醫(yī)用直線加速器的維修及養(yǎng)護(hù)分析

【文章摘要】
目前，治療惡性腫瘤的一種有效手段是腫瘤放射治療，醫(yī)用直線加速器是放射治療最常用的設(shè)備。醫(yī)用直線加速器作為高精度且大型的醫(yī)療設(shè)備涉及很多科學(xué)與技術(shù)領(lǐng)域，例如微波理論及其測量技術(shù)，計(jì)算機(jī)技術(shù)，光學(xué)，高能物理，電真空度技術(shù)等學(xué)科。因而，醫(yī)用直線加速器的維修與維護(hù)人員應(yīng)該有相應(yīng)的專業(yè)知識(shí)以及很強(qiáng)的工作能力，同時(shí)對(duì)于機(jī)器的調(diào)試，操作以及測量都要熟練的掌握。在實(shí)踐中，直線加速器的故障率比較高，故障會(huì)延誤病人治療的最佳時(shí)機(jī)，因此，要保證直線加速器的正常運(yùn)行，就必須對(duì)其進(jìn)行定期的維修與養(yǎng)護(hù)。
【關(guān)鍵詞】
醫(yī)用直線加速器；常見故障與維修； 日常養(yǎng)護(hù)
醫(yī)用直線加速器是治療惡性腫瘤必不可少的設(shè)備，它在各臨床醫(yī)院中廣泛應(yīng)用。因此，對(duì)于醫(yī)用直線加速器的合理使用與維修維護(hù)十分關(guān)鍵，為了提供優(yōu)質(zhì)服務(wù)與精確治療效果，就需要時(shí)刻保持直線加速器的正常運(yùn)行狀態(tài)，這樣對(duì)于加速器的日常管理，合理使用，正確維護(hù)和保養(yǎng)就提出了更高的要求。
1 醫(yī)用直線加速器的基本結(jié)構(gòu)及其分類
1.1 直線加速器的基本結(jié)構(gòu)
醫(yī)用直線加速器作為一種治療裝置， 它的工作原理是通過微波電磁場從而使電子沿著直線軌跡運(yùn)動(dòng)從而產(chǎn)生高能的電子線以及光子線。這里所說的直線是相對(duì)于回旋加速器而言，在直線加速器中電子被加速時(shí)的徑跡呈現(xiàn)直線狀態(tài)。直線加速器包括電子槍，微波傳輸系統(tǒng)（包括波導(dǎo)窗，取樣波導(dǎo)，波導(dǎo)，輸入與輸出耦合器，終端吸收負(fù)載，隔離器，三端四端環(huán)流器，自動(dòng)穩(wěn)頻等），真空系統(tǒng)，計(jì)量檢測系統(tǒng)，微波功率源（包括磁控管或者速調(diào)管），加速管（邊耦合加速管或者盤荷波導(dǎo)加速管），水冷卻系統(tǒng)，束流系統(tǒng)（包括對(duì)中線圈，偏轉(zhuǎn)線圈以及聚焦線圈等），電源及控制系統(tǒng)（有射頻發(fā)生器，槍發(fā)射延時(shí)電路，直流電源以及脈沖調(diào)制器等），照射機(jī)頭（包括補(bǔ)償板，多葉準(zhǔn)直器，劑量調(diào)強(qiáng)板，散射箔，均整器，立體放射手術(shù)附件， 準(zhǔn)直器，電離室，射野指示器等），治療床等基本結(jié)構(gòu)。
1.2 直線加速器的分類
直線加速器按照采用電磁場形式的不同，通常那個(gè)可以將其分為駐波型以及行波型，兩者的差異在于加速管構(gòu)造的不同。駐波型電子槍大多和加速管是一體的，運(yùn)用滲入氧化并燒結(jié)而來的鎢間熱式陰極，因而發(fā)射能力高而且壽命也比較長。而對(duì)于行波型則應(yīng)用的是單向微波進(jìn)行傳輸，它的電子槍也大多數(shù)用直熱型鎢材料燈絲陰極，而加速管是采用銅材料制作而成。相比行波型加速器，駐波型加速器電場強(qiáng)度更高，能夠在較短的距離內(nèi)使得電子達(dá)到預(yù)定的能量，這樣能夠省去復(fù)雜的偏轉(zhuǎn)與聚焦系統(tǒng)。
直線加速器也可分為單光子與雙光子（現(xiàn)已有三光子）機(jī)型。在臨床上應(yīng)用最為廣泛的是低能單光子的直線加速器以及高能雙光子的直線加速器兩種類型。在放射治療時(shí)能量應(yīng)該控制在4-25McV, 超過這個(gè)范圍的射線均不適用于放射治療。
2 醫(yī)用直線加速器的常見故障
故障一：機(jī)器會(huì)出現(xiàn)MONITOR SYNC 的連鎖，當(dāng)進(jìn)入調(diào)制器的柜機(jī)房進(jìn)行檢查時(shí)，打開歸集會(huì)發(fā)現(xiàn)閘流管呈紅色，則說明工作狀態(tài)不正常，測量閘流管的電壓時(shí)也會(huì)發(fā)現(xiàn)異常，這是由于長期使用，從而導(dǎo)致管內(nèi)的氣體壓力想對(duì)較低， 使陽極過熱；同時(shí)，高壓部件常常會(huì)出現(xiàn)老化現(xiàn)象，因此平時(shí)應(yīng)該密切觀察。
故障二：機(jī)器會(huì)出現(xiàn)WATER LEVEL 連鎖，進(jìn)入機(jī)房后會(huì)發(fā)現(xiàn)去離子水水位不足，這樣加入使加速器正常運(yùn)行的去離子水至正常的水位即可。出現(xiàn)這種故障還有可能是因?yàn)槿ルx子水導(dǎo)電性能出現(xiàn)問題， 此時(shí)進(jìn)入機(jī)房測量，電阻值會(huì)超出正常值，更換去離子水，去除污垢即可。
故障三：X 線和低能電子線工作均正常，但是高能電子線的反射波抖動(dòng)的比較嚴(yán)重，這時(shí)機(jī)器會(huì)出現(xiàn)DOSE RATE 的連鎖。
故障四：當(dāng)機(jī)器出現(xiàn)DOSE RATE1/ RATE2 OFFSETLDE 的連鎖時(shí)，可能是G42 板不正常，檢查發(fā)現(xiàn)TB2 發(fā)生段路的現(xiàn)象；低壓部分故障通常表現(xiàn)為短路與短路。
故障五：當(dāng)機(jī)器出現(xiàn)ACCESSORY INSERTION 連鎖時(shí)，加速器的機(jī)頭部位有三個(gè)插槽，其中一道是放置加檔鉛塊的， 另一道是放置多角度的契型板，最后一道是放置的是中心校正板；最常使用的是前兩個(gè)，進(jìn)入擠房間測試是發(fā)現(xiàn)放置加檔鉛塊的插槽彈簧開關(guān)斷裂，這是一類機(jī)械故障，應(yīng)該及時(shí)處理確保治療的安全性。
故障六：READY 欄出現(xiàn)了ERROR 且功能鍵空白。當(dāng)我們進(jìn)入SERVICES 的模式后，檢查發(fā)現(xiàn)是軟件系統(tǒng)的故障。
3 醫(yī)用直線加速器的一般維修步驟
醫(yī)用直線加速器的結(jié)構(gòu)非常復(fù)雜，涉及的學(xué)科領(lǐng)域也比較的多，因此維修工程師一定要熟悉加速器的各部分電器原理圖以及各自的工作原理，并對(duì)其進(jìn)行有效的維修工作。對(duì)于維修的步驟可以分為以下幾點(diǎn)。首先，開機(jī)并進(jìn)入維修的模式，根據(jù)設(shè)備提供的連鎖提示打開相應(yīng)的故障界面，依據(jù)故障的代碼查詢故障出現(xiàn)的原因。其次，按照設(shè)備的故障原因?qū)ふ蚁鄳?yīng)故障位置，觀察是否在報(bào)警位置有元器件的燒毀與損壞的現(xiàn)象。接下來查找故障電氣原理圖，按照電氣原理圖的提示，用萬用表來檢測在斷電狀態(tài)下線路是否短路或者開路。在通電時(shí)，用示波器來檢測相應(yīng)點(diǎn)的的電壓以及波形等，從而確定故障點(diǎn)的位置。最后，對(duì)故障采取相應(yīng)的維修措施，修復(fù)故障。重新開機(jī)檢測，反復(fù)上述步驟。對(duì)于相對(duì)復(fù)雜的軟故障，必須仔細(xì)觀察，不斷檢測，綜合分析后逐步排除故障。
4 醫(yī)用直線加速器的檢測
4.1 每年檢測與校驗(yàn)項(xiàng)目
首先，檢測各個(gè)軸承，鏈條與齒輪，并對(duì)其加強(qiáng)效的潤滑油，檢測管線的扭動(dòng)以及磨損情況，對(duì)設(shè)備內(nèi)的數(shù)據(jù)進(jìn)行備份并檢查各個(gè)參考點(diǎn)的波形等。
其次，檢測大機(jī)架、治療床的旋轉(zhuǎn)中心與小機(jī)頭，小機(jī)頭和照射野、照射野和治療床旋轉(zhuǎn)中心之間的重合性。檢測不同機(jī)架角的輸出量是否穩(wěn)定以及不同劑量率下對(duì)所輸出的劑量的影響，并且檢測照射野光欄的對(duì)稱性與垂直型；同時(shí)，對(duì)于百分深度劑量的曲線，散射，穿透因子等進(jìn)行全面的檢測。
4.2 每月檢測與校驗(yàn)項(xiàng)目
首先，檢測各個(gè)機(jī)械的驅(qū)動(dòng)位置有沒有松動(dòng)的情況，各個(gè)電氣連接點(diǎn)的安全性，高壓電容與脈沖變壓器有沒有漏油， 高壓電路的安全性，恒溫水系統(tǒng)內(nèi)的水質(zhì)以及是否漏水等。
其次，檢測MLC 葉片運(yùn)動(dòng)與位置的精確度；檢測照射野和燈光野的一致性等。
4.3 每周檢測與校驗(yàn)項(xiàng)目
檢測治療床的角度，治療床的位置（縱向，垂直，側(cè)向）指示以及大機(jī)架和小機(jī)頭等誤差；檢測β、χ 線輸出量是否穩(wěn)定等。
4.4 每天檢測與校驗(yàn)項(xiàng)目
首先應(yīng)該保持工作環(huán)境的衛(wèi)生情節(jié)與整齊。其次，在開機(jī)前應(yīng)當(dāng)檢測治療室內(nèi)的恒溫、恒濕機(jī)或者空調(diào)機(jī)、排風(fēng)機(jī)與進(jìn)風(fēng)機(jī)、離子泵以及室內(nèi)照明等設(shè)備電源和控制臺(tái)主機(jī)的后備電源等是否處于正常狀態(tài)。在開機(jī)之后，檢測治療機(jī)的各種狀態(tài)和參數(shù)，例如小機(jī)頭0°，大機(jī)架0°， 射野大小（10 ㎝ ×10 ㎝）以及激光中心， 距離尺（SAD=100 ㎝）等的誤差；檢測手控盒，治療床，視聽監(jiān)控器，電子限光筒，防護(hù)門等的防碰撞和聯(lián)鎖。同時(shí)需要檢測內(nèi)外循環(huán)水的水位，水壓和水溫；真空泵和加速管的壓力等。
5 醫(yī)用直線加速器的日常維護(hù)
維修工程師必須對(duì)設(shè)備進(jìn)行定期的檢修，并且定期對(duì)設(shè)備的性能進(jìn)行檢測。具體應(yīng)做到以下幾點(diǎn)：
5.1 在日常的治療過程中，爭取把治療類型一樣的病人在同一個(gè)時(shí)間段內(nèi)集中治療，這樣一方面可以減少醫(yī)生與病人的治療時(shí)間，另一方面也能減少機(jī)械運(yùn)動(dòng)過程中的頻繁切換，從而能夠有效延長設(shè)備的使用壽命以及設(shè)備利用率。
5.2 在治療結(jié)束后，機(jī)架，機(jī)頭和治療床等應(yīng)當(dāng)調(diào)整至原始狀態(tài)。并保證電纜等部件恢復(fù)到初始狀態(tài)，能夠保持其彈性， 減少故障的發(fā)生率，這樣既能夠延長機(jī)架等的使用壽命，還可以使醫(yī)用直線加速器測量出的數(shù)據(jù)更加準(zhǔn)確。
5.3 嚴(yán)格規(guī)范的執(zhí)行對(duì)醫(yī)用直線加速器的質(zhì)量控制標(biāo)準(zhǔn)。再結(jié)合醫(yī)院以及國際實(shí)際的情況下，對(duì)加速器的指控標(biāo)準(zhǔn)給與一個(gè)科學(xué)而且客觀的定量標(biāo)準(zhǔn)。定期按照標(biāo)準(zhǔn)來檢查并且做好記錄。由此以來就可以對(duì)醫(yī)用直線加速器運(yùn)行過程中的數(shù)據(jù)有個(gè)直接的分析對(duì)比，從而找到較為優(yōu)化的運(yùn)行配置，同時(shí)，方便了加速器出現(xiàn)故障時(shí)，能夠及時(shí)的排除故障準(zhǔn)備了充分的參考依據(jù)。
5.4 直線加速器開機(jī)預(yù)熱時(shí)，應(yīng)先到治療室檢查室內(nèi)的溫度和濕度，加速器的水溫，氣壓是否已經(jīng)達(dá)到加速器正常運(yùn)行時(shí)的要求，要保證溫度與劑量率間的對(duì)應(yīng)平衡，如若有異常情況的發(fā)生，應(yīng)第一時(shí)間通知工程師，不得強(qiáng)行加壓以免對(duì)加速器造成損害。
5.5 直線加速器開機(jī)預(yù)熱時(shí)，應(yīng)先到治療室檢查室內(nèi)的溫度和濕度，加速器的水溫，氣壓是否已經(jīng)達(dá)到加速器正常運(yùn)行時(shí)的要求，要保證溫度與劑量率間的對(duì)應(yīng)平衡，如若有異常情況的發(fā)生，應(yīng)第一時(shí)間通知工程師，不得強(qiáng)行加壓以免對(duì)加速器造成損害。
5.6 通常來說，醫(yī)用直線加速器的故障率能夠達(dá)到80% 以上，特別是光學(xué)系統(tǒng)及馬達(dá)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)兩個(gè)部分，而這些故障大多數(shù)是由于灰塵造成的，因此在日常的使用過程中我們應(yīng)當(dāng)嚴(yán)抓機(jī)房的衛(wèi)生工作尤其是那些灰塵，一定要定期做好對(duì)光學(xué)組件的驅(qū)塵工作，保證每天設(shè)備的外表都能非常干凈，每季度都要清洗調(diào)制器過濾網(wǎng)，電子柜等，從而減少故障的發(fā)生率。
6 結(jié)束語
醫(yī)用直線加速器作為一種綜合性的設(shè)備是集水、電等為一體的，它涉及到很多方面的技術(shù)，而且它精密而貴重，醫(yī)院想要提高加速器的完好率與使用率，就必須正確的使用，保養(yǎng)和維修，在科學(xué)管理的前提下，加強(qiáng)工程師專業(yè)的培訓(xùn)，虛心向廠房的工程師學(xué)習(xí)和咨詢，從而不斷提高設(shè)備的使用壽命，為醫(yī)院帶來帶來更大的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益，為患者提供更優(yōu)質(zhì)的服務(wù)。
【參考文獻(xiàn)】
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