醫(yī)用X線斷層掃描設(shè)備常見故障部位與原因及處理措施分析

曹祥梅

（陽新縣人民醫(yī)院放射科 湖北 黃石 435200）

隨著醫(yī)學(xué)、物理學(xué)、計算機、電子學(xué)等多學(xué)科的發(fā)展，醫(yī)學(xué)影像學(xué)功能也不斷完善[1]。目前醫(yī)學(xué)影像學(xué)臨床應(yīng)用主要包括圖像診斷與治療兩個方面，主要顯微圖像處理技術(shù)有X線、CT、MRI等，其中斷層掃描設(shè)備較常見。斷層掃描設(shè)備是一種圖像引導(dǎo)強調(diào)放射治療及自適應(yīng)的治療設(shè)備[2-3]，它的硬件及劑量調(diào)制方式不同于常規(guī)加速器，具有較好的適應(yīng)性及均勻性，能有效預(yù)防放射毒副作用。因螺旋斷層放射治療設(shè)備屬于精密、常用影像學(xué)治療系統(tǒng)，以致其故障較多、維修較困難，若處理不及時延誤臨床治療[4]。為探究螺旋斷層放射治療設(shè)備常見故障部位、原因及處理措施，本研究選取陽新縣人民醫(yī)院我院放射科2臺螺旋斷層放療設(shè)備作為研究對象，回顧性分析其故障位置及原因等，現(xiàn)將研究結(jié)果報道如下。

1 螺旋斷層放療設(shè)備結(jié)構(gòu)與功能分析

陽新縣人民醫(yī)院放射科在2012年3月、2014年12 月分別以480萬人民幣、320萬人民幣購買GE通用電氣醫(yī)療系統(tǒng)（中國）有限公司1臺64排CT和一臺16 排CT，型號分為是Lightspeed VCT、OptimnCT5nopro，機身號分別為VCTd204CT、BALS14068。螺旋斷層放射治療設(shè)備是一種全新強調(diào)放射治療的設(shè)備，Lightspeed VCT螺旋斷層放療設(shè)備型號的診斷及放療功能優(yōu)于OptimnCT5nopro。二者雖均采用直線加速器代替球館安裝在X線計算機斷層成年滑環(huán)機架上，但Lightspeed VCT型號螺旋斷層放療設(shè)備在扇形束實旋轉(zhuǎn)照射及投射視野方面的效率高于OptimnCT5nopro。螺旋斷層放療機均采用64排啟動多葉光柵調(diào)制照射野，以CT定位投射視野，減少誤差[5]。不同的是Lightspeed VCT螺旋斷層放療機圖像定位是兆伏級而OptimnCT5nopro相對較差。兩種螺旋斷層放療機在方式治療過程通過機架旋轉(zhuǎn)、葉片開關(guān)狀態(tài)的改變以及治療床的運動等實現(xiàn)放射治療劑量的調(diào)整，與CT圖像向配合實現(xiàn)精準性腫瘤放療治療，以減輕或減少不良反應(yīng)[6-7]。

2 螺旋斷層放射治療設(shè)備常見故障情況分析

2.1 螺旋斷層放射治療設(shè)備常見故障部位

螺旋斷層放射治療設(shè)備故障是指治療設(shè)備射出中段不能連續(xù)工作?；仡櫺苑治?016年1月—2018年12月放射科螺旋斷層放射治療設(shè)備常見故障部位登記表可知，共出現(xiàn)248次故障，其常見故障部位包括磁控管、靶、加速管、檢驗板（MLC）、鋁門、高溫聯(lián)鎖、激光燈、Modulater、水流、通訊器、其他部位，比例分別為12.90%、16.53%、9.68%、9.27%、7.26%、3.63%、8.06%、7.66%、8.87%、5.65%、1.21%。具體故障情況見表1。

表1 螺旋斷層放射治療設(shè)備常見故障部位

2.2 螺旋斷層放射治療設(shè)備部位故障時間及維修時間

螺旋斷層放射治療設(shè)備少數(shù)故障能參考說明書自行處理，大多數(shù)故障需要維修師維修。螺旋斷層放射治療設(shè)備部位故障嚴重程度不一，表現(xiàn)為零部件損壞程度不一、故障時間、維修時間不一。陽新縣人民醫(yī)院螺旋斷層放射治療設(shè)備磁控管、靶、加速管、檢驗板（MLC）、鋁門、高溫聯(lián)鎖、激光燈、Modulater、水流、通訊器、其他部位故障時間及維修時間，見表2。

表2 螺旋斷層放射治療設(shè)備部位故障時間及維修時間

從上表可知，螺旋斷層放射治療設(shè)備部位故障時間為45～162 h，中位故障時間105.24 h；維修時間為52～207 h，中位時間124.58 h。檢驗板（MLC）故障時間最長，Modulater故障時間最短；激光燈維修時間最短，靶維修時間最長。

3 螺旋斷層放射治療設(shè)備主要故障原因及處理分析

3.1 靶故障及處理

螺旋斷層放射治療設(shè)備故障原因較多，既包括器械使用消耗，又包括人為操作不當。以上與器械設(shè)計自身缺陷、部件制造工藝、使用時間、使用頻率及操作及保養(yǎng)水平有關(guān)[8-9]。出束時間對螺旋斷層放射治療設(shè)備部件壽命影響較大是導(dǎo)致器械故障的常見原因。出束時間是指機器生產(chǎn)高壓至X線終止時間，單位是出束。出束時間主要影響靶、磁控管及檢驗板（MLC）的使用情況[10]。靶是螺旋斷層放射治療設(shè)備主要部件之一，靶徹底故障前2～3周螺旋斷層放射治療設(shè)備會出現(xiàn)射線質(zhì)變差，表現(xiàn)為頻繁性劑量不穩(wěn)特點[11]。在2014年以前螺旋斷層放射治療設(shè)備靶是開放性靶，主要靠水流主動旋轉(zhuǎn)，使用壽命約為600出束。該部件使用壽命3～4個月，故障頻率較高。2014年及以后靶的旋轉(zhuǎn)升級為密封的固定靶，以致故障均出現(xiàn)應(yīng)用的旋轉(zhuǎn)靶期間。螺旋斷層放射治療設(shè)備靶安裝在加速管的末端，厚度約為1 mm，直徑20 mm，形狀為圓形，材質(zhì)為鎢合金。內(nèi)循環(huán)水直徑?jīng)_刷驅(qū)動靶旋轉(zhuǎn)同時也為靶散熱過程中產(chǎn)生地過氧化氫是造成靶損傷的主要原因。螺旋斷層放射治療設(shè)備固定靶直徑未出現(xiàn)故障，這與循環(huán)水不與靶直接接觸有關(guān)。有報道發(fā)現(xiàn)[12]，螺旋斷層放射治療設(shè)備靶比常規(guī)加速器劑量率高也是引起故障的主要因素。螺旋斷層放射治療設(shè)備靶損傷后導(dǎo)致其厚度變薄，因此在靶前數(shù)周出現(xiàn)射線質(zhì)量差及劑量率不穩(wěn)等信號（新靶及舊靶見下圖1）。

圖1 新靶及舊靶圖片

處理方法：建議及時更換新靶。換靶需要移動加速管及排出循環(huán)水等準備工作。新靶需進行復(fù)雜物理測試的時間較長，因此要提早判斷靶的損傷。及時檢查靶部位防患未然。目前疙瘩廠商中、高端螺旋斷層放射治療設(shè)備CT的自動檢測軟件的功能很完善，當靶粗線故障時CT工作站機會會顯示出現(xiàn)不同類型的錯誤提示及相關(guān)代碼[13]。在技術(shù)手冊中對提示及代碼比較詳細的秒速，這是檢修及處理螺旋斷層放射治療設(shè)備靶故障的基本手段之一。

3.2 磁控管故障及處理

螺旋斷層放射治療設(shè)備磁控管故主要原因是劑量率過高或過低導(dǎo)致出束中斷或損壞的高尖脈沖輸出等。磁控管是加速管提供足夠大射頻能量以建立加速場，以致電子在轟擊靶之前就已獲得足夠的動能。螺旋斷層放射治療設(shè)備磁控管內(nèi)部結(jié)構(gòu)復(fù)雜且精細，設(shè)計者為了能滿足螺旋斷層放射治療設(shè)備運轉(zhuǎn)時間及高劑量率的要求，在放射治療中會增加工作負荷，因此更換率也較高。董錚等[14]研究結(jié)果顯示，醫(yī)院放射科螺旋斷層放射治療設(shè)備磁控管故障前7次更更換主要原因是壽命較短，出束平均時間145 h。第8次以后優(yōu)于工程師使用了較先進的磁控管訓(xùn)練方法就顯著地延長了磁控管的使用壽命，出束超過了800 h以上，直到磁控管陰極燈絲狀態(tài)無法滿足治療要求才進行更換。亦有研究認為[15]，磁控管為加速管提供足夠大的射頻能量以建立加速場，使電子在轟擊靶之前獲得足夠的動能。其工作狀態(tài)使得磁控管使用壽命顯著降低，也就增高了故障率。主要處理方法為先執(zhí)行3～5次設(shè)備配備的5 min預(yù)熱計劃進行簡單的磁控管老練，再執(zhí)行患者點劑量驗證計劃。維修者查看故障是否消失，如磁控管故障依舊則執(zhí)行Rot-Var計劃，將結(jié)果與說明書提供的金標準對比，確定磁控管工作狀態(tài)。如果螺旋斷層放射治療設(shè)備磁控管打火不頻繁，可需要通知廠家維修。如果維修后大火頻繁可直接更換新磁控管并老練。

3.3 檢驗板（MLC）故障及處理

檢驗板（MLC）由前后2塊組成，分別檢驗前后檢驗板（MLC）葉片的到位精度，是保證放療的重要保證。檢驗板（MLC）內(nèi)有光耦器件，受到射線輻射后容易損傷，其壽命基本由出束時間決定。檢驗板（MLC）采用64片二元氣動多葉光柵組成，每片葉每20 s曝光一次。如果檢驗板（MLC）出現(xiàn)故障首先要查看氣壓是否正確，確定葉片驅(qū)動力是否正常。

3.4 其他故障原因及處理

溫度及濕度對螺旋斷層放射治療設(shè)備部件使用壽命影響顯著。部件溫度升高能導(dǎo)致部件尺寸變化改變導(dǎo)致其工作效率發(fā)生變化。室內(nèi)溫度較高時螺旋斷層放射治療設(shè)備部件故障情況較多。循環(huán)水溫大于44℃時設(shè)備將自動停止出束時間。高濕度會增加螺旋斷層放射治療設(shè)備部件使用情況。建議保證工作室內(nèi)正常穩(wěn)定，將其固定在18～20℃。水溫降至40℃。

3.5 明確磨損和故障規(guī)律

醫(yī)院設(shè)備維修管理是醫(yī)院管理重要內(nèi)容一致，螺旋斷層放射治療設(shè)備想要達到設(shè)備壽命周期費用最少而綜合效能最高的目的，就一定要建立健全維修管理任務(wù)，明確維修內(nèi)容，以確保儀器始終處于最佳的計數(shù)狀態(tài)?；诖?，維修部位要研究設(shè)備的運行規(guī)律，臨床要正確使用設(shè)備，靈活采用多種技術(shù)手段進行維修。首先，需要定期檢查，排除故障的修理；其次，做好登記制度；最后，做到隨叫隨到。設(shè)備故障及磨損規(guī)律對提高維修質(zhì)量很重要，維修人員可以根據(jù)這些規(guī)律制定周期性維修計劃。設(shè)備初期磨損階段的特點是磨損速度較快，時間短；正常磨損階段的磨損速度趨于緩慢，噪聲小，此時處于設(shè)備的最佳工作狀態(tài)。而急性磨損階段的磨損速度快速增加，需要維修人員格外重視。故障發(fā)生也是有規(guī)律的，初期故障期主要是設(shè)備使用操作者不當導(dǎo)致，有時也是設(shè)計或制造中存在的缺陷導(dǎo)致，此時故障率高，隨著使用時間增加而逐漸下降。維修工作人員需要進一步深入研究設(shè)備操作方法，使用說明和盡快掌握故障原因。第二階段是偶發(fā)故障器，設(shè)備進入正常運轉(zhuǎn)階段，該階段故障主要是操作失誤、保養(yǎng)不當導(dǎo)致。最后是劣化故障器，主要是因為零件老化導(dǎo)致，故障率會明確增加。此時，需要維系人員加強對設(shè)備的檢查和監(jiān)測，實行預(yù)防性維修。

綜上所述，螺旋斷層放射治療設(shè)備常見故障部位有磁控管、靶、加速管、檢驗板（MLC），出束時間、劑量率、溫度及濕度影響螺旋斷層放射治療設(shè)備故障。建議放射科維修工作人員及時檢修或通知廠商。