，而且要學會處理一些故障，學會合理維護加速器的使用。對放射治療工作人員而言，要求在治療時維持周圍環(huán)境的合格，維持溫濕度、水流、灰塵顆粒、真空度的變化，保持機房干凈整潔，保證機器正常運行。同時維修人員切實做好機器保養(yǎng)維護，定期進行運行狀態(tài)監(jiān)測。機械運動系統(tǒng)控制復雜，精度要求較高，因此故障發(fā)生率也較高，所以操作人員在日常使用的過程中，要定期對機器進行保養(yǎng)和維護，要嚴格檢測儀器的各項系統(tǒng)，盡早發(fā)現(xiàn)隱患，并做好記錄總結，便于更好地了解機器性能并服務于臨床。

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[7]王斌,徐群武,張衛(wèi)東.Mevatron77型醫(yī)用直線加速器劑量率不穩(wěn)故障分析[J].醫(yī)療裝備,2001(10):163-165.

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R197.39

A

1672-5654（2017）10（b）-0060-02

10.16659/j.cnki.1672-5654.2017.29.060

栗江鵬(1984-)，男，吉林長春人，本科，工程師，主要從事醫(yī)用直線加速器維護管理工作。

2017-07-20）