Synergy直线加速器束流系统故障维修

戴堂知，郑旭海

Synergy直线加速器束流系统故障维修

戴堂知，郑旭海

（绵阳市中心医院肿瘤科，四川 绵阳 621000）

为了探讨Synergy直线加速器束流的调试、维修及保养方法，分析了Synergy直线加速器束流系统的原理，总结了常见的故障维修经验，结果显示，导致直线加速器束流故障的原因有靶窗微漏、靶物理位置不到位、偏转参数设置不当等。深入了解加速器束流系统的原理有助于维护人员快速锁定故障，提高维修效率，每周监测束流的对称性和平坦度、剂量率及射线质参数，对保证束流的物理特性达标和临床治疗的精准、安全有重要的意义。

医用直线加速器；飞行管；偏转系统；束流调整

放射治疗是目前肿瘤治疗的三大主力手段之一，直线加速器是目前主流的放射治疗设备，束流系统是其核心系统，它承担射线的产生、射线束流质量控制，如果该系统出现故障，会影响射线的物理参数，严重时会触发连锁导致停机。本文通过对Synergy直线加速器束流系统的常见故障的维修总结，探讨了直线加速器束流系统的维保方法，为该类设备的故障维修及保养提供参考。

1 Synergy直线加速器束流系统原理图

Synergy直线加速器电子束流在行波加速管内通过微波加速至滑雪式偏转系统，偏转系统由飞行管和三级偏转线圈构成，利用偏转系统改变电子束流的方向，如图1所示，当加速器控制电脑通过程序设定选择X或电子线，首先通过控制电路驱动图2中C的靶驱动机构让靶到达指定的位置，然后改变偏转线圈的偏转电流，让电子束流打到对应的靶中心，即图2中的A（电子线铍窗）和B（X线钨靶）。以X为例，电子流轰击钨靶后产生高能X线，首先经过初级准直器对X束流进行准直，然后均整器对束流进行均整，穿过电离室，经过X方向的多叶准直器及Y方向的次级准直器形成符合临床治疗物理要求的射束。

2 故障实例

2.1 故障一

2.1.1 故障现象

加速器X线治疗模式控制台电脑报“target check”故障，靶未到达指定位置，反复在X线和电子线模式切换，均不能消除。

2.1.2 故障分析

故障代码“target check”指示的是X射线靶位置不正确，靶的位置检测通过图2中靶驱动机构上的两个限位开关指示靶的两个位置：X射线和电子线位置，并通过检测点位器将位置参数传递各主控电脑，电脑综合这三个参数值发出靶位置信号。这三个参数都有可能导致电脑发出靶位置不正确的信号，具体原因为：①X线位置检测开关未接通；②靶到达指定位置，但靶位置检测电位器检测值超出设置的容差范围；③靶位置停留在X射线和电子线两个靶位的中间，两个位置检测开关均检测不到靶的位置，靶位置检测点位器的参数超过容差范围。

2.1.3 故障检修

检查target check参数Item 262的值，发现其在切换时只有很小的变化，在机房内听不到飞行管驱动的“咚”的声音，拆卸机头，发现图2中的靶驱动拨叉关节脱焊松动，无法驱动飞行管前后移动换靶，只能驱动飞行管微动，不难理解为什么Item 262的值变化很小，更换新的靶驱动拨叉，调整限位开关的位置，设置Item 262的容差，用平板矩阵调整检测平坦度和对称性，达到临床物理要求即可。靶驱动拨叉关节脱焊松动如图2所示。

图2 靶驱动拨叉关节脱焊松动

2.2 故障二

2.2.1 故障现象

晨检仪检测加速器报错，报对称性超标，用IBA平板电离室矩阵Mtrixx检测射野物理特性，GT方向的对称性参数104.5，物理性能不达标，显然晨检仪检测结果是正确的，并不是误报，按往常经验调节2R、2T平坦度和对称性达标后，但机器最大剂量率下降至最大值的80%左右，调整到最大剂量率时平坦度和对称性又不达标，后请厂方维保工程师反复多次调整均未果。

2.2.2 故障分析

加速器电子束流经微波加速后到达偏转系统，偏转系统由三级偏转线圈构成，采用滑雪式偏转的原理将束流改变方向垂直打靶，射束物理性能是否达标取决于以下几个方面：①靶的物理位置是否在机器等中心位置；②束流方向是否打在靶中心并垂直打靶；③均整器位置是否到位；④X方向备份光阑是否对称；⑤Y方向次级准直器是否对称。

2.2.3 故障检修

首先排除多叶准直器、X方向备份光阑、Y方向次级准直器的问题，咨询医科达资深工程师认为是靶的物理位置有改变，拆卸机头发现X射线的靶位置正常，排除靶的物理位置问题。在Mtrixx的监控下反复调整2R、2T参数，仍不能解决，进而怀疑是均整器的位置有问题，旋转治疗头发现均整器的物理位置没有问题，那问题出在哪里呢？移开均整器旁路连锁直接出束，调低Mtrixx的采样频率，发现Mtrixx剂量图有偏移很明显，如图3所示。由此可判断是由于偏转系统参数设置不当导致电子束流打靶的位置有偏差而引起。

图3 Mtrixx剂量图偏移

Item 332 1R Ctrl、Item 331 1T Ctrl这两项参数是调整电子束流打靶的位置，调整Item 332 1R Ctrl、Item 331 1T Ctrl的值将射束中心调整到射野物理中心即机头的旋转中心，Item 164 2R Ctrl、Item 165 2T Ctrl这两个参数根据电离反馈的值调整电子束流打靶的姿态，将均整器归位，调整Item 164 2R Ctrl、Item 165 2T Ctrl 这两个参数，调整电子束流打靶的姿态直到平坦度和对称性均达标，剂量率接近最大值。一般情况下1R Ctrl和1T Ctrl参数由厂家安装工程师调试好后用户不需调整，Balance和HupBal也不要修改，在用三维水箱调试时参考2R 2T Err做微调，用户只需调整2R Ctrl和2T Ctrl即可，出现该问题可能是主控电脑更换硬盘后恢复机器数据有误所致。

2.3 故障三

2.3.1 故障现象

靶端真空不好，Item 228值接近6水平，维保单位怀疑靶端钛泵性能下降（已使用6年），更换新的钛泵刚开始靶端真空略有上升也仅到6.1左右，使用两周后Item 228值又开始缓慢下降，最低近5.9水平。

2.3.2 故障分析

靶是产生射线的重要部件，X射线靶和电子线铍窗位于飞行管的前端，如图2的A、B位置，B位置的X射线靶较为结实，外表覆盖铜质材料，穿孔漏气的可能性较小，按过往使用经验来看X线靶出现漏气的概率极低，而A位置的铍窗为了保证电子束流的正常导出，其原子序数很小，质地很轻，厚度很薄，出现漏气的概率较高。还有一种可能是靶正常，而是钛泵老化或工作不正常导致抽气效率低所致。

2.3.3 故障维修

首先检查靶端钛泵的工作状态正常，且是新换的，应该可以排除钛泵的原因。拆卸机头，观察飞行管靶端，Ｘ线靶无异样，但发现电子线铍窗发黑，用无水酒精清洁铍窗时，发现靶端真空瞬间上升到6.25左右，但几分钟后又恢复原状，显然刚开始酒精起到密封的作用，挥发后密封效果消失，进而可判定铍窗微漏，按照厂方往常的处理办法在铍窗上涂抹薄层绝缘硅脂，处理后大约工作一周后故障重现，拆卸机头发现绝缘硅脂，因为靶端发热已干枯起不到任何密封作用，更换飞行管恢复正常。

3 总结

Synergy直线加速器束流系统结构较为复杂且是核心机构，涉及物理、电磁偏转、剂量监控、机械运动等多方面知识点，维修时需物理师和工程师联合作业，故障处理起来较为麻烦，首先要拆卸机头及防护铅块，其次要监测物理参数反复调试，工作量大，但只要平时多研究其工作原理，熟悉其在正常工作时的特征参数，积累这方面的经验，维修时胆大心细，思路清晰正确，此类故障就能迎刃而解。

R197.39

A

10.15913/j.cnki.kjycx.2019.19.059

2095－6835（2019）19－0140－02

〔编辑：王霞〕