SIEMENS M 型直線加速器劑量率的連鎖故障維修

王浩

商洛市中心醫院放療科 （陜西商洛 726000）

放射治療是惡性腫瘤的三大治療手段之一，在我國，50%～70%的腫瘤患者在治療過程中需要進行放射治療[1]。醫用電子直線加速器是一種通過帶電粒子在微波電磁場中被加速而產生高能X線和電子線的射線裝置，具有劑量率高、平坦度與對稱性好、安全穩定、半影小等優點，成為腫瘤放射治療的主流設備[2]。由于其屬于大型醫療設備，且結構復雜，導致維修難度較大。通常情況下，規模較大的放療科都會配備專門的維修工程師，負責定期對設備進行維修保養，確保設備安全無故障地運行[3]。我院配備的SIEMENS M 型直線加速器屬于中能機型，能產生6 MV X 線和6 MV、10 MV、14 MV 三擋電子線，自2010年安裝使用至今，設備故障發生率逐年增高。本研究即針對SIEMENS M 型直線加速器劑量率問題進行實例維修，以供同行參考。

1 故障現象

開機預熱后，在Treatment 模式下出束，4 s 左右，加速器報12 Dose Rate 1（SW）、13 Dose Rate 2（SW）、54 Dose Rate 2（HW）連鎖，顯示器顯示劑量率為0。為排除由微波系統偶然打火引起故障的可能，反復出束，然而連鎖故障仍然出現[4]。

2 故障分析及處理

用指型電離室，在標準治療條件下測量輸出劑量，劑量計無讀數，確定加速器不出束，推斷劑量率出現故障。與劑量率有關的部件有磁控管、閘流管、注入器組件、冷卻系統、調制器組件、高壓電源以及自動頻率控制系統（auto frequency control，AFC）等。（1）測量磁控管燈絲電壓，DC 8.3 V 正常，BEAM-1波形正常，建議每隔3個月左右，記錄磁控管的高壓小時數，了解磁控管的工作狀態。（2）測量閘流管電壓，4-2腳，DC 18.3 V；2-3腳，DC -160 V；1-2腳，AC 6.38 V 電壓正常。（3）測量注入器測試點電壓正常，INJ-1波形正常。（4）查看冷卻系統，水位、水壓58 Psi、水溫104 F、水質正常，加速器每6個月左右換1次內循環水，要求用去離子水，但受價格等因素的影響，大部分醫院用蒸餾水代替，蒸餾水的電阻值稍小于去離子水。（5）查看調制器組件亮燈情況是否正常，最常見的是SF6 GAS PRESSURE 異常，SF6氣壓一般小于30 Psi，充SF6氣體是為了防止微波系統打火，其在射頻傳輸線中被用作電解質。（6）查看高壓電源是否異常，電源異常一般要從電源源頭查起，分析圖紙，排查可能異常的組件，若電源組件異常，CB2開關很可能會跳閘，輸出PULSE-1波形幅度會明顯變小。（7）屏蔽所有連鎖（S34B PC 2.3.4連鎖板的控制開關都撥到Bypass），隨后進入維修模式，在控制臺屏蔽所有連鎖，然后出束，在Manual Open 模式下手動調節AFCP 值（本科室設備此數值為4 999），然后每次減少100，不斷地調小，觀察AFCM 值是否跟隨，當調到3 899時加速器開始出束，此時發現劑量率的數值從170開始逐漸變小，屬正常情況；調節Manual Open 到AUTO Closed 模式，發現劑量率迅速恢復到正常狀態200 MU，保存此時的AFCP 值；復位，在Treatment 模式出束，加速器運行正常，連鎖消失。其原因為，隨著設備的運行，磁控換閘流管等組件老化，AFC 的調諧電機無法很好地匹配磁控管的調諧頻率，導致不能出束。在Manual 模式下，調節AFCP 值，AFCM 值能很好地跟隨，能夠出束；在AUTO 模式下出束，AFCM 值會隨著劑量的輸出逐漸減小，偏差要控制在500左右，說明此時AFCP 值在AFC 捕捉范圍之內；最后，調節加速器的輸出劑量，以保證患者受照劑量的準確性。

綜上所述，我們在長期的維修工作中，得到了如下維修經驗。（1）磁控管老化導致的劑量率連鎖故障：通常，磁控管的壽命為2～3年，磁控管出現老化，導致劑量率偏低，可以通過調節PFN（5 700～6 600）和電子槍發射電子數目（INJI）訓練磁控管，使劑量率恢復正常；若經過多次調節，劑量率仍無法滿足臨床要求，則需更換新的磁控管。（2）閘流管老化導致的劑量率連鎖故障：通常，閘流管的壽命為2年左右，閘流管老化容易判斷，測量4-2腳的電壓，新管一般為17.5 V 左右，不可超過18 V，長期使用后，閘流管4-2腳的電壓會升高，18～25 V 電壓上升慢，26～40 V電壓上升較快，超過40 V 以后電壓上升再次加快，約80 V左右，設備即不能出束，需更換新的閘流管。（3）AFC 出現故障：設備無法出束大多是由于調諧電機和磁控管的調諧頻率不匹配所致，G42、注入器則很少出現異常。