鉉亞欣

赤峰市醫(yī)院醫(yī)學(xué)工程部 （內(nèi)蒙古赤峰 024000）

Clinac CX 直線加速器是美國瓦里安公司在中國生產(chǎn)的主要面向中國市場(chǎng)的新型直線加速器，主要分為低能機(jī)型和高能機(jī)型（在高能機(jī)型上配有圖像引導(dǎo)放射治療部件），是目前用量最大的放射治療機(jī)型之一，主要采用兆級(jí)高電壓產(chǎn)生的X 線或電子線精確照射患者腫瘤部位以殺滅惡性細(xì)胞。Clinac CX 直線加速器能產(chǎn)生高能X 線和電子線，具有劑量率高、照射時(shí)間短、照射野大、劑量均勻性和穩(wěn)定性好等優(yōu)點(diǎn)，并能進(jìn)行三維立體定向治療、三維適形放射治療、調(diào)強(qiáng)放射治療，在腫瘤科臨床上具有很高應(yīng)用價(jià)值。

因直線加速器處于高電壓、大電流、高真空、氣動(dòng)控制、水循環(huán)恒溫、絕緣介質(zhì)氣體防高壓放電、機(jī)械三維運(yùn)動(dòng)部件較多等較為復(fù)雜的工作模式，加之機(jī)房溫度、濕度、空氣質(zhì)量、通風(fēng)量等外部因素對(duì)于該類設(shè)備的影響較大，因此其故障率較其他普通影像類醫(yī)療設(shè)備偏高。水泵（PUMP）、空氣（AIR）、氣體（GAS）、劑量（UDRS）等聯(lián)鎖為Clinac CX 直線加速器日常維修中常見的主聯(lián)鎖，能否快速修復(fù)此類故障對(duì)于保證臨床治療工作的順利進(jìn)行有著重要的現(xiàn)實(shí)意義。其中，PUMP、AIR、GAS 聯(lián)鎖故障屬于系統(tǒng)內(nèi)部主要部件異常單一故障來源型，相比其他故障來源更加容易判斷故障部位且能盡快進(jìn)行處置，能夠在非設(shè)備保修技術(shù)條件下快速恢復(fù)設(shè)備正常工作。但簡(jiǎn)單并不意味著不重要，實(shí)踐中此類簡(jiǎn)單性原因故障現(xiàn)象在直線加速器故障案例中占比很大，故應(yīng)給予高度重視。UDRS 聯(lián)鎖屬于多因一果型故障現(xiàn)象，可分為稍有相互區(qū)別的UDR1、UDR2及伺服劑量聯(lián)鎖3種情況，對(duì)應(yīng)不同的故障來源，但其故障異常均發(fā)生于高能射線發(fā)出與電離室檢測(cè)鏈路中，在實(shí)際維修工作中屬于復(fù)雜故障，需要按照射線經(jīng)過順序進(jìn)行認(rèn)真分析。

1 PUMP 聯(lián)鎖

PUMP聯(lián)鎖的引發(fā)原因?yàn)閮?nèi)循環(huán)水箱水位過低、水溫高于50 ℃、外循環(huán)水過熱、水泵未工作（主要表現(xiàn)為沒有水壓）等。一旦出現(xiàn)PUMP聯(lián)鎖則無法在轉(zhuǎn)動(dòng)高壓鑰匙后正常提供高壓，設(shè)備會(huì)一直處于Standby狀態(tài)，從而影響放射治療工作正常進(jìn)行。

1.1 故障原理

PUMP 聯(lián)鎖所在電路線路原理較為簡(jiǎn)單，即三相電輸入后經(jīng)過Line 1再經(jīng)過空氣開關(guān)CB2，再經(jīng)過延時(shí)保護(hù)接觸器K6，再經(jīng)過過載保護(hù)接觸器K28，再經(jīng)過插頭P/J1連接電纜W19，與stand 上水泵電源輸入相連[1]。由于溫度過高或者沒有輸入電源均會(huì)導(dǎo)致延時(shí)保護(hù)接觸器K6無法吸合，進(jìn)而無法形成完整的-12 V 回路，所以造成聯(lián)鎖觸發(fā)報(bào)警。

1.2 排除思路

發(fā)生PUMP 聯(lián)鎖后，應(yīng)首先測(cè)量K6兩端電壓是否有380 V，如果沒有，則懷疑Line 1是否正常工作；如果K6兩端電壓測(cè)到380 V，再測(cè)量stand 上水泵輸入端電壓是否有380 V，若水泵輸入端電壓未測(cè)到380 V，則懷疑電纜是否導(dǎo)通、K28是否失效、J/P1是否接觸良好。

2 AIR 聯(lián)鎖

AIR 聯(lián)鎖是為了檢測(cè)設(shè)備的壓縮氣壓是否在正常值，是否能正常驅(qū)動(dòng)設(shè)備的壓縮部件。因?yàn)槊繖n射線或電子線能量對(duì)部分硬件的要求不一樣，所以在選中特定的能量之后，需要一定壓力的壓縮氣體驅(qū)動(dòng)相關(guān)部件至特定的位置。

2.1 故障原理

氣壓靠外接的壓縮機(jī)提供，帶有一定氣壓的氣體到達(dá)設(shè)備的相關(guān)部件實(shí)現(xiàn)正常工作，壓縮機(jī)提供的氣壓先到達(dá)stand 右側(cè)的一個(gè)氣體裝置，該裝置含有一個(gè)氣壓表，通常在氣壓低于設(shè)定值時(shí)就會(huì)報(bào)AIR 聯(lián)鎖[2]。

2.2 排除思路

AIR 聯(lián)鎖通常由氣管異常導(dǎo)致，氣管內(nèi)有水珠或接口處漏氣導(dǎo)致氣壓較低均可導(dǎo)致該故障，僅需更換氣管或連接頭即可排除；此外，AIR 聯(lián)鎖也可由管道氣路部件漏氣導(dǎo)致，但這種情況比較少出現(xiàn)。AIR 聯(lián)鎖需要具體檢查分析原因，如氣泵活塞屬于消耗性部件，磨損嚴(yán)重后會(huì)出現(xiàn)氣壓過低的故障情況，所以平時(shí)在定期保養(yǎng)時(shí)需要重點(diǎn)檢查氣泵氣壓，同時(shí)及時(shí)放出底部冷凝水保證實(shí)際儲(chǔ)氣空間。

3 GAS 聯(lián)鎖

3.1 故障原理

GAS 聯(lián)鎖主要用于檢測(cè)直線加速器內(nèi)介質(zhì)氣體的氣壓是否正常。目前，直線加速器上使用的介質(zhì)氣體主要為SF6，其作用是在波導(dǎo)管中產(chǎn)生打火現(xiàn)象。SF6由一個(gè)裝有該氣體的金屬罐提供，通過一個(gè)特有的氣壓表檢測(cè)設(shè)備內(nèi)的氣壓，通常氣壓在30 psi 左右，不能低于28 psi，當(dāng)氣壓低于28 psi 時(shí)報(bào)GAS 聯(lián)鎖[3]。

3.2 排除思路

GAS 聯(lián)鎖通常由SF6氣壓過低導(dǎo)致。SF6 壓力值要求在 28～32 psi 之間，低于 28 psi 報(bào) GAS 聯(lián)鎖。波導(dǎo)管中的SF6氣壓會(huì)隨著時(shí)間慢慢下降，當(dāng)氣壓下降出現(xiàn)此聯(lián)鎖時(shí)只需重新添加SF6即可。裝有SF6的金屬罐有三個(gè)開關(guān)，一個(gè)為廠家出廠設(shè)置的開關(guān)（不需動(dòng)此開關(guān)），一個(gè)是氣罐閥門，一個(gè)是氣管處的小黑開關(guān)，添加SF6時(shí)只需同時(shí)慢慢打開氣罐閥門和小黑開關(guān)，待氣壓達(dá)到正常值，關(guān)閉氣罐閥門和小黑開關(guān)即可。氣罐閥門和小黑開關(guān)是設(shè)備的輔助配套裝置，在平時(shí)使用保養(yǎng)時(shí)要時(shí)刻觀察兩者的狀態(tài)。

4 UDR1、UDR2、伺服劑量聯(lián)鎖

UDR1、UDR2、伺服劑量聯(lián)鎖均提示劑量率低，其中UDR1聯(lián)鎖的含義為輻射劑量率低于設(shè)置劑量率的90%，UDR2聯(lián)鎖的含義為橫向監(jiān)測(cè)劑量率低于設(shè)置劑量率的80%，伺服劑量聯(lián)鎖的含義為自動(dòng)頻率控制器（automatic frequency controller，AFC）不在范圍內(nèi)或者實(shí)際伺服劑量率低于預(yù)設(shè)值。

4.1 故障原理

電離室中A、B 監(jiān)測(cè)劑量率的實(shí)際數(shù)值均顯示在主控臺(tái)內(nèi)的劑量率數(shù)字表上，經(jīng)過軟件讀取劑量率，再與設(shè)置的劑量率預(yù)設(shè)值進(jìn)行比較，如果低于80%則報(bào)UDR1、UDR2、伺服劑量聯(lián)鎖。因?yàn)閳?bào)錯(cuò)原因直接和出束的劑量率有關(guān)，所以形成出束條件的任意一環(huán)出現(xiàn)問題均會(huì)影響束流，從而影響劑量率。出束的必要條件為調(diào)制柜通過仿真線PFN 產(chǎn)生高壓為速調(diào)管產(chǎn)生微波，微波經(jīng)過射頻驅(qū)動(dòng)器RF DRIVER、整流模塊、兩個(gè)閘流管進(jìn)行放大，經(jīng)過AFC 調(diào)節(jié)頻率，然后經(jīng)過波導(dǎo)管注入加速管，對(duì)加速管中的電子流進(jìn)行加速，最后經(jīng)過轟擊靶面產(chǎn)生高能X 線，經(jīng)過偏轉(zhuǎn)磁鐵電子線，電離室對(duì)所產(chǎn)生的高能X 線及電子線進(jìn)行監(jiān)測(cè)[4]。

4.2 排除思路

根據(jù)以上出束產(chǎn)生原理以及相關(guān)因素可以得出UDR1、UDR2、伺服劑量聯(lián)鎖的排除思路為“從前往后”查，即先從調(diào)制柜PFN、整流模塊、兩個(gè)閘流管，再到RF DRIVER、AFC，再到槍電流GUN I。具體檢修步驟為：（1）用示波器檢查速調(diào)管輸出的頻率輸出實(shí)際值，從而可以排除速調(diào)管及速調(diào)管之前的PFN 等故障，以及控制柜上所有檢測(cè)波形；（2）維修模式下選擇能量后觀察屏幕的GUN I 和GUN V 值，可以判斷電子槍是否正常工作；（3）維修模式下選擇能量后觀察屏幕的RF DRIVER 值是否和正常一樣；（4）維修模式下出束及聯(lián)鎖報(bào)錯(cuò)的同時(shí)，觀察屏幕AFC DIFF 值是否在正常工作范圍；（5）維修模式下出速在聯(lián)鎖報(bào)錯(cuò)的同時(shí)，觀察屏幕PFN 值的變化；（6）檢查主閘流管是否柵極電壓過高、DQ 閘流管是否有切割波形、整流模塊和接觸器損壞等，上述異常因素均會(huì)造成設(shè)備無法產(chǎn)生速調(diào)管所需高壓。

5 總結(jié)

因PUMP、AIR、GAS、UDRS 等聯(lián)鎖會(huì)導(dǎo)致放射治療工作中斷，故需要查明原因并盡快排除，只有了解聯(lián)鎖的產(chǎn)生原因，熟悉排除思路，才能做到找準(zhǔn)故障原因，安全高效排除。同時(shí)建議醫(yī)院放射治療設(shè)備區(qū)域負(fù)責(zé)工程師梳理此類主聯(lián)鎖處置檢修流程，定期清點(diǎn)原廠隨機(jī)配備剩余配件，補(bǔ)充必要型號(hào)維修配件，維修工具專機(jī)專用，這樣對(duì)于縮短維修周期、盡快恢復(fù)設(shè)備正常使用能起到事半功倍的效果，還要定期對(duì)水路、氣路、液路等管道進(jìn)行過濾器清洗或更換，及時(shí)對(duì)氣源、水源、壓力發(fā)生裝置進(jìn)行工作狀態(tài)檢查，隨時(shí)保持此類外部關(guān)鍵部件處于良好工作狀態(tài)能極大減少因外部因素造成的故障停機(jī)現(xiàn)象發(fā)生率[5]。此類預(yù)防性維護(hù)工作在實(shí)踐中具有很高的性價(jià)比，故需要在醫(yī)學(xué)工程科室管理中制定相應(yīng)的制度規(guī)范，并在實(shí)際操作中落實(shí)主體責(zé)任人和維護(hù)保養(yǎng)周期，確保這些工作準(zhǔn)確及時(shí)到位、不流于形式。