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        PETtrace醫(yī)用回旋加速器束流準(zhǔn)直器故障檢修

        2015-12-27 03:08:50陳澤龍柯曉輝陳自謙
        醫(yī)療衛(wèi)生裝備 2015年9期
        關(guān)鍵詞:束流核素加速器

        陳澤龍,柯曉輝,陳自謙

        PETtrace醫(yī)用回旋加速器束流準(zhǔn)直器故障檢修

        陳澤龍,柯曉輝,陳自謙

        0 引言

        PETtrace回旋加速器束流準(zhǔn)直器所用材料為金屬鉭,分上下2片,通過絕緣陶瓷片固定在金屬真空腔壁上,真空腔壁接地。準(zhǔn)直器開口長×寬為10 mm× 10 mm,如圖1所示,其作用主用有2個方面:(1)限定束流截面大小,刮去束流散射拖尾;(2)由于準(zhǔn)直器對地絕緣,束流分析器檢測上下2片準(zhǔn)直器上電流大小并據(jù)此調(diào)整束流位置,以使2片準(zhǔn)直器束流一致[1]。

        圖1 PETtrace回旋加速器束流準(zhǔn)直器示意圖

        1 故障現(xiàn)象

        回旋加速器18F靶按需要的18F核素的量設(shè)定轟擊電流和轟擊時間進(jìn)行生產(chǎn),所生產(chǎn)的核素傳送到化學(xué)合成器以后探頭顯示核素的量少于預(yù)定的核素產(chǎn)量,且在近3個月的時間里差值越來越大,從最初減少幾十毫居到后來500 mCi左右,明顯影響了18FFDG的產(chǎn)量。

        2 故障分析與解決

        經(jīng)分析,核素產(chǎn)量減少的原因可能有以下幾個方面:

        (1)傳送管道堵塞,18F靶生產(chǎn)的核素沒有完全傳送到合成器。檢測發(fā)現(xiàn)16O-H2O靶水從靶室傳送到化學(xué)合成器的時間為28 s,接收到的靶水為1.45 g,與平時正常情況下檢測到的數(shù)據(jù)一致,可排除由于管道堵塞引起的核素產(chǎn)量減少的可能[2]。

        (2)LTF(liquid target filler)注射器抽取的靶水量偏少,以致注入靶室的水量不足[3]。PETtrace回旋加速器有2套注射器裝置分別抽取18O-H2O和16OH2O,從(1)中可知抽取16O-H2O的注射器正常,將裝有16O-H2O的瓶子和裝有18O-H2O的瓶子放置的位置對調(diào),抽取16O-H2O傳送到化學(xué)合成器,經(jīng)檢測接收到的水量也是1.45 g,可排除注射器抽取液體量不準(zhǔn)的可能。

        (3)從(1)、(2)2種檢測分析也可排除靶水在傳送過程中滲漏的可能。

        (4)PETtrace回旋加速器18F靶使用時間較長也可能出現(xiàn)核素產(chǎn)量下降的現(xiàn)象。記錄顯示該18F靶使用已有2個月,按照我院PET/CT中心患者檢查數(shù)量一般3個月更換一次靶膜。由于未找到核素產(chǎn)量下降的原因,更換了靶膜、清洗了靶體,但是核素產(chǎn)量仍然不見提高。

        (5)我院PET/CT中心使用的18O-H2O是江蘇華益Isotope公司生產(chǎn)的豐度為98%的富氧水,我們將最近核素產(chǎn)量下降的情況反饋給廠家,廠家調(diào)查最近幾批富氧水在其他醫(yī)院使用均正常,沒有出現(xiàn)核素產(chǎn)量下降的現(xiàn)象,從而排除氧水質(zhì)量不合格的可能[4-5]。

        在尋找故障原因過程中,我們觀察到18F靶準(zhǔn)直器上電流有所升高,理想狀態(tài)下,假設(shè)靶上束流為32 μA,則準(zhǔn)直器上電流在1.0 μA左右,偏差不會超過0.5 μA,而實(shí)際我們觀察到準(zhǔn)直器上電流高達(dá)4.0μA,而且離子源電弧(Arc)電流達(dá)到190 mA,Arc電壓下降到710 V,記錄顯示離子源陰極操作時間為54 Ah。當(dāng)時考慮是否因離子源陽極使用時間較長導(dǎo)致束流發(fā)散、準(zhǔn)直器上電流增大而使束流效能降低。更換離子源陽極和陰極,但核素產(chǎn)量依舊不見提高,準(zhǔn)直器上電流有所減小,但是最高值也達(dá)到2.1 μA。

        PETtrace回旋加速器工作站操作系統(tǒng)里有個logfiles(日志)文件夾,里面的后綴名為.log的文件記錄了加速器每一次生產(chǎn)的各種參數(shù)。觀察近期的日志文件發(fā)現(xiàn),每一次核素生產(chǎn)18F靶上電流與2片準(zhǔn)直器上電流之和均小于foil(萃取膜)上電流之和,且差值在3~7.2 μA之間,而正常情況差值應(yīng)小于1 μA,電流損失較大。

        打開回旋加速器真空腔,分別測量靶體和2片準(zhǔn)直器的接地電阻,發(fā)現(xiàn)其中一片準(zhǔn)直器接地電阻偏小,為22 kΩ,另一片正常,為29 kΩ。我院PET-trace回旋加速器配有15O靶,但一直沒有使用,于是將15O靶位上的準(zhǔn)直器和陶瓷片與接地電阻為22 kΩ的準(zhǔn)直器和陶瓷片對調(diào),對調(diào)后檢測接地電阻恢復(fù)至29 kΩ。當(dāng)天設(shè)定轟擊參數(shù)為20 μA、5 min,轟擊16O-H2O經(jīng)活度計測得靶水活度為186 mCi,產(chǎn)量正常。次日設(shè)定轟擊參數(shù)為33 μA、53 min,轟擊18O-H2O預(yù)定生產(chǎn)18F離子2 000 mCi,合成器上探頭顯示2 022 mCi,產(chǎn)量恢復(fù)正常。

        3 小結(jié)

        此次故障是因?yàn)榛匦铀倨?8F靶位上2片準(zhǔn)直器其中一片絕緣不好接地電阻變小,導(dǎo)致系統(tǒng)探測到的該準(zhǔn)直器上的電流比實(shí)際值小,而回旋加速器束流分析器會檢測2片準(zhǔn)直器上電流大小并據(jù)此調(diào)整束流位置,以使2片準(zhǔn)直器電流一致,于是束流就會往接地電阻小的準(zhǔn)直器方向偏,導(dǎo)致束流不能準(zhǔn)確進(jìn)入靶室,核反應(yīng)不充分,最終導(dǎo)致核素產(chǎn)量下降。準(zhǔn)直器接地電阻變小是因?yàn)榻饘巽g被束流長期轟擊蒸發(fā),蒸汽凝固在陶瓷片上所致。我們將更換下來的接地電阻為22 kΩ的準(zhǔn)直器和陶瓷片用無水酒精進(jìn)行清潔干燥以后再裝回到15O靶位上,檢測其接地電阻恢復(fù)至29 kΩ。

        [1]王明芳.醫(yī)用回旋加速器及正電子核素生產(chǎn)[J].國外醫(yī)學(xué):放射醫(yī)學(xué)核醫(yī)學(xué)分冊,2002,26(5):231-236.

        [2]郭李磊,趙晉華,喬文禮,等.回旋加速器日連續(xù)2次生產(chǎn)18F-離子時產(chǎn)量差異分析[J].醫(yī)療衛(wèi)生裝備,2011,32(8):94-95.

        [3]陳澤龍.醫(yī)用回旋加速器生產(chǎn)正電子核素的質(zhì)量控制[J].醫(yī)療衛(wèi)生裝備,2008,29(4):101-102.

        [4]王明芳,孫啟銀,趙軍,等.18F負(fù)離子生產(chǎn)中各種條件對18F-FDG合成的影響[J].中華核醫(yī)學(xué)雜志,1997,17(1):19.

        [5]周飛華,徐海峰,周潤鎖,等.18F-生產(chǎn)條件和影響因素初探[J].同位素,2006,19(4):249-252.

        (收稿:2014-10-25 修回:2015-03-10)

        R318.6;TH774

        B

        1003-8868(2015)09-0159-02

        10.7687/J.ISSN1003-8868.2015.09.159

        350025福州,南京軍區(qū)福州總醫(yī)院醫(yī)學(xué)影像中心(陳澤龍,陳自謙);350025福州,GE醫(yī)療集團(tuán)有限公司(柯曉輝)

        陳自謙,E-mail:chenziqianfz@yahoo.com.cn

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