魏鵬，劉衛(wèi)東，楊君東，葉書(shū)成（通信作者）

濟(jì)寧醫(yī)學(xué)院附屬醫(yī)院放療科 （山東濟(jì)寧 272000）

醫(yī)用電子直線加速器靶部件在直線加速器中屬于最核心的部件之一，其質(zhì)量關(guān)系到加速器輸出劑量的準(zhǔn)確性、劑量率的穩(wěn)定性以及X 線的質(zhì)量，若加速器靶受到損壞，將嚴(yán)重影響腫瘤患者的精確治療效果。由瑞典醫(yī)科達(dá)公司研發(fā)生產(chǎn)的Versa HD 醫(yī)用電子直線加速器，其可以產(chǎn)生均整和非均整的X 線以及多檔不同能量的電子線用于放射治療。我院于2018年引進(jìn)一臺(tái)，于2020年7月發(fā)現(xiàn)其靶損壞，進(jìn)行了及時(shí)的更換。本研究即針對(duì)我院醫(yī)科達(dá)Versa HD 直線加速器靶故障進(jìn)行分析總結(jié)，以供同行進(jìn)行參考。

1 直線加速器的組成及工作原理

醫(yī)科達(dá)Versa HD 直線加速器由微波系統(tǒng)、加速管系統(tǒng)、電子發(fā)射系統(tǒng)、高壓脈沖系統(tǒng)、真空系統(tǒng)、束流控制系統(tǒng)、輻射系統(tǒng)以及輔助的水冷系統(tǒng)等組成。醫(yī)科達(dá)Versa HD 直線加速器的工作原理如下：射頻波由磁控管形成脈沖進(jìn)入加速器管，并與由電子槍射入加速管中的電子同步，沿著加速管加速電子，使其達(dá)到光速，當(dāng)電子撞擊掃描架臂末端的鎢靶并與其發(fā)生作用后，產(chǎn)生X 線。

2 故障檢修

2.1 故障現(xiàn)象

根據(jù)直線加速器每天的運(yùn)行參數(shù)發(fā)現(xiàn)，最近一段時(shí)間直線加速器真空值逐漸下降，出束前槍端真空值為-6.78，靶端真空值為-6.09，出束時(shí)靶端真空值下降至-5.76，直線加速器報(bào)錯(cuò)停止出束，需要對(duì)真空系統(tǒng)進(jìn)行故障排查。

2.2 故障分析

出束前靶端真空值較槍端真空值低，且出束時(shí)靶端真空值迅速下降并報(bào)錯(cuò)，說(shuō)明靶端真空可能存在微漏。首先在波導(dǎo)輸出窗將SF6抽成負(fù)壓（-1），靶端真空值沒(méi)有任何改善，然后拆掉加速器機(jī)架罩殼，將機(jī)架旋轉(zhuǎn)至180°，吊起直線加速器大機(jī)頭，將阿皮松涂抹在靶點(diǎn)，靶端真空值立即上升，說(shuō)明飛行管陶瓷窗處有漏氣，分析直線加速器出束時(shí)發(fā)熱，且銅和陶瓷的膨脹系數(shù)不同，考慮可能在兩者結(jié)合處有微漏。

2.3 故障維修

拆卸直線加速器治療頭和機(jī)架所有罩殼，將機(jī)架旋轉(zhuǎn)至90°，在加速器治療頭背面拆卸掉兩塊長(zhǎng)條鉛塊；將機(jī)架旋轉(zhuǎn)至180°，關(guān)閉直線加速器，安裝機(jī)架保護(hù)桿和防轉(zhuǎn)動(dòng)桿，拆掉機(jī)頭處防輻射泄漏鉛塊，為吊裝機(jī)頭做準(zhǔn)備；拆除機(jī)頭所有電纜接線，然后上吊裝環(huán)，將加速器機(jī)頭挪至木頭支架上；在靶上面放置鉛防護(hù)罩蓋住靶點(diǎn)，摘除散熱的水管并將水管里的水放干；關(guān)閉離子泵電源，使用較大的潔凈聚乙烯塑料袋通過(guò)離子泵閥門接口處灌充純度為99.99%的氮?dú)?；將飛行管與波紋管連接處斷開(kāi)，取出壞的飛行管將其放置在遠(yuǎn)離人的角落，更換新的飛行管；放入偏轉(zhuǎn)磁鐵卡入靶驅(qū)動(dòng)，調(diào)節(jié)飛行管頂側(cè)和底端墊片的厚度，保證飛行管在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中間隙合適；運(yùn)動(dòng)靶檢查電子線和X 線靶點(diǎn)位置有無(wú)偏差，如有偏差則進(jìn)行調(diào)節(jié)；接水管，加水，檢查飛行管有無(wú)漏水，保證水管無(wú)漏水；重新安裝加速器機(jī)頭，復(fù)原機(jī)頭所有連接線，使用分子泵對(duì)直線加速器抽真空至少12 h 以上；直線加速器重新開(kāi)機(jī)后，加速器槍端真空為-6.77，靶端真空為-6.41，出束時(shí)靶端真空為-6.30左右，真空值恢復(fù)至正常范圍，安裝拆下的所有鉛塊和直線加速器罩殼，加速器靶示意圖如圖1所示。

圖1 加速器靶示意圖

3 物理檢測(cè)

完成靶更換后，需要對(duì)直線加速器做物理檢測(cè)，具體操作如下：使用膠片驗(yàn)證照射野與光野的一致性；利用美國(guó)SUN NUCLEAR IC Profile 電離室探測(cè)器對(duì)各能量檔的平坦度和對(duì)稱性進(jìn)行檢測(cè)，平坦度和對(duì)稱性檢測(cè)結(jié)果（如圖2所示）均小于103%，圖2顯示了6 MV 能量的X 線檢測(cè)結(jié)果；利用劑量?jī)x和指形電離室對(duì)中心點(diǎn)劑量進(jìn)行重新標(biāo)定；經(jīng)過(guò)各項(xiàng)檢測(cè)和對(duì)加速器參數(shù)的調(diào)整，各項(xiàng)指標(biāo)均達(dá)到相關(guān)協(xié)議要求。

圖2 IC Profiler 平坦度與對(duì)稱性檢測(cè)結(jié)果

4 小結(jié)

醫(yī)科達(dá)Versa HD 直線加速器作為一款新型高端放射治療設(shè)備，內(nèi)部結(jié)構(gòu)復(fù)雜，且目前關(guān)于其靶更換的文獻(xiàn)報(bào)道較少，所以其靶更換一般由經(jīng)驗(yàn)豐富的廠家工程師和醫(yī)院醫(yī)學(xué)物理師協(xié)作完成。直線加速器靶更換是一個(gè)非常復(fù)雜且耗時(shí)的過(guò)程，在靶更換前需要熟悉靶更換的流程與方法，并準(zhǔn)備靶更換過(guò)程中需要用到的工具如高純度氮?dú)狻杏勉U防護(hù)套、蒸餾水、水桶、劑量檢測(cè)儀、月牙扳手、潔凈聚乙烯塑料袋等；在靶更換過(guò)程中需要謹(jǐn)慎地執(zhí)行每一個(gè)步驟，尤其注意避免真空系統(tǒng)的污染，在固定波紋管和飛行管的連接時(shí)需要更換新的橡膠圈，在抽真空時(shí)可以安裝靶驅(qū)動(dòng)電機(jī)組件并檢查靶是否到位，在真空回復(fù)正常后再安裝其他組件。

作為一名維修工程師，應(yīng)熟練掌握直線加速器的工作原理，密切關(guān)注直線加速器的狀態(tài)，了解常見(jiàn)故障原因以及維修方法，以提高故障的維修效率；此外，在日常工作中應(yīng)嚴(yán)格控制直線加速器機(jī)房的溫濕度和環(huán)境的清潔，定期對(duì)直線加速器進(jìn)行保養(yǎng)，做好質(zhì)量控制與質(zhì)量保證工作，減少直線加速器停機(jī)時(shí)間，使腫瘤患者能夠得到及時(shí)準(zhǔn)確的治療。