WDVE-6醫(yī)用加速器劑量儀系統(tǒng)故障檢測實戰(zhàn)篇

醫(yī)用電子直線加速器是用于腫瘤治療設(shè)備，即是人們常說的放療，主要原理利用高能X射線殺死癌變細胞，本文就此類型機器的劑量儀系統(tǒng)進行詳細的闡述并就我院實際設(shè)備運行中出現(xiàn)故障實例進行分析，希望對同行給予幫助。

0引言

W D V E-6型加速器是駐波電子加速器，其中劑量儀系統(tǒng)在加速器中占有重要的角色，其工作直接影響輸出劑量的大小進而影響病人的治療效果甚至危急生命。

為此威達加速器采用雙通道相互獨立的劑量儀系統(tǒng)，為其工作的穩(wěn)定性提供了保證，由于通道一與通道二電路完全相同，以下僅以通道一為例介紹其工作原理。

1.系統(tǒng)總體闡述

當射線經(jīng)過電離室時，電離室產(chǎn)生與射線強度成正比的電流信號（A、B和C、D），并送到劑量電路兩個獨立的通道中。當監(jiān)測的劑量等于控制臺上予置時，通道一起作用，終止出束。當由于某種原因通道一失靈時，通道二則在監(jiān)測劑量比控制臺上予置高出30單元，終止出束，并通過故障燈和蜂鳴器告之操作者機器出現(xiàn)故障。兩通道的監(jiān)測劑量在控制臺上都有數(shù)字顯示，所出的射線劑量一致保存在另一個獨立的機械計數(shù)器上，機械計數(shù)器上預(yù)置了最大劑量數(shù)，這樣即使兩個通道都出現(xiàn)故障，機械計數(shù)器達到了預(yù)設(shè)劑量后而終止，確保了患者安全，從而實現(xiàn)了劑量的三級保護。系統(tǒng)還實時監(jiān)測所出射線的對稱性，如果對稱性超標會馬上終止出束，具體系統(tǒng)框圖見圖1.

2.電離室及電源

電離室包括兩獨立的密封穿透型電離室，各有一組信號電極（A、B在上室，C、D在下室），信號電極A、B與C、D垂直放置。電離室要穩(wěn)定的工作，必須為其提供穩(wěn)定的-500V直流電壓，并對其監(jiān)測，當電壓不正常時機器保護并出現(xiàn)故障指示，這兩個電離室分別由獨立的180VAC-500VDC整流倍壓電路供電。當X射線穿過電離室時與其中的氣體分子相互作用發(fā)生電離，正離子被吸向參考電極，電子吸向信號電極，所以信號電極實際上變成一個恒流源，在脈沖期間產(chǎn)生與射線強度成正比的電荷輸出。

3.通道控制電路

其原理如圖2電離室信號A加到I C 1上，B加到IC2上，其中IC1、IC2組成了基本的電荷電壓轉(zhuǎn)換電路，IC1與IC2通過6腳輸出，IC1與IC2的輸出通過R14與R15注入到IC3的2腳，IC3完成兩路信號的相加，IC3的輸出通過R27送到由IC5組成的劑量調(diào)節(jié)單元，通過調(diào)節(jié)R31可以校準劑量，IC5的輸出：一路通過1X6-17送到劑量率表顯示射線的劑量率，一路通過R35送到IC9的1腳，IC9、IC10組成電壓脈沖發(fā)生器，將積分電路給出的與劑量率成正比的電壓轉(zhuǎn)變成脈沖信號，此脈沖信號的頻率與輸入的電壓成正比，這個脈沖信號通過光藕IC12A隔離，送到由IC11A和IC11組成的1：100分頻器，對脈沖信號進行分頻，從1X6-52輸出到計數(shù)器，此時計數(shù)器顯示的數(shù)值正好是以“拉德”為單位的劑量，計數(shù)單元輸出的BCD碼驅(qū)動控制臺上的MU1數(shù)字顯示，比較電路對計數(shù)器輸出與控制臺指輪設(shè)置劑量值進行比較，當劑量計數(shù)達到指輪設(shè)置值時，比較器給出一個劑量1完成信號去束停電路，終止機器出束。

IC4完成兩路信號的相減工作，對電離室（A、B）信號進行比較，此信號通過IC6、IC7、IC8、光藕IC12B、1X6-7組成的劑量對稱性檢測電路輸出到連鎖保護電路中，當射線場不對稱時，對稱檢測電路給出一個與非對稱度相應(yīng)的信號去對稱連鎖電路，當此信號超過指定的范圍時，對稱連鎖電路將終止機器出束，并點亮控制臺上的對稱（SYM）故障燈。

故障檢修實例：

故障現(xiàn)象一：通道一與通道二劑量數(shù)值不一致，相差很大。

分析與檢測：

先用劑量儀監(jiān)測加速器的劑量發(fā)現(xiàn)通道二正常，用示波器檢測通道一XJ1測試點，此時比較兩通道的波形發(fā)現(xiàn)一致，說明是由后級電路引起的，監(jiān)測XJ3測試點，調(diào)節(jié)R31發(fā)現(xiàn)XJ3點電壓不變化，說明IC5損壞，試換IC5，調(diào)節(jié)R31校準劑量，加速器恢復(fù)正常。

故障現(xiàn)象二：不出束時通道一有劑量指示，通道二正常。

分析與檢測：

將通道一、通道二積分板對調(diào)，故障現(xiàn)象不變，說明故障出在前級，用示波器監(jiān)測1X6-27電離室輸出，發(fā)現(xiàn)和出束與否無關(guān)，說明可能是電離室損壞或者信號線開路引起，試將機頭吊起將電離室輸出端子用扳子擰緊，故障排除。

故障現(xiàn)象三：出束時控制臺“SYM”

燈亮，機器無法出束。

分析與檢測：

此故障顯示機器有對稱故障或者其保護電路有故障，出束時檢測XJ5測試點為高電平，說明保護電路起控，檢測XJ4測試點也為高電平且電壓不穩(wěn)定，檢測IC4的6腳的電壓也不穩(wěn)定，檢測IC4的7腳發(fā)現(xiàn)15V電壓不穩(wěn)定，說明15V接線端子接觸不良，試將電路板撥下用純酒精處理后重新插入，“SYM”故障清除，機器恢復(fù)正常。

4.結(jié)束語

醫(yī)用加速器劑量系統(tǒng)設(shè)計復(fù)雜，連鎖保護線路多，相應(yīng)的故障率比較高，這對于工程人員要求較高，必須熟知這部分的原理的基礎(chǔ)上認真謹慎細致的觀察設(shè)備故障現(xiàn)象，由于劑量系統(tǒng)的重要性，切記不要亂將連鎖保護短路掉，稍有不慎就會造成重大的事故，必須認真處理好每個環(huán)節(jié)，劑量系統(tǒng)維修后必須校正劑量，這樣才能保證系統(tǒng)的正常安全的運行。