醫(yī)用直線加速器的維修及養(yǎng)護(hù)思考

于波

DOI：10.16660/j.cnki.1674-098X.2107-5640-5537

摘? 要：在醫(yī)療領(lǐng)域，為了確保醫(yī)療領(lǐng)域的治療效果，在對(duì)患者進(jìn)行治療期間，需要確保醫(yī)療器械能夠發(fā)揮自身的功能。在針對(duì)腫瘤患者的治療過(guò)程中，直線加速器被廣泛應(yīng)用，其發(fā)揮的作用極為顯著，可以提供全新的服務(wù)模式，為患者提供精確治療。為確保直線加速器能夠?qū)崿F(xiàn)良好的運(yùn)作，因此針對(duì)直線加速器的維護(hù)保養(yǎng)非常重要。在后續(xù)的管理中，科學(xué)、合理地對(duì)醫(yī)用直線加速器進(jìn)行維護(hù)保養(yǎng)，且根據(jù)有效的措施加以干預(yù)，使整個(gè)直線加速器的應(yīng)用價(jià)值得到顯著的提升。

關(guān)鍵詞：醫(yī)用領(lǐng)域? 直線加速器? 維護(hù)保養(yǎng)? 研究

中圖分類號(hào)：R197.39? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A? ? ? ? ? ? ? ? ?文章編號(hào)：1674-098X（2021）06（b）-0033-03

Maintenance of Medical Linear Accelerator

YU Bo

（Hunan Cancer Hospital， Changsha， Hunan Province， 410000? China）

Abstract： In the medical field， in order to ensure the treatment effect in the medical field， it is necessary to ensure that the medical devices can play their own functions during the treatment of patients. In the treatment process for tumor patients， linear accelerator is widely used， which plays a very significant role. It can provide a new service mode， provide accurate treatment for patients， and ensure the good operation of linear accelerator. Therefore， its maintenance is very important for linear accelerator. In the follow-up management， scientific management can make the maintenance of medical linear accelerator reasonable， and intervene according to effective measures， so as to significantly improve the application value of the whole linear accelerator.

Key Words： Medical field; Straight line accelerator; Maintenance; Research

醫(yī)用直線加速器是一種大型的醫(yī)療設(shè)備，其整體的構(gòu)造較為精密，涉及到極多的科學(xué)領(lǐng)域及相關(guān)技術(shù)措施。例如，直線加速器涉及到微波理論、高能物理及測(cè)量技術(shù)等方面。這些對(duì)于醫(yī)療維護(hù)人員及保養(yǎng)技術(shù)人員提出了極高的要求，專業(yè)技術(shù)人員不僅需要掌握知識(shí)，同時(shí)在工作能力方面，也需要表現(xiàn)出極強(qiáng)的特征。充分掌握正確的操作測(cè)量與調(diào)試方法，降低加速器的故障率。醫(yī)用直線加速器儀器在出現(xiàn)故障停機(jī)后，對(duì)其產(chǎn)生的后果將非常嚴(yán)重。為確保直線加速器能夠工作正常，在固定時(shí)間內(nèi)需要對(duì)直線加速器進(jìn)行全面保養(yǎng)。本文主要對(duì)直線加速器的維護(hù)與方案對(duì)策展開(kāi)分析。

1? 直線加速器的基本概述

分析直線加速器，可以得知直線加速器利用高頻電磁場(chǎng)進(jìn)行加速。按照其整個(gè)加速粒子的種類，其可以分為電子直線加速器、質(zhì)子加速器、超導(dǎo)直線加速器等[1]。根據(jù)直線加速器的工作原理，加速器通過(guò)三根絕緣材料制成高柱，且在中間由加速器開(kāi)關(guān)組成。加速器靠近真空泵，保持真空，大部分的醫(yī)用直線交互加速器外表為流線型，除為了滿足美觀需求外，也可以防止從任何棱角部位形成意外放電。在加速器管中有金屬圈，它們同高壓發(fā)生器相連的方式能使一系列金屬圈的負(fù)壓由底部向頂端逐漸升高，從而產(chǎn)生一個(gè)逐漸升高的壓力場(chǎng)，為粒子的加速提供條件。X線或電子線經(jīng)槍燈絲發(fā)出后，在加速管中完成加速，從而成為高能粒子。

直線加速器的特征是束流的注入以及引出極為方便，且數(shù)據(jù)的傳輸效率高、品質(zhì)極佳。在加速器的使用中，可以由前至后完成階段的設(shè)計(jì)、制造、調(diào)試。且加速器不存在偏轉(zhuǎn)數(shù)的同步輻射限制，因此可以將電子束加速到極高能量，是下一代超高能的對(duì)撞機(jī)候選者。在使用中，由于設(shè)備間場(chǎng)地限制及治療效果等因此考慮，醫(yī)用加速器管的長(zhǎng)度不宜過(guò)長(zhǎng)，整個(gè)電場(chǎng)強(qiáng)度也宜設(shè)計(jì)為5～25MV/m，從而可以控制單位束流功率所需造價(jià)以及運(yùn)行費(fèi)用，有效降低治療成本[2]。

2? 醫(yī)用直線加速器的應(yīng)用分析

醫(yī)用直線加速器可以對(duì)癌癥患者進(jìn)行有效的放射治療，作為一種大型的醫(yī)療設(shè)備。醫(yī)用直線加速器可以產(chǎn)生X射線以及電子線，對(duì)病人體內(nèi)的癌細(xì)胞進(jìn)行照射，使癌細(xì)胞死亡，從而達(dá)到縮小癌細(xì)胞，治愈腫瘤的目的。其產(chǎn)品特點(diǎn)分為以下5種。

其一，醫(yī)用直線加速器的能量分量檔位較多，且能量范圍寬。醫(yī)用直線加速器的設(shè)備有多重安全保障，可以確保人員以及設(shè)備的使用安全。

其二，全數(shù)字化設(shè)計(jì)，應(yīng)用直線加速器的整機(jī)采用的是計(jì)算機(jī)控制。其操作軟件、圖形界面、UI設(shè)計(jì)簡(jiǎn)潔，便于醫(yī)護(hù)人員操作。其包含了自動(dòng)頻率控制、自動(dòng)速流控制、劑量監(jiān)視以及自動(dòng)均衡控制。這些控制系統(tǒng)全部采用了微處理控制，因此醫(yī)用直線加速器所給出的劑量更加穩(wěn)定、合理。

其三，獨(dú)立雙通道的電離式設(shè)計(jì)，確保計(jì)量準(zhǔn)確性。在應(yīng)用直線加速器的使用中，其偏轉(zhuǎn)系統(tǒng)采用滑雪式消色散結(jié)構(gòu)，可以獲得極佳的束流分布。

其四，加速管采用的是行波反饋系統(tǒng)，其具有能量寬、能量穩(wěn)定高、束流能譜好的特點(diǎn)。配合大功率微波反饋系統(tǒng)，最高的微波能量可以達(dá)6MWW。

其五，限速裝置的上下光可以分別運(yùn)動(dòng)，且適用不同的治療種類需求。在治療中，中心精度度高，可以額外配置X刀、多葉光柵等治療系統(tǒng)，具有遠(yuǎn)程故障診斷功能，可以通過(guò)互聯(lián)網(wǎng)協(xié)助使用者進(jìn)行維護(hù)，維修更加簡(jiǎn)潔[3]。

3? 醫(yī)用直線加速器的維修

醫(yī)用直線加速器的維修，為了取得良好的維修效果，其主要分析醫(yī)用直線加速器的微波電磁場(chǎng)發(fā)揮作用。在醫(yī)用直線加速器中，其整體通過(guò)3000MHz微波導(dǎo)管進(jìn)行電子加速工作。因此，在使用過(guò)程中，其可以獲得極多的能量獲取，隨后通過(guò)電子監(jiān)測(cè)完成準(zhǔn)值擴(kuò)散的整套操作。為了充分保障微波導(dǎo)管的平整度，并使其能夠完成準(zhǔn)確性、對(duì)稱性的需求，需要對(duì)導(dǎo)管的結(jié)構(gòu)進(jìn)行分析，充分表達(dá)導(dǎo)管復(fù)雜的特性。在設(shè)備使用中，其微波系統(tǒng)可以充分結(jié)合，利用直線加速器便于維修人員與保養(yǎng)技術(shù)人員能夠熟悉直線加速器的內(nèi)部工作原理。開(kāi)啟后，可以在維修模式中順利進(jìn)入。隨后，對(duì)機(jī)器所呈現(xiàn)出的相關(guān)提示，例如連鎖提示進(jìn)行顯示。掌握故障代碼后，明確造成醫(yī)用直線加速器故障的原因。隨后，就其醫(yī)用加速器的因素明確具體故障位置。肉眼針對(duì)醫(yī)用直線加速器報(bào)警位置進(jìn)行觀察，明確器件在工作中有無(wú)出現(xiàn)燒傷或損毀[4]。

此外，在維修時(shí)，利用電氣原理圖，亦可針對(duì)故障位置進(jìn)行的分析、操作，利用萬(wàn)用表針對(duì)線路展開(kāi)檢查工作。在應(yīng)用直線加速器的故障確定中，明確線路處于斷電平臺(tái)下其有無(wú)發(fā)生開(kāi)路、短路等情況。利用萬(wàn)用表，對(duì)故障位置進(jìn)行通電操作，就檢測(cè)出的位置分析呈現(xiàn)的電壓及波形，并明確故障點(diǎn)的位置。展開(kāi)最終檢查結(jié)果，針對(duì)性的加以干預(yù)，并對(duì)故障點(diǎn)有效的展開(kāi)修復(fù)干預(yù)。分析所有檢測(cè)結(jié)果，合理地展開(kāi)檢查工作。

4? 加速器的日常使用保養(yǎng)操作

在使用過(guò)程中，針對(duì)加速器的日常使用保養(yǎng)操作，需要分析直線加速器的特點(diǎn)。直線加速器具有大型化、復(fù)雜化的特點(diǎn)。在實(shí)際工作中，其故障效率較為明顯。因此，必須在日常應(yīng)用時(shí)，強(qiáng)化對(duì)于儀器的維護(hù)力度，加強(qiáng)其保養(yǎng)方式，可以顯著的降低醫(yī)用直線加速器的故障原理以及故障發(fā)生現(xiàn)象。通過(guò)合理有效的保養(yǎng)方式，延長(zhǎng)醫(yī)用加速器的使用壽命。在保養(yǎng)中，需要在開(kāi)機(jī)前觀察治療室內(nèi)部的溫度，適度觀察其通風(fēng)機(jī)、電源、排風(fēng)機(jī)、離子泵等運(yùn)行狀態(tài)，保障其正常。在開(kāi)機(jī)后，分析機(jī)器參數(shù)、機(jī)器狀態(tài)，認(rèn)真觀察托架、防護(hù)門、治療床等，并檢查其醫(yī)用直線加速器的壓力水位，充分保障機(jī)房溫度合理、干燥，并使其干凈化、整潔化。每隔一段時(shí)間，需要觀察其治療床的角度與位置，并根據(jù)大小機(jī)架之間的誤差，設(shè)定合理的增值，保障X線及B線。以便于醫(yī)用直線加速器在使用中，其整個(gè)輸出量的穩(wěn)定性[5]。

此外，認(rèn)真觀察燈光野、照射野，保障二者能夠呈現(xiàn)一致特征。檢查恒溫水系統(tǒng)管道、水質(zhì)、明確脈沖變壓器是否存在漏油現(xiàn)象。觀察高壓電路電容是否有打火危險(xiǎn)，以充分保障每一電氣連接點(diǎn)的安全性。就每個(gè)機(jī)械驅(qū)動(dòng)位置而言，分析驅(qū)動(dòng)位置是否出現(xiàn)松動(dòng)，檢測(cè)小機(jī)頭、照射野、大機(jī)架，確保其治療床旋轉(zhuǎn)中心能夠具有高度的重合性。通過(guò)分析檢測(cè)，需要檢查及傳導(dǎo)位置加注潤(rùn)滑油，檢查備份系統(tǒng)數(shù)據(jù)，觀察整個(gè)波形，明確管路內(nèi)部有無(wú)磨損現(xiàn)象[6]。

5? 醫(yī)用直線加速器的故障預(yù)防方法

通過(guò)常規(guī)保養(yǎng)，醫(yī)用直線加速器可以得到良好的維護(hù)，已然顯著減少了設(shè)備出現(xiàn)故障的頻率，延長(zhǎng)使用壽命。在常規(guī)保養(yǎng)中，其整體包含了預(yù)防式保養(yǎng)、維護(hù)保養(yǎng)等手段，觀察其在使用過(guò)程中潤(rùn)滑過(guò)程，并分析機(jī)械是否因潤(rùn)滑存在一定的磨損、變形、松動(dòng)等情況。對(duì)于大量發(fā)熱的器件、系統(tǒng)，例如電源系統(tǒng)、磁控管、閘流管道，做好全面的散熱工作。此外，亦需要根據(jù)環(huán)境的溫度，適度做好防塵、防潮工作。專業(yè)人員需要觀察其準(zhǔn)直器，了解機(jī)架旋轉(zhuǎn)的限制情況，認(rèn)真觀察標(biāo)尺燈、治療燈以及視野的吻合情況。檢查其每臺(tái)控制數(shù)據(jù)表現(xiàn)出的恢復(fù)功能，認(rèn)真觀察水冷機(jī)械類以及溫度控制模式。在每季度，需要觀察其維護(hù)系統(tǒng)保養(yǎng)，分析連鎖功能。在醫(yī)用直線加速器作業(yè)的重合性中，針對(duì)于患者治療期間對(duì)其應(yīng)用較多，需要合理增加多頁(yè)準(zhǔn)直器的檢測(cè)頻率。在開(kāi)機(jī)后，開(kāi)展射線檢測(cè)工作，合理地進(jìn)行優(yōu)化，并針對(duì)其整個(gè)偏轉(zhuǎn)電源開(kāi)展連鎖調(diào)零操作[7]。

針對(duì)系統(tǒng)開(kāi)展大范圍的預(yù)防式保養(yǎng)，維護(hù)保養(yǎng)就醫(yī)用直線加速器保養(yǎng)相關(guān)項(xiàng)目進(jìn)行優(yōu)化。此外，針對(duì)于電路板，分析冷卻水管、維護(hù)等檢測(cè)及電路板電源電壓進(jìn)行分析。隨后，調(diào)整電子線的相關(guān)參數(shù)，并進(jìn)行全面的優(yōu)化操作與記錄操作。在加速器中，其閘流管、磁控管是大功率且較易損壞的器件，在使用期間，需要根據(jù)維修記錄以及維修模式兩方面，合理地進(jìn)行器件更換操作，確保加速器的真空度。在使用設(shè)備期間，觀察整個(gè)鈦和電流情況，如因斷電造成的停機(jī)，需要停止機(jī)器合理的展開(kāi)復(fù)位操作，避免真空狀態(tài)下機(jī)器啟動(dòng)，延長(zhǎng)其調(diào)速管完成加速管的使用壽命。在應(yīng)用直線加速器對(duì)患者進(jìn)行治療期間，其整個(gè)治療床將會(huì)進(jìn)行長(zhǎng)時(shí)間切換操作，機(jī)架旋轉(zhuǎn)如時(shí)間過(guò)長(zhǎng)，其機(jī)架內(nèi)部的軌道有可能會(huì)呈現(xiàn)出一定的運(yùn)行核心不穩(wěn)現(xiàn)象。因此，在治療期間，需要對(duì)治療床以及機(jī)架進(jìn)行全面的維護(hù)保養(yǎng)工作。在加速器內(nèi)部，有極多的大功率器件，在運(yùn)行期間治療患者時(shí)會(huì)產(chǎn)生較多能量。如未及時(shí)進(jìn)行散熱，器件會(huì)因溫度過(guò)熱產(chǎn)生老化現(xiàn)象。因此，機(jī)房?jī)?nèi)部需要安裝空調(diào)，并在加速器內(nèi)部額外增設(shè)散熱風(fēng)扇，保證散熱風(fēng)扇的除塵效果以及散熱效果。

6? 結(jié)語(yǔ)

綜上所述，針對(duì)醫(yī)用直線加速器而言，醫(yī)用直線加速器在使用過(guò)程中內(nèi)部結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜，因此需要定期進(jìn)行維修。一般而言，醫(yī)院每年、每月、每周定時(shí)聘請(qǐng)專業(yè)檢測(cè)人員，對(duì)醫(yī)用直線加速器的各器件位置、性能進(jìn)行檢測(cè)，以確保在日常使用過(guò)程中，將同一類患者集中在同一時(shí)間進(jìn)行放射治療，減少醫(yī)用直線加速器的頻率切換，以全面延長(zhǎng)應(yīng)用，實(shí)現(xiàn)加速器的使用壽命延長(zhǎng)。醫(yī)用直線加速器的系統(tǒng)極為復(fù)雜，在使用時(shí)很容易出現(xiàn)故障，為了降低醫(yī)用直線加速器的故障頻率，延長(zhǎng)其使用壽命，除需要進(jìn)行維護(hù)外，醫(yī)用直線加速器出現(xiàn)故障也必須進(jìn)行有效的處理，以充分確保醫(yī)用直線加速器良好的放射治療，使其能夠發(fā)揮自身價(jià)值。在本文的研究中，首先闡述醫(yī)用直線加速器，并對(duì)應(yīng)用直線加速器的應(yīng)用進(jìn)行分析。就其加速器的維修及保養(yǎng)操作，提供可行性的參考數(shù)據(jù)，并以西門子SIEMENS PLUMS醫(yī)用直線加速器為例，模擬故障出現(xiàn)時(shí)的解決方案，可以為后續(xù)研究領(lǐng)域提供有效的參考資料。

參考文獻(xiàn)

[1] 楊濤，張虹，高關(guān)心，等.醫(yī)用直線加速器的故障分析及維護(hù)[J].中國(guó)醫(yī)學(xué)裝備，2019，16（3）：147-150.

[2] 孫雨云，樊銳強(qiáng).醫(yī)用直線加速器的維修與保養(yǎng)研究[J].電子世界，2020（4）：28-29.

[3] 宋炳文.醫(yī)用直線加速器維修及保養(yǎng)對(duì)策[J].中國(guó)處方藥，2019，17（1）：44-45.

[4] 羅凱軍.醫(yī)用電子直線加速器運(yùn)行管理與故障檢修的研究[D].衡陽(yáng)：南華大學(xué)，2020.

[5] 鐘青松.醫(yī)用直線加速器的日常維修和保養(yǎng)[J].中國(guó)醫(yī)療器械信息，2020，26（19）：175-176.

[6] 王江蓮.XHA600D醫(yī)用直線加速器成本效益及維修保養(yǎng)回顧性分析[J].人人健康，2020（11）：26-27.

[7] 馬立杰，黃毅，白羽.醫(yī)科達(dá)醫(yī)用電子直線加速器磁控管維修及保養(yǎng)[J].輕工科技，2020，36（2）：61-62，64.

[8] 彭軼.UNIQUE醫(yī)用直線加速器故障分析與維修[J].設(shè)備管理與維修，2020（6）：69-70.