现代医学技术下医学物理师在肿瘤放疗中的新作用与发展探讨

原载：中国医疗设备 2017年第32卷 12期

作者：班卫华  ，付庆国 ，朱均强 ，蒙以良

说明：为增加手机阅读的可读性，文中引用研究结果的文献标注被去掉了，英文术语只保留了缩写，如果需要进一步的阅读，请查看原文献。

摘要 

现代肿瘤放射治疗技术和医学设备不断往高新技术方向发展，对医学物理师提出了新的要求，为了更好地适应肿瘤放射治疗需求，推动我国肿瘤放射治疗学科建设，本文根据现代医学和肿瘤放射治疗的发展趋势，分析医学物理师在肿瘤放射治疗中不同阶段的特点和角色定位，探讨新形势下医学物理师的新作用与发展状况，以便提高医学物理师的执业水平，发展高水平的医学物理师队伍。

引言

得益于现代医学和科学技术的进步，肿瘤放射治疗学科近年来得到快速发展，实现了许多理论上和技术上的突破。

目前我国放射治疗设备的质量和技术与国外相比相差甚远，国产设备处于中低端设备行列，高端设备主要由国外引进。

为了满足肿瘤放射治疗技术的发展需求，更多医院倾向于引进高、精、尖的放射治疗设备，这样放射治疗会更精确，肿瘤局控率可以得到显著提高，并且放射并发症发生率显著下降，在此过程中医学物理师的作用日益显得重要 。

在欧美发达国家以及我国香港地区已有较为完善的医学物理师培养体系及职业规划，医学物理师早已成为医疗机构的重要成员，他们的配备、培训和上岗已经有了一整套制度保障，该制度涵盖了任职资格、职业注册、教育培训、级别晋升、薪金待遇、科研和继续教育以及行政管理架构设置等方面。

而我国医学物理师职业发展较晚且发展缓慢，缺乏系统培养与职业规划，医学物理师水平差距较大，分布不合理，广大基层放疗单位缺乏高水平医学物理师，且职称问题日益凸显，医学物理师的数量、质量与临床诊疗技术和设备的发展速度很不匹配。

2016 年，按照国际原子能机构相关文件建议测算，我国最少需要一万名左右的医学物理师，实际上，现有的物理师仅有 3000 多人，人员配备严重不足。

这在一定程度上阻碍了放射物理学科乃至相关临床学科的发展。

本文根据肿瘤放射治疗物理师的作用，分析其在当前飞速发展的医学技术下的角色定位，并进一步探讨其发展状况 。

1 医学物理师在肿瘤放疗中的角色定位

医学物理师是肿瘤放射治疗缺一不可的成员，不仅要了解放疗设备的原理及性能，还要负责对肿瘤放疗科的医务人员进行相关的业务及新技术的培训指导，更重要的是他们需要直接参与肿瘤病人诊疗过程。

没有充分的物理支持，就无法为肿瘤患者提供高质量的服务，他们需要对肿瘤患者的所有物理数据和治疗过程负责。

随着医院不断的引进高、精、尖的医疗设备，医学物理师的工作内容和职责范围不断的发生改变。

他们在肿瘤放射治疗过程中的不同阶段所面对的对象不同，角色也不同，因而具有多重角色的特点，见图 1。

图1 医学物理师的多重角色

医学物理师在肿瘤放疗中的角色除了是肿瘤医师的协助者、放疗设备的校正者和检测者、治疗计划的制定者和验证者、治疗过程的监督者和管理者、肿瘤患者放射治疗过程的质量和安全保证者、放疗技术的研究者和创新者外，还新增了不少角色。

现将对医学物理师在肿瘤放疗中的新作用进行逐一介绍。

1.1 医学物理师在放疗设备的引进、验收及维护中的作用

肿瘤放疗科要开展新放疗技术，就必须引进结构复杂的先进设备。

医学物理师除了是放疗设备的校正者和检测者之外，在医院购置放疗设备之前，医学物理师必须对各个厂家的设备性能进行调研和对比，根据本单位的需要，选择适合本单位的、性价比较高的放射治疗相关设备。

设备购进后，医学物理师为了更快地掌握设备的原理及各项性能，都要对设备安装及验收过程进行了解和监督，待厂家完成设备安装及验收之后，医学物理师必须对设备的各项参数指标进行重新的检测和验收，对每一台放疗设备事先都要列出正式的验收检验项目表格，并对验收检验的结果认真记载和比对，检查是否达到要求的安全标准和精确度，设备只有达到要求才能应用于治疗肿瘤患者。

除了规模较大的省级肿瘤医院安排专职负责放疗设备的维修工程师之外，其它医院一般由设备科的维修工程师负责。然而他们对放疗设备的原理和结构不够了解，造成他们对放疗设备的故障维修难度较大，但是医学物理师对放疗设备的原理和性能比较熟悉，所以一般由他们协助医学物理师完成放疗设备的维修和维护。

维护不仅是设备的日常保养，还包括各类工作站软硬件的优化升级等 。

因此，医学物理师是放疗设备的引进、验收、维修和维护者。

国际放射防护委员会第 86 号出版物报道一则案例 ：1990 年，西班牙某医院的直线加速器坏了，修理后，电子束可以出束，但能量未调好，无论选择任何能量，控制面板均显示 36 MeV，技术员询问维修工程师，工程师答复显示错误，未通知物理师验收就恢复治疗。结果造成 27例患者接受超量及高能量电子束照射，剂量超过 3~7 倍，15 例死亡，其余 12 例严重致残。

该案例警示我们放疗设备修理及维护后必须经过医学物理师验收，经确认合格后才能使用。

1.2 医学物理师在治疗计划的制定、审核及质量保证中的作用

医学物理师不仅是治疗计划的制定者和验证者，他还是治疗计划的重要审核者之一。

在治疗计划的制定、讨论、评估、审核及验证过程中，医学物理师都要参与其中。

在治疗计划审核过程中，如果肿瘤医师对治疗计划系统的模块及参数等情况不熟悉，医学物理师参与便于肿瘤医师审核治疗计划，肿瘤医师遇到不解之处医学物理师负责解析治疗计划。

高年资的医学物理师在审核治疗计划过程中还要参与讨论和评估等。

国际放射防护委员会第 86 号出版物报道另一则案例：1983~1990 年，英国某一医院是由技术员负责源皮距离（Source Skin Distance，SSD）的距离校正（标准是SSD=100 cm），1982 年购进了新的治疗计划系统（TPS），开始使用后，技术员仍使用以前的距离校正因子，手工校正距离，其实 TPS 已对不同 SSD进行了校正，结果源皮距离重复校正，导致剂量不足。由于没有质量控制措施，加上此问题也没有写入新的 TPS 手册中，该问题在 8 年中未被发现，影响了 1045 例肿瘤患者，对这些患者进行研究的结论是 ：492 例出现局部复发，可能是欠剂量的结果，189 例欠剂量效应不肯定，320 例欠剂量效应不大可能产生任何影响，其余的 44 例结果不明。

该案例给予的经验教训是治疗计划必须经过医学物理师的审核和验证，确认无误才能实施治疗。

1.3 医学物理师在网络维护和数据维护中的作用

1.3.1 医学物理师在网络维护中的作用

随着放射治疗技术的提升，放射治疗技术对治疗计划的设计和计划执行精度要求越来越高，在此过程中产生越来越多的放疗数据。

放疗科各个工作信息系统需要严格的权限管理与质量控制，对放疗过程中各个流程严格控制及管理，否则科室各个信息系统会出现严重脱节现象。

为了使科室各个工作信息系统有效连接，提高科室的工作效率，减少医疗差错，实现现代化管理，放疗科常常使用独立的专用网络。

该网络将 TPS、直线加速器、模拟定位机、质量保证（Quality Assurance，QA）和质量控制（Quality Control，QC）设备以及放疗病区的工作站等连接到一个统一的数字化网络服务平台，让所有的放疗数据在同一个网络中集中存储，自由流通，并且可以在不同的工作平台充分共享。

由于放疗科的各种设备昂贵，加上医院信息科的工程师对相关设备不了解，通常他们不负责放疗专用网络的维修与维护。

放疗网络一般由医学物理师负责维修和维护。

为了不影响放射治疗的顺利进行，医学物理师必须对放疗专用网络进行日常的维护，并做相应的记录，发现问题及时维修。

另外，还要不断关注网络升级等，保证网络通畅。

因此，医学物理师是放疗专用网络的维修者和维护者。

《纽约时报》的系列文章报道一则案例 ：2005 年 3 月一位肿瘤患者在纽约某医院接受放射线治疗时遭遇的问题。某医学物理师根据该患者的主管医师的要求制定出治疗方案，在她存储治疗计划时软件突然弹出系统警告，她按提示保存，退出软件重新启动计算机，她认为治疗计划已被保存。当天计算机又崩溃再次重新启动，该物理师没有再去检查就直接把该治疗计划传输到加速器的数据库，也不做相关的验证和治疗过程的监督与追踪工作，就直接给肿瘤患者做放疗。连续治疗两天后，患者头部和颈部严重肿胀，显然，治疗出现了严重的问题，于是该物理师检查了设备硬件及网络传输情况，吃惊地发现多叶准直器 (MLC) 本应通过开合准确保证射线只照射到肿瘤靶区，但是它们却是完全打开的，该物理师最终检查发现她之前制定好的治疗计划并没有保存成功。该患者从颅底到喉的整个颈部都错误地受到了射线照射，他所受的总辐射剂量是预定的 7 倍，最后死于放射毒性反应。

因此，全国各放疗单位要以引为戒，医学物理师必须做好设备及网络质控维护，保证设备及网络的正常运行，数据传输无误，患者放疗前要做好相关审核与验证工作，并负责监督肿瘤患者的治疗过程，保证肿瘤患者在质量得到保证的条件下放疗。

1.3.2 医学物理师在数据维护中的作用

放疗设备会面临着软硬件故障或系统升级等问题，一旦出现问题计算机内的资料包括系统、应用软件、患者资料等有可能丢失，有些甚至无法恢复，影响科室工作。

另外，由于计算机存储容量有限，随着肿瘤患者资料的增多，占用计算机存储空间也就越来越多，造成计算机存储空间不足或计算机运行缓慢甚至出现死机等状态。

为了避免出现上述问题，医学物理师必须用可备份的电子设备（如移动硬盘、U 盘或光盘等）来定期备份所需的资料（包括各设备操作系统、应用软件和肿瘤患者的重要资料等），删除其它无用资料，必要时对计算机进行优化升级等，以防计算机存储空间不足。

因此，医学物理师在肿瘤放疗科中是资料的备份者和处理者。

1.4 医学物理师在辐射防护与安全中的重要作用

放射治疗室的设计，要兼顾辐射防护的要求和临床工作的便利。

需根据所要安装的特定类型的治疗机，确定治疗室的几何尺寸，所有放射治疗设备机房都要严格地按照《中华人民共和国国家职业卫生标准放射治疗机房的辐射屏蔽规范》的要求来设计建设。

按防护地理位置分，辐射安全防护可分为室内防护和室外周环境防护 ；按防护对象分，辐射安全防护可分为患者安全防护、工作人员安全防护和公众安全防护。

医学物理师必须学习相关的辐射安全防护知识，依据国家相关标准，制订适合本部门的辐射防护安全条例、突发事故应急预案，参与机房防护安全设计，定期对机房室内及外周边环境进行辐射测量，并负责监督放射源、放射装置和个人防护安全器具等用品的使用及保管状况，建立健全工作人员健康档案的管理机制，查找辐射防护安全隐患及其他有关辐射防护安全措施，从而保证放射治疗安全、有效的实施。

因此，医学物理师是辐射防护与辐射安全的重要保证者。

2005 年 9 月 28 日，重庆市辐射环境监督管理站对巴南区某人民医院进行现场检查、监测时，发现该院放射治疗中心场地存在放射性污染。经检测分析，放射性污染源项来自该医院后装治疗用的铱 -192 放射源，泄露的放射性物质活度约为 1.11×10 7 Bq（0.3 mCi）。

该事件警示我们医学物理师应当关注辐射防护卫生与安全。

1.5 医学物理师在技术培训、新技术临床开展中的作用

医学物理师除了是放疗技术的研究者和创新者之外，他们还需要负责培训本科室的剂量师、放疗技师及其他医务人员的放疗技术方面的知识，让他们了解各种放疗技术和熟练掌握各项操作规程，更有效、更安全的开展工作。

医学物理师除了负责本科室人员培训以外，还要负责来自其它医院进修生的培训工作。

因此，医学物理师还是放疗技术的培训者。

1985 年 5 月 13~14 日，江苏省某肿瘤防治研究所技师张某等人违章操作，切断直线加速器的剂量联锁装置，在手动模式下用电子束治疗病人，致使 25 名病人（其中肿瘤患者 21 人，非肿瘤患者 4 人）受到超剂量照射。病人在受照过程中，多人反映照射部位皮肤有痛感和灼热感，但工作人员却误以为是照射筒压迫或强迫体位等原因所致，以致使本可以按操作常规从显示器观察中能及时发现的问题得不到解决，终于酿成重大责任事故。

该事件体现出培训的重要性，医学物理师应当对本科室的相关专业技术人员进行培训，减少放射事故。

2 讨论

从上面可以看出，大到省级肿瘤医院和综合医院，小到县级医院，只要有肿瘤放疗科存在，就必须配备医学物理师。

因此，医学物理师在肿瘤放射治疗中不可或缺。

特别是近几年以来，肿瘤放射治疗技术和放疗设备飞速发展，医学物理师在保证辐射安全，提高治疗水平，为患者提供高质量服务等方面所起的作用也越来越重要。

他们要配合临床医生完成治疗计划的制定，要指导治疗技师完成患者模拟定位，要确保各种放疗技术和设备使用安全合理，还要定期执行放疗设备的质量控制和质量保证等，工作内容复杂、责任重大。

但是我国医学物理师培训体系不完善，医学物理师的数量及质量存在严重不足。

造成我国医学物理师短缺原因主要有以下几个方面 ：

① 我国医学物理学科建设、医学物理师制度建立不完善，使得国内医学物理学培养教育及该学科的发展受到很多限制 ；

② 没有相应的职称系列。医学物理师没有专门的职称序列，一般并入医技、工程、教师等职称系列，影响晋升和待遇等 ；

③ 国家政策支持力度不够 ；

④ 继续教育和在职培训相对缺乏 ；

⑤ 物理师职务的社会认知度不高。

因此，加强我国医学物理学科建设，加强素质建设，加强医学物理师制度建设，加大国家政策支持力度，加大我国医学物理师职称改革力度，加大单位对医学物理师的充分信任和落实力度，解决医学物理师职称及待遇等相关问题，提高医学物理师在医院的地位，进一步推动我国肿瘤放射治疗技术的发展，已成为一个紧迫的问题。

3 总结与展望

值得高兴的是，近几年来，随着医疗技术及设备的发展以及肿瘤放射治疗学科的发展，医学物理师的地位得到了一定程度的提高，发挥的作用也随之增大。

各级部门对医学物理师的重视程度也逐渐加强，对医学物理师在医疗卫生部门中的岗位设置也给予肯定 。

为了规范肿瘤放射治疗技术的临床应用，提高医疗质量和保证医疗安全，我国卫生部门根据《医疗机构管理条例》和《医疗技术临床应用管理办法》等有关要求制定肿瘤放射治疗技术管理规范，本规范中第二条人员基本要求第 ( 二 ) 点对医学物理师有 3 点严格的条件要求：

① 必须取得本专业执业证书，并具有 3 年以上肿瘤放射物理治疗工作经验 ；

② 具有中级及以上专业技术职务任职资格 ；

③ 具备直线加速器操作上岗证或经过肿瘤放射治疗相关技能培训并考试合格。

医学物理师的技术水平得到了不断的提高，从事医学物理师工作的人员数量也在不断增多，一些高水平大学如清华大学、协和医学院、中山大学、武汉大学和南方医科大学等，已经开设了医学物理师的工程硕士班，给医学物理师的培养和在职医学物理师的继续教育及在职培训提供了一个较好的平台，在第一部分中所举案例都是 10 年以前的典型案例，近几年没有相关放射治疗事故的报道，从此，一方面说明设备技术发展迅速，另一方面说明医学物理师已制定了完善的 QC 和 QA 体系及相关应急措施，体现出医学物理师的重要性。

但是目前我国大中专院校中医学物理师博士点较少，建议学校和医疗机构能联合建立医学物理专业的博士和硕士授予点，以便更好地促进我国放射治疗技术的发展。

我国各个地区的医学物理师队伍的发展不均衡，在医疗技术水平比较发达的东部及沿海地区，发展比较快，而在医疗技术水平相对落后的中、西部地区，医学物理师仍然得不到足够的重视和支持，发展速度相对缓慢，导致医疗技术水平的差距越来越大 。

想要夯实肿瘤放射治疗学科的基础，必须拥有合理而强大的人才队伍结构 ；想要促进放射治疗部门的发展，应当提升医学物理师职业技能。

目前，我国医学物理师人才紧缺和参差不齐的技术水平等问题严重，想要解决这些问题，必须改变观念，从国家、单位到个人共同努力，培养出一批具有扎实的物理基础并具备一定临床医学知识的综合医学物理师，这样才能促进我国肿瘤放射治疗事业快速、健康的发展。

另外，职称问题严重影响到医学物理师的晋升和待遇，解决职称系列问题迫在眉睫。

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