醫用直線加速器聯機使用模式研究

李曉波 王廣善 藺建章 李祥勇 胡中華 姜 慧 張 旭*

近年來，隨著我國放射治療事業的發展，在腫瘤治療中發揮重要作用的醫用直線加速器等大型醫療設備數量逐步增長[1-3]。作為結構復雜且精密的大型醫療設備，醫用直線加速器在使用過程中常發生故障或聯鎖報警停機，一旦停機患者只能中斷治療，即使科室擁有2臺以上醫用直線加速器，若非同一品牌型號或未進行射束匹配，缺少放射治療管理系統支持，也未能實現聯機轉換[4-7]。為此，本研究依托Trilogy直線加速器與已有的Clinac iX加速器完成射束匹配，經一年的臨床實踐，研究醫用直線加速器聯機操作使用模式，總結思考其臨床經驗和遇到的問題。

1 資料和方法

1.1 研究資料

選取2017-2019年首都醫科大學附屬北京胸科醫院放療科臨床在用的2臺醫用直線加速器大型醫療設備使用量報表和設備維修記錄數據。使用量報表包括醫用直線加速器年總使用天數、年總治療患者數、年總治療野數及日工作量等；設備維修記錄包括醫用直線加速器故障次數、故障停機次數、年檢停機次數及中斷治療次數。2017-2018年的2臺設備非同一品牌，且不能聯機運行，其相關數據設為聯機前數據；2019年，在淘汰報廢其中1臺設備的基礎上新增1臺同一品牌醫用直線加速器，并聯機運行，其數據設為聯機后數據。對比分析聯機前后設備的停機天數、故障次數、故障發生率及中斷治療人次。

1.2 儀器設備

采用Trilogy型和Clinac iX型直線加速器(均為美國瓦里安公司)；Aria加速器網絡管理系統(美國瓦里安公司)；16排大孔徑螺旋CT模擬定位機(荷蘭飛利浦公司)；Primus直線加速器(德國西門子公司)。

1.3 設備使用管理方法

(1)聯機前設備使用管理。2017-2018年醫院在用的2臺加速器非同一品牌，其計劃系統也不相同，采用常規使用管理模式，若其中1臺設備發生故障，則在該臺設備上治療的患者被中斷治療。

(2)聯機后設備使用管理。采用醫用直線加速器聯機使用模式：①更新Primus直線加速器為Trilogy直線加速器，確保在用的2臺直線加速器為同一品牌；②在Aria系統支持下，若1臺加速器發生故障，可以在另1臺加速器的計算機治療模式下點擊故障加速器的設備代碼，此時故障加速器的治療菜單會轉換到當前計算機的治療模式下，選定患者點擊治療鍵，系統會彈出一個安全警示，提示該治療計劃非本機治療計劃，若繼續治療需有權限的物理師或治療師輸入密碼認證方可，輸入密碼認證確認后可即時將患者的治療計劃信息轉移到另1臺設備上治療；③通過Aria系統，患者的治療計劃、治療數據及實時影像驗證錐形束CT(cone beam computer tomography，CBCT)等全套方案可在2臺加速器間實現轉換，累計劑量在治療后可自動匯總在一個數據目錄；④2臺加速器聯機后可相互轉換，保證患者治療的順利進行，因2臺設備均屬同一品牌，且配件通用，工程師可將另1臺設備上的配件換到需要診斷的設備上試用判斷，設備維修更便利，極大節省了維修時間和成本；⑤放射治療數據管理更安全有效。

1.4 觀察與評價指標

收集2017-2019年放療科使用加速器的實際工作天數、機器故障次數、故障停機天數、平均日工作量、年度總工作量、中斷治療人次，對比分析聯機操作前后設備故障發生率和患者治療情況。

(1)對比聯機前后設備故障發生率。通過醫用直線加速器大型醫療設備科室設備維修工作記錄統計聯機前后的年實際工作天數、設備故障次數和故障停機天數。

(2)觀察分析患者治療情況。通過醫用直線加速器大型醫療設備使用量表對聯機前后的設備年工作量、日平均工作量及因停機導致的中斷治療人次等數據進行統計分析。

1.5 統計學方法

使用Excel2007軟件雙錄入核查方式進行數據錄入，采用SPSS13.0軟件對數據進行統計分析，采用描述性分析對工作天數、故障次數、停機天數及工作量等變量進行分析。

2 結果

2.1 聯機前后直線加速器使用情況

統計醫院放療科聯機操作前后的2017-2019年連續3年醫用直線加速器大型醫療設備使用量表和科室設備維修工作記錄數據，顯示設備故障發生率及患者中斷治療人次數據差異明顯，見表1。

2.2 故障發生率

表1數據顯示，聯機前的2018年設備故障次數、故障停機天數和故障發生率高于其他年份。分析原因為2018年加速器更換，全部放射治療工作集中在1臺加速器上，日工作量人次高于歷年，導致故障次數、故障停機天數和故障發生率稍高。2019年聯機操作后設備故障次數由聯機前的平均22次降為9次，故障發生率由聯機前的平均9.2%降為3.6%。

表1 2017-2019年放療科醫用直線加速器使用情況

2.3 中斷治療人次

表1數據顯示，聯機操作可以使中斷治療的患者人次數明顯下降，平均由聯機前的582人次降為4人次，極大提高了放射治療的連續性。

2.4 不可抗因素導致治療中斷

鑒于國家規定大型醫療設備必須進行年檢，因此，每臺加速器每年至少停機年檢1 d。聯機之后，患者可在不同加速器之間轉換治療，不再出現因加速器年檢而導致放射治療中斷的情況出現。

2.5 特殊案例

表1數據顯示，2019年聯機操作后，1年內出現4人次患者治療中斷情況。分析原因為：①新購置的Trilogy加速器上進行容積旋轉調強(volumetric modulated arc therapy，VMAT)技術放射治療的患者，加速器停機后無法在原來的Clinac iX加速器上進行治療；②Clinac iX型直線加速器(能量為6 MV和15 MV)設備上15 MV治療的患者無法轉移到Trilogy型直線加速器(能量為6 MV和10 MV)進行治療。

3 討論

3.1 聯機操作可使患者受益最大化

醫用直線加速器停機對患者放射治療影響極大，而聯機操作可很好地解決該問題。1臺加速器停機，Aria加速器網絡管理系統可即時將患者轉移到另一臺機器上治療，在Aria系統支持下，患者的治療計劃及實時影像驗證CBCT等全套方案均可在2臺加速器間實現轉換，累計劑量在治療后自動匯總于一個數據目錄里。此外，聯機操作前，加速器一旦停機很容易引發患者的不滿情緒，醫務人員不僅要面對放射治療中斷及搶修設備的工作壓力，還要做好患者的安撫工作，聯機后，患者放射治療的連續性得到保障，并可減輕放射治療醫務人員的工作強度。

3.2 放射治療數據管理安全有序

聯機運行最大的顧慮是2臺加速器上患者數據的收集和保存。既往不同品牌和型號的加速器數據信息不互通，若患者分別在2臺加速器上均做了治療，總的治療劑量無法匯總。此次新設備聯機運行后，對切換數據進行了詳細和專業的核查，結果顯示，Aria加速器網絡管理系統功能不僅可以快捷地將患者治療計劃在2臺加速器上切換，患者在不同加速器上治療的信息還可以自動匯總到同一目錄下，并得到清晰、準確的治療匯總清單。

3.3 維修便利

放射治療直線加速器結構精密復雜，出現故障難以避免，且一旦發生故障往往難以及時、準確地判斷出原因，從而造成時間和經濟上的浪費[8-9]。本研究的加速器聯機運行1年實踐表明，聯機使用不僅減輕了維修工程師考慮患者等待的工作壓力，還可減少維修時間和成本，且2臺設備屬同一品牌，許多配件通用，工程師可將另1臺設備上的配件更換到需要診斷的設備上試用判斷，解決維修疑問，避免出現因輪流購買配件耽誤時間，或購買多個配件最終只用一個的尷尬情況。

3.4 聯機條件與細節

盡管醫用直線加速器聯機工作可以為放射治療工作帶來諸多好處，但要真正實現聯機，還需多個條件。①醫用直線加速器需均為同一廠家可進行射束匹配的產品，只有射束匹配后才能完成患者的治療計劃轉換，體現出聯機治療的靈活性和效率，若同時購置多臺直線加速器需關注可進行射束匹配的加速器，同時還要配套專屬的放射治療網絡系統[10-12]；②醫用直線加速器匹配過程中，設備的能量及劑量率等指標要采取就低不就高的原則，若原有的加速器是6 MV和15 MV兩檔能量，新設備是6 MV和10 MV兩檔能量，則只能在6 MV的能量上實現切換；③在高端醫用直線加速器上采用新技術治療的患者無法在低端機上治療，若新設備支持VMAT，而原有設備無該項技術，則新設備一旦出現故障，采用VMAT技術治療的患者將無法轉移到原有設備上繼續治療。這也是本研究中還未能將全年“患者中斷治療人數”指標降到零的根本原因，因此，購買新設備前一定要做好計劃，盡量避免出現上述問題。

3.5 放射治療管理新思考

放療科質量控制管理中的重要技術指標--“停機率”。傳統意義上，停機就意味著在該設備上治療的所有患者中斷治療，聯機操作后，患者可實現即時轉換繼續放射治療，停機不再是停止治療，停機率在聯機運行技術應用前后的意義完全不同，如何重新定義“停機率”，聯機技術為放射治療質量控制帶來了新思考。

聯機運行可快捷地實現患者在不同設備間的切換操作，若治療師過多地隨意切換患者，是否會為患者和科室管理工作帶來不良后果，截至目前尚未發現任何不良情況。為此，不建議頻繁地轉換患者，患者應盡量在同一臺設備上進行所有治療，因此，治療師如需切換患者的治療設備，須經治療師組長或科主任授權，并詳細記錄切換的患者信息、操作時間及原因。

4 結論

醫用直線加速器作為放療科最重要的治療設備，聯機使用可最大限度地減少患者放射治療的中斷發生，保證患者放射治療的連續性，保障放療科正常的臨床、科研和管理，降低醫患矛盾風險，對設備維修也可能會帶來幫助。未來，醫用直線加速器聯機運行必將是放療科最重要的工作模式。