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現代醫學技術下醫學物理師在腫瘤放療中的新作用與發展探討

來源 : 中國醫療設備 2017第12期
update : 2018/02/06
引言
得益于現代醫學和科學技術的進步,腫瘤放射治療學科近年來得到快速發展,實現了許多理論上和技術上的突破。目前我國放射治療設備的品質和技術與國外相比相差甚遠,國產設備處於中低端設備行列,高端設備主要由國外引進。為了滿足腫瘤放射治療技術的發展需求,更多醫院傾向于引進高、精、尖的放射治療設備,這樣放射治療會更精確,腫瘤局控率可以得到顯著提高,並且放射併發症發生率顯著下降,在此過程中醫學物理師的作用日益顯得重要 [1-3]。

在歐美發達國家以及香港地區已有較為完善的醫學物理師培養體系及職業規劃,醫學物理師早已成為醫療機構的重要成員,他們的配備、培訓和上崗已經有了一整套制度保障,該制度涵蓋了任職資格、職業註冊、教育培訓、級別晉升、薪金待遇、科研和繼續教育以及行政管理架構設置等方面。而大陸醫學物理師職業發展較晚且發展緩慢,缺乏系統培養與職業規劃,醫學物理師水準差距較大,分佈不合理,廣大基層放療單位缺乏高水準醫學物理師,且職稱問題日益凸顯,醫學物理師的數量、品質與臨床診療技術和設備的發展速度很不匹配。

2016 年,按照國際原子能機構相關檔建議測算,大陸最少需要一萬名左右的醫學物理師,實際上,現有的物理師僅有 3000 多人,人員配備嚴重不足。這在一定程度上阻礙了放射物理學科乃至相關臨床學科的發展。本文根據腫瘤放射治療物理師的作用,分析其在當前飛速發展的醫學技術下的角色定位,並進一步探討其發展狀況 [4-7]。

1 醫學物理師在腫瘤放療中的角色定位
醫學物理師是腫瘤放射治療缺一不可的成員,不僅要瞭解放療設備的原理及性能,還要負責對腫瘤放療科的醫務人員進行相關的業務及新技術的培訓指導,更重要的是他們需要直接參與腫瘤病人診療過程。沒有充分的物理支援,就無法為腫瘤患者提供高品質的服務,他們需要對腫瘤患者的所有物理資料和治療過程負責 [1]。

隨著醫院不斷的引進高、精、尖的醫療設備,醫學物理師的工作內容和職責範圍不斷的發生改變。他們在腫瘤放射治療過程中的不同階段所面對的物件不同,角色也不同,因而具有多重角色的特點 [2],見圖 1。醫學物理師在腫瘤放療中的角色除了是腫瘤醫師的協助者、放療設備的校正者和檢測者、治療計畫的制定者和驗證者、治療過程的監督者和管理者、腫瘤患者放射治療過程的品質和安全保證者、放療技術的研究者和創新者外,還新增了不少角色。

現將對醫學物理師在腫瘤放療中的新作用進行逐一介紹。

圖1 醫學物理師的多重角色

1.1 醫學物理師在放療設備的引進、驗收及維護中的作用腫瘤放療科要開展新放療技術,就必須引進結構複雜的先進設備。醫學物理師除了是放療設備的校正者和檢測者之外,在醫院購置放療設備之前,醫學物理師必須對各個廠家的設備性能進行調研和對比,根據本單位的需要,選擇適合本單位的、性價比較高的放射治療相關設備。

設備購進後,醫學物理師為了更快地掌握設備的原理及各項性能,都要對設備安裝及驗收過程進行瞭解和監督,待廠家完成設備安裝及驗收之後,醫學物理師必須對設備的各項參數指標進行重新的檢測和驗收,對每一台放療設備事先都要列出正式的驗收檢驗專案表格,並對驗收檢驗的結果認真記載和比對,檢查是否達到要求的安全標準和精確度,設備只有達到要求才能應用于治療腫瘤患者。除了規模較大的省級腫瘤醫院安排專職負責放療設備的維修工程師之外,其它醫院一般由設備科的維修工程師負責。

然而他們對放療設備的原理和結構不夠瞭解,造成他們對放療設備的故障維修難度較大,但是醫學物理師對放療設備的原理和性能比較熟悉,所以一般由他們協助醫學物理師完成放療設備的維修和維護。維護不僅是設備的日常保養,還包括各類工作站軟硬體的優化升級等 [8-11]。因此,醫學物理師是放療設備的引進、驗收、維修和維護者。

國際放射防護委員會第 86 號出版物報導一則案例 :
1990 年,西班牙某醫院的直線加速器壞了,修理後,電子束可以出束,但能量未調好,無論選擇任何能量,控制台均顯示 36 MeV,技術員詢問維修工程師,工程師答覆顯示錯誤,未通知物理師驗收就恢復治療。結果造成 27例患者接受超量及高能量電子束照射,劑量超過 3~7 倍,15 例死亡,其餘 12 例嚴重致殘。該案例警示我們放療設備修理及維護後必須經過醫學物理師驗收,經確認合格後才能使用。

1.2 醫學物理師在治療計畫的制定、審核及品質保證中的作用
醫學物理師不僅是治療計畫的制定者和驗證者,他還是治療計畫的重要審核者之一。在治療計畫的制定、討論、評估、審核及驗證過程中,醫學物理師都要參與其中。在治療計畫審核過程中,如果腫瘤醫師對治療計畫系統的模組及參數等情況不熟悉,醫學物理師參與便於腫瘤醫師審核治療計畫,腫瘤醫師遇到不解之處醫學物理師負責解析治療計畫。高年資的醫學物理師在審核治療計畫過程中還要參與討論和評估等。

國際放射防護委員會第 86 號出版物報導另一則案例 : 1983~1990 年,英國某一醫院是由技術員負責源皮距離(Source Skin Distance, SSD)的距離校正(標準是SSD=100 cm),1982 年購進了新的治療計畫系統(TreatmentPlanning System, TPS),開始使用後,技術員仍使用以前的距離校正因數,手工校正距離,其實 TPS 已對不同 SSD進行了校正,結果源皮距離重複校正,導致劑量不足。

由於沒有品質控制措施,加上此問題也沒有寫入新的 TPS 手冊中,該問題在 8 年中未被發現,影響了 1045 例腫瘤患者,對這些患者進行研究的結論是 : 492 例出現局部復發,可能是欠劑量的結果, 189 例欠劑量效應不肯定, 320 例欠劑量效應不大可能產生任何影響,其餘的 44 例結果不明。該案例給予的經驗教訓是治療計畫必須經過醫學物理師的審核和驗證,確認無誤才能實施治療。

1.3 醫學物理師在網路維護和資料維護中的作用
1.3.1 醫學物理師在網路維護中的作用
隨著放射治療技術的提升,放射治療技術對治療計畫的設計和計畫執行精度要求越來越高,在此過程中產生越來越多的放療資料。放療科各個工作資訊系統需要嚴格的許可權管理與品質控制,對放療過程中各個流程嚴格控制及管理,否則科室各個資訊系統會出現嚴重脫節現象。為了使科室各個工作資訊系統有效連接,提高科室的工作效率,減少醫療差錯,實現現代化管理,放療科常常使用獨立的私人網路絡。

該網路將 TPS、直線加速器、類比定位機、品質保證(Quality Assurance, QA)和品質控制(Quality Control, QC)設備以及放療病區的工作站等連接到一個統一的數位化網路服務平臺,讓所有的放療資料在同一個網路中集中存儲,自由流通,並且可以在不同的工作平臺充分共用。

由於放療科的各種設備昂貴,加上醫院資訊科的工程師對相關設備不瞭解,通常他們不負責放療私人網路絡的維修與維護。放療網路一般由醫學物理師負責維修和維護。為了不影響放射治療的順利進行,醫學物理師必須對放療私人網路絡進行日常的維護,並做相應的記錄,發現問題及時維修。另外,還要不斷關注網路升級等,保證網路通暢 [12-15]。因此,醫學物理師是放療私人網路絡的維修者和維護者。

《紐約時報》的系列文章報導一則案例 : 2005 年 3 月一位腫瘤患者在紐約某醫院接受放射線治療時遭遇的問題。某醫學物理師根據該患者的主管醫師的要求制定出治療方案,在她存儲治療計畫時軟體突然彈出系統警告,她按提示保存,退出軟體重新開機電腦,她認為治療計畫已被保存。當天電腦又崩潰再次重新開機,該物理師沒有再去檢查就直接把該治療計畫傳輸到加速器的資料庫,也不做相關的驗證和治療過程的監督與追蹤工作,就直接給腫瘤患者做放療。連續治療兩天后,患者頭部和頸部嚴重腫脹,顯然,治療出現了嚴重的問題,於是該物理師檢查了設備硬體及網路傳輸情況,吃驚地發現多葉准直器 (MLC) 本應通過開合準確保證射線只照射到腫瘤靶區,但是它們卻是完全打開的,該物理師最終檢查發現她之前制定好的治療計畫並沒有保存成功。該患者從顱底到喉的整個頸部都錯誤地受到了射線照射,他所受的總輻射劑量是預定的 7 倍,最後死於放射毒性反應。因此,全國各放療單位要以引為戒,醫學物理師必須做好設備及網路質控維護,保證設備及網路的正常運行,資料傳輸無誤,患者放療前要做好相關審核與驗證工作,並負責監督腫瘤患者的治療過程,保證腫瘤患者在品質得到保證的條件下放療。

1.3.2 醫學物理師在資料維護中的作用
放療設備會面臨著軟硬體故障或系統升級等問題,一旦出現問題電腦內的資料包括系統、應用軟體、患者資料等有可能丟失,有些甚至無法恢復,影響科室工作。另外,由於電腦存儲容量有限,隨著腫瘤患者資料的增多,佔用電腦存儲空間也就越來越多,造成電腦存儲空間不足或電腦運行緩慢甚至出現死機等狀態。為了避免出現上述問題,醫學物理師必須用可備份的電子設備(如移動硬碟、 U 盤或光碟等)來定期備份所需的資料(包括各設備作業系統、應用軟體和腫瘤患者的重要資料等),刪除其它無用資料,必要時對電腦進行優化升級等,以防電腦存儲空間不足。因此,醫學物理師在腫瘤放療科中是資料的備份者和處理者。

1.4 醫學物理師在輻射防護與安全中的重要作用
放射治療室的設計,要兼顧輻射防護的要求和臨床工作的便利。需根據所要安裝的特定類型的治療機,確定治療室的幾何尺寸,所有放射治療設備機房都要嚴格地按照《中華人民共和國國家職業衛生標準放射治療機房的輻射遮罩規範》的要求來設計建設。按防護地理位置分,輻射安全防護可分為室內防護和室外周環境防護 ;按防護物件分,輻射安全防護可分為患者安全防護、工作人員安全防護和公眾安全防護。

醫學物理師必須學習相關的輻射安全防護知識,依據國家相關標準,制訂適合本部門的輻射防護安全條例、突發事故應急預案,參與機房防護安全設計,定期對機房室內及外周邊環境進行輻射測量,並負責監督放射源、放射裝置和個人防護安全器具等用品的使用及保管狀況,建立健全工作人員健康檔案的管理機制,查找輻射防護安全隱患及其他有關輻射防護安全措施,從而保證放射治療安全、有效的實施 [16-18]。因此,醫學物理師是輻射防護與輻射安全的重要保證者。

2005 年 9 月 28 日,重慶市輻射環境監督管理站對巴南區某人民醫院進行現場檢查、監測時,發現該院放射治療中心場地存在放射性污染。經檢測分析,放射性污染源項來自該醫院後裝治療用的銥 -192 放射源,洩露的放射性物質活度約為 1.11×107 Bq(0.3 mCi)。該事件警示我們醫學物理師應當關注輻射防護衛生與安全。

1.5 醫學物理師在技術培訓、新技術臨床開展中的作用

 

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