Synergy直線加速器束流系統故障維修

戴堂知，鄭旭海

Synergy直線加速器束流系統故障維修

戴堂知，鄭旭海

（綿陽市中心醫院腫瘤科，四川 綿陽 621000）

為了探討Synergy直線加速器束流的調試、維修及保養方法，分析了Synergy直線加速器束流系統的原理，總結了常見的故障維修經驗，結果顯示，導致直線加速器束流故障的原因有靶窗微漏、靶物理位置不到位、偏轉參數設置不當等。深入了解加速器束流系統的原理有助于維護人員快速鎖定故障，提高維修效率，每周監測束流的對稱性和平坦度、劑量率及射線質參數，對保證束流的物理特性達標和臨床治療的精準、安全有重要的意義。

醫用直線加速器；飛行管；偏轉系統；束流調整

放射治療是目前腫瘤治療的三大主力手段之一，直線加速器是目前主流的放射治療設備，束流系統是其核心系統，它承擔射線的產生、射線束流質量控制，如果該系統出現故障，會影響射線的物理參數，嚴重時會觸發連鎖導致停機。本文通過對Synergy直線加速器束流系統的常見故障的維修總結，探討了直線加速器束流系統的維保方法，為該類設備的故障維修及保養提供參考。

1 Synergy直線加速器束流系統原理圖

Synergy直線加速器電子束流在行波加速管內通過微波加速至滑雪式偏轉系統，偏轉系統由飛行管和三級偏轉線圈構成，利用偏轉系統改變電子束流的方向，如圖1所示，當加速器控制電腦通過程序設定選擇X或電子線，首先通過控制電路驅動圖2中C的靶驅動機構讓靶到達指定的位置，然后改變偏轉線圈的偏轉電流，讓電子束流打到對應的靶中心，即圖2中的A（電子線鈹窗）和B（X線鎢靶）。以X為例，電子流轟擊鎢靶后產生高能X線，首先經過初級準直器對X束流進行準直，然后均整器對束流進行均整，穿過電離室，經過X方向的多葉準直器及Y方向的次級準直器形成符合臨床治療物理要求的射束。

2 故障實例

2.1 故障一

2.1.1 故障現象

加速器X線治療模式控制臺電腦報“target check”故障，靶未到達指定位置，反復在X線和電子線模式切換，均不能消除。

2.1.2 故障分析

故障代碼“target check”指示的是X射線靶位置不正確，靶的位置檢測通過圖2中靶驅動機構上的兩個限位開關指示靶的兩個位置：X射線和電子線位置，并通過檢測點位器將位置參數傳遞各主控電腦，電腦綜合這三個參數值發出靶位置信號。這三個參數都有可能導致電腦發出靶位置不正確的信號，具體原因為：①X線位置檢測開關未接通；②靶到達指定位置，但靶位置檢測電位器檢測值超出設置的容差范圍；③靶位置停留在X射線和電子線兩個靶位的中間，兩個位置檢測開關均檢測不到靶的位置，靶位置檢測點位器的參數超過容差范圍。

2.1.3 故障檢修

檢查target check參數Item 262的值，發現其在切換時只有很小的變化，在機房內聽不到飛行管驅動的“咚”的聲音，拆卸機頭，發現圖2中的靶驅動撥叉關節脫焊松動，無法驅動飛行管前后移動換靶，只能驅動飛行管微動，不難理解為什么Item 262的值變化很小，更換新的靶驅動撥叉，調整限位開關的位置，設置Item 262的容差，用平板矩陣調整檢測平坦度和對稱性，達到臨床物理要求即可。靶驅動撥叉關節脫焊松動如圖2所示。

圖2 靶驅動撥叉關節脫焊松動

2.2 故障二

2.2.1 故障現象

晨檢儀檢測加速器報錯，報對稱性超標，用IBA平板電離室矩陣Mtrixx檢測射野物理特性，GT方向的對稱性參數104.5，物理性能不達標，顯然晨檢儀檢測結果是正確的，并不是誤報，按往常經驗調節2R、2T平坦度和對稱性達標后，但機器最大劑量率下降至最大值的80%左右，調整到最大劑量率時平坦度和對稱性又不達標，后請廠方維保工程師反復多次調整均未果。

2.2.2 故障分析

加速器電子束流經微波加速后到達偏轉系統，偏轉系統由三級偏轉線圈構成，采用滑雪式偏轉的原理將束流改變方向垂直打靶，射束物理性能是否達標取決于以下幾個方面：①靶的物理位置是否在機器等中心位置；②束流方向是否打在靶中心并垂直打靶；③均整器位置是否到位；④X方向備份光闌是否對稱；⑤Y方向次級準直器是否對稱。

2.2.3 故障檢修

首先排除多葉準直器、X方向備份光闌、Y方向次級準直器的問題，咨詢醫科達資深工程師認為是靶的物理位置有改變，拆卸機頭發現X射線的靶位置正常，排除靶的物理位置問題。在Mtrixx的監控下反復調整2R、2T參數，仍不能解決，進而懷疑是均整器的位置有問題，旋轉治療頭發現均整器的物理位置沒有問題，那問題出在哪里呢？移開均整器旁路連鎖直接出束，調低Mtrixx的采樣頻率，發現Mtrixx劑量圖有偏移很明顯，如圖3所示。由此可判斷是由于偏轉系統參數設置不當導致電子束流打靶的位置有偏差而引起。

圖3 Mtrixx劑量圖偏移

Item 332 1R Ctrl、Item 331 1T Ctrl這兩項參數是調整電子束流打靶的位置，調整Item 332 1R Ctrl、Item 331 1T Ctrl的值將射束中心調整到射野物理中心即機頭的旋轉中心，Item 164 2R Ctrl、Item 165 2T Ctrl這兩個參數根據電離反饋的值調整電子束流打靶的姿態，將均整器歸位，調整Item 164 2R Ctrl、Item 165 2T Ctrl 這兩個參數，調整電子束流打靶的姿態直到平坦度和對稱性均達標，劑量率接近最大值。一般情況下1R Ctrl和1T Ctrl參數由廠家安裝工程師調試好后用戶不需調整，Balance和HupBal也不要修改，在用三維水箱調試時參考2R 2T Err做微調，用戶只需調整2R Ctrl和2T Ctrl即可，出現該問題可能是主控電腦更換硬盤后恢復機器數據有誤所致。

2.3 故障三

2.3.1 故障現象

靶端真空不好，Item 228值接近6水平，維保單位懷疑靶端鈦泵性能下降（已使用6年），更換新的鈦泵剛開始靶端真空略有上升也僅到6.1左右，使用兩周后Item 228值又開始緩慢下降，最低近5.9水平。

2.3.2 故障分析

靶是產生射線的重要部件，X射線靶和電子線鈹窗位于飛行管的前端，如圖2的A、B位置，B位置的X射線靶較為結實，外表覆蓋銅質材料，穿孔漏氣的可能性較小，按過往使用經驗來看X線靶出現漏氣的概率極低，而A位置的鈹窗為了保證電子束流的正常導出，其原子序數很小，質地很輕，厚度很薄，出現漏氣的概率較高。還有一種可能是靶正常，而是鈦泵老化或工作不正常導致抽氣效率低所致。

2.3.3 故障維修

首先檢查靶端鈦泵的工作狀態正常，且是新換的，應該可以排除鈦泵的原因。拆卸機頭，觀察飛行管靶端，Ｘ線靶無異樣，但發現電子線鈹窗發黑，用無水酒精清潔鈹窗時，發現靶端真空瞬間上升到6.25左右，但幾分鐘后又恢復原狀，顯然剛開始酒精起到密封的作用，揮發后密封效果消失，進而可判定鈹窗微漏，按照廠方往常的處理辦法在鈹窗上涂抹薄層絕緣硅脂，處理后大約工作一周后故障重現，拆卸機頭發現絕緣硅脂，因為靶端發熱已干枯起不到任何密封作用，更換飛行管恢復正常。

3 總結

Synergy直線加速器束流系統結構較為復雜且是核心機構，涉及物理、電磁偏轉、劑量監控、機械運動等多方面知識點，維修時需物理師和工程師聯合作業，故障處理起來較為麻煩，首先要拆卸機頭及防護鉛塊，其次要監測物理參數反復調試，工作量大，但只要平時多研究其工作原理，熟悉其在正常工作時的特征參數，積累這方面的經驗，維修時膽大心細，思路清晰正確，此類故障就能迎刃而解。

R197.39

A

10.15913/j.cnki.kjycx.2019.19.059

2095－6835（2019）19－0140－02

〔編輯：王霞〕