葛振興++李振法

摘 要：醫(yī)用直線加速器是生物學(xué)上的一種用來對(duì)腫瘤進(jìn)行發(fā)射治療的粒子加速裝置，帶電粒子加速器是用人工的方法借助各種不同形態(tài)的電場(chǎng)，將各種不同種類的帶電粒子加速到更高能量的裝置。醫(yī)用直線加速器是現(xiàn)代醫(yī)學(xué)最長(zhǎng)用的放射治療設(shè)備，在腫瘤放射治療中起主導(dǎo)作用，已迅速普及到各大中型醫(yī)院。掌握直線加速器的基本原理與維護(hù)知識(shí)對(duì)于技術(shù)人員使用和維修具有重要意義。該文主要介紹醫(yī)用直線加速器的基本原理與維護(hù)。

關(guān)鍵詞：直線加速器 結(jié)構(gòu) 原理 維護(hù)

中圖分類號(hào)：R197 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1672-3791（2014）10（b）-0051-01

1 醫(yī)用直線加速器主要結(jié)構(gòu)

醫(yī)用直線加速器按微波傳輸?shù)奶攸c(diǎn)分為行波和駐波兩類，其基本結(jié)構(gòu)和系統(tǒng)，它包括電子槍、微波功率源（磁控管或者速調(diào)管）、波導(dǎo)管（隔離器、RF（射頻微波源）、監(jiān)測(cè)器、移相器、RF吸收器、RF窗等）、DC直流電源（射頻發(fā)生器、脈沖調(diào)制器、電子發(fā)射延時(shí)電路等）、真空系統(tǒng)（鈦泵）、伺服系統(tǒng)（聚焦線圈、對(duì)中線圈）、偏轉(zhuǎn)系統(tǒng)（偏轉(zhuǎn)管、偏轉(zhuǎn)磁鐵）、劑量監(jiān)測(cè)系統(tǒng)、治療床等。

2 醫(yī)用直線加速器的基本原理

醫(yī)用直線加速器是由三根用絕緣材料制成的高柱和加速管組成。加速管利用真空泵保持真空。外表流線形不僅僅是為了美觀，而且是為了防止從任何棱角或突出部分形成意外放電。在加速管中有金屬圈，使它們同高壓發(fā)生器由一系列金屬圈的負(fù)壓從底部到頂端逐漸升高。帶正電的質(zhì)子由于受到帶負(fù)電的金屬圈的吸引而順管而下，由于下面的金屬圈的負(fù)電壓不斷增大，質(zhì)子的速度也不斷增大。在加速管的地端的地板下面，有一個(gè)裝有接受器的小室，質(zhì)子能夠在這里碰撞，轟擊能引起原子核的蛻變，用以治療腫瘤病變。

3 醫(yī)用直線加速器的維護(hù)

加速器是具有高電壓大電流真空器件（加速管、磁控管、閘流管）以及相應(yīng)的大功率微波傳輸器件，復(fù)雜的控制保護(hù)電路的大型放療的設(shè)備。故障的幾率相對(duì)較高，為減少故障率，提高機(jī)器的使用效能，掌握機(jī)器的日常維護(hù)非常重要，根據(jù)工作原理及日常維護(hù)經(jīng)驗(yàn)總結(jié)以下幾點(diǎn)。

（1）機(jī)房要保持清潔干燥防，并做好輻射。

醫(yī)用直線加速器是一種結(jié)構(gòu)精細(xì)，自動(dòng)化程度高，技術(shù)復(fù)雜，由多項(xiàng)技術(shù)組合的高精放療設(shè)備，具有輻射的特征。因此機(jī)房既要滿足臨床治療需要，又要確保機(jī)器長(zhǎng)期穩(wěn)定良好運(yùn)行以及從事放療人員和公眾人員的輻射安全。如果機(jī)房灰塵過多，比較潮濕，容易引起高壓打火。因此機(jī)房?jī)?nèi)要配有相當(dāng)功率的空調(diào)、除濕機(jī)，并確?？照{(diào)、除濕機(jī)正常運(yùn)行。我院直線加速器機(jī)房是原廢棄鈷60機(jī)房改造而成，完全符合《電離輻射防護(hù)與輻射源安全基本標(biāo)準(zhǔn)》（CB18871—— 2002）的要求，治療室采用屏蔽防護(hù)的方法。

（2）定期更換冷水機(jī)內(nèi)的冷卻水。

醫(yī)用加速器普遍采用水冷系統(tǒng)對(duì)發(fā)熱嚴(yán)重的磁控管、靶窗進(jìn)行冷卻，使其溫度保持在一定范圍之內(nèi)直線加速器才能正常工作。每半年更換一次水冷系統(tǒng)的蒸餾水，清洗或更換過濾器。水路不通暢，水壓過低，可導(dǎo)致加速器輸出劑量減少，影響磁控管，加速管（靶）的壽命。

（3）使用無水氟利昂（F12）。

如果使用普通冰箱的氟利昂，將降低波導(dǎo)的絕緣性能，會(huì)導(dǎo)致波導(dǎo)管內(nèi)頻繁打火，加速管，波動(dòng)管和磁控管都可能因打火而損壞。

（4）定期記錄機(jī)器的電氣參數(shù)。

一些電氣參數(shù)的記錄，有助于提供機(jī)器性能檢測(cè)，及時(shí)發(fā)現(xiàn)隱患。主要的參數(shù)有：鈦泵電流、加速管電流、加速管燈絲電流、加速管燈絲電壓、磁控管燈絲電流、磁控管燈絲電壓、磁控管電流。這些參數(shù)可做維修參考用。

（5）開關(guān)機(jī)應(yīng)注意的事項(xiàng)。

醫(yī)用直線加速器開機(jī)預(yù)熱過程中，要先到治療室內(nèi)巡查機(jī)房?jī)?nèi)的溫度、濕度加、熱器的水溫、水壓、氣壓是否達(dá)到正常運(yùn)行要求。如有異常必須通知工程師處理，不得強(qiáng)行加高壓出束，以免損壞加速器。加速器開機(jī)通電，通過計(jì)算機(jī)自檢完成后，將被“待機(jī)/運(yùn)行”開關(guān)打到“待機(jī)”位置，讓機(jī)器待機(jī)預(yù)熱10 min。開機(jī)預(yù)熱有利于保護(hù)磁控管燈絲，增加機(jī)器的穩(wěn)定性。機(jī)器在待機(jī)預(yù)熱10 min后，可將運(yùn)行預(yù)熱改為10 min，減少磁控管的損耗。預(yù)熱完成后，讓加速器從重復(fù)頻率最低處（150、180、200、220）出束，讓磁控管逐步進(jìn)入工作狀態(tài)，同時(shí)觀察機(jī)器運(yùn)行狀態(tài)。加速器停止治療后，在關(guān)機(jī)前應(yīng)退回住選擇模式，把開關(guān)打到“待機(jī)”位置待機(jī)10 min后關(guān)機(jī)。目的是為記保護(hù)磁控管燈絲，并且保護(hù)加速管的電子槍和燈絲。

（6）劑量的校準(zhǔn)。

醫(yī)用直線加速器劑量校準(zhǔn)是其質(zhì)量控制極為重要的內(nèi)容，直線加速器除按標(biāo)準(zhǔn)劑量外，每次校準(zhǔn)前應(yīng)該校準(zhǔn)積分板的放大器的零點(diǎn)。新的校準(zhǔn)方法要注意：校準(zhǔn)光子吸收劑量時(shí)，不用考慮有效測(cè)量點(diǎn)，即以電離室中心為測(cè)量點(diǎn)；電子輻射質(zhì)小于或等于0.7時(shí)，校準(zhǔn)深度即電離室中心深度為水下0.5 cm或1 cm；電子束能量小于5 MeV時(shí)，必須用平行板電離室測(cè)量，大于10 MeV電子束，可用圓柱形電離室測(cè)量；電子束的輻射質(zhì)用電子束劑量在模體中減至最大測(cè)量的50%時(shí)深度表示。

（7）更換真空管應(yīng)注意的問題。

更換閘流管：在關(guān)機(jī)一段時(shí)間以后，等管冷卻，插拔管要托住其底部，防止玻璃破裂，要觀察冷卻風(fēng)扇是否工作正常。

更換磁控管：輸出波導(dǎo)的新舊型號(hào)尺寸；安裝螺絲的質(zhì)量；不能用鋼鐵工具碰磁鋼；墊圈的質(zhì)量和大小。

更換加速管：拆管前應(yīng)記下四周三個(gè)調(diào)節(jié)對(duì)稱性螺絲的位置及相應(yīng)的調(diào)節(jié)量。確保在裝入后對(duì)稱不會(huì)偏差太大，便于調(diào)節(jié)，不要亂動(dòng)冷卻管，以防漏水，注意把鈦泵的磁剛裝上，若鈦泵不能正常工作，加速管將因真空不良損壞。

參考文獻(xiàn)

[1] 張漢朝.低能加速器的應(yīng)用[M].北京.機(jī)械工業(yè)出版社，1985.

[2] 程敬海.放射醫(yī)療設(shè)備[D].上海理工大學(xué)醫(yī)療機(jī)械學(xué)院，2009.

[3] 王書鴻，羅紫華，羅應(yīng)雄.質(zhì)子直線加速器原理[M].北京：原子能出版社，1986：20-71.endprint