医用回旋加速器生产正电子核素的质量控制

回旋加速器质量控制的技术指标目前尚无统一标准， 但 其内容归纳起来主要包括： 回旋加速器的维护和保养， 保证 设 备 性 能 稳 定 、参 数 准 确 ， 技 术 人 员 的 操 作 培 训 和 质 控 意 识 的培养， 以及设备的维修和备件的供应等。 １ 回旋加速器的维护和保养
回旋加速器的维护和保养工作是回旋加速器质量控制 的重点。回旋加速器系统结构复杂精细［１］， 各个子系统之间既 相互独立又相互联系。维持回旋加速器良好的运行状态， 要 求操作人员做好相应的维护和保养工作。 １．１ 离子源系统
对于液体靶， 生产结束后， 靶水传送到合成器之前需要 经过一次过滤， 滤去靶水中的杂质提高合成效率， 过滤装置 核心是 １ 片孔径为 １０ μｍ 的圆形滤片， 一般生产 １０ 次左右 需要更换滤片。
液体靶靶水是由自动控制的加液泵经小孔径管道而装 载于靶中， 为了使每次装载到靶室内的靶水体积准确， 必须 定期校验加液泵， 并防止空气存在。
充填靶物质前， 对气体靶， 预先用靶气体充排一次； 对于 液体靶应预先用高纯度的 １６Ｏ－ Ｈ２Ｏ 冲洗 ； 在 生 产 １８Ｆ－ Ｆ－ 离 子 之 前 ， 用 较 低 的 束 流 在 靶 内 对 １６Ｏ－ Ｈ２Ｏ 进 行 ５￣１０ ｍｉｎ 的 轰 击， 可以清除靶室壁上黏附的活性物质 ， 提高 １８Ｆ－ Ｆ－ 的捕获 率。生产结束之后， 对于液体靶， 应用高纯度 １６Ｏ－ Ｈ２Ｏ 冲洗靶 室再进行干燥， 以免残留的放射性液体损伤靶室。
轰击过程中应随时监测靶电流和准直器电流， 为了提高 轰击效率， 靶电流最好控 制 在 总 提 取 电 流 的 ８０％￣９０％， 而 准 直 器 电 流 应 低 于 总 提 取 电 流 的 ２０％。 随 时 监 测 靶 压 力 的 变 化， 随着轰击的进行， 靶压力可能会升高， 如果靶压力升高超 过 ２０％， 可 能 会 增 加 钛 膜 的 热 负 荷 ， 引 起 靶 窗 隔 膜 （ Ｈａｖａｒ 膜 或者钛膜的） 崩裂。
当结束回旋加速器或真空系统的维修保养工作后， 应尽 快关闭真空室。为了能够快速地进行真空抽吸， 掌握下列的 规则是比较重要的： （ １） 减少真空室的操作时间； （ ２） 尽可能 使用干燥空气或氮气代替周围空气对真空室进行泄气； （ ３） 应佩带防护手套； （ ４） 安装插入的部件应完全清洁； （ ５） 在一 次真空室的泄气后， 对回旋加速器进行一次短时间的生产运 行。因为有时恢复真空后， 在加速器里束流的丢失可能较高。 １．３ 靶系统
１．６ 射频系统 ＲＦ 系统是回旋加速器中关 键 而 复 杂 的 系 统 ， 不 同 类 型
的回旋加速器对该系统有关参数的设置和要求不同， 但对该 系统的维护保养基本相同。维护中应检查 Ｄｅｅ 的厚度、调 谐 电容板的位置和驱动马达的功能。生产中应注意观察 ＲＦ 正 向 和 反 射 功 率 的 变 化 ， 当 其 变 化 太 大 时 ， 则 加 在 Ｄｅｅ 电 极 上 的电压不稳而发生漂移， 明显影响 Ｂｅａｍ 的提取。表现为准直 器电流过高， 靶电流下降而达不到设定值， 此时应调整管路 放 大 器 （ Ｔｕｂｅ Ａｍｐｌｉｆｉｅｒ Ｕｎｉｔ， ＴＡＵ） 和 驱 动 功 率 放 大 系 统 （ Ｄｒｉｖｅｒ Ｐｏｗｅｒ Ａｍｐｌｉｆｉｅｒ， ＤＰＡ） 间的输入和输出以达到匹配。 １．７ 萃取系统
Ｍａｓｔｅｒ 系统 数 据 库 记 录 离 子 源 阴 极 操 作 时 间 ， 阴 极 操 作 时间反映阴极 的 损 耗 情 况 ， 操 作 人 员 每 隔 １ 个 月 应 从 Ｍａｓｔｅｒ 系统数据库读取阴极操作时间， 了解阴极使用情况， 在回旋
收稿日期： ２００７－ １０－ ２５ 修回日期： ２００７－ １１－ ２６ 作者简介： 陈泽龙（ １９７９－ ） ， 男， 福建泉州人， 主要从事正电子放射性药物 方面的研究工作。
Ｑｕａ ｌｉｔｙ Ｃｏｎｔｒｏｌ＆Ｓ ａ ｆｅ ｔｙ 质 控 与 安 全
医用回旋加速器生产正电子核素的质量控制
陈泽龙 （ 南京军区福州总医院， 福州 ３５００２５）
摘要 提出了要想做好医用回旋加速器的质量控制， 保证回旋加速器良好稳定的运行， 提供足额且符合要求的正电 子核素， 就要做好回旋加速器的维护保养工作， 同时， 要注重技术人员的操作培训和质控意识养成， 并将维修和备件 的供应列入回旋加速器的质控项目。 关键词 回旋加速器； 正电子核素； 质量控制 ［中图分类号］ ＴＨ７７４ ［文献标志码］ Ｂ ［文章编号］ １００３－ ８８６８（ ２００８） ０４－ ０１０１－ ０３
Ｑｕａｌｉｔｙ Ｃｏｎｔｒ ｏｌ ｏｆ Ｍｅｄｉｃａｌ Ｃｙｃｌｏｔｒ ｏｎ Ｐｒ ｏｄｕｃｉｎｇ Ｐｏｓｉｔｒ ｏｎ Ｉｓｏｔｏｐｅ
ＣＨＥＮ Ｚｅ－ ｌｏｎｇ （ Ｆｕｚｈｏｕ Ｇｅｎｅｒａｌ Ｈｏｓｐｉｔａｌ， Ｎａｎｊｉｎｇ Ｍｉｌｉｔａｒｙ Ａｒｅａ Ｃｏｍｍａｎｄ， Ｆｕｚｈｏｕ ３５００２５， Ｃｈｉｎａ） Ａｂｓｔｒ ａｃｔ Ｍｅｄｉｃａｌ ｃｙｃｌｏｔｒｏｎ ｓｕｐｐｌｉｅｓ ｔｈｅ ｐｏｓｉｔｒｏｎ ｉｓｏｔｏｐｅ ｆｏｒ ＰＥＴ ｅｘａｍｉｎａｔｉｏｎｓ． Ｔｈｅ ｐｕｒｐｏｓｅ ｏｆ ＱＡ ｆｏｒ ｍｅｄｉｃａｌ ｃｙｃｌｏｔｒｏｎ ｉｓ ｔｏ ｋｅｅｐ ｔｈｅ ｃｙｃｌｏｔｒｏｎ ｗｏｒｋ ｗｅｌｌ， ｓｏ ｉｔ ｃａｎ ｓｕｐｐｌｙ ｅｎｏｕｇｈ ａｎｄ ｈｉｇｈ ｑｕａｌｉｔｙ ｐｏｓｉｔｒｏｎ ｉｓｏｔｏｐｅ． Ｉｔ ｉｓ ｉｍｐｏｒｔａｎｔ ｔｏ ｄｏ ｔｈｅ ｍａｉｎｔｅｎａｎｃｅ ａｎｄ ｓｅｒｖｉｎｇ ｏｆ ｔｈｅ ｃｙｃｌｏｔｒｏｎ． Ｉｍｐｏｒｔａｎｃｅ ｓｈｏｕｌｄ ｂｅ ａｔｔａｃｈｅｄ ｔｏ ｔｈｅ ｔｒａｉｎｉｎｇ ｏｆ ｏｐｅｒａｔｏｒｓ． Ａｔ ｔｈｅ ｓａｍｅ ｔｉｍｅ， ｒｅｐａｉｒｉｎｇ ｗｏｒｋ ａｎｄ ｔｈｅ ｓｕｐｐｌｙ ｏｆ ｓｐａｒｅ ｐａｒｔｓ ａｒｅ ａｌｓｏ ｉｍｐｏｒｔａｎｔ． ［Ｃｈｉｎｅｓ ｅ Ｍｅｄｉｃａｌ Ｅｑｕｉｐｍｅｎｔ Ｊ ｏｕｒｎａｌ， ２００８， ２９ （ ４） ： １０１－ １０２， １０５］ Ｋｅｙ ｗｏｒ ｄｓ ｃｙｃｌｏｔｒｏｎ； ｐｏｓｉｔｒｏｎ ｉｓｏｔｏｐｅ； ｑｕａｌｉｔｙ ｃｏｎｔｒｏｌ
该系统在回旋加速器中是比较稳定的系统， 除每天在启动 之前检查线圈和磁场电源系统有无冷却水外漏， 每周还应检查 磁场电流的漂移情况， 即分别在工作电流的 １０％、５０％和 １００％ 的条件下， 观察电压和电流的变化， 要求在最大电流时运行 ３０ ｍｉｎ 和 ８ ｈ， 其电压漂移值分别应为±３ ｐｐｍ 和 ±５ ｐｐｍ。
真空系统提供粒子加速的真空环境， 真空腔应保持在一 定 的 压 力 之 下 ， Ｓｔａｎｄｂｙ 状 态 时 真 空 腔 内 压 力 约 为 １．０×１０－５ Ｐａ， 粒 子 束 流 从 离 子 源 提 取 出 来 进 入 真 空 腔 后 ， 真 空 ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ 内 压 力应小于 ４．０×１０－３ Ｐａ， 操 作 人 员 应 每 周 观 察 真 空 腔 的 压 力 。 真 空 系 统 由 ２ 个 真 空 计 监 测 ， 一 个 是 Ｐｉｒａｎｉ 真 空 计 ， 一 个 是 Ｐｅｎｎｉｎｇ 真空计， 系统运行一段时 间 后 应 清 洗 真 空 计 ， 保 证 真 空计读数准确。
加 速 器 生 产 过 程 中 观 察 离 子 源 电 流 和 电 压 情 况 。当 离 子 源 效 率下降时， 应及时更换离子源阳极和阴极， 同时清洗离子源 体。
对离子源的基本要求： （ １） 有最大的粒子束流。各种不同 要求的加速器对粒子束的能量和流强的要求不同， 但均要求 保证离子源能提供足够大的流强； （ ２） 离子源的寿命长。离子 源工作一定时间后， 某些部件会被损坏或出现故障， 如阴极 对等， 则需更换或维修， 其寿命一般在几十小时到几万小时； （ ３） 电离效率高。即产生的有效离子含量高； （ ４） 气体利用率 和电源功率利用率高。提高气体利用率， 可节省被电离气体 的消耗量； 气体利用率低， 影响加速器的真空度。 １．２ 真空系统
正电子显像剂是实施 ＰＥＴ 显像的先决条件之一， 这些正 电 子 显 像 剂 大 多 使 用 １１Ｃ、１３Ｎ、１５Ｏ 和 １８Ｆ 等 正 电 子 核 素 进 行 标 记。由于它们的半衰期较短， 因此这些核素必须由回旋加速 器适时生产， 并在较短的时间内标记合成为适宜的正电子显 像剂供临床 ＰＥＴ 显像。在这个过程中， 回旋加速器生产的放 射 性 核 素 决 定 了 正 电 子 显 像 剂 的 产 量 ， 而 要 提 供 足 额 、符 合 要求的放射性核素， 就需要做好回旋加速器的质量控制。
靶系统的日常维护比较简单， 主要进行充靶 、传 输 测 试 ， 以 检 查 充 靶 和 传 输 的 时 间 长 短 、压 力 变 化 、传 输 体 积 的 损 耗 量等。不同型号的加速器所配备靶的各种参数不同， 但对以
１０１ 医疗卫生装备·２００８ 年 ４ 月第 ２９ 卷第 ４ 期 Ｃｈｉｎｅ ｓ ｅ Ｍｅ ｄｉｃａ ｌ Ｅｑｕｉｐｍｅ ｎｔ Ｊ ｏｕｒｎａ·ｌ Ｖｏｌ．２９ Ｎｏ．４ Ａｐｒｉｌ ２００８
对于 １８Ｆ－ Ｆ－ 生产靶 ， 系统利用 Ｈｅ 气 体 将 含 有 １８Ｆ－ Ｆ－ 的 水 团传送到合成器， 由于小水团在传送过程中被 Ｈｅ 气体分散 成许多的小水滴而易于被管道表面吸附， 另外辐射造成管道 表面对 １８Ｆ－ Ｆ－ 的吸附作用增强， 使靶水体积损耗 １８Ｆ－ Ｆ－ 浓度降 低， 为此应定期更换传送管道， 并在每次生产前用高纯度的 １６Ｏ－ Ｈ２Ｏ 冲洗 ２￣３ 次， 可以提高传输效能。 １．４ 水冷系统
水冷系统分初级水冷和二级水冷， 初级水冷系统由用户 自行定购或者在供应商指导下定购， 根据用户定购的水冷系 统 的 厂 家 不 同 进 行 不 同 的 操 作 维 护 。初 级 水 冷 进 入 二 级 水 冷 系 统 ， 热 交 换 器 的 水 温 应 保 持 在 １３ ℃￣１８ ℃， ＡＥＲＭＥＣ 水 冷 机 须 保 持 管 路 中 压 力 在 １．５ ＭＰａ 左 右 可 达 到 最 好 的 冷 却 效 果。因此， 操作人员应定期往水箱加水并排气。加速器生产 时， 二级水冷系统进入加速器主磁体的水温 应 保 持 在 １８ ℃￣ ２０ ℃（ 上下浮动±１ ℃） ， 管路中水压不 能 低 于 ４０ ｋＰａ， 水 量 不 能 低 于 指 示 水 位 的 最 低 点 。加 速 器 运 行 一 段 时 间 以 后 管 路 中 水压会下降， 水量会减少， 操作人员应及时往管路中加水。所 添加的水最好为高纯水， 同时可配备一个加压泵， 当管路中 压力下降时往管路中充气增加压力。 １．５ 磁场系统