PETtrace医用回旋加速器束流准直器故障检修

陈泽龙，柯晓辉，陈自谦

PETtrace医用回旋加速器束流准直器故障检修

陈泽龙，柯晓辉，陈自谦

0 引言

PETtrace回旋加速器束流准直器所用材料为金属钽，分上下2片，通过绝缘陶瓷片固定在金属真空腔壁上，真空腔壁接地。准直器开口长×宽为10 mm× 10 mm，如图1所示，其作用主用有2个方面：（1）限定束流截面大小，刮去束流散射拖尾；（2）由于准直器对地绝缘，束流分析器检测上下2片准直器上电流大小并据此调整束流位置，以使2片准直器束流一致[1]。

图1 PETtrace回旋加速器束流准直器示意图

1 故障现象

回旋加速器18F靶按需要的18F核素的量设定轰击电流和轰击时间进行生产，所生产的核素传送到化学合成器以后探头显示核素的量少于预定的核素产量，且在近3个月的时间里差值越来越大，从最初减少几十毫居到后来500 mCi左右，明显影响了18FFDG的产量。

2 故障分析与解决

经分析，核素产量减少的原因可能有以下几个方面：

（1）传送管道堵塞，18F靶生产的核素没有完全传送到合成器。检测发现16O-H2O靶水从靶室传送到化学合成器的时间为28 s，接收到的靶水为1.45 g，与平时正常情况下检测到的数据一致，可排除由于管道堵塞引起的核素产量减少的可能[2]。

（2）LTF（liquid target filler）注射器抽取的靶水量偏少，以致注入靶室的水量不足[3]。PETtrace回旋加速器有2套注射器装置分别抽取18O-H2O和16OH2O，从（1）中可知抽取16O-H2O的注射器正常，将装有16O-H2O的瓶子和装有18O-H2O的瓶子放置的位置对调，抽取16O-H2O传送到化学合成器，经检测接收到的水量也是1.45 g，可排除注射器抽取液体量不准的可能。

（3）从（1）、（2）2种检测分析也可排除靶水在传送过程中渗漏的可能。

（4）PETtrace回旋加速器18F靶使用时间较长也可能出现核素产量下降的现象。记录显示该18F靶使用已有2个月，按照我院PET/CT中心患者检查数量一般3个月更换一次靶膜。由于未找到核素产量下降的原因，更换了靶膜、清洗了靶体，但是核素产量仍然不见提高。

（5）我院PET/CT中心使用的18O-H2O是江苏华益Isotope公司生产的丰度为98%的富氧水，我们将最近核素产量下降的情况反馈给厂家，厂家调查最近几批富氧水在其他医院使用均正常，没有出现核素产量下降的现象，从而排除氧水质量不合格的可能[4-5]。

在寻找故障原因过程中，我们观察到18F靶准直器上电流有所升高，理想状态下，假设靶上束流为32 μA，则准直器上电流在1.0 μA左右，偏差不会超过0.5 μA，而实际我们观察到准直器上电流高达4.0μA，而且离子源电弧（Arc）电流达到190 mA，Arc电压下降到710 V，记录显示离子源阴极操作时间为54 Ah。当时考虑是否因离子源阳极使用时间较长导致束流发散、准直器上电流增大而使束流效能降低。更换离子源阳极和阴极，但核素产量依旧不见提高，准直器上电流有所减小，但是最高值也达到2.1 μA。

PETtrace回旋加速器工作站操作系统里有个logfiles（日志）文件夹，里面的后缀名为.log的文件记录了加速器每一次生产的各种参数。观察近期的日志文件发现，每一次核素生产18F靶上电流与2片准直器上电流之和均小于foil（萃取膜）上电流之和，且差值在3～7.2 μA之间，而正常情况差值应小于1 μA，电流损失较大。

打开回旋加速器真空腔，分别测量靶体和2片准直器的接地电阻，发现其中一片准直器接地电阻偏小，为22 kΩ，另一片正常，为29 kΩ。我院PET－trace回旋加速器配有15O靶，但一直没有使用，于是将15O靶位上的准直器和陶瓷片与接地电阻为22 kΩ的准直器和陶瓷片对调，对调后检测接地电阻恢复至29 kΩ。当天设定轰击参数为20 μA、5 min，轰击16O-H2O经活度计测得靶水活度为186 mCi，产量正常。次日设定轰击参数为33 μA、53 min，轰击18O-H2O预定生产18F离子2 000 mCi，合成器上探头显示2 022 mCi，产量恢复正常。

3 小结

此次故障是因为回旋加速器18F靶位上2片准直器其中一片绝缘不好接地电阻变小，导致系统探测到的该准直器上的电流比实际值小，而回旋加速器束流分析器会检测2片准直器上电流大小并据此调整束流位置，以使2片准直器电流一致，于是束流就会往接地电阻小的准直器方向偏，导致束流不能准确进入靶室，核反应不充分，最终导致核素产量下降。准直器接地电阻变小是因为金属钽被束流长期轰击蒸发，蒸汽凝固在陶瓷片上所致。我们将更换下来的接地电阻为22 kΩ的准直器和陶瓷片用无水酒精进行清洁干燥以后再装回到15O靶位上，检测其接地电阻恢复至29 kΩ。

[1]王明芳.医用回旋加速器及正电子核素生产[J].国外医学：放射医学核医学分册，2002，26（5）：231-236.

[2]郭李磊，赵晋华，乔文礼，等.回旋加速器日连续2次生产18F-离子时产量差异分析[J].医疗卫生装备，2011，32（8）：94-95.

[3]陈泽龙.医用回旋加速器生产正电子核素的质量控制[J].医疗卫生装备，2008，29（4）：101-102.

[4]王明芳，孙启银，赵军，等.18F负离子生产中各种条件对18F-FDG合成的影响[J].中华核医学杂志，1997，17（1）：19.

[5]周飞华，徐海峰，周润锁，等.18F-生产条件和影响因素初探[J].同位素，2006，19（4）：249-252.

（收稿：2014-10-25 修回：2015-03-10）

R318.6；TH774

B

1003-8868（2015）09-0159-02

10.7687/J.ISSN1003-8868.2015.09.159

350025福州，南京军区福州总医院医学影像中心（陈泽龙，陈自谦）；350025福州，GE医疗集团有限公司（柯晓辉）

陈自谦，E-mail：chenziqianfz@yahoo.com.cn