医用加速器是生物医学上的一种用来对肿瘤进行放射治疗的粒子加速器装置。带电粒子加速器是用人工方法借助不同形态的电场，将各种不同种类的带电粒子加速到更高能量的电磁装置，常称“粒子加速器”，简称为“加速器”。要使带电粒子获得能量，就必须有加速电场。依据加速粒子种类的不同，加速电场形态的不同，粒子加速过程所遵循的轨道不同被分为各种类型加速器。目前国际上，在放射治疗中使用最多的是电子直线加速器。
医用加速器按照能量区分可以分为低能机、中能机和高能机。不同能量的机器的X 线能量差别不大一般为4/6/8MeV，有的到10MeV。按照X 能量的档位加速器分为单光子、双光子和多光子。低中高能机的区分主要在于给出的电子线的能量。和高能物理用电子直线加速器相比，1—50MeV 属于低能范围，但对临床使用，能量为50MeV 的医用电子直线加速器属于高能范围。
(1)只提供一挡X-辐射，用于治疗深部肿瘤，x-辐射能量4—6MV，采用驻波方式时加速管总长只有30cm 左右，无需偏转系统，同时还可省去聚焦系统及束流导向系统，加速管可直立于辐射头上方，称为直束式。直束式的一个优点是靶点对称。
(2)加速管输出剂量率经过在大面积范围均整后一般为2-3Gy／min·m，设计良好时可达4-5Gy／min·m，一次治疗时间仅约需1min。由于只有一挡X-辐射，整机结构简单，操作简便。
低能医用电子直线加速器是一种经济实用的放射治疗装置，可以满足约85％需进行放射治疗的肿瘤患者的需要，而需要进行放射治疗的肿瘤患者又占全部肿瘤患者的70％左右。
(1)除提供两档X-辐射(6-8MV)供治疗深部肿瘤外，还提供4-5 挡不同能量的电子辐射(5-15MeV)供治疗表浅肿瘤使用，扩大了应用范围。
(2)加速管较长，需要水平放置于机架的支臂上方，束流需经偏转系统后打靶产生X 辐射或直接将电子束从引出窗引出使用。大都采用消色差偏转系统，使偏转后的靶点保持对称，偏转系统比较复杂。
(3)辐射头内除一挡用于均整X-辐射的均整过滤器外，还采用多挡使电子辐射分布均匀的散射过滤器。为了调节电子辐射野，在电子辐射治疗时需附加不同尺寸和不同形状的限束器。
中能医用电子直线加速器除能治疗深部肿瘤外，还可以治疗大部分表浅肿瘤，表浅治疗深度可在2—5cm 范围内，由于中能治疗范围较低能扩大，是大中型肿瘤医院需要的主要放射治疗装置。
(1)提供两档X-辐射，商业上称为双光子方式，个别产品甚至可以提供三挡X-辐射，称为三光子方式，多档设置目的是实现X-辐射深度剂量特性的调节，因为采用高低两挡能量X-辐射组合照射，相当于调节能量。
(2)可提供更高能量的电子辐射，一般电子辐射分5-9 挡，最高能量可达20-25MeV，扩大了对表浅肿瘤的治疗深度范围(2-7cm)。
医用加速器用于放疗的适应症
1、当其用于常规放疗时其适应症为：
医用加速器适应症广泛，可用于头颈、胸腔、腹腔、盆腔、四肢等部位的原发或继发肿瘤，以及手术后残留的术后或手术前的术前治疗等。
单纯根治的肿瘤：鼻咽癌、早期喉癌、早期口腔癌、副鼻窦癌、早期恶性淋巴瘤、髓母细胞瘤、基底细胞癌、肺癌、精原细胞瘤、食道癌等。
与化疗合并治疗肿瘤：小细胞肺癌、中晚期恶性淋巴瘤等。
与手术综合治疗：上颌窦、耳鼻喉癌、胶质神经细胞瘤、肺癌、胸腺瘤、
胃肠道癌、软组织肉瘤等。有计划性的术前放疗、术中放疗、术后放疗。
姑息性放疗：骨转移灶的止痛放疗、脑转移放疗、晚期肿瘤的姑息减症治疗。
2、当其用于三维适形放疗（3D-CRT）及调强放疗（IMRT）时其适应症为：
颅内肿瘤：特别是位于重要解剖结构，形态不规则不适合外科手术或手术难切除的肿瘤；
头颈部肿瘤：包括术后、常规放疗后残留或复发的肿瘤，如鼻咽癌、颅底肿瘤；
脊柱（髓）肿瘤；
胸部肿瘤：如纵隔肿瘤、肺癌、胸壁肿瘤；
消化、泌尿、生殖系统肿瘤：如肝癌、胰腺癌、前列腺癌；
全身各部位转移癌
故障现象1 晨检或治疗途中出现UDR1，UDR2联锁，剂量率<300rad/min，正常值应为300rad/min
分析与检修：PFN K1ystron 提供脉冲，速调管把微波源产生的微波放大，注入加速管形成驻波加速场，电子枪产生的电子在加速管中被加速，经过BMAG进入270度偏转后再进入准直系统。
剂量率下降可能原因有：加速管恒温冷却水系统不稳定，偏转磁铁线圈电参数飘移，调制器脉冲高压幅值下降或De-Qing电路不起作用，微波驱动源和电子枪系统故障等。
温度对直线加速器的剂量率影响很大，考虑到不久前把机器温度调低了，可能引起了剂量率的降低，把温度调高到40度，延长20分钟预热时间，故障偶有出现。
开机预热10分钟后，剂量率偏低，在能量板上选4Mev测出BMAG、AGNT、AGNR、BUNT、BUNR、POSNR、POSNT电压值，半小时后剂量率正常，在能量板上选4Mev测量到同样的电压值，故偏转磁铁线圈正常。同样的方法测量微波驱动源数据，测出RFDRV前后两个数据一样，故微波驱动源正常。后来，在维修模式位观察，剂量率偏低时， PFNVOLT值有偏差，万用表在电子柜能量板上测量PFNVOLT值存在偏差，由于每种能量都出现低剂量率联锁，排除某块能量板不稳定。换上调制器的De-Qing检测板，问题依然存在，最后考虑到电子柜PNV伺服板，它对各能量PNV电压有调节作用，换上新板机器正常工作。由于原伺服板某些零件性能发生变化，在开机较长时间后，零件性能趋于稳定，所以通常开机较长一段时间，机器很少出现此故障。
故障现象2 GUN VAC偏高
分析与检修：真空状态的好坏，用真空泵的工作电流来检测，泵电流小则真空度高。GUN VAC偏高则真空状态较差，直接影响电子枪性能，减短它的寿命。造成真空泵电流增大的原因可能有：真空泵质量下降或内有污物、毛刺；真空系统有漏气等。
旋转机架时发现不同角度真空电流值不同，怀疑真空泵电源和电压插头接触不良引起，检查真空泵外接口没松脱现象，拔开电压插头，细心观察真空泵电源端有点毛刺，清理干净后接上电压插头，真空泵电流正常。
如果需要检查真空系统是否有漏气，简单方法是用丙酮喷涂在怀疑处，同时观察真空度，如果发现泵电流突然下降甚至小于几个微安，然后又慢慢上升到原来水平，则说明该处有漏气。
以上只是该设备常出现的两种故障，由于直线加速器是一种大型的复杂设备，平时发生的故障较频繁，加强日常维护和保养，可以减少故障的发生率，延长设备的寿命。应注意每日查看机器气压、水温、水压，定期更换内外循环水；每日开空调、除湿机和通风设备，保持设备及机房在合适的温度和干燥的环境中运行；每日清洁设备外表除尘去污，每季度清洗直线加速器、电子柜、调制器的过滤网，使机器散热正常。维修工程师还要定期对设备进行检修，定期对机器的性能进行必要的测试。
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发表于 2020-9-16 20:29:52