GE MINItrace回旋加速器射频系统故障与排除

2013-01-27

中国医疗设备 2013年8期

关键词：束流系统故障水冷

上海交通大学附属第一人民医院核医学科，上海 201620

郭李磊，赵晋华

上海交通大学附属第一人民医院核医学科，上海 201620

本文主要介绍GE MINItrace回旋加速器由于水冷系统故障引起射频系统频繁报错的案例。

回旋加速器；射频系统；水冷系统；医疗设备维修

1 故障现象

GE公司MINItrace回旋加速器在生产正电子核素过程中，轰靶束流突然断掉，回旋加速器的控制系统（Master）监测窗口（event log）报出“Fault in Rf system,can not set standby mode（射频系统故障，不能设置准备模式）”。关闭磁场，退出系统，再重新进入系统，加磁场，设置束流，运行生产，回旋加速器引出轰靶束流，正常运行。但运行一段时间后，轰靶束流又突然断掉，控制系统监测窗口还是报相同信息。再继续运行回旋加速器，在射频系统没有完全加到设定的35 kV电压时，或者在轰上束流一段时间内，就报同样信息。因为射频系统不断报错，造成回旋加速器每次运行时间很短，严重影响机器运行，导致当日18F-FDG药物产量极低，为PEC/CT检查带来极大的不便。

2 故障分析及解决

由上述错误信息分析，考虑故障可能出自射频系统。但射频系统本身分为多个子系统，每次Master监测窗口都报同样信息，但它根本不能确定具体是射频系统哪个子系统出现故障[1]。

为查找故障具体原因，从厂家工程师使用的维护系统MSS入手。在每次系统报错时，打开MSS系统里的RF射频菜单，查看RF System Menu界面错误提示。但每次系统报错时，所对应的RF System Menu界面错误提示有时显示“Anode power supply（阳极电源供给）”故障，有时显示“Screen power supply（屏电源供给）”故障，有时显示“Heater power supply（加热电源供给）”故障等，每次故障显示都不一样，没有规律。

从RF System Menu界面错误提示每次都不同，可推断故障并非为射频系统中某子系统的问题，可能是射频系统的信号控制线路，或者关联到整个射频系统的某个电子元器件出现故障。从两方面入手[2-3]：① 每次运行回旋加速器时，查看SCU机柜内的各项参数；② 考虑可能是控制集成线路板出现故障。对可能存在的问题逐一排除，在每次回旋加速器运行时，SCU机柜各项参数都在正常范围内，可排除SCU柜故障。取出SCU机柜内的管子控制器和PCB接口板进行测试，检测结果正常，排除集成线路板故障。

排除射频系统自身故障，从与射频系统关联最紧密的系统入手，重新寻找解决故障切入点。首先考虑水冷系统，因水冷系统正常运行是回旋加速器正常运行的一个重要保障，回旋加速器的大部分系统（离子源、射频、磁场、靶、真空泵等）在运行时所产生的热量都是依赖水冷系统的水循环降温[4]。

对二级水冷系统进行全面检查，检查水冷支持柜时，发现二级水冷RFPG、RF1和RF2子系统的水流量观察窗内的磁悬浮子上下晃动，未稳定在所调试好的位置。其中RF1和RF2的磁悬浮子最低额定位置是10 L/min，这两个窗口内的磁悬浮子上下晃动时，有时会低于额定值。回旋加速器在设计时，如水冷流速达不到额定值，与其相关联的联锁装置、保护开关装置等会关闭[5]。为验证是否因水冷系统原因而导致射频系统频繁报错，略调低RF1和RF2水流量感应位置，运行回旋加速器，机器在设定时间内，运行状态正常，未出现报错。可确定射频系统频繁报错是因二级水冷系统故障导致。

仔细检查二级水冷RFPG、RF1和RF2观察窗内的磁悬浮子，发现磁悬浮子表面有水垢，造成表面比较光滑，在水冷系统运行时，磁悬浮子上下晃动，不能稳定在额定位置。取出磁悬浮子，用棉纱布搽拭干净，安装后运行二级水冷，磁悬浮子稍微有少许上下晃动，上下晃动范围很小。为了保证机器良好运行，更换二级水冷RFPG、RF1和RF2子系统观察窗口内的磁悬浮子，安装后运行水冷系统，磁悬浮子稳定在额定位置，回旋加速器运行正常，未出现“Fault in Rf system,can not set standby mode”报错，故障解决。

3 小结

（1）医用回旋加速器是一种系统繁多、结构复杂的大型医疗设备，包括很多子系统，其各个系统既相对独立，又相互关联[6]。作为回旋加速器负责人，要对机器各个系统了解、熟悉。在机器需要维修时，既要通观全局，还要细致入微，一般先从报错信息入手，但不能只着眼于报错信息所提示的子系统，还要全面考虑与报错系统所关联的其他系统。

（2）对于大型、精密、复杂的医疗设备，在平时使用过程中，不光要熟悉机器的结构、维修原理等，而且要做好平时维护保养工作，以本文为例，如果在平时做维护保养过程时，能够早期发现二级水冷RFPG、RF1和RF2子系统的水流量观察窗内的磁悬浮子上下晃动问题，则可尽早解决，避免在机器运行生产正电子药物时出现故障，而给PEC/CT检查带来不便。

（3）回旋加速器属于精密仪器，机器本身对环境要求较高，如室内温度要求为18～22 ℃、室内湿度为30%～50%、二级水冷温度为（20±2 ）℃等，二级水冷内的循环水电导率＜50μS。

[1] 朱虹,方可元．医用回旋加速器结构性能分析与技术进展[J]．中国医疗器械信息,2011,17(4):20-26．

[2] 郭正奎,张虎军,孙伟张．医用回旋加速器的基本原理与结构[J]．中国医学装备,2006,3(11):57-60．

[3] 陈泽龙,陈自谦,倪萍．医用回旋加速器质量控制与安全策略探讨[J]．中国医疗设备,2011,26(2):15-17．

[4] 陈敏,朱雅轩,张卫东．医用回旋加速器外围冷水机组的安装与研究[J]．中国医学装备,2004,1(1):53．

[5] 袁军,朱本杰．PET中回旋加速器冷却水恒温控制系统的研制[J]．中国医疗器械杂志,2004,(5):370-372．

[6] 郭李磊,赵晋华,乔文礼,等．回旋加速器日连续两次生产18F-离子时产量差异分析[J]．医疗卫生装备,2011,(8):94-95．

Troubleshooting of RF system of GE MINItrace Cyclotron

GUO Li-lei, ZHAO Jin-hua
Department of Nuclear Medicine, Shanghai First People’s Hospital, Shanghai 201620, China

R197.39

10.3969/j.issn.1674-1633.2013.08.059

1674-1633(2013)08-0143-01