선형가속기의 10년간 가동률과 고장률에 관한 통계분석

Statistical Analysis of Operating Efficiency and Failures of a Medical Linear Accelerator for Ten Years

목 적: 방사선치료의 핵심 장비인 선형가속기의 10년간 고장 기록을 분석하여 효율적인 관리 지표로 활용하고자 한다. 대상 및 방법: 1994년 4월부터 2004년 12월까지 10년 8개월간 의공기술과에서 기록한 장비 수리일지와 사용자가 기록한 업무일지의 내용을 통계분석을 통해 관리실태를 분석했다. 장비 장애 요인을 다각적으로 분석하기 위해 고 장 원인을 치료기 부위별로 세분했고, 고장 발생 시 치료업무에 미치는 영향에 따라 세 단계로 구분하여 조사했다. 또한, 장비 사용량이 고장에 미치는 영향을 분석하기 위해 연간 치료 환자 수와 고장건수, 중요 부속의 평균 수명, 수리비용 등을 분석했다. 결 과: 10년간 발생한 전체 고장건수는 587건이였으며, 이중 조사헤드부의 고장이 전체 건수의 20%를 차지해 가장 높게 나타났고, 고장이 미치는 영향에서는 일시적 장애에 해당하는 ‘조사능력 저하’ 상태의 고장이 41%를 차지해 가장 높았다. 고장 부위에 따른 장애 영향 분석에서는 장애 등급이 가장 높은 ‘조사 불가능’ 상태의 고장이 가속부에서 전체 건수의 약 10%를 차지해 가장 높게 나타났으며, 고장과 관련된 각종 지표 및 수리비용은 사용연수 및 치료건수가 증가함에 따라 함께 증가했다. 중요 부속의 평균 수명은 클라이스트론과 싸이라트론의 경우 치료건수가 증가함에 따라 교체 주기가 빨라져 각각 제조사 권고치의 42%, 83% 수준이었다. 결 론: 안정적인 치료서비스 제공을 위해서는 사용 연수가 증가함에 따라 장비 관리의 필요성이 더욱 중요시되어야하며, 10년간 장비 관리기록을 통해 얻은 각종 지표가 향후 예방적 관리의 좋은 지침이 될 것으로 생각된다.

Purpose: To improve the management of a medical linear accelerator, the records of operational failures of a Varian CL2100C over a ten year period were retrospectively analyzed. Materials and Methods: The failures were classified according to the involved functional subunits, with each class rated into one of three levels depending on the operational conditions. The relationships between the failure rate and working ratio and between the failure rate and outside temperature were investigated. In addition, the average life time of the main part and the operating efficiency over the last 4 years were analyzed. Results: Among the recorded failures (total 587 failures), the most frequent failure was observed in the parts related with the collimation system, including the monitor chamber, which accounted for 20% of all failures. With regard to the operational conditions, 2nd level of failures, which temporally interrupted treatments, were the most frequent. Third level of failures, which interrupted treatment for more than several hours, were mostly caused by the accelerating subunit. The number of failures was increased with number of treatments and operating time. The average life-times of the Klystron and Thyratron became shorter as the working ratio increased, and were 42 and 83% of the expected values, respectively. The operating efficiency was maintained at 95% or higher, but this value slightly decreased. There was no significant correlation between the number of failures and the outside temperature. Conclusion: The maintenance of detailed equipment problems and failures records over a long period of time can provide good knowledge of equipment function as well as the capability of predicting future failure. More rigorous equipment maintenance is required for old medical linear accelerators for the advanced avoidance of serious failure and to improve the quality of patient treatment.