醫(yī)用電子直線加速器質量控制調查研究

潘 弟

隨著人均壽命的延長和人口老齡化的加劇，腫瘤的發(fā)病率逐年增加，而放射治療是腫瘤治療的主要手段之一。研究表明，70%的惡性腫瘤適用于放射治療，而作為放射治療的主要設備—醫(yī)用電子直線加速器以其射線能量范圍廣及不斷引進的高新技術而廣泛應用于臨床[1]。然而放射線也是雙刃劍，其效應在給人類帶來利益的同時也會使正常的細胞組織和器官發(fā)生各種近期、遠期不良反應，甚至誘發(fā)新的癌變，尤其是照射劑量的差錯以及各種醫(yī)療照射設備故障或性能不穩(wěn)會給患者以有害的、有時甚至是致命的照射，嚴重制約著腫瘤放射治療的效果。本研究對醫(yī)療機構中正在使用的用于遠距離放射治療的醫(yī)用電子直線加速器放射治療質量控制狀況進行調查后得到放射診療的相關數(shù)據(jù)，以期為發(fā)現(xiàn)并解決放射治療中存在的問題、提高放射治療質量提供理論依據(jù)[2]。

1 研究對象與方法

1.1 研究對象

本研究針對廣州市各醫(yī)療機構中使用醫(yī)用電子直線加速器的放射治療單位進行調查。

1.2 調查內容

調查內容有醫(yī)療機構中從事放射治療的單位開展的質量控制工作：①放射治療整個過程中包括靶區(qū)確定、治療計劃、模擬定位；②放射治療及照射劑量計算；③患者敏感組織器官防護；④放療設備及其附屬設備的監(jiān)測和校準；⑤放療單位人員配備；⑥個人條件以及物理師在日常工作的職責。

1.3 調查方法

制定調查指標、設計調查表，對使用遠距離放射治療加速器的各放射治療單位開展的質量控制狀況進行調查。采取問卷調查，以當面訪問為主盡可能地提高樣本的代表性和可靠性。

2 結果與分析

針對2010年醫(yī)院正在使用醫(yī)用電子直線加速器的15個放療單位進行調查。

2.1 放射治療質量控制現(xiàn)狀調查結果

按照中華人民共和國衛(wèi)生部令第46號《放射診療管理規(guī)定》[3]的要求，根據(jù)有關國家標準對市內各醫(yī)院正在使用醫(yī)用電子直線加速器的放療單位進行調查。調查結果顯示，被調查單位在放射治療中制定治療計劃占100%、臨床靶區(qū)確定占100%、計劃靶區(qū)確定占100%、計劃單核對占100%、考慮患者運動占93.3%、考慮臨床靶區(qū)的組織運動占80%、對放射線敏感的組織器官設置防護措施占86.7%。調查表明，醫(yī)療機構在放射治療中的質量控制整體狀況良好，但在大體靶區(qū)的確定、照射劑量計算中對影響因素的考慮、治療計劃的調整等都存在不同程度的問題。調查結果顯示，有4個項目的質量控制狀況不太理想，如大體靶區(qū)的確定占66.6%、溫度、濕度和氣壓的考慮占33.3%、治療計劃的調整占26.7%、儀器的監(jiān)測校準占60%。

2.2 物理師在放療中的職責

物理師在放射治療中的作用并沒有得到很好的重視。物理師在職責范圍內的參與率較低，如患者首次擺位、儀器的檢測、每日治療前儀器的檢測和泄漏、散射輻射的檢測中物理師的參與率分別占80%、73.3%、66.6%和86.7%(見表1)。

表1 物理師參與工作調查結果

2.3 工作人員自身條件方面也存在不同程度的差異

放射治療單位人員崗位與專業(yè)相符性調查結果表明，物理師和操作人員所學專業(yè)相符性比較差，腫瘤醫(yī)師、物理師、放療技術員和維修人員中本科以上學歷的比例很高。腫瘤醫(yī)師、物理師、操作技術員和維修人員從事的崗位和所學專業(yè)相符性分別為：98.4%、79.6%、86.7%和92.6%；腫瘤醫(yī)師、物理師、放療技術員和維修人員中本科以上學歷分別為：99.2%、90.7%、82.9%和92.6%(見表2、表3)。

表2 放射治療單位人員崗位與專業(yè)相符性調查結果

表3 放射治療單位人員本科(含)以上學歷狀況調查結果

3 討論

3.1 加強醫(yī)療照射設備的質量控制(quality control，QC)

放射治療的QC和質量保證(quality assurance，QA)是放射治療安全性和有效性的關鍵[4-6]。放療設備是技術含量較高的精密設備，其操作和管理需要有一定的專業(yè)知識和技術水平并取得操作上崗證的人員進行，否則任何不當?shù)牟僮骱凸ぷ魃系氖韬龆伎赡芙o患者帶來災難性的后果。因此，首先在人員、設備和技術等方面應有足夠的保證。其次，在放射治療實施的過程中，需對從處方到實施照射的全過程實施QA，減少各個環(huán)節(jié)的誤差，包括人為誤差和有關設備的問題，高級物理師、維修工程師應肩負儀器的維修、檢測及劑量測量等，以確保治療順利執(zhí)行。為此，從事放射治療的腫瘤醫(yī)師、物理師、操作技術員及維修人員應積極相互配合，努力提高自身素質，確保治療方案設計的合理性、治療設備的質量及配套輔助設備的良好性、施治劑量的準確性以及治療措施和QC措施的可行性，從而盡可能地提高腫瘤放射治療的效果。

根據(jù)放射治療中的臨床劑量學原則，腫瘤靶區(qū)的劑量要準確，劑量分布要均勻，盡可能提高治療區(qū)的劑量而降低正常組織的照射劑量，避免腫瘤周圍重要器官的輻射。最佳的治療計劃應使靶區(qū)內100%體積接受的劑量為規(guī)定點的劑量，同時危及器官內100%體積接受的劑量為0[7]。調查發(fā)現(xiàn)影響QC的因素有：①有些單位在制定治療計劃中未確定大體靶區(qū)，確定大體靶區(qū)的單位僅占66.6%；②有些單位沒有考慮到患者運動、器官組織運動及位置、形狀的變化等因素，使正常組織和周圍器官受到不同程度的照射；③有些單位在劑量的計算中未考慮到溫度、濕度和氣壓對照射劑量的影響；④有些單位未配備劑量檢測儀等設備，不具備儀器的自主檢測能力，嚴重影響腫瘤放射治療質量的提高。

3.2 放射治療中定位、擺位和拍攝射野驗證照片的質量控制

3.2.1 定位

根據(jù)患者腫瘤部位及周邊解剖具體情況，通過體位固定、CT掃描、必要的MRI檢查，了解腫瘤的大小、形態(tài)以及應保護的危險器官。如：對頭頸部腫瘤進行放射治療時，因頭頸部有很多重要器官，故要提高腫瘤靶區(qū)的準確性。Lattanzi等[8]認為，顱內原發(fā)腫瘤的MRI/GTV明顯大于CT/GTV，采用MRI/CT融合技術可大大提高顱內腫瘤靶區(qū)的準確性。胸部腫瘤的特點是體積相對較大，且受到肺、心臟、脊髓等重要器官的限制，設計放射野有一定的困難，因此制定放療計劃時要特別注意。Armstrong等[9]指出，當30%以上肺體積接受超過25 Gy照射時，肺Ⅲ度放射反應發(fā)生率是38%，當肺受照體積劑量小于上述范圍時，肺Ⅲ度放射反應發(fā)生率為4%。腹盆部腫瘤隨呼吸活動度大，行放療時要保持位置固定，同時要減少小腸、腎和膀胱的受照劑量，注意脊髓的劑量。Das等[10]的研究顯示，采用腹板裝置可以減少小腸受照體積劑量。依據(jù)這些信息用三維立體治療計劃系統(tǒng)制定放療計劃可以保證治療的可靠性、安全性，提高腫瘤靶區(qū)的劑量，盡可能地保護各器官、減少放療的并發(fā)癥，提供一個科學的、準確的治療方法。

放射治療應選擇最佳的治療方案，確定治療部位、方法、預定的劑量。根據(jù)治療方案攝模擬定位片、CT定位片，并畫出大體靶區(qū)(GTV)、計劃靶區(qū)(PTV)、臨床靶區(qū)(CTV)、高危器官區(qū)及密度不均勻區(qū)；在模擬機下對病變部位進行準確定位，保證臨床靶體積在整個放療中都在計劃靶體積內，從而最大限度地增加靶區(qū)內劑量，同時減少靶區(qū)周圍正常組織和器官接受的劑量，縮短療程，提高放射治療的治療增益比和生存率。對于不規(guī)則靶區(qū)，為避免腫瘤鄰近正常組織的照射，使用低熔點鉛擋塊是必不可少的手段之一，使用低熔點鉛制作不規(guī)則的治療擋塊，并在制作出鉛擋塊后需重新在模擬機下進行等中心擺位驗證核對照射野的準確性，若誤差大于規(guī)定的標準則需重新做擋塊，若符合要求則可在治療機下實施放療[11]。

3.2.2 擺位

精確放射治療是通過分次治療進行的，對患者擺位是放射治療過程中極為重要的一個環(huán)節(jié)。患者體位的確定直接影響臨床治療效果，有研究表明，前列腺癌四野適形照射，有固定及無固定的誤差分別為3.3 mm和8.0 mm，而從模擬機到治療機的傳遞誤差分別是有固定為4 mm、無固定為6 mm，因此應盡量減少擺位誤差，提高擺位精確度和重復性[12]。在治療計劃實施之前要根據(jù)布野要求、患者的一般健康狀況和每次擺位時體位的可重復性來確定治療體位，技術員應嚴格遵守該體位的擺位步驟，努力減少從定位到治療的過程中因皮膚、脂肪、肌肉等因素對其位置的影響；因此必須根據(jù)不同治療部位采用能確保重復性和準確性的體位固定方法，如采用泡沫枕、頭顱固定器、面罩、泡沫真空袋及乳腺托架等進行頭顱及軀干的固定，減少患者在治療過程中因體位的移動而造成的誤差。

3.2.3 拍攝射野驗證照片

射野驗證片是放射治療質量保證的關鍵之一，是保證射野擺位精度的有效和可行的手段，同時可為治療師在放療前固定患者及擺位工作提供了較為客觀的評價指標。驗證片還可以為治療設備的機械精度驗證提供依據(jù)。由于患者在連續(xù)放療后可能因消瘦而導致解剖結構在固定面膜或體模內的位置與定位有所變化，在放療的療程內應根據(jù)需要進行多次照片驗證或重新固定。因此，應盡可能的配置射野影像裝置以便動態(tài)監(jiān)測患者體位和射野的位置及形狀，從而提高放射治療的準確性和精確性，保證放療的療效。

3.3 劑量計算

醫(yī)院放射科應有各種類型的劑量儀、三維水箱、體模，用于測定射束特征及對患者直接進行測量。目前，多數(shù)醫(yī)院已配備劑量儀，但仍有部分醫(yī)院仍未配備劑量儀等監(jiān)測校準設備，僅靠其他有劑量儀的醫(yī)院和檢測部門協(xié)助測量。醫(yī)院若未配備測量專用的溫度計、濕度計和氣壓計，或沒考慮到其對劑量的影響，將會引起3%～4%的誤差，直接影響臨床劑量計算的準確性。調查發(fā)現(xiàn)，在患者劑量計算中考慮到溫度、濕度和氣壓對劑量的影響的單位僅占33.3%。ICRU24號報告指出，腫瘤原發(fā)灶根治劑量的精確性誤差應＜5%，如果靶區(qū)偏離最佳劑量5%時則可能使腫瘤原發(fā)灶失控或增加并發(fā)癥，從而最終導致治療計劃失敗。

3.4 提高專業(yè)文化素養(yǎng)增強安全意識

醫(yī)療照射是最大的人工電離輻射照射來源，據(jù)UNSCEAR估計[13]，醫(yī)學診斷照射占人工輻射源照射95%以上，約占人類受到總照射量的14%。其實踐活動涉及到從事照射工作的醫(yī)務工作者和受到照射的患者，尤其是醫(yī)務工作者的受教育程度、操作技能、防護知識及責任心等因素都直接影響到放射治療的質量。許多意外照射的發(fā)生是由于缺少訓練有素的、合格的工作人員，放射治療過程中最重要的是合格的操作人員。

3.5 加強衛(wèi)生監(jiān)督管理

調查顯示，近年來醫(yī)用電子加速器得到了較快的發(fā)展，但由于物理人員、技術人員的缺乏導致醫(yī)院投入巨資購買設備后相關人員及設備質量保障達不到需求。放射治療是一種復雜的、涉及多學科的綜合治療手段，它不但涉及內科學、腫瘤學、放射生物學、放射診斷學、病理學等醫(yī)學臨床學科，而且涉及放射物理學、輻射劑量學等理科冷門學科。要求從事放射治療的放療醫(yī)生、物理工作者、放療技術人員專業(yè)性強，因而加劇了相關專業(yè)人員的缺乏，導致醫(yī)用電子加速器日常質量控制工作得不到保證，嚴重影響放射治療總體水平的提高。調查發(fā)現(xiàn)，有些醫(yī)院放療科人員配備參差不齊；部分工作人員是從其他崗位調入，且相應崗位人數(shù)較少，身兼兩職(如物理師兼做技術員或者是維修人員)，或者只配備技術員而沒有物理師和維修人員，且人員分工不明確，責任不到位等。在物理師中專業(yè)相符的人員只占79.6%；技術操作人員中專業(yè)相符的占86.7%；維修人員專業(yè)相符性較好，達92.6%。人員學歷水平參差不齊，放療單位中操作技術人員本科以上學歷為82.9%，存在提高專業(yè)素質的問題。胡逸民[14]曾論述過國內目前放射治療存在的問題并提出一些建議，認為專業(yè)人員缺乏和設備不配套是影響放射治療質量的重要原因。

必須嚴格執(zhí)行《放射診療管理規(guī)定》[3]中的人員配置要求，促進放射診療單位的人才引進，尤其要加強物理人員的專業(yè)培訓，保證所有工作人員都必須參加并通過大型醫(yī)用放療設備相應的工程師、物理師、技師上崗證培訓及考試，取得上崗證。同時必須取得放射防護知識培訓及考試合格證。培訓不僅包括每個操作細節(jié)，還應包括治療方案的設計[15-16]。培訓內容應包括以下兩個方面：①提高放療工作人員的業(yè)務技術水平和責任心，避免照射事故的發(fā)生；②加強對放療工作人員的法規(guī)教育和防護知識培訓，按國家的有關法規(guī)，對放射工作人員每1～2年進行1周時間的強制性培訓，以保證放療工作質量，避免事故的發(fā)生。要有專業(yè)持續(xù)發(fā)展規(guī)劃，從根本上提高放療相關工作人員的輻射防護安全意識，及時清查和糾正影響防護與安全的問題[17]。加強放療科室科學管理工作，依據(jù)《放射診療管理規(guī)定》的有關安全防護管理的規(guī)章制度，努力貫徹 “依法治理”、“預防為主”的方針，確保放射工作人員、公眾以及患者的安全、健康。

4 結論

調查結果顯示，醫(yī)療機構在放射治療中的質量控制整體狀況良好，但在對放射治療質量影響較大的因素如照射劑量計算中對影響因素的考慮、患者敏感器官的輻射防護、物理師在職責范圍內的參與率等方面所做的質控工作有待完善。同時，各級醫(yī)療單位的放療人員配備參差不齊，有些工作人員是從其他崗位調入，崗位人數(shù)相應較少、分工不明確，責任不到位。且現(xiàn)階段正處于放射治療發(fā)展較快的時期，致使其工作人員十分缺乏，尤其是物理人員缺乏和培養(yǎng)滯后，成為阻礙放射治療質量保證和水平提高的瓶頸。因此，應加強整個放射治療過程中從靶區(qū)確定、治療計劃、模擬定位、劑量計算到擺位治療等質量控制工作，加強放療科室規(guī)章制度的建設，做到各司其職、各盡其責；同時加強人員選拔和培訓工作，尤其應加強放射治療物理師隊伍的建設。

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