肿瘤放疗物理和医学物理师探讨

肿瘤放疗物理和医学物理师探讨

肿瘤放疗物理是物理学中一个重要的分支。近年来，肿瘤患者的人数在不断增加，其中很大一部分患者采用放疗设备进行治疗。随着医学技术地不断进步和发展，人们对医疗器械的技术和质量要求也逐渐提高。为了更好地满足社会和患者，需大力发展医疗肿瘤放射学科，致力于肿瘤放射设备的研究和制造，并建立其相关的医学物理师制度。此次研究中，主要是针对肿瘤放疗学科发展与肿瘤放疗事业进行研究。

标签：肿瘤放疗物理；医学物理师；肿瘤放疗学科

临床上，肿瘤放疗物理与医学物理存在十分紧密的联系[1]。放疗设备的研制和制造则离不开医学物理师的设计和理论知识。在大力发展肿瘤放疗设备同时要不断地提高医学物理学科的建设，进而为肿瘤放疗物理的发展提供理论和技术支持，以下是关于肿瘤放疗物理和医学物理师的研究和分析。

1肿瘤放疗物理发展的现状

医院里用于外照射放疗设备主要为电子直线加速器和60Co源[2]。但是，对于60Co源来说，其的γ射线能力较低，在杀死癌细胞时，正常组织所吸收的剂量也较高，这种技术逐渐被发达国家所淘汰。在我们国家，很多公司在大力推广γ刀，其主要是一种60Co源放疗设备，但是随着γ刀中源数量和位置的增加，其在正常组织中的剂量也得到分散。但在正常组织中，其累积剂量明显要高于电子直线加速器。近年来，以多叶光栅（MLC）应用为主的3D-CRT和IMRT（适形调强放疗）技术突飞猛进，成为精确放疗的主流模式。采用多叶光栅作为动态准直器，电子直线加速器放疗设备从以往的简单少野逐渐转变为适形调强放疗，实现三维适形放疗。从而提高了放疗的剂量率，缩短放疗时间。这种设备能够进行放疗精确剂量计算，并利用图像配准技术来实现对患者进行自动定位以及摆位。采用这种技术主要是治疗患者，并且患者的任何部位肿瘤都可以采用最佳的治疗野以及最佳的剂量分布进行治疗。

目前国际最先进的放射治疗技术：旋转容积调强放疗（VMAT）也在中国如火如荼的开展。VMAT技术为近年放疗领域最具革命性的新技术，通过高速动态多叶光栅、连续可变剂量率、可变机架旋转速度等，以优化的连续单次（或多次）弧形照射完成治疗。靶区剂量适形度更高，优化后的剂量分布更准确。VMAT 治疗技术从IMRT调强治疗的15~30min，大幅缩减到2~6min，治疗速度快，有效提高了肿瘤控制率，比传统治疗方式照射范围更大，更灵活，更精准。

2医学物理师和医学物理学科

近年来，随着医学技术地快速发展，医疗设备也得到了飞速的改进和发展。由于需要采用较为先进的技术对患者进行放射性治疗，同时对设备的质量控制和定位准确性以及治疗结果检测和验证都十分的严格。因此，在进行放疗时，不仅

需要厂家所提供的相关放疗计划，还需根据医学物理师专用的放疗计划进行放疗治疗。在一些较为发达的国家，一般是由放疗科医生来指定靶区和决定靶区放疗剂量，同时限制相关敏感组织的剂量。由医师勾画靶区，物理师来制定放疗计划，技术人员则负责对患者进行定位，并在医生和物理师的监督基础下对患者进行治疗。因此，放疗则是医疗机构中最需要医学物理师的地方。

我国内地的医学物理工作者为此做了不懈努力，20世纪80年代末，中国医科院肿瘤医院在胡逸民、陈盛祖等老师的指导下最早开设医学放射物理硕、博士课程。随后，北京大学，清华大学，武汉大学，南京航空航天大学，中国科学技术大学，天津医科大学等高等院校也纷纷开设了医学物理学课程，为临床培养了一批优秀的物理师。现在国内物理师人员数目持续增长，物理师与放疗医师的比例也有了进一步的提高，各种新技术的应用也也较大的改善了物理师的地位。但是因为中国目前并没有医学物理师制度，导致医学物理相对于国际上仍有较大的差距。当前，工作在我国各级医疗机构(主要是医院)本科以上文凭的物理人员不足1700人，其中工作在肿瘤放射治疗科1200多人，在核医学和影像诊断科工作的相对较少。我国放疗医师与医学物理人员的比例约为5：1，而欧美日等发达国家和地区．放疗医师与医学物理人员比例为2：1，甚至l：1。我国医学物理人员严重不足．与临床医生的合作还远未展开。

3放疗设备和技术

目前，全球正使用的放疗设备主要为：电子直线加速器和60Co源放疗机(γ刀)以及短寿命放射性同位素放疗技术等。其中X射线和γ射线以及质子放疗等都属于低能量转移放疗模式。

在对肿瘤患者进行采用物理治疗时，除了放疗以外，还有超声波聚焦放疗以及射频聚焦放疗等。这些治疗设备主要是根据物质波以及肿瘤细胞和正常细胞所存在的热效应差异来工作。这种治疗方式则属于热疗范畴。

目前用于研究和发展的放疗物质波主要为：加速器离子源、各种物质波源，其中包含热源。对物质波源进行研发，主要是为了提高波源所产生物质波的效率，进而有效地改善物质波束的品质，满足临床治疗需求。

在人体中，正常组织和物质波是能够相互作用，因此需要选择最佳的模型参数，进而提高治疗效果，减少对患者的伤害。计算人体内射线剂量，主要是计算靶区剂量以及敏感组织处剂量。目前临床上主要计算的剂量要求主要为：三维剂量场分布情况。剂量学则主要是剂量解析计算和实验测量。要不断地改进和完善患者定位的相关技术，主要是对患者进行定位和摆位精确化技术改进。避免患者在放疗治疗时因身体运动而造成创伤，要解决放疗治疗时患者因脏器运动而所造成的放疗定位误差，提高定位的精确性。

研究相关医学影像技术，不断地改进和制订相关放疗计划所使用的影像质量。同时要增加患者相关的功能信息，主要为：对患者头部肿瘤放疗时的脑认知模块分布信息，实现影像格式的标准化，并和放疗机控制系统的格式兼容。实现

放疗治疗时的影像监督技术以及放疗剂量的实时显示，显示放疗治疗后剂量场的分布情况。根据患者癌细胞和正常组织之间所存在的差异性以及功能成像的相关数据来建立相关放疗生物学模型。

总之，随着医学技术地不断进步和发展，人们对医疗器械的技术和质量要求也逐渐提高。为了更好地满足社会和患者，需大力发展医疗肿瘤放射学科，致力于肿瘤放射设备的研究和制造，并建立其相关的医学物理师制度，进而能够促进肿瘤放疗物理的快速发展，为临床治疗提供强有力的保障，提高患者的生存和生活质量。

参考文献：

[1]张璋,赵晋红.医学物理师在肿瘤放疗中的角色定位[J].中国医疗设备,2012,09:105-106+155.

[2]S.L.Brady,R.A.Kaufman,黄黎香.美国医学物理师协会第204号报告对儿童CT进行体型特异性剂量评估的研究[J].国际医学放射学杂志,2013,01:76.