1　瓦里安 Trilogy电离室工作原理及结构

医用直线加速器一般采用充气透射型电离室,电离室位于直线加速器治疗头内一级准直器与二级准直器之间,用于射线束的物理采样^[1]｡射线与电离室中的气体相互产生离子对 (正离子和电子),高能电子在运动路径上的电离能力达到每厘米60离子对｡它们在外加电场的作用下被收集板收集^[2]｡气体中产生的电子向正极板运动,正离子向负极板运动,达到电极的百分率取决于收集极的电压､板间距离､气体的种类和密度｡收集极电流的大小反映了电离的程度,经过适当处理之后可以得到剂量率和积分剂量｡

瓦里安 Trilogy高能医用加速器电离室的收集极分上下两层 (图 1)^[3]｡分别为两套独立的剂量监测电离室,共有 8个电极板｡A,B,C,D为半圆电极板,E,F,G,H为外围 电极板｡其中 A,B,E,F在上层,组成初级电离室 (径向电离室);C,D,G,H在下层,组成二级电离室 (横向电离室)｡电离室共有 6个输出接头,分别对应为 J1-J6｡每个接头有 4个脚,分别是 a脚､b脚､c脚和 d脚｡AB,EF, CD和 GH电极板对接 J1,J2,J5和 J6接头｡而 J3和 J4是电离室电源接头,由真空模块提供 -500 V偏置电压和虚拟电 离室信号源^[4]｡
                                                   图 1   电离室概述
2　故障现象与修复

瓦里安 Trilogy加速器出现 6MV能量档 EXQ1连锁,机 器无法出束｡逐渐发展到所有能量档都出现该连锁｡

从原理分析,加速器射野伺服电路的设计思想是以射野 对称性的误差为驱动,通过 PWM驱动板控制 ANGLE线圈和 POSITION线圈的电流强度,使射野对称性稳定在由角度和位 置控制系统所设定的范围内｡EXQ电路对射野对称性和剂量率进行监测,当电路故障使射野的非对称性变化大于 2%或剂量率过大,将产生 EXQ1或 EXQ2连锁｡EXQ1是径向不对称性连锁｡首先,各档能量均出现 EXQ1连锁,故排除单一能量档对称性参数被修改或丢失的可能,因此要从公共线路着手排查｡查询维修电路图,发现剂量监测系统电离室 A极与 B极产生的剂量脉冲经 B15板 (SYMMETRY　MONITOR& DOSE　RATE　INTEGRATOR)的放大､相加､相减､积分电路运算,C极与 D极信号通道的相关电路在B16板上,这两块板子完全相同^[2]｡运用替代法,交换 B15板与 B16板,故障依旧,排除 B15板损坏的可能｡其次,用万用表电阻档检查 电离室接头J1,J2,J5和 J6中,a对 b脚､c对 d脚导通, 其他脚相互之间不导通;J3和 J4接头,a对 d脚､b对 c脚 导通,其他脚相互之间不导通｡从而确认电离室无损坏｡

进而,交换电离室 AB与 CD电极､EF与 GH电极在 Stand机器立柜处的接线口｡故障变为 EXQ2连锁,怀疑是电离室与机器立柜间的同轴电缆 W109引起的故障｡通过更换新电缆,故障
消除｡

3　剂量校正

在维修过程中,电离室及其剂量控制电路部件多次进行替换和移动,因此必须使用三维水箱进行测量并校正｡根据国际电子委员会 (IEC)的标准,加速器的对称性是描述射野剂量分布特征的一个重要指标,它定义为在标称源皮距下模体深度10cm处,最大射野的 80%宽度范围内,偏离中心轴对称两点的剂量率差值与中心轴上剂量率比值的百分数｡对称性指标应不超过 3%｡

设定瓦里安 Trilogy加速器能量档在 6MV,射野大小 10cm×10cm,使用三维水箱扫描时发现左右方向对称性在 1%以内,而前后方向的对称性超过了 4%,严重超出临床治疗的要求范围｡因此需要调节束流导向系统的线圈来调节对称性｡

进入维修模式,输入需要调节的能量,剂量率为 200MU; 为了排除是伺服板影响对称性,先把伺服板断开,并且在软件上关闭伺服板,手动输入 I→T→DoseServo(OFF)后开始出束,同时用三维水箱扫描｡观察扫描的统计结果,根据结果调节 ANGR电位器,然后再次出束扫描,根据结果继续调节电位器,直到对称性满足要求｡然后接上伺服板,并打开软件伺服,用万用表测量 B15板和 B16板的 TP9的读数｡在出束的条件下调节 BAL下的 ANGR,将读数调零｡重新扫描各档能量,做好备份以便日后参考｡

4　讨论

加速器的故障存在很多的不确定性,维修人员需要多思考､多动手并从机器原理入手运用不同的维修手段去排查故障原因,从而提高维修技术水平｡而直线加速器电离室及其监测系统的故障对临床治疗有着极其重要的影响,一旦出现故障,必须停止临床使用,需要工程师与物理师一同配合维修､测量及校准工作｡只有充分做好配合与协调工作,才能使故障在最短时间内修复,缩短患者的轮候治疗时间｡

[参考文献]
[1]杨绍洲,陈龙华,张树军．医用电子直线加速器 [M]．北京: 人民军医出版社,2004:137-138．
[2]季智勇,杨爱建,凌金城．瓦里安 CL23EX加速器电缆磨损引发故 障分析与检修 [J]．中国医疗设备,　2013,　28(6):141-142．
[3]尹述含,章卫东．瓦里安 CL23EX型直线加速器剂量联锁故障处理 [J]．中国医疗器械杂志,2010,34(3):234．
[4]李启钦,张毅,张春光,等．Trilogy加速器 GFIL联锁问题的探讨 [J]．中国卫生装备，2016, 37(6):153-154．