醫用直線加速器的設備維護及治療安全

王杰，張玉海，王康，趙劍，劉亞軍

中國人民解放軍第309醫院 a.放療科；b.醫學工程科，北京 100091

醫用直線加速器的設備維護及治療安全

王杰a，張玉海a，王康a，趙劍a，劉亞軍b

中國人民解放軍第309醫院 a.放療科；b.醫學工程科，北京 100091

為了確保醫用直線加速器安全可靠的使用，各項指標達到有關放射治療質量保證和質量控制的要求，減少故障發生率，提高醫用加速器使用的質量控制及治療效果，本文總結了醫用直線加速器的設備維護方法與治療安全注意事項。

醫用直線加速器；放射治療；質量保證

0 前言

醫用直線加速器是精密的大型醫療設備，具有高電壓大電流的真空器件(加速管、磁控管、閘流管)，以及相應的大功率微波傳輸器件、復雜的控制保護電路的大型醫療設備，相對故障率比較高。為減少故障率，增加真空器件的使用壽命，并確保安全治療，加速器的日常維護非常重要。下面是根據相關資料及日常維護及安全治療體會總結出來的一些經驗，供同行參考。

1 加速器機房濕度的控制

直線加速器有許多真空部件，如磁控管、閘流管等，這些部件由于濕度過高會打火而損壞。常有因機房濕度控制得不好而導致這種損壞的發生，尤其是梅雨季節。周末休息2天，周一早晨機房濕度超過90%，高濕度導致電路板打火造成了上述管子的損壞。為此，我們自制了一套濕度控制系統，當傳感器探測到機房濕度超過70%時，通過一個自動開關，去濕機自動打開；當濕度低于30%時，去濕機自動關閉，從而確保機房濕度控制在30%～70%。在采取了上述措施后，磁控管、閘流管的故障率明顯減少，節約了使用成本，同時又降低了停機率，有效地提高了服務水平，取得了經濟效益和社會效益的雙豐收。

2 加速管真空的維持

加速管是直線加速器的核心部件，它包括了電子槍、加速波導和偏轉系統等，價值超過百萬元。由于它工作時運行著高速電子和高頻微波，所以要求加速管一定要在高度真空的條件下工作，否則會引起波導管高壓打火或使電子槍陰極中毒，影響波導管的使用壽命。為了保持波導管內部的高度真空，則需要配備一定的外部設備，絕大多數直線加速器都采用離子泵-鈦泵作為抽真空設備。由于真空器件存在自放電現象，所以即使在加速器停止工作時，真空設備也要正常工作，這樣才能保證加速器波導管在良好的真空條件下運行。

但是，由于各種原因的斷電會導致離子泵停止工作，從而影響加速管的真空度。加速器的供電按照“區域供電→醫院公共配電房→放療科配電房→380 V穩壓器→加速器→各部件”線路流程進行，區域供電、醫院公共配電房和放療科配電房如果發生斷電現象，盡管可及時恢復供電，但380 V穩壓器必須人為啟動。如果停電發生在周末而穩壓器又沒有及時恢復啟動，連續2 d離子泵不工作對加速管的影響是很大的。

因此，一方面要采取措施減少意外停電，另一方面放療科要加強與相關后勤科室的溝通，一旦意外停電發生，后勤科室要及時通知放療科工程師啟動380V穩壓器，給加速器恢復供電。晨檢時要經常檢查離子泵的電流是否穩定，如果發現問題，要及時聯系維修人員，在確保真空正常的情況下才能開機出束，以免對加速管造成損壞。在實際工作中，有些維修人員常對一些保護電路進行短路來維持加速器的出束，此種方法一定要慎用，因為如果離子泵電流不正常，而采取這種短路方式來維持出束，可能會造成加速管的意外損壞。

3 溫控系統

自動溫控系統（恒溫水循環）是加速器穩定工作的前提。雖然加速管由無氧銅制造而成，線膨脹系數很低，但溫度的變化還會引起加速管發生膨脹或收縮，造成加速管尺寸發生變化，導致加速管工作頻率發生變動，進而影響加速管的正常工作。高速電子打擊金靶，除少數動能轉化為X射線外，大多數的動能會轉化為熱能，也必須通過溫控系統的水循環帶走熱量。我們的經驗是晨檢時要檢查內外循環水水泵的壓力、水量和質量以及散熱器工作是否正常。特別是內外循環水量減少很快的情況下，更要及時檢查有無水泄露。一般2～3周要更換內循環水，以免水質變壞影響熱交換效果。內循環水最好采用去離子水。對加速器準直器內的內循環水管，我們的經驗是每3年更換1次，因為這部分水管受到射線的照射，更容易老化發脆。如果由于水管發脆開裂而滲水，將會造成電離室和金靶部件的不可逆損傷，而這些部件的價格非常昂貴。

4 加速器的機械精度質量控制

加速器是采用微波電場把電子加速到高能的裝置，而加速器在治療過程中能否發揮其應有的作用，就必須利用物理技術對其機械和幾何參數等進行定期檢測和調整。因此物理技術是加速器治療環節中的一個重要的質量保證。在普通常規放射治療中其質量保證體現在：加速器的機械幾何參數的檢測與調整；加速器輸出劑量的檢測與調整；治療計劃系統；治療安全。

4.1 等中心精度的測量和調整

直線加速器等中心精度是現代放射腫瘤學治療質量的關鍵因素。它的準確測量和調整是一個放射治療單位質量保證和質量控制的首要因素，等中心精度的測量和調整是一個系統的工作，必須按照一定程序步驟操作，主要包括：機架安裝底座傾斜度的測量和調整；機架旋轉軸穩定性的檢測；準直器旋轉軸穩定性的檢測；治療床安裝底座傾斜度的測量和調整；治療床公轉軸線相對等中心偏差的測量和調整；機架旋轉軸與輻射束等中心一致性的測量和調整；等中心指示裝置的安裝和誤差調整，如果只進行部分檢查，很難確保等中心達到±1 mm的精度。等中心及指示裝置醫用加速器一般都具有等中心旋轉的治療功能，準直器、治療床與機架三者旋轉軸的交點即為等中心點。對于加速器的各種治療方式，等中心的精度代表著加速器的機械運動精度，并且是確定射野及其特性的基本點。因此等中心位置及精度的檢定應定期進行。

4.2 射野特性的檢查

與其有關的檢查項目有：燈光野與照射野的符合性；照射野的平坦度及對稱性；射線質的變化，常規劑量檢測等。

（1）一般用膠片曝光法確定燈光野和實際照射野的關系是否符合技術要求。且兩野相差應符合國家標準的要求（＜±2 mm）。曝光前，在暗室里把X光片裝入片盒內，用大頭針在片盒及X光片上刺孔，標記出燈光野的位置，曝光后，根據X光片黑色度深淺的變化來確定燈光野和照射野的符合度。兩者符合性應＜±2 mm。

（2）照射野內劑量的平坦度和對稱性也是射野劑量分布特性的重要指標，并直接影響到患者的治療效果。其檢測方法按其定義所說即可，大小≤±3%。在與其有關的故障修理后應定期進行檢測。

（3）加速器X射線質即X射線能量的高低可通過在標準源皮距下10 cm×10 cm射野、水下10 cm處測得的射線束中心軸上的百分深度劑量值來表示，并與給定值進行比較，可知能量的高低。對于X射線質的穩定性可通過射野中心軸上2個不同深度處測得的劑量比值來確定。

（4）加速器輸出劑量的校測應每周進行1至數次，因為影響輸出劑量的因素較多。如果前期測量的輸出劑量穩定性較好，也可每周只測1次。測量的參考射野為10 cm×10 cm，水模體下5 cm處。測量時，要將環境氣壓、溫度、劑量儀本身的校正系數等3項數值按要求輸入計量儀。通過對輸出劑量的測量，保證加速器的輸出劑量準確。

4.3 加速器劑量監測系統的檢測與校對

進行劑量監測需要有一個電離室型計量儀，其靈敏度受電離室內氣腔中的空氣密度的影響，在測量時，對氣溫和氣壓要進行修正。現場計量儀、溫度計、氣壓計需每年或修理后送國家計量部門校對一次。加速器計量儀是直接用于患者處方劑量的一種監測，因此，應定期檢測其重復性、穩定性等，與電離室型計量儀進行比對是非常必要的。

4.4 治療計劃系統

治療計劃系統是放射治療中一個不可缺少的環節，它有助于治療計劃的改進和治療精度的提高。但由于計算機軟、硬件本身可能產生的問題，而影響治療計劃的設計，因此，應定期與參考標準計劃進行比對，并檢查各種物理數據是否正確，從而保證治療計劃的準確性，使患者的治療達到有效和完美。

5 治療安全

放射治療過程中，治療安全也是非常重要的。因為射線是看不見、摸不著的，人在受照射時無任何感覺，因此從工作人員和患者雙方都要加強安全意識。工作人員要參加輻射防護學習，患者在治療前都要被告知注意事項。平時定期檢查輻射防護措施的有效性，以及加速器連鎖、治療連鎖的有效性，以國家規定為標準。其中加速器連鎖包括應急裝置、防撞環、通話裝置等，治療連鎖包括門連鎖、楔形板連鎖、加速器監測計量儀工作的有效性、超劑量率連鎖等。輻射防護包括加速器準直器的防護及建筑屏蔽防護等。為了安全有效地使用直線加速器，所有工作人員必須持證上崗，包括放射工作人員證、直線加速器上崗合格證，以及所有醫師必須具有執業醫師證。按工作崗位職責各負其責，認真工作、密切配合。

（1）放療醫師要采用各種手段進行腫瘤的診斷和鑒別。根據適應證決定采取根治或故息的治療方法，確定靶區、限定敏感器官及防護劑量，對計劃方案進行確認和評估，優選合理的治療方案。對非常規治療計劃,放療醫師和物理師要參加首次擺位。

（2）放療物理師配合醫師確定處方劑量和合理的照射技術；認真進行劑量計算和治療計劃設計，對調強放療技術要在驗證通過的基礎上才能予以患者的實際照射；做好放射治療的質量保證和質量控制工作，與維修工程師一道嚴格按照檢查頻度要求校正醫用電子直線加速器的機械、幾何及電氣參數，確保機器的正常運轉。

（3）放療技師要熟悉醫用電子直線加速器的性能，熟練掌握其各項操作，特別是一些常用的設備連鎖和治療連鎖。在對病人進行擺位照射治療時，首先認真核對要治療的病人與治療單上是否一致，然后按照醫囑對各項治療參數進行設置，設置完畢后要仔細檢查和核對。核對醫囑、劑量等各項，遇到疑問時，即請主管醫師說明或更正。在擺位過程中要有高度的責任心，集中精力，專心致志，嚴格按照規程操作機器，時刻監視機器的運轉和病人的治療情況，發現問題及時處理。

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Maintenance and Treatment Safety of Medical Linear Accelerator

WANG Jiea, ZHANG Yu-haia, WANG Kanga, ZHAO Jiana, LIU Ya-junb
a. Department of Radiotherapy; b. Medical Engineering Department, The 309thHospital of PLA, Beijing 100091, China

TL53

B

10.3969/j.issn.1674-1633.2012.06.007

1674-1633(2012)06-0020-03

2012-03-20

劉亞軍，中國人民解放軍第309醫院醫學工程科主任，副主任技師。

作者郵箱：ant2766@sina.com

Abstract:To ensure the safe and reliable use of linear accelerator, achieve the requirements about the radiation treatment for quality assurance and quality control, reduce the incidence of fault, improve the quality of medical accelerator control and treatment effect, this paper introduces the maintenance methods of medical linear accelerator and precautions of treatment safety.

Key words:medical linear accelerator; radiotherapy; quality assurance