西门子医用直线加速器系统常见故障分析

栗江鹏

吉林省人民医院肿瘤放射治疗科，吉林长春 130021

西门子医用直线加速器系统常见故障分析

栗江鹏

吉林省人民医院肿瘤放射治疗科，吉林长春 130021

医用直线加速器由主机系统、控制系统、辐射系统、机械系统、辅助系统组成，各个系统相互联系，相辅相成。但是仪器每天在高温、高压、磁场等强作用力影响下使用，往往会出现一些使用故障，严重影响患者的治疗，因此，仪器操作人员了解此仪器的构造和使用原理之后学会应急故障的分析和维修是非常重要的，该研究在对医用直线加速器进行结构剖析基础上，分析其故障排除原理及方法。

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随着现代医学科技的发展，医疗技术的进步，肿瘤的治疗取得突破进展，放射治疗是目前治疗手段之一，也是作用较好的方法之一。放射治疗技术发挥着越来越重要的效果[1]。西门子医用直线加速器就是一种三维适形调强放射治疗技术，通过计算机控制系统对肿瘤进行精准定位，在立体空间上控制发射多束强度剂量不等的射线，同时加大照射剂量不仅可以提升肿瘤治疗效果，而且可以最大程度得降低对正常组织的影响，是一种新型的、先进的放射治疗技术[2]，对全身深部及浅表各部位肿瘤治疗中均能发挥良好的效果。具有精准度高、治疗准确的特点。但是往往也会出现一些故障，通常情况下都是请工程师解决，但是治疗不可以延误，所以在平时工作中学会一些常见故障的分析和排除是有必要的。该文通过对西门子医用直线加速器系统常见故障的总结分析，并总结出一套维修方法，现报道如下。

1 分析方法

1.1 西门子直线加速器的重要构成部分

医用直线加速器由主机系统、控制系统、辐射系统、机械系统、辅助系统组成。主机系统主要包括微波系统、束流传输系统、真空系统等；控制系统主要包括计算机控制程序、控制电路、安全联锁等；辐射系统主要包括辐射产生、辐射分布、辐射剂量检测等；机械系统包括治疗床、辐射头、治疗附件等；辅助系统包括水冷系统、气动系统、电源系统等。

1.2 西门子直线加速器可能发生的故障

1.2.1 微波系统常见故障分析 微波系统经常出现磁控管和波导管故障，主要由于自动稳频调节失灵，高压干扰或者对地短路等导致磁控管故障；由于隔离器、定向耦合器等波导元件损坏等引起打火，导致波导管故障[3]。

1.2.2 注入器常见故障 注入器系统是加速器的核心系统之一，注入器由一些特定电路组成，主要通过射出具有一定初速度的电子束流，经微波加速形成高速电子流通过撞击金属靶产生射线。注入器产生射线进行放射往往由于磁场、电压的影响，会出现射线剂量出现错误、射线平坦度对称错误等故障。往往呈现以下情况：当加速器在出束过程中出现“Dose rate(sw)”和“Pre/Temp saturation”联锁时，此联锁受气压和温度的影响较大，所以应该检查剂量母板G42上的气压或温度电路是否存在问题，然后进行气压和温度的参数校正。当加速器在出束过程中出现“Hi rate”和“Power supply check”联锁时，屏幕状态栏中显示“ERROR”状态，并且经过自检后仍让不能通过。因为此联锁也是电压电路的作用，所以检查剂量预放电路电压值，可见模拟电源的电压值漂移超过4%，并引起单位脉冲剂量超出允许值[4]。

1.2.3 自动稳频系统（AFC）常见故障分析 AFC系统通过控制电压负反馈信号把治疗信号进行输出，并通过改变调谐控制电压，使两个负反馈信号一致，达到自动稳频的效果。往往出现选择6MV X线时，出束时报13#DOSE RATE2(SW）和54#DOSE RATE2(HW)联锁的故障，这就需要检查RF-REFL波形，判断仪器共谐点是否一致。这就需要调节ANUAL/AUTO信号切换回路上的两个电子触点。若出现选择电子线时机器不出束，报剂量率相关联锁的情况，应该在service模式下旁路相关联锁，示波器检测显示反射波波形变形严重，检查AFC放大板，发现光隅U14的6脚逻辑电平有错，电子线档时的误差信号没有输出到指定的位置，反而误用了低能X线的分压电位器进行分压，从而导致不出束[5]。

1.2.4 治疗床系统故障 治疗床常常出现的故障时床不能移动，治疗床的移动方向为垂直运动，其是通过限位开关控制，当治疗过程中治疗床下降过低，会触发限位开关进而产生运动联锁，这就会导致床不能运动。导致此故障发生的原因主要是过渡下降治疗床导致的，这就要求操作人员手动旋转升降驱动，手动将治疗床摇到限位高度以上，这时机器才可以复位运行，故障消除。

1.2.5 水冷系统常见故障 西门子直线加速器水冷系统通过高效涡旋压缩机控制，并且通过微电脑智能温控系统控制水温。常常出现水温太高或水流速度太慢或水不够纯联锁，一般是由于水泵压力下降或外水冷机故障导致内水泵温度上升，内水泵黄灯亮时未更换去离子器等。

1.2.6 多叶准直器系统故障分析 多叶准直器系统是先进放疗设备的重要组成部分，其可以根据肿瘤靶区的状态调整自我剂量，达到与肿瘤靶区高度适形，最大程度提高靶区剂量覆盖，与此同时隔离对周围正常组织器官辐射，降低对肿瘤周围正常组织器官的伤害。其在计算机自动控制下精确运动的，同时具备故障自动诊断报警系统。在使用西门子直线加速器治疗的时候，发生过的故障包括：①多叶光栏数据发生突然丢失的情况，②传动结构齿合不良，导致个别叶片无法正常移动。主要原因多叶准直器系统的开闭状态发生故障，通过开闭程度控制剂量输出，当全部闭合的时，会有狭窄野形成，而当全部打开的时侯，会出现最大程度的剂量覆盖，这样反复开闭则会出现显示数据与实际位置之间出现严重偏差[6]，继而影响剂量输出，出现故障。

1.2.7 X射线电离室故障 在机器运行过程中，由于X射线电离室上高压过流，导致加速器在6 MV X射线照射过程中，出现“Dose rate(sw)”和“Chamber high voltage”联锁，这时主机屏幕显示XMON1和XMON2严重不同步的提示，出现此故障的原因是电离室电路出现故障，因为电离室有可能出现水膜，引发漏电或者短路的情况。解决方法就是首先打开机头，检查电压，确认X射线电离室存在故障，然后打开准直器，观察电离室上是否有水膜漏水导致漏电。最后检查水管，更换。

2 结语

医用直线加速器是精密的大型医疗设备，它涉及物理、微波、真空技术、计算机技术、电子、光学等等众多科技领域，具有能量高、射线深部能量大、皮肤反应小，精准杀伤的特点，是目前治疗恶性肿瘤最有力的武器[7-8]。其应用广泛，故障发生率较高，若在治疗过程中故障停机势必会对患者治疗带来影响，所以为确保医用电子直线加速器的正常工作，在使用过程中不仅要学会正确使用，严格按照SOP的各项标准来执行，而且要学会处理一些故障，学会合理维护加速器的使用。对放射治疗工作人员而言，要求在治疗时维持周围环境的合格，维持温湿度、水流、灰尘颗粒、真空度的变化，保持机房干净整洁，保证机器正常运行。同时维修人员切实做好机器保养维护，定期进行运行状态监测。机械运动系统控制复杂，精度要求较高，因此故障发生率也较高，所以操作人员在日常使用的过程中，要定期对机器进行保养和维护，要严格检测仪器的各项系统，尽早发现隐患，并做好记录总结，便于更好地了解机器性能并服务于临床。

[1]李金禹.医用直线加速器剂量校准的因素分析与控制措施[J].世界最新医学信息文摘,2015,15(31)：190-192.

[2]张瑞友.西门子直线加速器机械系统出现故障的维修对策分析[J].世界最新医学信息文摘,2015,15(48):145-146.

[3]李军,张西志,汪步海,等.西门子M6E型医用直线加速器故障维修与分析[J].中国医疗设备,2013，10（11）：121-122.

[4]赵书学,廖福锡.西门子直线加速器ONCORMcL-82故障浅析[J].中国医疗设备,2013,28(11):139-140.

[5]邓永锦,肖振华,王成涛,等.Synergy医用电子直线加速器运行1年故障原因和频率分析[J].中国医药导报,2017,14(6):73-76.

[6]余海坤，严颖机，韦天有,等.西门子医用直线加速器系统联锁常见故障分析及处理[J].医疗装备,2014,27(11):76-77.

[7]王斌,徐群武,张卫东.Mevatron77型医用直线加速器剂量率不稳故障分析[J].医疗装备,2001(10):163-165.

[8]刘宇静,李宏毅.西门子加速器Gantry过冲故障分析与检修[J].中国医学装备,2012(8):182-183.

R197.39

A

1672-5654（2017）10（b）-0060-02

10.16659/j.cnki.1672-5654.2017.29.060

栗江鹏(1984-)，男，吉林长春人，本科，工程师，主要从事医用直线加速器维护管理工作。

2017-07-20）