GE MINItrace回旋加速器射頻系統(tǒng)故障與排除

上海交通大學(xué)附屬第一人民醫(yī)院 核醫(yī)學(xué)科，上海 201620

GE MINItrace回旋加速器射頻系統(tǒng)故障與排除

郭李磊，趙晉華

上海交通大學(xué)附屬第一人民醫(yī)院 核醫(yī)學(xué)科，上海 201620

本文主要介紹GE MINItrace回旋加速器由于水冷系統(tǒng)故障引起射頻系統(tǒng)頻繁報(bào)錯(cuò)的案例。

回旋加速器；射頻系統(tǒng)；水冷系統(tǒng)；醫(yī)療設(shè)備維修

1 故障現(xiàn)象

GE公司MINItrace回旋加速器在生產(chǎn)正電子核素過(guò)程中，轟靶束流突然斷掉，回旋加速器的控制系統(tǒng)（Master）監(jiān)測(cè)窗口（event log）報(bào)出“Fault in Rf system,can not set standby mode（射頻系統(tǒng)故障，不能設(shè)置準(zhǔn)備模式）”。關(guān)閉磁場(chǎng)，退出系統(tǒng)，再重新進(jìn)入系統(tǒng)，加磁場(chǎng)，設(shè)置束流，運(yùn)行生產(chǎn)，回旋加速器引出轟靶束流，正常運(yùn)行。但運(yùn)行一段時(shí)間后，轟靶束流又突然斷掉，控制系統(tǒng)監(jiān)測(cè)窗口還是報(bào)相同信息。再繼續(xù)運(yùn)行回旋加速器，在射頻系統(tǒng)沒(méi)有完全加到設(shè)定的35 kV電壓時(shí)，或者在轟上束流一段時(shí)間內(nèi)，就報(bào)同樣信息。因?yàn)樯漕l系統(tǒng)不斷報(bào)錯(cuò)，造成回旋加速器每次運(yùn)行時(shí)間很短，嚴(yán)重影響機(jī)器運(yùn)行，導(dǎo)致當(dāng)日18F-FDG藥物產(chǎn)量極低，為PEC/CT檢查帶來(lái)極大的不便。

2 故障分析及解決

由上述錯(cuò)誤信息分析，考慮故障可能出自射頻系統(tǒng)。但射頻系統(tǒng)本身分為多個(gè)子系統(tǒng)，每次Master監(jiān)測(cè)窗口都報(bào)同樣信息，但它根本不能確定具體是射頻系統(tǒng)哪個(gè)子系統(tǒng)出現(xiàn)故障[1]。

為查找故障具體原因，從廠家工程師使用的維護(hù)系統(tǒng)MSS入手。在每次系統(tǒng)報(bào)錯(cuò)時(shí)，打開(kāi)MSS系統(tǒng)里的RF射頻菜單，查看RF System Menu界面錯(cuò)誤提示。但每次系統(tǒng)報(bào)錯(cuò)時(shí)，所對(duì)應(yīng)的RF System Menu界面錯(cuò)誤提示有時(shí)顯示“Anode power supply（陽(yáng)極電源供給）”故障，有時(shí)顯示“Screen power supply（屏電源供給）”故障，有時(shí)顯示“Heater power supply（加熱電源供給）”故障等，每次故障顯示都不一樣，沒(méi)有規(guī)律。

從RF System Menu界面錯(cuò)誤提示每次都不同，可推斷故障并非為射頻系統(tǒng)中某子系統(tǒng)的問(wèn)題，可能是射頻系統(tǒng)的信號(hào)控制線路，或者關(guān)聯(lián)到整個(gè)射頻系統(tǒng)的某個(gè)電子元器件出現(xiàn)故障。從兩方面入手[2-3]：① 每次運(yùn)行回旋加速器時(shí)，查看SCU機(jī)柜內(nèi)的各項(xiàng)參數(shù)；② 考慮可能是控制集成線路板出現(xiàn)故障。對(duì)可能存在的問(wèn)題逐一排除，在每次回旋加速器運(yùn)行時(shí)，SCU機(jī)柜各項(xiàng)參數(shù)都在正常范圍內(nèi)，可排除SCU柜故障。取出SCU機(jī)柜內(nèi)的管子控制器和PCB接口板進(jìn)行測(cè)試，檢測(cè)結(jié)果正常，排除集成線路板故障。

排除射頻系統(tǒng)自身故障，從與射頻系統(tǒng)關(guān)聯(lián)最緊密的系統(tǒng)入手，重新尋找解決故障切入點(diǎn)。首先考慮水冷系統(tǒng)，因水冷系統(tǒng)正常運(yùn)行是回旋加速器正常運(yùn)行的一個(gè)重要保障，回旋加速器的大部分系統(tǒng)（離子源、射頻、磁場(chǎng)、靶、真空泵等）在運(yùn)行時(shí)所產(chǎn)生的熱量都是依賴水冷系統(tǒng)的水循環(huán)降溫[4]。

對(duì)二級(jí)水冷系統(tǒng)進(jìn)行全面檢查，檢查水冷支持柜時(shí)，發(fā)現(xiàn)二級(jí)水冷RFPG、RF1和RF2子系統(tǒng)的水流量觀察窗內(nèi)的磁懸浮子上下晃動(dòng)，未穩(wěn)定在所調(diào)試好的位置。其中RF1和RF2的磁懸浮子最低額定位置是10 L/min，這兩個(gè)窗口內(nèi)的磁懸浮子上下晃動(dòng)時(shí)，有時(shí)會(huì)低于額定值?；匦铀倨髟谠O(shè)計(jì)時(shí)，如水冷流速達(dá)不到額定值，與其相關(guān)聯(lián)的聯(lián)鎖裝置、保護(hù)開(kāi)關(guān)裝置等會(huì)關(guān)閉[5]。為驗(yàn)證是否因水冷系統(tǒng)原因而導(dǎo)致射頻系統(tǒng)頻繁報(bào)錯(cuò)，略調(diào)低RF1和RF2水流量感應(yīng)位置，運(yùn)行回旋加速器，機(jī)器在設(shè)定時(shí)間內(nèi)，運(yùn)行狀態(tài)正常，未出現(xiàn)報(bào)錯(cuò)?？纱_定射頻系統(tǒng)頻繁報(bào)錯(cuò)是因二級(jí)水冷系統(tǒng)故障導(dǎo)致。

仔細(xì)檢查二級(jí)水冷RFPG、RF1和RF2觀察窗內(nèi)的磁懸浮子，發(fā)現(xiàn)磁懸浮子表面有水垢，造成表面比較光滑，在水冷系統(tǒng)運(yùn)行時(shí)，磁懸浮子上下晃動(dòng)，不能穩(wěn)定在額定位置。取出磁懸浮子，用棉紗布搽拭干凈，安裝后運(yùn)行二級(jí)水冷，磁懸浮子稍微有少許上下晃動(dòng)，上下晃動(dòng)范圍很小。為了保證機(jī)器良好運(yùn)行，更換二級(jí)水冷RFPG、RF1和RF2子系統(tǒng)觀察窗口內(nèi)的磁懸浮子，安裝后運(yùn)行水冷系統(tǒng)，磁懸浮子穩(wěn)定在額定位置，回旋加速器運(yùn)行正常，未出現(xiàn)“Fault in Rf system,can not set standby mode”報(bào)錯(cuò)，故障解決。

3 小結(jié)

（1）醫(yī)用回旋加速器是一種系統(tǒng)繁多、結(jié)構(gòu)復(fù)雜的大型醫(yī)療設(shè)備，包括很多子系統(tǒng)，其各個(gè)系統(tǒng)既相對(duì)獨(dú)立，又相互關(guān)聯(lián)[6]。作為回旋加速器負(fù)責(zé)人，要對(duì)機(jī)器各個(gè)系統(tǒng)了解、熟悉。在機(jī)器需要維修時(shí)，既要通觀全局，還要細(xì)致入微，一般先從報(bào)錯(cuò)信息入手，但不能只著眼于報(bào)錯(cuò)信息所提示的子系統(tǒng)，還要全面考慮與報(bào)錯(cuò)系統(tǒng)所關(guān)聯(lián)的其他系統(tǒng)。

（2）對(duì)于大型、精密、復(fù)雜的醫(yī)療設(shè)備，在平時(shí)使用過(guò)程中，不光要熟悉機(jī)器的結(jié)構(gòu)、維修原理等，而且要做好平時(shí)維護(hù)保養(yǎng)工作，以本文為例，如果在平時(shí)做維護(hù)保養(yǎng)過(guò)程時(shí)，能夠早期發(fā)現(xiàn)二級(jí)水冷RFPG、RF1和RF2子系統(tǒng)的水流量觀察窗內(nèi)的磁懸浮子上下晃動(dòng)問(wèn)題，則可盡早解決，避免在機(jī)器運(yùn)行生產(chǎn)正電子藥物時(shí)出現(xiàn)故障，而給PEC/CT檢查帶來(lái)不便。

（3）回旋加速器屬于精密儀器，機(jī)器本身對(duì)環(huán)境要求較高，如室內(nèi)溫度要求為18～22 ℃、室內(nèi)濕度為30%～50%、二級(jí)水冷溫度為（20±2 ）℃等，二級(jí)水冷內(nèi)的循環(huán)水電導(dǎo)率＜50μS。

[1] 朱虹,方可元．醫(yī)用回旋加速器結(jié)構(gòu)性能分析與技術(shù)進(jìn)展[J]．中國(guó)醫(yī)療器械信息,2011,17(4):20-26．

[2] 郭正奎,張虎軍,孫偉張．醫(yī)用回旋加速器的基本原理與結(jié)構(gòu)[J]．中國(guó)醫(yī)學(xué)裝備,2006,3(11):57-60．

[3] 陳澤龍,陳自謙,倪萍．醫(yī)用回旋加速器質(zhì)量控制與安全策略探討[J]．中國(guó)醫(yī)療設(shè)備,2011,26(2):15-17．

[4] 陳敏,朱雅軒,張衛(wèi)東．醫(yī)用回旋加速器外圍冷水機(jī)組的安裝與研究[J]．中國(guó)醫(yī)學(xué)裝備,2004,1(1):53．

[5] 袁軍,朱本杰．PET中回旋加速器冷卻水恒溫控制系統(tǒng)的研制[J]．中國(guó)醫(yī)療器械雜志,2004,(5):370-372．

[6] 郭李磊,趙晉華,喬文禮,等．回旋加速器日連續(xù)兩次生產(chǎn)18F-離子時(shí)產(chǎn)量差異分析[J]．醫(yī)療衛(wèi)生裝備,2011,(8):94-95．

Troubleshooting of RF system of GE MINItrace Cyclotron

GUO Li-lei, ZHAO Jin-hua
Department of Nuclear Medicine, Shanghai First People’s Hospital, Shanghai 201620, China

R197.39

B

10.3969/j.issn.1674-1633.2013.08.059

1674-1633(2013)08-0143-01

2013-01-22

作者郵箱：guolilei02@163．com