魏緒國，李修磊，王宏英，張明臣，王緒剛

聊城市人民醫(yī)院 a. 放療科；b. 設(shè)備科，山東 聊城 252000

引言

醫(yī)用電子直線加速器是治療腫瘤最主要、使用最多的設(shè)備[1-3]，它集多學(xué)科、高科技于一體，具有精密復(fù)雜、價(jià)值昂貴、故障率高等特點(diǎn)。如何降低停機(jī)率保證腫瘤病人的連續(xù)治療并減少維修費(fèi)用一直是各放療單位研究的課題。我院自2006年10月開始使用醫(yī)科達(dá)Precise電子直線加速器，至今已運(yùn)行11年多，目前狀態(tài)良好。在此期間積累了一些經(jīng)驗(yàn)和體會(huì)，現(xiàn)就2007～2017年間運(yùn)行情況進(jìn)行回顧性分析研究，揭示其運(yùn)行的規(guī)律，以指導(dǎo)更好的管理和使用加速器，達(dá)到延長其使用壽命，提高社會(huì)效益和經(jīng)濟(jì)效益的目的。

1 Precise加速器運(yùn)行情況統(tǒng)計(jì)與分析

為全面系統(tǒng)地分析加速器的運(yùn)行情況，從以下幾個(gè)方面進(jìn)行了統(tǒng)計(jì)分析包括：加速器運(yùn)行時(shí)間與故障頻次和開機(jī)率；各部分的故障頻次；故障分類與處理；更換的主要部件及維修費(fèi)用。

1.1 運(yùn)行時(shí)間與故障頻次和開機(jī)率統(tǒng)計(jì)分析

表1 加速器運(yùn)行時(shí)間與故障頻次和開機(jī)率

加速器運(yùn)行11年，低壓累計(jì)18898 h，高壓累計(jì)4363 h，故障210次，平均開機(jī)率96.4%。加速器運(yùn)行開始兩年故障率較高，占總故障的31.4%，原因?yàn)椋孩?加速器在設(shè)計(jì)、制造上的缺陷；② 安裝調(diào)試中不足；③ 使用、維護(hù)人員對設(shè)備不熟悉、保養(yǎng)不到位，引起人為故障，該段時(shí)間為加速器磨合期。后九年雖然工作負(fù)荷有所變化，但故障率相對穩(wěn)定，表明加速器處于偶發(fā)故障的穩(wěn)定期[4]。

1.2 Precise 加速器各部分故障發(fā)生頻次統(tǒng)計(jì)與分析

將加速器系統(tǒng)分為以下幾部分：LCS與服務(wù)器，多葉準(zhǔn)直器（Multi-Leaf Collimator，MLC）控制與光學(xué)系統(tǒng)，劑量檢測系統(tǒng)，靶及均整系統(tǒng)，磁控管與微波傳輸，調(diào)制器，電子槍與束流控制，真空系統(tǒng)，溫控系統(tǒng)，機(jī)架、床運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)及其他[5]。各部分故障發(fā)生頻次，見表2。

由表2可見，加速器各部分故障發(fā)生頻次排前3位的依次是MLC與光學(xué)系統(tǒng)46次、劑量檢測系統(tǒng)35次和機(jī)架、床運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)32次，三項(xiàng)占總故障的53.8%。第一位故障現(xiàn)象有：MLC葉片運(yùn)動(dòng)慢、不動(dòng)及限位，Too Narrow/Too wide，MLC圖像消失或紅屏等。主要原因：① 調(diào)強(qiáng)治療方式較多，MLC運(yùn)動(dòng)頻繁；② 光學(xué)系統(tǒng)易受灰塵影響；③ 隨著使用時(shí)間延長光野燈亮度降低，反光點(diǎn)及攝像頭老化；④ 電機(jī)、絲杠和驅(qū)動(dòng)板的穩(wěn)定性變差或損壞。⑤ MLC Electronic Assymbly、Mirror和治療頭扁平電纜損壞[6-8]。第二位故障現(xiàn)象有：劑量率不穩(wěn)Dose Rate連鎖，無劑量率顯示，2R/2T ERR，-320 V MON等。主要原因：① PRECISE 加速器內(nèi)置電離室為開發(fā)式，易受環(huán)境濕度的影響，漏電嚴(yán)重時(shí)直接擊穿損壞；② 加速器機(jī)房位于地下室，雖有除濕機(jī)，但由于晚上及周末停機(jī)，濕度難以控制，特別是5～9月份；③ 電離室薄膜受射線照射老化；④ SIB板損壞[9-10]。第三位故障現(xiàn)象：機(jī)架不能轉(zhuǎn)動(dòng)，治療床不能升降及縱橫向不能運(yùn)動(dòng)，緊固件、接插件松動(dòng)，UPS報(bào)警等。主要原因：① 運(yùn)動(dòng)頻繁導(dǎo)致部件連接、焊點(diǎn)松動(dòng)、磨損老化；② 使用過程中容易磕碰[11-13]。其余依次為靶及均整、LCS與服務(wù)器、調(diào)制器、溫控、真空、電子槍與束流控制、磁控管與微波傳輸?shù)取?/p>

1.3 Precise加速器故障分類與處理統(tǒng)計(jì)分析

將各種故障分為兩類：一類為簡單故障，指在4 h以內(nèi)完成修復(fù)的故障；另一類為復(fù)雜故障，指大于4 h才可修復(fù)的故障。處理方式分為3種：① 自主維修，指醫(yī)院維修人員獨(dú)立完成或在院外人員電話技術(shù)支持下完成的維修[14]；② 廠家維修，指請生產(chǎn)銷售加速器廠家的維修人員來院完成的維修；③ 第三方維修，指國內(nèi)市場上專修加速器公司的維修。

加速器運(yùn)行11年故障與處理統(tǒng)計(jì)，見表3。

表3 Precise加速器故障分類與處理統(tǒng)計(jì)（次）

由表3可見，復(fù)雜故障46次，占21.9%，簡單故障164次，占78.1%，說明絕大部分故障均可在4 h內(nèi)修復(fù)。第三方維修次數(shù)26次，占12.4%，廠家維修14次，占6.7%，自主維修占80.9%。

低氧微環(huán)境中過表達(dá)AQP9可抑制人肝癌SMMC-7721和Huh-7細(xì)胞的增殖(錢妍至)(3):204

達(dá)到以上數(shù)據(jù)的原因如下：① 具有一支技術(shù)水平較高的維修團(tuán)隊(duì)，并與同行保持密切的聯(lián)系和交流，一般性故障可較快排除；② 具有熟練掌握加速器性能和使用的操作人員，能夠較早的發(fā)現(xiàn)異常并專業(yè)的描述故障發(fā)生的過程[15]；③ 易損部件準(zhǔn)備充分，及時(shí)補(bǔ)充，消除等待備件的時(shí)間；④ 對不能自主維修的故障，如果故障范圍小、不需要復(fù)雜調(diào)試、不會(huì)影響加速器關(guān)鍵性能指標(biāo)、零部件價(jià)值不大時(shí)選擇響應(yīng)速度快、費(fèi)用低的第三方。這樣在保證加速器性能的前提下減少停機(jī)時(shí)間和節(jié)約維修費(fèi)用。

表2 Precise加速器各部分故障發(fā)生頻次統(tǒng)計(jì)（次）

1.4 Precise加速器更換主要部件統(tǒng)計(jì)與分析

加速器運(yùn)行11年間更換的主要部件（價(jià)值超過5000元）統(tǒng)計(jì)，見表4。

表4 Precise加速器更換主要部件

加速器運(yùn)行11年間，更換價(jià)值超過5000元的部件共計(jì)29種48件。其中MLC驅(qū)動(dòng)板5塊，電離室4個(gè)，離子泵4個(gè)，槍燈絲4個(gè)，閘流管3個(gè)，治療頭扁平電纜3根，水壓調(diào)節(jié)氣囊2個(gè)，其他均為一件。除兩個(gè)離子泵外其余部件均為長期磨損、老化造成損壞，兩個(gè)離子泵損壞的原因是由于波紋管漏氣造成加速管真空度下降，離子泵負(fù)荷變大，長時(shí)過熱，周末沒有及時(shí)發(fā)現(xiàn)而相繼損壞。

1.5 Precise加速器維修費(fèi)用統(tǒng)計(jì)與分析

2007年保修，沒有支出維修費(fèi)；2008～2017年的維修費(fèi)用，見圖1。

圖1 Precise加速器維修費(fèi)用統(tǒng)計(jì)

加速器運(yùn)行11年（其中一年保修）共計(jì)支出維修費(fèi)（包括配件費(fèi)和人工費(fèi)）226.1萬元。除2013年增加較多外，其他各年相對穩(wěn)定，2013年升高的原因是由于1.4節(jié)提到的兩個(gè)價(jià)值20余萬元的離子泵損壞。

2 討論

2.1 加速器整體的運(yùn)行規(guī)律性

我們知道設(shè)備壽命分為三個(gè)階段：磨合期、故障偶發(fā)穩(wěn)定期和故障頻發(fā)損耗期。由1.1節(jié)可知加速器故障高發(fā)的磨合期為2年，第3～11年處于穩(wěn)定期。在磨合期內(nèi)使用人員應(yīng)盡快熟悉掌握加速器使用方法、環(huán)境要求和運(yùn)行條件；維修人員應(yīng)盡快掌握加速器結(jié)構(gòu)原理、維護(hù)保養(yǎng)及故障處理；管理人員應(yīng)不斷組織有關(guān)人員學(xué)習(xí)、總結(jié)發(fā)現(xiàn)加速器運(yùn)行規(guī)律，盡量縮短磨合期。如果條件許可，在簽訂購買合同時(shí)將保修期定為2年（一般為一年），這樣為原來不熟悉使用、維修加速器的人員提供了學(xué)習(xí)時(shí)間，出保后醫(yī)院自己才可維持加速器的正常運(yùn)行，并節(jié)省相當(dāng)?shù)木S修費(fèi)用。在穩(wěn)定期內(nèi)應(yīng)制定全面系統(tǒng)的使用、維護(hù)保養(yǎng)規(guī)范，定期檢測記錄加速器各種運(yùn)行狀態(tài)和參數(shù)，發(fā)現(xiàn)異常及時(shí)處理。堅(jiān)持預(yù)防為主，維修為輔的方針，延長穩(wěn)定期，延遲損耗期的到來[15-17]。

2.2 加速器各部分的運(yùn)行規(guī)律性

加速器由機(jī)械、光學(xué)、電氣電磁電子、微波及輻射測量等系統(tǒng)組成，根據(jù)其使用特點(diǎn)，各部分運(yùn)行中發(fā)生的故障也有內(nèi)在規(guī)律性。根據(jù)1.2節(jié)的統(tǒng)計(jì)規(guī)律，我們對故障率排在前三位的系統(tǒng)采取的針對性措施如下：

2.2.1 MLC與光學(xué)系統(tǒng)

（1）防塵：對機(jī)房空調(diào)、進(jìn)出風(fēng)口及除濕機(jī)濾網(wǎng)每月清理，春季花絮較多季節(jié)每周清理，機(jī)房衛(wèi)生每天清潔，光學(xué)系統(tǒng)每季清理。

（2）光野燈只用醫(yī)科達(dá)產(chǎn)品，不用市場上價(jià)格便宜亮度差、不穩(wěn)定產(chǎn)品。

（3）MLC葉片、絲桿定期清潔并上防輻射油，減小電機(jī)阻力，保護(hù)電機(jī)和驅(qū)動(dòng)板。

（4）不輕易調(diào)大價(jià)值昂貴的攝像頭光圈，而選擇更換燈泡或反光點(diǎn)的方式，減少射線對其損害。我院加速器攝像頭已用11年多，至今仍在使用，而其平均壽命為3～4年。

2.2.2 劑量檢測系統(tǒng)

（1）防潮：因機(jī)房位于地下室，建筑防水做的不理想。每到夏天濕度很大，為了控制濕度配了兩臺(tái)大功率除濕機(jī)，每天早晨上班后首先打開除濕機(jī)，必須降至70%以下才能開機(jī)。

（2）盡量減少使用高能射線和楔形板，減少其對電離室薄膜的老化影響。

2.2.3 機(jī)架、床運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)

（1）定期檢查各緊固件、插接件，避免松動(dòng)。

（2）定期清潔、潤滑機(jī)架滾輪、治療床導(dǎo)軌、絲桿等運(yùn)動(dòng)部件。

（3）避免運(yùn)動(dòng)操作忽快忽慢，杜絕治療床手動(dòng)撞擊限位。

2.3 重視多種方式培養(yǎng)醫(yī)院維修人員

簽訂購買加速器合同時(shí)，要求醫(yī)院人員到生產(chǎn)廠接受維修培訓(xùn)；參與國內(nèi)相同型號加速器安裝調(diào)試；參加國內(nèi)舉辦的各種加速器維修培訓(xùn)班；與國內(nèi)同行建立密切的聯(lián)系與技術(shù)交流，培養(yǎng)一支較高技術(shù)水平的維修隊(duì)伍。達(dá)到快速排除占78.1%的簡單故障和部分復(fù)雜故障的目的，減少停機(jī)時(shí)間，保證病人療效。

2.4 采用自主維修為主，第三方和廠家為輔三結(jié)合方式

在立足自主維修的基礎(chǔ)上，對不能解決的故障，可評估故障的復(fù)雜程度、該部分對加速器性能指標(biāo)的影響程度及可能損壞部件的價(jià)值來選擇第三方或廠家。我院付費(fèi)維修的10年，平均每年的維修費(fèi)為22.6萬元，與每年近百萬元的保修費(fèi)相比，節(jié)省了一大筆資金，這對中小城市內(nèi)廠家沒設(shè)工程師、經(jīng)濟(jì)收入一般的醫(yī)院是一種好的選擇方式。

2.5 離子泵設(shè)計(jì)缺陷改進(jìn)

因加速管為可拆卸結(jié)構(gòu)，為保持內(nèi)部高真空，槍靶端兩個(gè)離子泵必須24 h工作[18-19]。一旦發(fā)生長時(shí)斷電、加速管漏氣或其中一個(gè)離子泵損壞都會(huì)增加離子泵的負(fù)荷。雖然離子泵電源有過流保護(hù)，但此時(shí)離子泵的溫度已經(jīng)很高，如果發(fā)生在晚上或周末不能及時(shí)發(fā)現(xiàn)，就會(huì)嚴(yán)重縮短離子泵的使用壽命或直接損壞[20]，正如我院2013年的情況。為了解決該問題，我們設(shè)計(jì)了一個(gè)離子泵保護(hù)裝置，如果離子泵負(fù)荷增大導(dǎo)致溫度升高達(dá)到設(shè)定溫度時(shí)，會(huì)自動(dòng)切斷離子泵電源并發(fā)出報(bào)警聲，只有修復(fù)故障人工復(fù)位才能再次供電，有效地保護(hù)了昂貴的離子泵，該裝置已申請國家專利。

3 結(jié)語

為充分發(fā)揮電子直線加速器這種大型醫(yī)療設(shè)備的應(yīng)用價(jià)值和延長其使用壽命，必須科學(xué)管理包括采購時(shí)論證、選型選址、基建、談判、安裝驗(yàn)收、培訓(xùn)、臨床應(yīng)用及保養(yǎng)維修直至報(bào)廢等環(huán)節(jié)[21]。特別是制定完善的使用操作、QA/QC、維護(hù)維修規(guī)范；建立加速器運(yùn)行狀態(tài)、技術(shù)參數(shù)、故障發(fā)生過程、現(xiàn)象與處理的詳細(xì)信息數(shù)據(jù)檔案；分析總結(jié)其運(yùn)行規(guī)律，結(jié)合本院情況有針對性、預(yù)見性的采取有效措施；執(zhí)行PDCA工作程序，消除或減少減輕故障地發(fā)生，達(dá)到提高加速器綜合效能和減少壽命周期費(fèi)用目的。