ELEKTA Precise直線加速器電離室故障分析

郭瑞鋒 梁玉新 李伶 胡勝文 吳勇 廣東醫(yī)科大學(xué)附屬醫(yī)院放療機(jī)房 （廣東 湛江 524001）

內(nèi)容提要： 介紹了電離室的結(jié)構(gòu)及原理以及使用中出現(xiàn)的問題及解決方法，電離室是直線加速器的關(guān)鍵部件，也是極易出現(xiàn)故障的一個(gè)部件，通過使用中的總結(jié)，盡量減少對日常診療工作的影響。

本院的醫(yī)科大precise直線加速器安裝于2005年，已經(jīng)投入使用近13年，配有3檔光子線，數(shù)字化程度高，precise醫(yī)用直線加速器在光學(xué)系統(tǒng)及靶中間有一個(gè)電離室，電離室是一個(gè)外殼為合金，內(nèi)部充入干燥氣體后密封的扁圓柱體盒子，是將射線能量轉(zhuǎn)換成電信號(hào)的探測電離輻射的氣體探測器；電離室監(jiān)測加速器輸出射線的計(jì)數(shù)MU實(shí)現(xiàn)計(jì)量劑量率的控制功能、也能監(jiān)測劑量分布，也就是輸出劑量的平坦度對稱性。電離室是透射式的，電離室的質(zhì)量材料對射線的吸收可以忽略不計(jì)，且級(jí)間距很近的平板型電離室，每個(gè)電離室有3個(gè)極片，上下2極片是個(gè)電荷收集極片，另外一個(gè)極片為高壓級(jí)，其中一個(gè)極片又分成5個(gè)區(qū)，四周4個(gè)區(qū)域用來監(jiān)測輸出劑量的平坦度和對稱性；中心為一個(gè)圓形區(qū)域，用于監(jiān)測輸出劑量和劑量率。電離室內(nèi)為干燥氣體，當(dāng)射線照射電離室時(shí)，與氣體中的分子相互作用，產(chǎn)生正離子和電子的帶電離子對，這些離子向周圍區(qū)域自由擴(kuò)散，這樣電子與正離子可以重新形成中性分子，但是若在收集級(jí)與高壓級(jí)之間加上一定電壓，形成電場，那么電子和正離子會(huì)被吸向正負(fù)兩極，然后被收集形成電流，其微弱的電流信號(hào)為10-7～10-3A?？梢杂靡慌_(tái)靈敏度很高的靜電計(jì)測量，在使用過程中該微小電流經(jīng)過前置放大，程控放大、電壓頻率裝換電路、通道自檢模擬信號(hào)源，處理后由計(jì)算機(jī)讀取及顯示[1-4]。

1.故障

1.1 現(xiàn)象

治療中突然停止，機(jī)器出-320 V mon、D1 rly off、D2 rly off、Beam MU ch1等聯(lián)鎖。

1.2 故障檢修與分析

-320 V mon是電離室電源監(jiān)測有問題才會(huì)出現(xiàn)，其他幾個(gè)聯(lián)鎖的出現(xiàn)與-320V mon異常有因果關(guān)系，所以重點(diǎn)排除-320V mon聯(lián)鎖。查閱醫(yī)科達(dá)電離室供電系統(tǒng)的電路圖，大概有兩條分段線路與一條檢測線路，經(jīng)過分析，常見以下幾種情況會(huì)引起-320V mon聯(lián)鎖：①電源故障。②電離室故障。③監(jiān)測電路故障。④連接電纜線斷。

本著先簡單后復(fù)雜的操作原則進(jìn)行檢查。進(jìn)入service模式，觀察聯(lián)鎖-320V Mon實(shí)際顯示-4V左右，異常，正常記錄值應(yīng)在-327V左右。旋轉(zhuǎn)機(jī)架在0?位置，檢查假墻后電路部分，拔出psu前段電路，測量座子有-320V電壓，說明psu-320V電源正常。旋轉(zhuǎn)機(jī)架到180?位置，拆下機(jī)頭外殼，排查中間轉(zhuǎn)接電路電路插頭，測量插頭有-320V電源。然后排查檢測電路線路分別在有電壓與無電壓情況進(jìn)行驗(yàn)證，結(jié)果監(jiān)測電路正常。所以有可能是電離室故障或電離室插頭連接電纜線故障。拆除機(jī)頭上的光學(xué)與防護(hù)鉛塊組件，吊小機(jī)頭，發(fā)現(xiàn)電離室表面薄膜已破裂，所以確定電離室故障需更換新的電離室。換上備件電離室。裝回機(jī)頭，開機(jī)，原有所有聯(lián)鎖消除，能正常出射線。物理師對各檔能量的劑量進(jìn)行校準(zhǔn)，用三維水箱或者電離室矩陣平板檢查平坦度、對稱性，正常后再對患者進(jìn)行治療。

若是拆開光學(xué)組件后電離室完好沒有破損，那么就是電離室電纜線故障，仔細(xì)查看絕緣皮有無破損燒焦更換相應(yīng)電纜即可。

一般大多情況下，電離室故障是因潮濕引起漏電，由于本院處于南海之濱空氣常年潮濕。直線加速器機(jī)房內(nèi)有2臺(tái)抽濕機(jī)，有時(shí)晚上機(jī)房濕度偶爾會(huì)比較高，這種情況下用純氮?dú)鈦泶狄幌码婋x室?guī)ё咂渲袧駳?，然后觀察MU1、MU2計(jì)數(shù)的變化情況。直到MU1、MU2的數(shù)值沒有變化，繼續(xù)用氮?dú)獯?0min后，裝回所拆光學(xué)組件，開機(jī)，機(jī)器能夠正常工作，故障排除。出現(xiàn)這個(gè)問題一般是電離室密封性有了問題后續(xù)還會(huì)出現(xiàn)這類問題，最好的處理辦法是更換一只新電離室。

電離室是加速器進(jìn)行放射治療標(biāo)準(zhǔn)化的重要部件，平時(shí)的校準(zhǔn)維護(hù)也是非常重要。發(fā)生故障時(shí)無法進(jìn)行放射治療。電離室受環(huán)境因素的影響非常大，如濕度，溫度以及無塵環(huán)境。保持一個(gè)相對穩(wěn)定的溫濕度且灰塵量低的機(jī)房環(huán)境也對電離室有一定保護(hù)作用。

2.總結(jié)

加速器電離室是一組精密組件，安裝時(shí)一定要輕拿輕放，電離室為穿透型電離室中間的材料非常容易受損，更換時(shí)應(yīng)該戴防靜電手套輕拿輕放。維修保養(yǎng)的時(shí)候也要注意灰塵盡量不要留在電離室上面，防止使用中尖端放電擊穿電離室。要定期進(jìn)行電離室的劑量率測量和劑量通道的校準(zhǔn)，定期使用工具進(jìn)行平坦度和對稱性的驗(yàn)證，保證患者的治療工作進(jìn)程需要維修工程師及使用直線加速器的技術(shù)人員的配合定期做好設(shè)備保養(yǎng)，出現(xiàn)問題及時(shí)記錄和溝通[5]。