西門子Explora FDG4 化學合成模塊典型故障維修

王方洋，唐 毅，李奇明，金榕兵

（陸軍特色醫(yī)學中心核醫(yī)學科，重慶400042）

0 引言

Explora FDG4 化學合成模塊是制備PET/CT 檢查用藥氟代脫氧葡萄糖（18F-FDG）的專用設備，也是國內很多PET 中心的主要設備。隨著核醫(yī)學的發(fā)展，尤其是國家衛(wèi)生健康委員會將PET/CT 歸為乙類醫(yī)用設備，其配置管理權下放至省衛(wèi)生健康委員會后，購置PET/CT 的醫(yī)院越來越多，18F-FDG 需求量也越來越大，很多地區(qū)已出現供不應求現象。由于18F-FDG 具有很強的輻射，半衰期為109.8 min，合成過程中合成模塊出現故障需要等到輻射劑量降到安全線下后才能進行維修，等待時間長（一般為5 個半衰期以上），因此最大限度減少設備故障、保質保量合成每一批18F-FDG 藥物十分重要。本文對西門子Explora FDG4 化學合成模塊（以下簡稱“FDG4 合成模塊”）在開機初始化、合成前自檢以及制備過程中的幾例典型故障進行了分析和維修。

圖1 Explora FDG4 化學合成模塊操作界面示意圖

1 Explora FDG4 合成模塊

圖1 為FDG4 合成模塊操作界面示意圖，該合成模塊的特點是一次裝樣后最多可以連續(xù)生產4 批，在不同批次間能夠進行自動清洗和干燥，可以按需要在不同時間生產不同批次。因此，一臺FDG4 合成模塊相當于4 臺單次普通合成模塊，能滿足短時間內18F-FDG 用量大需要生產多批次的單位需求。雖然FDG4 合成模塊自動化程度高且穩(wěn)定性較好，但是長時間使用也會出現各種問題，現將使用中遇到的典型故障的排除方法介紹如下。

2 典型故障維修

2.1 故障一

2.1.1 故障現象

FDG4 合成模塊開機初始化時，提示MVP4 閥芯不能轉動，開機初始化失敗。

2.1.2 故障分析

MVP 閥芯為轉動閥芯，內部有2 塊陶瓷閥芯，通過步進電動機帶動閥芯轉動選擇閥芯通道。MVP4閥門為多功能閥門，它有1 進1 出，中間還有6 個出去后再進來的選擇通道，如圖1 所示。由于MVP4 閥芯上通道孔多，且分布面積較大，當溶液通過閥芯后閥芯轉動時，溶液浸潤閥芯的面積較大，如圖2 所示。在FDG4 合成模塊生產18F-FDG 過程中，MVP4 閥門先后通過了放射性很強的18F 核素、鹽酸、K2.2.2./K2CO3溶液，這些物質通過溶液浸入MVP4 閥閥芯之間，并發(fā)生復雜的物理、化學反應，然后吸附在陶瓷片上，如圖2 中黃色部分所示。長時間使用后，吸附在陶瓷片上的物質使閥芯表面變得粗糙，增大了芯片間的摩擦力，當吸附的物質增加到一定量時，較大的摩擦力會使MVP4 閥門無法轉動。

圖2 MPV4 閥閥芯

2.1.3 故障處理

拆開MVP4 閥芯，取出2 塊陶瓷閥芯，依次用弱堿水溶液、弱酸水溶液、蒸餾水及乙腈等溶液和溶劑進行超聲清洗，但清洗效果并不好，裝上后仍無法轉動。在水平桌面上放一張2 000 目超細精密砂紙，將陶瓷閥芯摩擦面向下并緊貼砂紙，均勻用力進行打磨，打磨光滑后再用去離子水超聲清洗，然后將陶瓷閥芯裝入MVP4 閥體，用手轉動，感覺阻力明顯減小。將MVP4 閥門重新裝入FDG4 合成模塊，開機初始化閥芯轉動正常。最后對MVP4 閥門進行密閉測試，未發(fā)現漏液、漏氣現象，至此，故障徹底排除。

2.2 故障二

2.2.1 故障現象

FDG4 合成模塊自檢時，反應管真空度測試時顯示壓力數值逐漸變大，真空度逐漸降低，最后出現真空度報錯，自檢失敗。

2.2.2 故障分析

FDG4 合成模塊通過抽真空實現負壓精確進樣，首先根據進樣體積、實時穩(wěn)定真空度和進樣閥芯的校正系數計算進樣時間，然后將進樣閥打開相應的時間。當真空度穩(wěn)定在一定范圍內時，進樣時間與進樣體積保持良好線性關系。因此，FDG4 合成模塊自檢運行時，真空度必須穩(wěn)定在-58～-42 Pa，只有這樣進樣才準確，否則會出現真空度報錯，自檢失敗。

FDG4 合成模塊自檢時，反應管系統(tǒng)出現真空度報錯主要有2 個原因：一是系統(tǒng)內的各種接口或閥芯出現泄漏；二是真空泵抽氣效率降低。FDG4 合成模塊自檢時，先對反應管系統(tǒng)進行壓力測試，再進行真空度測試。由于壓力測試合格（未報錯），說明壓力測試范圍內即反應管與V14、V15 及V16 閥門之間的連接管線無泄漏。因此，只要檢查壓力測試范圍以外真空測試區(qū)域的氣密性和真空泵即可找出故障原因。

2.2.3 故障處理

首先，檢查V15 至廢液瓶之間的接頭和回收瓶蓋，未發(fā)現異常；其次，檢查V14 經MVP7、MVP3 至V7 之間的所有接頭，亦未發(fā)現異常。因此，可判斷測試系統(tǒng)無泄漏，懷疑故障出在真空泵。拆下真空泵，打開泵體，發(fā)現FDG4 合成模塊真空泵為鼓膜式真空泵，由于工作時會有大量強放射性氣體通過，長時間使用使鼓膜因輻照老化變硬，彈性變差，從而降低抽氣效率和真空度。更換新泵膜，重新裝入FDG4 合成模塊，開機自檢，故障排除。

2.3 故障三

2.3.1 故障現象

FDG4 合成模塊合成18F-FDG 過程中，捕獲18F核素的4-（4-甲基哌啶）吡啶陰離子交換樹脂柱（簡稱“QMA 柱”）經K2.2.2./K2CO3溶液洗脫后放射性殘留很高（20%以上），同時18F-FDG 產量明顯降低。

2.3.2 故障分析

QMA 柱放射性殘留高，說明進入標記反應管的18F 核素原料減少，直接導致18F-FDG 產量降低。QMA 柱放射性殘留高主要有3 個方面的原因：一是QMA 柱活化處理不到位；二是K2.2.2./K2CO3淋洗溶液組成濃度出錯；三是K2.2.2./K2CO3淋洗溶液進樣量減少。QMA 柱活化處理及K2.2.2./K2CO3淋洗溶液的配制均由專人負責且按操作規(guī)程處理和配制。因此，導致QMA 柱放射性殘留高的前2 個原因可不予考慮。

FDG4 合成模塊工作時，K2.2.2./K2CO3淋洗溶液由精密注射泵（Lee 泵）準確定量抽取。合成結束且場地安全后，運行K2.2.2./K2CO3溶液加樣程序，收集加樣溶液，檢測其體積，結果發(fā)現設定進樣1.8 ml，實際進樣只有1.0 ml。QMA 柱放射性殘留高表明淋洗液未完全通過QMA 柱，問題應出在淋洗液試劑瓶與QMA 柱之間即試劑瓶、MVP1 閥、Lee 泵、MVP5閥、MVP4 閥和QMA 柱之間，對此范圍內的所有管線接頭進行逐一排查，未發(fā)現堵或漏之處。因此，懷疑故障出在Lee 泵。

2.3.3 故障處理

Lee 泵通過3 個電磁閥與活塞泵配合完成準確定量加樣，電磁閥、泵活塞出現堵或滲漏都可能導致加入溶液體積減少。卸下Lee 泵，拆開電磁閥，發(fā)現電磁閥V2 內部有橡膠小顆粒，Lee 泵排液時V2 閥關閉不嚴，淋洗液回流，導致進樣量減少。清洗后重新裝回FDG4 合成模塊，開機檢查，淋洗液進樣體積

準確，故障完全排除。

3 小結

Explora FDG4 合成模塊具有自動化程度高、穩(wěn)定性好、合成效率高等優(yōu)點，但長期使用也會出現各種故障[1-2]。以上介紹的僅是幾例典型故障，實際工作中遇到的問題是千變萬化無法預測的，所以工作人員必須熟悉FDG4 合成模塊結構，掌握工作原理和運行流程，做好日常維護，定期檢查所有管線接頭和各部件之間的密封圈，發(fā)現問題及時處理。自檢程序會對反應瓶及主要管道進行密閉性檢查，但檢查不能涵蓋所有管道，即便自檢程序通過，反應過程中壓力或真空度仍可能出現異常。因此，在合成過程中應仔細觀察各種參數如溫度、活度、壓力等曲線圖的變化，認真分析，做到防微杜漸。為了及時有效地排除故障，故障分析能力、維修動手能力和維修備件，三者缺一不可。