高強度聚焦超聲子宮肌瘤治療系統(tǒng)JC200D 的結(jié)構(gòu)原理及維護保養(yǎng)

李翠萍，李桂明

廣州市番禺區(qū)中心醫(yī)院設(shè)備科 （廣東廣州 511400）

1999年，海扶醫(yī)療在全球率先突破了聚焦超聲消融手術(shù)（focused ultrasound ablation surgery，F(xiàn)UAS）治療腫瘤的關(guān)鍵核心技術(shù)，研制出我國首臺具有完全自主知識產(chǎn)權(quán)的大型醫(yī)療器械，即高強度聚焦超聲腫瘤治療系統(tǒng)。高強度聚焦超聲腫瘤治療系統(tǒng)被國內(nèi)外專家稱為“21世紀(jì)腫瘤無創(chuàng)傷治療高科技新技術(shù)”[1]，具有安全有效、創(chuàng)傷小、不流血、無瘢痕、無輻射、可重復(fù)治療等優(yōu)點，實現(xiàn)從體外實施無創(chuàng)治療， 為越來越多的良惡性腫瘤患者提供“治療讓患者受傷更少”的無創(chuàng)治療新選擇[2]，被譽為“隔山打牛”的中國領(lǐng)先世界原創(chuàng)。我院于2019年引進了一臺高強度聚焦超聲腫瘤治療系統(tǒng)設(shè)備，即高強度超聲聚焦子宮肌瘤治療系統(tǒng)JC200D，成為全廣州市首家擁有高強度聚焦超聲腫瘤治療系統(tǒng)的醫(yī)院。開展治療項目僅半年，我院共完成子宮肌瘤手術(shù)124臺，為子宮肌瘤患者治療帶來了無創(chuàng)的福音[3]，使婦科良性疾病保留子宮和其功能成為現(xiàn)實。本研究主要介紹高強度聚焦超聲子宮肌瘤治療系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)組成、工作原理及維護保養(yǎng)，從而減少或避免故障，延長設(shè)備使用壽命，提高醫(yī)院的綜合效益。

1 結(jié)構(gòu)組成

高強度聚焦超聲子宮腫瘤治療系統(tǒng)由聚焦型超聲治療頭、超聲驅(qū)動電源、治療床、掃描運動裝置、超聲影像監(jiān)控裝置、計算機自動控制和處理裝置、電源控制裝置、介質(zhì)水處理裝置、患者體位固定裝置、患者體位搬動裝置等組成[4]。

2 工作原理

高強度聚焦超聲子宮腫瘤治療系統(tǒng)采用物理方式對超聲波聚焦，在生物組織內(nèi)形成10 000～20 000 W/cm2的高聲強焦域，利用焦域內(nèi)高強度超聲波產(chǎn)生的熱效應(yīng)、機械效應(yīng)和空化效應(yīng)等殺死腫瘤細胞[5]；在超聲影像監(jiān)控裝置的實時監(jiān)控下，通過多種適形掃描治療方式，使焦域在治療區(qū)內(nèi)運動，從而殺滅治療區(qū)內(nèi)腫瘤組織，達到治療腫瘤的目的，被殺滅的腫瘤組織在人體內(nèi)被逐漸吸收和纖維化，工作原理如圖1所示。其工作原理簡單來說，就是將體外低能量的超聲波穿過身體聚焦到體內(nèi)子宮上的肌瘤，聚焦焦點瞬間產(chǎn)生65～100 ℃的高能量，使病灶形成凝固性的壞死，壞死的病灶會喚起體內(nèi)的自愈機制，通過吞噬細胞的吞噬等過程，逐漸被自體吸收掉，從而達到治療效果[6]。

圖1 高強度聚焦超聲子宮腫瘤治療系統(tǒng)工作原理圖

3 維護保養(yǎng)

高強度聚焦超聲子宮腫瘤治療系統(tǒng)的維護保養(yǎng)主要包括操作人員的日常操作維護與臨床工程師的定期維護保養(yǎng)。

3.1 操作人員的日常操作維護

設(shè)備的性能與操作人員的日常操作維護有著直接的聯(lián)系，術(shù)前、術(shù)中、術(shù)后正確的日常操作維護是確保設(shè)備正常運行的重要保證。

3.1.1 術(shù)前檢查事項

開機后，操作人員需對水處理系統(tǒng)、運動系統(tǒng)、超聲輸出系統(tǒng)等做具體的檢查。（1）水處理系統(tǒng)：完成功能設(shè)置，等待（冬季10 min 左右，夏季5 min 左右）在設(shè)備界面查看水箱進水是否正常，40～50 min 后水箱水位滿，確認水囊進、排水功能是否正常。（2）運動系統(tǒng)：運行各個運動軸，將每個運動軸先用點擊方式運行至正負極限再用自動方式回零，測試過程中檢查系統(tǒng)能否正常運動，如果系統(tǒng)出現(xiàn)運動軸的報警提示，需要給運動系統(tǒng)斷電，再上電進行坐標(biāo)校正，即刻消除報警提示。（3）超聲輸出系統(tǒng)：當(dāng)水箱水位達到49 cm 左右并且溫度達到設(shè)定值后水囊進水，初次進水約20 cm，再將其排出，重新進水，確認治療頭編號與軟件上的選擇一致，且匹配、反饋參數(shù)調(diào)節(jié)準(zhǔn)確，通過觀察打水花進行能量測試，判斷功率輸出是否正常[7]。

3.1.2 術(shù)中注意事項

術(shù)中密切注意設(shè)備的運行狀態(tài)及報警提示信息，操作人員應(yīng)熟知常見的軟件故障及處理辦法[8]。

3.1.3 術(shù)后消毒事項

術(shù)后消毒建議采用比例為250∶1消毒液或消毒片，均需完全溶解后方能進入水囊；為防止水囊表面被侵蝕，消毒液不能沒過治療頭表面，所以消毒前需將治療頭升至最高；消毒后反復(fù)進、排水3～4次，再用棉質(zhì)毛巾擦干水囊內(nèi)部及治療頭上凹面中的余水，保持水囊內(nèi)部及治療頭干燥。

3.2 臨床工程師的定期維護保養(yǎng)

臨床工程師要定期巡檢，及時發(fā)現(xiàn)設(shè)備存在的問題，做好設(shè)備的維護保養(yǎng)，防患于未然，使設(shè)備始終保持最佳運行狀態(tài)，有效提升設(shè)備的使用效率和使用壽命[9]。臨床工程師維護保養(yǎng)內(nèi)容主要包括水質(zhì)水處理系統(tǒng)、掃描裝置的運動系統(tǒng)、超聲輸出系統(tǒng)、聚焦型超聲治療頭等。

3.2.1 水質(zhì)及水處理系統(tǒng)

臨床工程師每隔1個月對水電柜、床體、水囊所有的管道接頭進行檢查，定期更換水管及密封圈，防止管道與密封圈老化導(dǎo)致漏水損壞設(shè)備；精密過濾器濾芯通常每月更換1次，如果當(dāng)?shù)氐乃|(zhì)較差，或發(fā)現(xiàn)介質(zhì)水的制備時間明顯變長，應(yīng)加快更換的頻率。脫氣膜正常的使用周期約為6個月，具體時間根據(jù)當(dāng)?shù)氐乃|(zhì)而定。

3.2.2 掃描裝置的運動系統(tǒng)

臨床工程師每季度檢查1次運動系統(tǒng)各運動軸，對所有運動軸定期涂抹鋰基脂潤滑油，涂抹后需多次往返運動。

3.2.3 超聲輸出系統(tǒng)

用記憶靶模進行能量測試，檢查聲功率輸出是否正常。

3.2.4 聚焦型超聲治療頭

聚焦型超聲治療頭是整套系統(tǒng)的最核心部件。B 超探頭放置在聚焦型超聲治療頭的正中央，如圖2所示。聚焦型超聲治療頭的焦點位于B 超探頭的扇掃平面內(nèi)，如圖3 所示。治療后的灰度變化反映在B 超探頭的扇掃平面內(nèi)。B 超探頭可以進行升降和旋轉(zhuǎn)運動，以提供盡可能清晰的斷面圖像，輔助醫(yī)師進行治療判斷[10]。

圖2 治療頭及B 超探頭

圖3 B 超探頭的扇掃平面

聚焦型超聲治療頭的維護保養(yǎng)尤為重要，如果長時間使用同一個治療頭，應(yīng)每隔1個月將其取下并放進專配的電子干燥箱內(nèi)干燥6 h 以上，溫度不得超過60 ℃，同時其維護保養(yǎng)需要熟悉治療頭的拆卸、安裝及校準(zhǔn)檢測步驟。

治療頭的拆卸：治療頭的拆卸需要兩個人合作完成，首先，必須關(guān)閉超聲驅(qū)動電源，否則有觸電的危險；其次，排干水囊內(nèi)的介質(zhì)水，一個人用手垂直向下壓住治療頭，用力應(yīng)均勻，另一個人同時逆時針旋轉(zhuǎn)壓環(huán)，松開并取下壓環(huán)后，勻速緩慢地將治療頭抬起直至退出B 超探頭；最后，用工具擰下正、負極螺母，取下超聲驅(qū)動電源的輸出線，取出治療頭；拆出治療頭后，需對治療頭進行電氣安全檢測，測量治療頭正、負極兩端的極間絕緣電阻是否處于無窮大，檢查極間電容是否擊穿，確保治療頭處于安全狀態(tài)。

治療頭的安裝：在治療頭內(nèi)孔四周和B 超探頭安裝軸四周均勻涂液狀石蠟油，將超聲驅(qū)動電源輸出線的正、負極分別裝入治療頭的正、負極中，并擰緊正、負極螺母；然后將治療頭裝入支座，用手垂直向下壓治療頭的同時順時針旋轉(zhuǎn)壓環(huán)，直至旋緊；加入介質(zhì)水至覆蓋治療頭后，檢查治療頭周圍是否有氣泡冒出，如果有連續(xù)的氣泡冒出，說明治療頭未密封好，須重新安裝，并注意O 型密封圈的安裝，如圖4所示。

圖4 治療頭的組件

治療頭的校準(zhǔn)檢測方法如下。（1）水柱觀測法：將掃描裝置的運動系統(tǒng)X軸和Y軸運動到0位置，并適當(dāng)調(diào)整Z軸的位置，用直尺測量液面到治療頭內(nèi)環(huán)上表面平臺的距離，使其比治療頭的實際焦點高度低4～7 mm，如圖5所示；打開超聲驅(qū)動電源的電源開關(guān)，進入軟件界面，在B超探頭上安裝保護罩，在中央控制臺影像監(jiān)控裝置鍵盤上按凍結(jié)鍵鎖定影像監(jiān)控圖像，設(shè)置治療頭的輸出聲功率為100 W；參考治療頭參數(shù)表，將超聲驅(qū)動電源的“匹配調(diào)節(jié)”和“反饋調(diào)節(jié)”設(shè)置到規(guī)定值；啟動超聲驅(qū)動電源，按下輸出開關(guān)，觀察治療頭焦域處是否有水柱產(chǎn)生，有水柱說明治療頭有輸出，無水柱說明治療頭未正常工作。（2）能量檢測法：開啟系統(tǒng)，將水處理水箱的溫度設(shè)定為15 ℃，待水溫達到要求后向水囊內(nèi)加水，將超聲記憶靶模工裝放置在所測的治療頭上，將超聲記憶靶模放入彈簧夾口處，橢圓部分朝下，平面部分與彈簧夾口處持平，旋轉(zhuǎn)旋鈕，調(diào)節(jié)把手高度，使治療頭焦點高于靶模橢圓最低處1 cm，設(shè)置水囊的液位剛好高于靶模的頂端，如圖6所示；使用點打開方式，設(shè)置點開時間為1 s，治療遍數(shù)為1，功率為300 W，然后輸出能量；將所測的靶模與標(biāo)準(zhǔn)靶模進行對比，從垂直方向所標(biāo)的刻度觀察焦點形態(tài)大小，如果兩者相差30%以上，則核對治療頭編號、匹配參數(shù)及頻率是否與標(biāo)定一致。

圖5 水柱觀測圖

圖6 記憶靶模工裝

4 常見故障及處理方法

（1）系統(tǒng)進水壓力不足：主要為外部自來水壓力引起，檢查進水閥門是否打開或自來水供應(yīng)是否正常；（2）圖像比例無法識別：由于軟件自動識別B 超圖像顯現(xiàn)模式，務(wù)必在PRESET 中選擇Haifu 模式；（3）運動軸驅(qū)動器報警：系統(tǒng)提示驅(qū)動器報警后，一般情況下對運動軸重新上電即可恢復(fù)，驅(qū)動器報警同時可能伴隨坐標(biāo)校正提示，按照提示完成坐標(biāo)校正即可；（4）脫氣回路故障：系統(tǒng)開機時如果脫氣膜中空氣過多，可能出現(xiàn)此故障提示，只需將水處理重新上電即可恢復(fù)正常；（5）水囊排水故障：當(dāng)床體處于高位時，水囊水位顯示存在一定的誤差，可能導(dǎo)致排水故障提示，將床體降低到0位置，水處理重新上電，進部分水后再排水，故障提示即可消除，同時封水膜有一定的使用壽命，使用人員需要時刻留意封水狀態(tài)，注意充氣壓力表的提示，當(dāng)壓力表顯示無法保持封水壓力，根據(jù)封水效果及時予以更換。

5 總結(jié)

高強度聚焦超聲腫瘤治療系統(tǒng)的運行關(guān)乎子宮肌瘤的治療，所以其操作規(guī)范及維護保養(yǎng)尤其重要。操作人員必須接受專業(yè)應(yīng)用培訓(xùn)，嚴(yán)格按照規(guī)范操作，做好日常清潔維護[11]；臨床工程師必須熟悉掌握醫(yī)療設(shè)備的結(jié)構(gòu)組成及工作原理，按周期進行維護保養(yǎng)，加強日常巡檢，及時發(fā)現(xiàn)設(shè)備隱患并解決問題，保證設(shè)備在臨床治療中保持正常運行狀態(tài)[12]。