醫(yī)用直線加速器劑量監(jiān)測(cè)與控制系統(tǒng)的技術(shù)研究

屠波，卜羽

（內(nèi)蒙古自治區(qū)人民醫(yī)院，內(nèi)蒙古 呼和浩特 010017）

0 引言

社會(huì)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，科學(xué)水平的不斷提高，醫(yī)療衛(wèi)生事業(yè)隨之實(shí)現(xiàn)了快速發(fā)展。在此背景下，醫(yī)療衛(wèi)生事業(yè)的科技設(shè)備不斷增多，業(yè)內(nèi)對(duì)醫(yī)療設(shè)備的研究也隨之加強(qiáng)。其中，醫(yī)用直線加速器劑量監(jiān)測(cè)與控制系統(tǒng)的研究越來(lái)越多已經(jīng)成為了不爭(zhēng)的事實(shí)。從當(dāng)前的針對(duì)醫(yī)用直線加速器劑量監(jiān)測(cè)與控制系統(tǒng)的研究情況來(lái)看，取得了較為顯著的成果。為了對(duì)醫(yī)用直線加速器劑量監(jiān)測(cè)與控制系統(tǒng)進(jìn)行更好地了解，本研究以醫(yī)科達(dá)公司的型號(hào)為Precise的加速器為研究對(duì)象，對(duì)醫(yī)用直線加速器劑量監(jiān)測(cè)與控制系統(tǒng)進(jìn)行全面地分析與探討，現(xiàn)將研究的具體情況匯報(bào)如下。

1 電離室的基本內(nèi)容闡述及其質(zhì)量維護(hù)

1.1 電離室

電離室在醫(yī)療衛(wèi)生機(jī)構(gòu)中比較常見(jiàn)，是指劑量監(jiān)系統(tǒng)的監(jiān)測(cè)器件。該監(jiān)測(cè)器件不同于一般的監(jiān)測(cè)器件，其功能非常強(qiáng)大，可以轉(zhuǎn)換加速器輸出的脈沖輻射，使其轉(zhuǎn)換成脈沖值，約為10-5A（10μA）、平均值10-8A（10μA）的微電流?？v觀目前電離室的構(gòu)造，其構(gòu)成部分諸多，如收集極、高壓極和兩極之間的氣體間隙、收集極等電位的保護(hù)極等[1]。電離室的能量響應(yīng)比較固定，全部是監(jiān)測(cè)型電離室，并且與電能趨于一種正向關(guān)系，但是并不是線性的，所以不同能量需要單獨(dú)校準(zhǔn)。

1.2 Precise機(jī)電離室

Precise機(jī)電離室總共包括6層，分為3對(duì)極板。3對(duì)極板分別為：伺服信號(hào)極、325V；325V、DOSE A極板；DOSE B極板、325V。Precise機(jī)的電離室是開(kāi)放的，靈敏體積空氣與大氣是相連通的。由于Precise機(jī)的電離室是開(kāi)放的，因而Precise機(jī)對(duì)工作環(huán)境的要求非常高，這種要求高既體現(xiàn)在對(duì)溫度的要求上，又體現(xiàn)在對(duì)濕度的要求上，這就要求工作人員要為Precise機(jī)提供一個(gè)良好的環(huán)境空間，將溫度和濕度控制在合理的范圍內(nèi)，同時(shí)做好防塵工作。

1.3 電離室質(zhì)量保證與維護(hù)

對(duì)于電離室的質(zhì)量保證與維護(hù)工作，應(yīng)當(dāng)從四個(gè)方面著手考慮。首先，對(duì)工作環(huán)境的溫度和氣壓進(jìn)行校正。其次，做好潮濕漏電工作。潮濕漏電工作對(duì)于開(kāi)放式電離室而言顯得尤為重要，一旦電離室潮濕，將極有可能發(fā)生漏電的情況，漏電發(fā)生后，將會(huì)使Precise機(jī)的工作受到影響[2]。

2 高壓極電源監(jiān)測(cè)及維護(hù)

2.1 Precise機(jī)高壓極電源與監(jiān)測(cè)

電源板有兩種型號(hào)之分，一種是新型號(hào)，另一種是舊型號(hào)。舊型號(hào)的電源板有3快，分別是4513、390、2134，還有其他用途的兩塊分別在16區(qū)HTCA和72區(qū)ICCA，都帶-325V直流電源，可以對(duì)輸出電壓進(jìn)行調(diào)節(jié)，但是穩(wěn)定度還不是非常夠[3]。

2.2 Precise機(jī)高壓極電源質(zhì)量保證與維護(hù)

Precise機(jī)的三個(gè)高壓極以串聯(lián)的形式組合在一起，并且由同一個(gè)電源供電，因此，如果電源出現(xiàn)故障，無(wú)法正常供電，則Precise機(jī)也就無(wú)法正常工作，進(jìn)而給電離室?guī)?lái)嚴(yán)重的影響，整個(gè)電離室的工作將全部停止。所以，對(duì)于Precise機(jī)電離室而言，一定要充分保證高壓極電源的正常工作，工作人員要在平常的工作時(shí)注意對(duì)電源進(jìn)行定期維護(hù)。

3 劑量通道信號(hào)的處理技巧與維護(hù)策略

3.1 劑量通道信號(hào)處理方式

Precise機(jī)中，在12區(qū)RHCA中有1通道DOS-A PCB，同時(shí)也有2通道DOS-B PCB，同時(shí)型號(hào)之間還有新、舊之分。需要注意的是，在使用1通道DOS-A PCB和2通道DOS-B PCB的時(shí)候，一定要注意使用的方式方法，切忌混合使用。DOS-A PCB信號(hào)輸入端匹配150K電阻，DOS-B PCB信號(hào)輸入端匹配50K電阻與1nf電阻并聯(lián)，使兩個(gè)電離電流脈沖信號(hào)在處理前的高度與形狀基本相同。

3.2 劑量通道信號(hào)質(zhì)量保證與維護(hù)

Precise機(jī)的電離室具有一定的開(kāi)放性，正是因?yàn)樗拈_(kāi)放性，存在一定的故障隱患和安全隱患，因此專門(mén)由60mV DC偏置補(bǔ)償電離室漏電，這樣做的目的一方面是保證劑量通道信號(hào)的質(zhì)量，另一方面則是為了延長(zhǎng)設(shè)備的使用壽命，使其最大限度地發(fā)揮出應(yīng)有的價(jià)值和功能。Precise機(jī)劑量極板的形狀是圓形，并且屬于單片極板，其中的DOS-A極板的取樣在射野中心平坦區(qū)域完成，表示的是處方劑量，DOS-B極板涵蓋的范圍要比DOS-A極板更大，幾乎能夠囊括進(jìn)所有射野。需要注意的是，如果極板出現(xiàn)裂縫，則說(shuō)明相應(yīng)劑量通道信號(hào)處于不穩(wěn)定狀態(tài)，若這種不穩(wěn)定狀態(tài)一直持續(xù)的話，則反過(guò)來(lái)又說(shuō)明可能有裂紋存在，有些情況下通過(guò)外觀難以看到，因此要進(jìn)行更換電離試驗(yàn)。實(shí)踐應(yīng)用過(guò)程中，應(yīng)當(dāng)注意的是極板很有可能會(huì)出現(xiàn)穿孔的情況，一旦出現(xiàn)則意味著Precise機(jī)i366會(huì)變大。

4 伺服信號(hào)處理與質(zhì)量維護(hù)

4.1 伺服信號(hào)處理的一般原則和過(guò)程

Precise機(jī)的電離信號(hào)為2RG、2RT和2TA、2TB伺服導(dǎo)向線圈2R、2T控制電子束進(jìn)入偏轉(zhuǎn)系統(tǒng)的軸心位置，實(shí)現(xiàn)電子術(shù)經(jīng)過(guò)靶窗中心，控制射野的對(duì)稱性和平坦度。2R、2T在補(bǔ)償磁場(chǎng)、萬(wàn)有引力等因素的影響之下，作用于電子束流軌跡，并對(duì)其產(chǎn)生不同程度的影響。在補(bǔ)償磁場(chǎng)中的補(bǔ)償與機(jī)架轉(zhuǎn)角一一對(duì)應(yīng)，因此就促成了機(jī)架旋轉(zhuǎn)補(bǔ)償表2R LUT（Lookup table）和2T LUT的形成。由此不難看出，伺服信號(hào)處理的過(guò)程并不復(fù)雜，涉及到的程序比較少。

4.2 伺服信號(hào)的質(zhì)量保證與維護(hù)

Precise機(jī)的2R、2T均為位置導(dǎo)向，導(dǎo)向完成之后，并不意味著電子不需要加速，反而還需要被加速相當(dāng)長(zhǎng)的一段距離，正是因?yàn)檫@樣才能夠?qū)UT表引入其中。另外，在完成導(dǎo)向之后，并且當(dāng)電子處于機(jī)架0°角時(shí)，T方向萬(wàn)有引力以及其他因素的影響非常小，通?？梢院雎圆挥?jì)，因此2T采用的控制是開(kāi)環(huán)控制，其作用能夠有效減少機(jī)架轉(zhuǎn)角時(shí)，難以生成LUT表的情況出現(xiàn)。

5 結(jié)語(yǔ)

醫(yī)用直線加速器的能量特性為劑量學(xué)特性，參數(shù)為X線輻射百分深度劑量曲線的d MAX和電子輻射的電離深度，但都無(wú)直接相關(guān)的劑量學(xué)連鎖項(xiàng)目。在本文的研究過(guò)程中，通過(guò)對(duì)Precise機(jī)劑量監(jiān)測(cè)與控制系統(tǒng)的分析，形成了對(duì)Precise機(jī)電離室、高壓極電源監(jiān)測(cè)、劑量通道信號(hào)處理、伺服信號(hào)處理四個(gè)方面的全面了解，并對(duì)其質(zhì)量保證與維護(hù)提出了針對(duì)性措施，從而為Precise機(jī)劑量監(jiān)測(cè)與控制系統(tǒng)的技術(shù)研究提供了一定的參考依據(jù)。