腫瘤放療物理和醫學物理師探討

摘要：腫瘤放療物理是物理學中一個重要的分支。近年來，腫瘤患者的人數在不斷增加，其中很大一部分患者采用放療設備進行治療。隨著醫學技術地不斷進步和發展，人們對醫療器械的技術和質量要求也逐漸提高。為了更好地滿足社會和患者，需大力發展醫療腫瘤放射學科，致力于腫瘤放射設備的研究和制造，并建立其相關的醫學物理師制度。此次研究中，主要是針對腫瘤放療學科發展與腫瘤放療事業進行研究。

關鍵詞：腫瘤放療物理；醫學物理師；腫瘤放療學科

臨床上，腫瘤放療物理與醫學物理存在十分緊密的聯系[1]。放療設備的研制和制造則離不開醫學物理師的設計和理論知識。在大力發展腫瘤放療設備同時要不斷地提高醫學物理學科的建設，進而為腫瘤放療物理的發展提供理論和技術支持，以下是關于腫瘤放療物理和醫學物理師的研究和分析。

1腫瘤放療物理發展的現狀

醫院里用于外照射放療設備主要為電子直線加速器和60Co源[2]。但是，對于60Co源來說，其的γ射線能力較低，在殺死癌細胞時，正常組織所吸收的劑量也較高，這種技術逐漸被發達國家所淘汰。在我們國家，很多公司在大力推廣γ刀，其主要是一種60Co源放療設備，但是隨著γ刀中源數量和位置的增加，其在正常組織中的劑量也得到分散。但在正常組織中，其累積劑量明顯要高于電子直線加速器。近年來，以多葉光柵（MLC）應用為主的3D-CRT和IMRT（適形調強放療）技術突飛猛進，成為精確放療的主流模式。采用多葉光柵作為動態準直器，電子直線加速器放療設備從以往的簡單少野逐漸轉變為適形調強放療，實現三維適形放療 。從而提高了放療的劑量率，縮短放療時間。這種設備能夠進行放療精確劑量計算，并利用圖像配準技術來實現對患者進行自動定位以及擺位。采用這種技術主要是治療患者，并且患者的任何部位腫瘤都可以采用最佳的治療野以及最佳的劑量分布進行治療。

目前國際最先進的放射治療技術：旋轉容積調強放療（VMAT）也在中國如火如荼的開展。VMAT技術為近年放療領域最具革命性的新技術，通過高速動態多葉光柵、連續可變劑量率、可變機架旋轉速度等，以優化的連續單次（或多次）弧形照射完成治療。靶區劑量適形度更高，優化后的劑量分布更準確。VMAT治療技術從IMRT調強治療的15~30min，大幅縮減到2~6min，治療速度快，有效提高了腫瘤控制率，比傳統治療方式照射范圍更大，更靈活，更精準。

2醫學物理師和醫學物理學科

近年來，隨著醫學技術地快速發展，醫療設備也得到了飛速的改進和發展。由于需要采用較為先進的技術對患者進行放射性治療，同時對設備的質量控制和定位準確性以及治療結果檢測和驗證都十分的嚴格。因此，在進行放療時，不僅需要廠家所提供的相關放療計劃，還需根據醫學物理師專用的放療計劃進行放療治療。在一些較為發達的國家，一般是由放療科醫生來指定靶區和決定靶區放療劑量，同時限制相關敏感組織的劑量。由醫師勾畫靶區，物理師來制定放療計劃，技術人員則負責對患者進行定位，并在醫生和物理師的監督基礎下對患者進行治療。因此，放療則是醫療機構中最需要醫學物理師的地方。

我國內地的醫學物理工作者為此做了不懈努力，20世紀80年代末，中國醫科院腫瘤醫院在胡逸民、陳盛祖等老師的指導下最早開設醫學放射物理碩、博士課程。隨后，北京大學，清華大學，武漢大學，南京航空航天大學，中國科學技術大學，天津醫科大學等高等院校也紛紛開設了醫學物理學課程，為臨床培養了一批優秀的物理師。現在國內物理師人員數目持續增長，物理師與放療醫師的比例也有了進一步的提高，各種新技術的應用也也較大的改善了物理師的地位。但是因為中國目前并沒有醫學物理師制度，導致醫學物理相對于國際上仍有較大的差距。當前，工作在我國各級醫療機構(主要是醫院)本科以上文憑的物理人員不足1700人，其中工作在腫瘤放射治療科1200多人，在核醫學和影像診斷科工作的相對較少。我國放療醫師與醫學物理人員的比例約為5：1，而歐美日等發達國家和地區．放療醫師與醫學物理人員比例為2：1，甚至l：1。我國醫學物理人員嚴重不足．與臨床醫生的合作還遠未展開。

3放療設備和技術

目前，全球正使用的放療設備主要為：電子直線加速器和60Co源放療機(γ刀)以及短壽命放射性同位素放療技術等。其中X射線和γ射線以及質子放療等都屬于低能量轉移放療模式。

在對腫瘤患者進行采用物理治療時，除了放療以外，還有超聲波聚焦放療以及射頻聚焦放療等。這些治療設備主要是根據物質波以及腫瘤細胞和正常細胞所存在的熱效應差異來工作。這種治療方式則屬于熱療范疇。

目前用于研究和發展的放療物質波主要為：加速器離子源、各種物質波源，其中包含熱源。對物質波源進行研發，主要是為了提高波源所產生物質波的效率，進而有效地改善物質波束的品質，滿足臨床治療需求。

在人體中，正常組織和物質波是能夠相互作用，因此需要選擇最佳的模型參數，進而提高治療效果，減少對患者的傷害。計算人體內射線劑量，主要是計算靶區劑量以及敏感組織處劑量。目前臨床上主要計算的劑量要求主要為：三維劑量場分布情況。劑量學則主要是劑量解析計算和實驗測量。要不斷地改進和完善患者定位的相關技術，主要是對患者進行定位和擺位精確化技術改進。避免患者在放療治療時因身體運動而造成創傷，要解決放療治療時患者因臟器運動而所造成的放療定位誤差，提高定位的精確性。

研究相關醫學影像技術，不斷地改進和制訂相關放療計劃所使用的影像質量。同時要增加患者相關的功能信息，主要為：對患者頭部腫瘤放療時的腦認知模塊分布信息，實現影像格式的標準化，并和放療機控制系統的格式兼容。實現放療治療時的影像監督技術以及放療劑量的實時顯示，顯示放療治療后劑量場的分布情況。根據患者癌細胞和正常組織之間所存在的差異性以及功能成像的相關數據來建立相關放療生物學模型。

總之，隨著醫學技術地不斷進步和發展，人們對醫療器械的技術和質量要求也逐漸提高。為了更好地滿足社會和患者，需大力發展醫療腫瘤放射學科，致力于腫瘤放射設備的研究和制造，并建立其相關的醫學物理師制度，進而能夠促進腫瘤放療物理的快速發展，為臨床治療提供強有力的保障，提高患者的生存和生活質量。

參考文獻：

[1]張璋，趙晉紅.醫學物理師在腫瘤放療中的角色定位[J].中國醫療設備，2012，09:105-106+155.

[2]S.L.Brady，R.A.Kaufman，黃黎香.美國醫學物理師協會第204號報告對兒童CT進行體型特異性劑量評估的研究[J].國際醫學放射學雜志，2013，01:76.

編輯/哈濤