SIEMENS M 型直线加速器剂量率的连锁故障维修

王浩

商洛市中心医院放疗科 （陕西商洛 726000）

放射治疗是恶性肿瘤的三大治疗手段之一，在我国，50%～70%的肿瘤患者在治疗过程中需要进行放射治疗[1]。医用电子直线加速器是一种通过带电粒子在微波电磁场中被加速而产生高能X线和电子线的射线装置，具有剂量率高、平坦度与对称性好、安全稳定、半影小等优点，成为肿瘤放射治疗的主流设备[2]。由于其属于大型医疗设备，且结构复杂，导致维修难度较大。通常情况下，规模较大的放疗科都会配备专门的维修工程师，负责定期对设备进行维修保养，确保设备安全无故障地运行[3]。我院配备的SIEMENS M 型直线加速器属于中能机型，能产生6 MV X 线和6 MV、10 MV、14 MV 三挡电子线，自2010年安装使用至今，设备故障发生率逐年增高。本研究即针对SIEMENS M 型直线加速器剂量率问题进行实例维修，以供同行参考。

1 故障现象

开机预热后，在Treatment 模式下出束，4 s 左右，加速器报12 Dose Rate 1（SW）、13 Dose Rate 2（SW）、54 Dose Rate 2（HW）连锁，显示器显示剂量率为0。为排除由微波系统偶然打火引起故障的可能，反复出束，然而连锁故障仍然出现[4]。

2 故障分析及处理

用指型电离室，在标准治疗条件下测量输出剂量，剂量计无读数，确定加速器不出束，推断剂量率出现故障。与剂量率有关的部件有磁控管、闸流管、注入器组件、冷却系统、调制器组件、高压电源以及自动频率控制系统（auto frequency control，AFC）等。（1）测量磁控管灯丝电压，DC 8.3 V 正常，BEAM-1波形正常，建议每隔3个月左右，记录磁控管的高压小时数，了解磁控管的工作状态。（2）测量闸流管电压，4-2脚，DC 18.3 V；2-3脚，DC -160 V；1-2脚，AC 6.38 V 电压正常。（3）测量注入器测试点电压正常，INJ-1波形正常。（4）查看冷却系统，水位、水压58 Psi、水温104 F、水质正常，加速器每6个月左右换1次内循环水，要求用去离子水，但受价格等因素的影响，大部分医院用蒸馏水代替，蒸馏水的电阻值稍小于去离子水。（5）查看调制器组件亮灯情况是否正常，最常见的是SF6 GAS PRESSURE 异常，SF6气压一般小于30 Psi，充SF6气体是为了防止微波系统打火，其在射频传输线中被用作电解质。（6）查看高压电源是否异常，电源异常一般要从电源源头查起，分析图纸，排查可能异常的组件，若电源组件异常，CB2开关很可能会跳闸，输出PULSE-1波形幅度会明显变小。（7）屏蔽所有连锁（S34B PC 2.3.4连锁板的控制开关都拨到Bypass），随后进入维修模式，在控制台屏蔽所有连锁，然后出束，在Manual Open 模式下手动调节AFCP 值（本科室设备此数值为4 999），然后每次减少100，不断地调小，观察AFCM 值是否跟随，当调到3 899时加速器开始出束，此时发现剂量率的数值从170开始逐渐变小，属正常情况；调节Manual Open 到AUTO Closed 模式，发现剂量率迅速恢复到正常状态200 MU，保存此时的AFCP 值；复位，在Treatment 模式出束，加速器运行正常，连锁消失。其原因为，随着设备的运行，磁控换闸流管等组件老化，AFC 的调谐电机无法很好地匹配磁控管的调谐频率，导致不能出束。在Manual 模式下，调节AFCP 值，AFCM 值能很好地跟随，能够出束；在AUTO 模式下出束，AFCM 值会随着剂量的输出逐渐减小，偏差要控制在500左右，说明此时AFCP 值在AFC 捕捉范围之内；最后，调节加速器的输出剂量，以保证患者受照剂量的准确性。

综上所述，我们在长期的维修工作中，得到了如下维修经验。（1）磁控管老化导致的剂量率连锁故障：通常，磁控管的寿命为2～3年，磁控管出现老化，导致剂量率偏低，可以通过调节PFN（5 700～6 600）和电子枪发射电子数目（INJI）训练磁控管，使剂量率恢复正常；若经过多次调节，剂量率仍无法满足临床要求，则需更换新的磁控管。（2）闸流管老化导致的剂量率连锁故障：通常，闸流管的寿命为2年左右，闸流管老化容易判断，测量4-2脚的电压，新管一般为17.5 V 左右，不可超过18 V，长期使用后，闸流管4-2脚的电压会升高，18～25 V 电压上升慢，26～40 V电压上升较快，超过40 V 以后电压上升再次加快，约80 V左右，设备即不能出束，需更换新的闸流管。（3）AFC 出现故障：设备无法出束大多是由于调谐电机和磁控管的调谐频率不匹配所致，G42、注入器则很少出现异常。