医科达precise直线加速器10年故障统计分析

郑旭海

（绵阳市中心医院，四川 绵阳 621000）

放射治疗已成为当今治疗恶性肿瘤的三大手段之一，其主要治疗设备是医用电子直线加速器，我院于2007年购置医科达（ELEKTA）precise医用电子直线加速器。该设备使用行波加速器、滑雪式偏转，通过光学系统及反光点来确定MLC的到位，结构复杂、涉及多种学科[1-2]，集微波系统、电子枪系统、高压系统、机械系统、真空系统、剂量检测系统、束流系统、水冷系统等于一体，日常维护难度大[3]。本文通过收集precise加速器日常运行的故障数据，统计分析该加速器故障分布特点，找出影响该加速器稳定性的主要因素，为日常维护和保养提供指导。

1 材料与方法

1.1 材料与设备

precise加速器2007-10—2017-10的故障维修记录包含了precise直线加速器每次故障的时间、现象、原因、维修方法、更换备件情况及维修人员。

1.2 统计方法

统计方法如下：①以“半年”为时间单位，统计分析故障数与运行时间的关系并绘制出时间序列图；②以“季度”为单位，统计分析故障数在每年4个季度中的分布情况；③根据本院的实际情况，将加速器按功能分为6个子系统，分别为光学系统、机械系统、控制系统、高压系统、剂量监测系统、真空系统，然后将故障按所属系统归类，分析影响加速器稳定性的主要子系统因素[5]。

2 结果

2.1 故障数与运行时间的关系

2007-10—2017-10 precise加速器故障数与运行时间的关系如图1所示。图1显示，本台precise加速器的故障数是随时间波动变化的——投入使用后1.5年内故障数逐渐增加，从最初的9次/半年上升到最高25次/半年；1.5年之后故障数有所下降并保持在15次/半年左右，6年之后故障数都在7次/半年左右。

图1 2007-10—2017-10 precise加速器故障数与运行时间关系图

2.2 每年4个季度的故障率分布情况

图2是2008—2017年precise加速器故障数在一年中以“季度”为时间单位的分布情况，每年的第2，3季度是故障的高发期，连续统计9年的分布情况显示，每年第2，3季度的故障数均高于同年的其他时间。

2.3 影响precise加速器稳定性的主要子系统

2007-10—2017-10，本台precise加速器共发生故障257次，完全覆盖了加速器的6个子系统。从系统分布上来看，故障率最高的是光学系统，共发生故障182次，占总故障数的70.8%；其次是机械系统，发生故障42次，占总故障数16.2%；故障率最低的是真空系统和高压系统，10年仅发生4次故障，占总故障数的1.2%.precise加速器各子系统故障的分布情况如图3所示。

图2 2008—2017年precise加速器故障数与4个季度的关系图

图3 precise加速器各子系统故障分布图

3 讨论

通过图1发现，加速器运行到1.5年时故障率达到最高。precise加速器的磨合期为1.5年左右，与文献报道的较为吻合[6]，这是因为新的加速器从出厂到医院安装完成，中间还有一个运输的过程，可能会造成某些部件损坏、接头松动、保险接触不良导致保险烧坏等故障，而且一台新机器的使用对于医院的工作人员来说也需要一个熟悉的过程。

随着时间的增加，故障数有所下降后并在第5年时再次升高，然后从第6年开始有明显的下降，这与相关报道并不吻合[7]，分析其原因是：①从2007年加速器投入使用以来，病人量每年都在增加，在2011年之前并未达到饱和，但是从2011年开始，加速器处于满负荷运转状态，每天运转达到8 h；2012年超负荷运行，每天达到10 h，造成在2011—2012年之间故障数增加。②医院在2012年购置了一台医科达（ELEKTA）Synergy加速器，并于2013年作为主力机器初投入使用，precise加速器工作量每天不超过4 h，所以才使得从2013年开始加速器的故障数一直处于很低的水平。

通过图2发现，本台加速器连续9年第2，3季度故障率偏高。第2季度偏高是因为作为基层医院，病人就诊有明显的季节性，每年的春节前后是医院体检的高峰期，在这个时期会有大量的肿瘤病人被发现，而病人一般首选通过外科手术后再放疗，所以在时间点上，每年的第2季度放疗病人大量增加，从而使加速器故障数上升。第3季度四川地区气温最高、降雨量大、湿度大，导致加速器的水冷、空调、除湿等辅助设备运转负荷增加，容易出现故障，从而引起加速器运行机房的温度和湿度控制不稳定，加速器故障率增加。关于温度和湿度的稳定性对加速器故障率的影响在文献中已有详细报道。

由图3及加速器各零部件更换情况可以发现，precise加速器的2个主要子系统中，光学系统故障数最高，共182次，占总故障数的70.8%.这是因为光学系统的构成相当复杂，包含的部件很多，在医科达加速器各种故障中占比最高也是必然的。

4 结论

从放射生物学角度出发，患者在整放疗实施的过程中不应该有中断，但医用电子直线加速器作为一个庞大的系统，结构复杂、精度要求高、安全性要求严格，运行中出现故障是不可避免的。我们通过对加速器10年的故障数进行统计分析，充分利用多年的故障处理经验及相关资料，通过分析、排除以及判断等手段，最后定位和处理故障，从而方便、快速地解决问题。

统计分析结果可作为设备管理和维护人员制订加速器保养计划、优化维护策略、确定未来的重点改善目标、评估改善效果和评价加速器稳定性的重要依据，最终目的是提高设备稳定性和可靠性，让患者得到及时治疗。

参考文献：

［1］沈瑜.肿瘤放疗相关研究的进展［J］.中华放射肿瘤学杂志，2005，14（1）：71-72．

［2］杨爱建，杨智祥，吴海波，等.医科达Synergy医用直线加速器运动故障分析与处理［J］.2016，13（11）：156-159.

［3］顾本广，林郁正，赖启基，等.医用加速器［M］.北京：科学出版社，2003.

［4］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.

［5］黄仁炳，李黎，张涛.医用直线加速器运行曲线分析［J］.医疗装备，2003，16（9）：188-189．

［6］谭庭强，李黎，黄仁炳.23EX直线加速器7年故障统计分析经验［J］.中华放射肿瘤学杂志，2016，25（12）：1341-1344.

［7］全力，文海燕.医用直线加速器机房温度与湿度控制［J］.北京生物医学工程，2013，32（6）：655-656．