醫(yī)科達(dá)Pricise 直線加速器的常見故障處理及輻射參數(shù)校準(zhǔn)的研究

方圣

(廣西醫(yī)科大學(xué)附屬腫瘤醫(yī)院 放療科放療技術(shù)中心，廣西 南寧)

0 引言

當(dāng)下，醫(yī)用直線加速器作為放射治療的主要設(shè)備，其高精密度和高使用頻率致使儀器偶發(fā)故障，治療期間的故障將影響患者的治療進(jìn)程。加速器輻射參數(shù)的精準(zhǔn)直接決定了臨床診療效果，所以在日常維護(hù)中需驗(yàn)證與校準(zhǔn)才能維持設(shè)備性能的穩(wěn)定性。本文以醫(yī)療機(jī)構(gòu)中常用的醫(yī)科達(dá)品牌Pricese 直線加速器為例，就日常故障和處理方法做總結(jié)，并探討醫(yī)科達(dá)用直線加速器的影響輻射參數(shù)校準(zhǔn)的相關(guān)因素和校準(zhǔn)措施。

1 醫(yī)科達(dá)Pricise 直線加速器簡介

Precise 直線加速器是由電泳控制系統(tǒng)、冷卻系統(tǒng)、真空系統(tǒng)、脈沖調(diào)節(jié)器、治療床、多頁光柵MLC、控制臺等組成的放療設(shè)備。通過電磁場行波加速的方式給予電子能量撞擊靶產(chǎn)生射線，經(jīng)過MLC 調(diào)強(qiáng)后輸入與病灶形態(tài)相似的X 線輻射視野，利用X 線的輻射作用直接殺死或者破壞癌細(xì)胞。

2 醫(yī)科達(dá)Pricise 直線加速器的常見故障和處理方式

2.1 真空系統(tǒng)故障

當(dāng)使用過程中出現(xiàn)T10-5/G10-5 連鎖可考慮真空系統(tǒng)故障[1]。關(guān)閉肽泵電源，若觸摸泵體發(fā)熱考慮為肽泵電流過大，若測量靶方向肽泵高壓嘴對地電阻值正常則排除電源和高壓引線故障。待冷卻后清楚吸附在肽極上的雜質(zhì)后真空度回復(fù)正常。值得注意的是，在處理真空系統(tǒng)故障時(shí)需注意污染性和放射性，需用計(jì)量儀檢測誘發(fā)發(fā)射強(qiáng)度(50uSV/hr 以下)。

2.2 機(jī)架運(yùn)動故障

當(dāng)機(jī)架活動速率不一檢測馬達(dá)電流查看是否為馬達(dá)故障，如若電流異常可更換馬達(dá)或重調(diào)基架配重。若馬達(dá)電流正常可考慮機(jī)架運(yùn)動電路存在短路現(xiàn)象。

2.3 光學(xué)系統(tǒng)故障

在MLC 屏幕中若肉堿可見反光點(diǎn)扭曲，可考慮為聚酯薄膜鏡損壞，更換薄膜鏡即可。

2.4 電子槍燈絲更換

醫(yī)科達(dá)系列加速器均屬行波加速形式，其電子槍為可拆卸的消耗品。使用壽命為800 小時(shí)左右。當(dāng)真空值較低時(shí)排查加速器密封性無故障后，結(jié)合電子槍工作總時(shí)間可考慮更換電子槍燈絲[2-3]。關(guān)閉電源后注意防塵，使用氮?dú)馓畛湔婵毡茫⒁獾鬃葆斣嘉恢茫〕鰺艚z底座更換燈絲。過程中應(yīng)注意密封圈的密封性，可更換或涂抹硅脂。

3 醫(yī)科達(dá)Pricise 直線加速器輻射參數(shù)校準(zhǔn)的研究

醫(yī)用電子直線加速器的輻射參數(shù)準(zhǔn)確性直接影響放療的效果和臨床決斷。因此直線加速器需定期校準(zhǔn)維護(hù)性能的穩(wěn)定，同時(shí)需研究影響輻射參數(shù)的因素。

3.1 直線加速器的質(zhì)控指標(biāo)

以AAPM TG 40 標(biāo)準(zhǔn)為參考對我院直線加速器重要指標(biāo)進(jìn)行日常檢測。在表1 中列出了不同檢測項(xiàng)目的檢測頻率和誤差指標(biāo)，作為本院的直線加速器的質(zhì)控標(biāo)準(zhǔn)在使用。

表1 Pricise 直線加速器質(zhì)控標(biāo)準(zhǔn)

3.2 輻射參數(shù)的校準(zhǔn)

輻射參數(shù)的校準(zhǔn)即校準(zhǔn)X 射線的能量和電子束打靶的精確度。

3.2.1 通過調(diào)節(jié)電子槍的電流來調(diào)節(jié)打靶電子的數(shù)量。關(guān)閉電源后使用萬用電表串聯(lián)檢測電子槍燈絲，啟動機(jī)器預(yù)熱后選擇service 模式進(jìn)入調(diào)節(jié)模式，通過萬用表電流數(shù)值和電子槍燈絲電流數(shù)值校準(zhǔn)偏差。

3.2.2 偏轉(zhuǎn)系統(tǒng)的校準(zhǔn)

偏轉(zhuǎn)系統(tǒng)通過偏轉(zhuǎn)電流的大小調(diào)節(jié)電子束的方向。在選擇service 模式進(jìn)入調(diào)節(jié)模式→Ddfaults →LV PSU →Bending C →修改參數(shù)。

4 影響直線加速器輻射參數(shù)的因素

影響射線輸出的穩(wěn)定性和精準(zhǔn)度的核心部件有三個(gè)：磁控管、電子槍、加速管。

4.1 磁控管

磁控管作為直線加速器核心部件，隨著使用時(shí)間的增加易老化。外圍控制電路、高壓電路等問題都會影響磁控管用于的工作從而改變直線加速器的輻射輸出。磁控管燈絲用于陰極加熱，燈絲損壞導(dǎo)致電子不足進(jìn)而影響X 射線劑量失準(zhǔn)是常見原因[4]。

4.2 電子槍

電子槍的電子發(fā)射數(shù)量與通過槍燈絲的電流強(qiáng)度和加熱溫度相關(guān)，保證輻射參數(shù)的正常需維持電子槍陽極和陰極脈沖電壓的大小和加載時(shí)間以及行波電場的同步性。

4.3 加速管

加速管是電子加速的通道，影響電子在加速管內(nèi)沿軸線運(yùn)動的準(zhǔn)確性主要由設(shè)計(jì)工藝和材料決定，在實(shí)際工作中，加速管的損壞常常是因?yàn)榘斜粨舸┌l(fā)生漏水，在換管后應(yīng)進(jìn)行光輻射野一致性和輻射野的平坦度對稱性的檢驗(yàn)方可繼續(xù)臨床治療。

5 輻射參數(shù)影響因素的應(yīng)對方案

很多輻射參數(shù)的影響因素都需廠家工程師解決，在醫(yī)院實(shí)際應(yīng)用中我門重點(diǎn)關(guān)注可以通過臨床工程師的人為干預(yù)降低輻射參數(shù)的影響。首先，需要注意的是直線加速器機(jī)房的設(shè)施條件，應(yīng)當(dāng)通過空調(diào)系統(tǒng)、換風(fēng)系統(tǒng)等設(shè)施保障機(jī)房的溫度濕度，將機(jī)器外部條件的物理影響降至最低，另外對于電離室而言，通過增加加速器的預(yù)熱時(shí)間可以減少環(huán)境對電離室的干擾[5]。針對磁控管，應(yīng)當(dāng)在其燈絲預(yù)熱完畢后逐漸增加陽極電壓，直至輸出穩(wěn)定，使陰極電子發(fā)射均衡。

6 總結(jié)

直線加速器的維修成本昂貴，通過查閱文獻(xiàn)和分析總結(jié)，找到解決方案可以大幅節(jié)省醫(yī)院開支。我們分享了真空系統(tǒng)、機(jī)架運(yùn)動、光學(xué)系統(tǒng)、電子槍更換的常見故障供同行參考。以AAPM TG 40 為參考結(jié)合實(shí)際情況制定醫(yī)科達(dá)Pricise 直線加速器的日常維護(hù)校正標(biāo)準(zhǔn)。標(biāo)準(zhǔn)參數(shù)的準(zhǔn)確性是醫(yī)用直線加速器進(jìn)行治療的前提，醫(yī)用直線加速器的參數(shù)校準(zhǔn)和影響輻射參數(shù)的因素是臨床工程師重點(diǎn)關(guān)注的問題。按照國家標(biāo)準(zhǔn)結(jié)合本科室實(shí)際情況定期校準(zhǔn)參數(shù)，保證設(shè)備性能良好，放射劑量精準(zhǔn)，滿足臨床治療需求。