医用直线加速器的设备维护及治疗安全

王杰，张玉海，王康，赵剑，刘亚军

中国人民解放军第309医院 a.放疗科；b.医学工程科，北京 100091

医用直线加速器的设备维护及治疗安全

王杰a，张玉海a，王康a，赵剑a，刘亚军b

中国人民解放军第309医院 a.放疗科；b.医学工程科，北京 100091

为了确保医用直线加速器安全可靠的使用，各项指标达到有关放射治疗质量保证和质量控制的要求，减少故障发生率，提高医用加速器使用的质量控制及治疗效果，本文总结了医用直线加速器的设备维护方法与治疗安全注意事项。

医用直线加速器；放射治疗；质量保证

0 前言

医用直线加速器是精密的大型医疗设备，具有高电压大电流的真空器件(加速管、磁控管、闸流管)，以及相应的大功率微波传输器件、复杂的控制保护电路的大型医疗设备，相对故障率比较高。为减少故障率，增加真空器件的使用寿命，并确保安全治疗，加速器的日常维护非常重要。下面是根据相关资料及日常维护及安全治疗体会总结出来的一些经验，供同行参考。

1 加速器机房湿度的控制

直线加速器有许多真空部件，如磁控管、闸流管等，这些部件由于湿度过高会打火而损坏。常有因机房湿度控制得不好而导致这种损坏的发生，尤其是梅雨季节。周末休息2天，周一早晨机房湿度超过90%，高湿度导致电路板打火造成了上述管子的损坏。为此，我们自制了一套湿度控制系统，当传感器探测到机房湿度超过70%时，通过一个自动开关，去湿机自动打开；当湿度低于30%时，去湿机自动关闭，从而确保机房湿度控制在30%～70%。在采取了上述措施后，磁控管、闸流管的故障率明显减少，节约了使用成本，同时又降低了停机率，有效地提高了服务水平，取得了经济效益和社会效益的双丰收。

2 加速管真空的维持

加速管是直线加速器的核心部件，它包括了电子枪、加速波导和偏转系统等，价值超过百万元。由于它工作时运行着高速电子和高频微波，所以要求加速管一定要在高度真空的条件下工作，否则会引起波导管高压打火或使电子枪阴极中毒，影响波导管的使用寿命。为了保持波导管内部的高度真空，则需要配备一定的外部设备，绝大多数直线加速器都采用离子泵-钛泵作为抽真空设备。由于真空器件存在自放电现象，所以即使在加速器停止工作时，真空设备也要正常工作，这样才能保证加速器波导管在良好的真空条件下运行。

但是，由于各种原因的断电会导致离子泵停止工作，从而影响加速管的真空度。加速器的供电按照“区域供电→医院公共配电房→放疗科配电房→380 V稳压器→加速器→各部件”线路流程进行，区域供电、医院公共配电房和放疗科配电房如果发生断电现象，尽管可及时恢复供电，但380 V稳压器必须人为启动。如果停电发生在周末而稳压器又没有及时恢复启动，连续2 d离子泵不工作对加速管的影响是很大的。

因此，一方面要采取措施减少意外停电，另一方面放疗科要加强与相关后勤科室的沟通，一旦意外停电发生，后勤科室要及时通知放疗科工程师启动380V稳压器，给加速器恢复供电。晨检时要经常检查离子泵的电流是否稳定，如果发现问题，要及时联系维修人员，在确保真空正常的情况下才能开机出束，以免对加速管造成损坏。在实际工作中，有些维修人员常对一些保护电路进行短路来维持加速器的出束，此种方法一定要慎用，因为如果离子泵电流不正常，而采取这种短路方式来维持出束，可能会造成加速管的意外损坏。

3 温控系统

自动温控系统（恒温水循环）是加速器稳定工作的前提。虽然加速管由无氧铜制造而成，线膨胀系数很低，但温度的变化还会引起加速管发生膨胀或收缩，造成加速管尺寸发生变化，导致加速管工作频率发生变动，进而影响加速管的正常工作。高速电子打击金靶，除少数动能转化为X射线外，大多数的动能会转化为热能，也必须通过温控系统的水循环带走热量。我们的经验是晨检时要检查内外循环水水泵的压力、水量和质量以及散热器工作是否正常。特别是内外循环水量减少很快的情况下，更要及时检查有无水泄露。一般2～3周要更换内循环水，以免水质变坏影响热交换效果。内循环水最好采用去离子水。对加速器准直器内的内循环水管，我们的经验是每3年更换1次，因为这部分水管受到射线的照射，更容易老化发脆。如果由于水管发脆开裂而渗水，将会造成电离室和金靶部件的不可逆损伤，而这些部件的价格非常昂贵。

4 加速器的机械精度质量控制

加速器是采用微波电场把电子加速到高能的装置，而加速器在治疗过程中能否发挥其应有的作用，就必须利用物理技术对其机械和几何参数等进行定期检测和调整。因此物理技术是加速器治疗环节中的一个重要的质量保证。在普通常规放射治疗中其质量保证体现在：加速器的机械几何参数的检测与调整；加速器输出剂量的检测与调整；治疗计划系统；治疗安全。

4.1 等中心精度的测量和调整

直线加速器等中心精度是现代放射肿瘤学治疗质量的关键因素。它的准确测量和调整是一个放射治疗单位质量保证和质量控制的首要因素，等中心精度的测量和调整是一个系统的工作，必须按照一定程序步骤操作，主要包括：机架安装底座倾斜度的测量和调整；机架旋转轴稳定性的检测；准直器旋转轴稳定性的检测；治疗床安装底座倾斜度的测量和调整；治疗床公转轴线相对等中心偏差的测量和调整；机架旋转轴与辐射束等中心一致性的测量和调整；等中心指示装置的安装和误差调整，如果只进行部分检查，很难确保等中心达到±1 mm的精度。等中心及指示装置医用加速器一般都具有等中心旋转的治疗功能，准直器、治疗床与机架三者旋转轴的交点即为等中心点。对于加速器的各种治疗方式，等中心的精度代表着加速器的机械运动精度，并且是确定射野及其特性的基本点。因此等中心位置及精度的检定应定期进行。

4.2 射野特性的检查

与其有关的检查项目有：灯光野与照射野的符合性；照射野的平坦度及对称性；射线质的变化，常规剂量检测等。

（1）一般用胶片曝光法确定灯光野和实际照射野的关系是否符合技术要求。且两野相差应符合国家标准的要求（＜±2 mm）。曝光前，在暗室里把X光片装入片盒内，用大头针在片盒及X光片上刺孔，标记出灯光野的位置，曝光后，根据X光片黑色度深浅的变化来确定灯光野和照射野的符合度。两者符合性应＜±2 mm。

（2）照射野内剂量的平坦度和对称性也是射野剂量分布特性的重要指标，并直接影响到患者的治疗效果。其检测方法按其定义所说即可，大小≤±3%。在与其有关的故障修理后应定期进行检测。

（3）加速器X射线质即X射线能量的高低可通过在标准源皮距下10 cm×10 cm射野、水下10 cm处测得的射线束中心轴上的百分深度剂量值来表示，并与给定值进行比较，可知能量的高低。对于X射线质的稳定性可通过射野中心轴上2个不同深度处测得的剂量比值来确定。

（4）加速器输出剂量的校测应每周进行1至数次，因为影响输出剂量的因素较多。如果前期测量的输出剂量稳定性较好，也可每周只测1次。测量的参考射野为10 cm×10 cm，水模体下5 cm处。测量时，要将环境气压、温度、剂量仪本身的校正系数等3项数值按要求输入计量仪。通过对输出剂量的测量，保证加速器的输出剂量准确。

4.3 加速器剂量监测系统的检测与校对

进行剂量监测需要有一个电离室型计量仪，其灵敏度受电离室内气腔中的空气密度的影响，在测量时，对气温和气压要进行修正。现场计量仪、温度计、气压计需每年或修理后送国家计量部门校对一次。加速器计量仪是直接用于患者处方剂量的一种监测，因此，应定期检测其重复性、稳定性等，与电离室型计量仪进行比对是非常必要的。

4.4 治疗计划系统

治疗计划系统是放射治疗中一个不可缺少的环节，它有助于治疗计划的改进和治疗精度的提高。但由于计算机软、硬件本身可能产生的问题，而影响治疗计划的设计，因此，应定期与参考标准计划进行比对，并检查各种物理数据是否正确，从而保证治疗计划的准确性，使患者的治疗达到有效和完美。

5 治疗安全

放射治疗过程中，治疗安全也是非常重要的。因为射线是看不见、摸不着的，人在受照射时无任何感觉，因此从工作人员和患者双方都要加强安全意识。工作人员要参加辐射防护学习，患者在治疗前都要被告知注意事项。平时定期检查辐射防护措施的有效性，以及加速器连锁、治疗连锁的有效性，以国家规定为标准。其中加速器连锁包括应急装置、防撞环、通话装置等，治疗连锁包括门连锁、楔形板连锁、加速器监测计量仪工作的有效性、超剂量率连锁等。辐射防护包括加速器准直器的防护及建筑屏蔽防护等。为了安全有效地使用直线加速器，所有工作人员必须持证上岗，包括放射工作人员证、直线加速器上岗合格证，以及所有医师必须具有执业医师证。按工作岗位职责各负其责，认真工作、密切配合。

（1）放疗医师要采用各种手段进行肿瘤的诊断和鉴别。根据适应证决定采取根治或故息的治疗方法，确定靶区、限定敏感器官及防护剂量，对计划方案进行确认和评估，优选合理的治疗方案。对非常规治疗计划,放疗医师和物理师要参加首次摆位。

（2）放疗物理师配合医师确定处方剂量和合理的照射技术；认真进行剂量计算和治疗计划设计，对调强放疗技术要在验证通过的基础上才能予以患者的实际照射；做好放射治疗的质量保证和质量控制工作，与维修工程师一道严格按照检查频度要求校正医用电子直线加速器的机械、几何及电气参数，确保机器的正常运转。

（3）放疗技师要熟悉医用电子直线加速器的性能，熟练掌握其各项操作，特别是一些常用的设备连锁和治疗连锁。在对病人进行摆位照射治疗时，首先认真核对要治疗的病人与治疗单上是否一致，然后按照医嘱对各项治疗参数进行设置，设置完毕后要仔细检查和核对。核对医嘱、剂量等各项，遇到疑问时，即请主管医师说明或更正。在摆位过程中要有高度的责任心，集中精力，专心致志，严格按照规程操作机器，时刻监视机器的运转和病人的治疗情况，发现问题及时处理。

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Maintenance and Treatment Safety of Medical Linear Accelerator

WANG Jiea, ZHANG Yu-haia, WANG Kanga, ZHAO Jiana, LIU Ya-junb
a. Department of Radiotherapy; b. Medical Engineering Department, The 309thHospital of PLA, Beijing 100091, China

TL53

B

10.3969/j.issn.1674-1633.2012.06.007

1674-1633(2012)06-0020-03

2012-03-20

刘亚军，中国人民解放军第309医院医学工程科主任，副主任技师。

作者邮箱：ant2766@sina.com

Abstract:To ensure the safe and reliable use of linear accelerator, achieve the requirements about the radiation treatment for quality assurance and quality control, reduce the incidence of fault, improve the quality of medical accelerator control and treatment effect, this paper introduces the maintenance methods of medical linear accelerator and precautions of treatment safety.

Key words:medical linear accelerator; radiotherapy; quality assurance