医用电子直线加速器维修维护及质控分析

黄春堂

（山东省临沂市沂南县人民医院，山东 临沂 276300）

引言

医用电子直线加速器主要运用在放射治疗中是对肿瘤患者治疗时用到的放疗设备，患者的临床治疗效果一定程度上受该设备产生的射线的能量大小、绝对剂量准确度，设备的机械运动精度等质控数据的影响。在对患者治疗的过程中剂量的分布以及位置的准确性一定程度上也受到直线加速器精准性的情况，由此可见加强对医用电子直线加速器质控工作的重视，一定程度上会提升患者的治疗效果。本文将在此基础上阐述对医用电子直线加速器质控、维护的重要性，对设备存在的不足进行分析，并提出解决措施，有效提升电子直线加速器的利用价值。

一、医用电子直线加速器维修维护和质控的重要性

目前，医用电子直线加速器属于较为先进的医疗设备，在肿瘤治疗方面发挥重要作用。该设备具有射线档位较多，并且能量均较高，射线穿透力强，剂量率高，治疗时间短等优点，在治疗肿瘤患者上具有良好的作用[1]。目前临床中运用于肿瘤疾病治疗中的方法并不多，其中治疗有效率最高的方法之一就是放射性治疗。医疗电子直线加速器是经过不断的发展形成的，不仅具有X射线还有电子线，同时具有多种档位的高能量治疗机[2]。该设备属于较为先进的高科技，不仅在购买上花费的成本比较高结构复杂，而且操作繁琐复杂，在使用过程中不合理的操作或运行不稳定都可能会造成较大的问题，不仅会导致设备不能进行正常使用，还会对患者的治疗产生较大影响，甚至危及患者的生命。随着医疗技术的不断发展和进步，电子直线加速器的功能不断得到完善和增多，在肿瘤疾病的治疗中具有不可替代的地位，因此运用先进的科技对其进行定期维护以及质控数据检测，能确保该设备出现质量问题的概率降低，不但有效提升医用电子直线加速器的运行时间，而且能够避免医疗事件的发生[3]。现如今我国放射治疗的单位不断增加，各医疗机构对电子直线加速器的使用率也在不断提升，加强对电子直线加速的质控和维护，一定程度上就是为了确保放射治疗的有效性以及治疗过程中的安全性。

二、医用电子直线加速器所存在的不足以及故障处理措施

在实际使用医用电子直线加速器的过程中，电子直线加速器发生不同的故障受到不同因素的影响，所以就需要采用相应的解决办法来进行改善[4]。为了取得更好维护效果，就必须明确发生的故障的原因，并采用正确的维修和保养方法。

1.运控系统问题及处理措施

医用电子直线加速器的运控系统在使用的过程中极易出现故障，特别是在传输和控制方面。在使用医用电子直线加速器的过程中，运控系统的使用系数较高，因此导致了这一部分故障率也比较高，但其中最常见的故障问题就是控制线的问题[5]。

运控操作系统存在的问题中包含了电机或电源的不稳定，即使下达了相应的指令也不能使设备稳定运行，导致设备出现问题[6]。针对该部分发生的问题主要是在下达命令之后，设备还是不能依照正常轨迹运行，或者是在下达了相关指令之后设备并不能及时作出正确的反应，还有可能因为故障等问题实施自行运动[7]。一般情况下，在控制线发生故障后必须迅速找出相应的原因，并对诱发该项故障的原因进行分析，触发故障发生的因素是什么，以便主动进行纠正，便于日后的设备维护和故障监测。

医用电子直线加速器还配备了气动驱动部件。这种设备的运行过程中（特别是外部空气压缩机），其控制电路和气动线路与其他线束可能会纠缠在一起或相互接触，从而造成机械故障发生。

目前，加速器系统还配备了一些连锁机制，在某个环节出现异常时立即启动关闭，以防止出现严重问题[8]。在这种情况下，检修人员需要按照设备图纸和检修手册的顺序检查节点，按照低级和高级的顺序识别和处理故障。

2.多叶准直器故障以及处理措施

医用电子直线加速器形成不规则野的关键部件是多叶准直器（MLC），MLC的构成单元是单个叶片，它一般由钨或钨合金制成的。不同厂家生产的MLC采用不同的叶片控制方式，以使叶片达到准确的位置。现多由瓦里安电机点位编码器系统以及医科达光学系统组成，二者都用到光源。叶片位置的自动校对是保证叶片精确到位的重要措施，系统将来线性电位器的电压信号，或来自CCD照相机的像素信号等与叶片的位置进行一对一校对。因此光通道出现断路、光线弱等故障，最终会对系统接收到的信号产生影响，导致多叶准直器的具体位置不能够被及时确定，因此设备就会因为故障停止运转。处理多叶片准直器出现的问题先从软件入手。使用修复软件进入修复模式，对系统进行中遇到的问题进行分析，以确定问题的确切位置，运用不断减少以及增加的方式对系统需要运用的数据进行不断的调试，直到所有参数都恢复了正常。如果灯道有缺陷，维修人员应定期检查灯泡，以便一旦发现故障能及时更换。此外维修人员在对光路缺陷进行维修的过程中还需要观察灯道是否留有灰尘，若发现了灰尘可以用蒸馏水清洗然后烘干再复原，就可以修复了，用水清洗时也要保护表面，避免用硬物擦拭[9]。

另外MLC整体运行的高动态性质也增加了自身故障的风险，比如MLC驱动电机、叶片与驱动电机连接的丝杆、NUT以及其他常规的消耗品，都会存在较高的故障风险。瓦里安电位器系统以及医科达光学系统的日常维护中，要时常对NUT以及丝杆电机进行质控和维护。这主要是因为目前相关医疗设备使用多叶光栅叶片越来越多，同时叶片的间隙比较小，因此很容易聚集灰尘。针对以上现象就需要加强对叶片间隙的清洁，但是在实施清洁过程中需要考虑到叶片涂层材质的特殊性，所以要运用到专用的清洁产品或是无水酒精实施清洁。

3.束流系统故障以及处理措施

束流系统是医用电子直线加速器中重要的部分，同时也是最骨干的系统，该系统的主要作用就是产生和调整辐射束。当该系统在正常的运行过程中接收到指令，就会对辐射束能否满足要求进行明确[10]。在束流系统进行运作的过程中时常出现问题，例如，加速管属于束流系统运行中不可或缺的一部分，加速管长期在高负荷下使用，因此容易出现老化。在日常维护中考虑加速器管的老化是很重要的，特别是在高能量模型中，因为有些加速管有正常的使用寿命，所以在维修维护期间需要加强对加速管情况的关注。如果产品因磨损或老化而需要更换，或发现加速管内或周围有污染，请联系制造商的技术代表进行专业更换工作。

另外灯丝、磁控管以及偏转器也容易出现问题[11]。就比如说发生了打火现象，常常都是因为高压线自身传输问题导致的，应仔细检查，如果没有触发，应检查触发线及高压部分，如果发生了频繁的系统故障问题，就需要检查相应的线路。高压部件，如瓦里安设备中的高压电路，也很容易受到损害，需要采取适当的措施对其进行干预。值得注意的是与偏转系统、真空故障、波导系统（暂定为六氟化硫泄漏）和门路有关的缺陷同样需要进行全面关注[12]。

4.恒温水循环故障以及处理措施

恒温水循环系统是医用电子直线加速器正常工作的保障，该系统出现异常会严重影响电路的正常运行，设备就会因为水循环问题出现运行故障[13]。冷却器不稳定也是导致整个水循环系统温度不稳定的重要因素。同时，水路的老化、故障或堵塞同样会导致循环水的恶化、泄漏、断路甚至对部件产生腐蚀[14]。很多恒温水循环系统都会受到控制电路问题的影响，因此在维修维护的过程中，还需要及时检查水泵，之后在对控制分流的温控电路以及电磁阀进行密切的检查，及时了解各环节存在的相应问题是否处于正常工作状态。立即采取行动，如果出现上述问题，首先要检查循环水是否符合使用条件，然后检查水压表的状况，这可能表明存在机械故障[15]。

三、医用电子直线加速器的质量控制方法

1.优化摆位精度

在使用医用电子直线加速器时，不正确的放疗摆位会对治疗结果造成影响以至于达不到理想的治疗效果[16]。为确保肿瘤患者治疗方案的有效性，需提升摆位的准确度，恶性肿瘤患者需要用OBI系统来确定肿瘤的确切位置，治疗前应进行CBCT扫描。将扫描得到的横断面、冠状面、矢状面和定位CT图像进行匹配，确定摆位误差在被允许的范围内。

2.射线能量检测

2.1 X射线质的确定

医用直线加速器产生的X射线是高能射线，对高能X射线的确定，通常的做法是用辐射质指数来表示。其测量方法一般有两种，一是射野开成10cm ×10cm，保持靶到探测器的距离（SCD）100cm不变，分别测量水模体中20cm处与10cm处的组织模体比TPR，然后计算出TPR20/TPR10的比值；二是射野开成10cm ×10cm，保持靶到模体表面的距离（SSD）100cm不变，分别测量水模体中20cm和10cm处的百分深度剂量PDD或吸收剂量D，然后计算出PDD20/PDD10或D20/D10的比值。

2.2 高能电子束射线质的确定

高能电子束在模体表面的平均能量E0，是表示电子束穿射介质的能力和确定模体中不同深度处电子束平均能量的一个重要参数。确定E0的方法是通过测量高能电子束在水中的百分深度剂量曲线，找出它的半峰值剂量深度R50，根据关系式E0=2.33×R50即可算出电子束的平均能量E0。R50的测量方法是：SSD=100CM，射野15cm*15cm，探测器有效测量点沿电子线轴移动，测量吸收剂量为最大剂量率的50%的深度即为剂量半值水深R50。

3.维护设备和安全

加强医用电子直线加速器的维护保养，就是为了减少故障频率，提升设备使用率，确保设备符合临床治疗要求，提高肿瘤治疗效果。医院需要制定这方面的质量管理制度，以确保医用电子直线加速器设备的质量符合标准。

结语

综上所述，由于医用电子直线加速器是对癌症患者非常有用的设备，因此确保设备本身的质量非常重要。医用电子直线加速器的问题会直接影响到患者疾病治疗的效果。由于医用电子直线加速器的结构比较复杂，因此不容易找到产生故障的原因，这就对日常的维护增加了难度。本文主要分析直线加速器使用过程中常见的问题，并提出了一系列的解决措施。但最重要的还是要确保医疗器械的维修和保养，并在维修维护的过程中积累更多的经验，以便迅速解决问题，更有效的使用设备。