放射治疗物理师:精准治疗背后的技术支持

健康   健康   2023-09-15 20:52   浙江  
放射治疗物理师

精准治疗背后的技术支持


放射治疗只是一种姑息性治疗而手术才是唯一的根治手段吗?

放射线会“致”癌而非“治”癌吗?

放射治疗的副作用很大吗?

物理师是谁?他们是做什么的?


正确认识放疗

其实,放疗和手术、化疗并列为肿瘤治疗的三大手段,是一种利用各种高能放射线杀死癌细胞的治疗手段,这里的射线包括高能X射线、高能电子束、γ射线、质子、重离子等。上述射线通过破坏DNA来杀死癌细胞,通过直接或在细胞内产生带电基团(如自由基等)间接破坏DNA的方式,使癌细胞的DNA受损无法修复,从而停止分裂或死亡。

当放疗以根治为目的时,它可以单独使用,也可以与手术、化疗/靶向药物治疗或两者结合使用。

Ø根治性放疗:

  • 放疗为首选根治治疗对于生长在重要器官或邻近重要器官的肿瘤,手术切除将严重影响重要器官的功能或无法彻底切除,而此时若该部位肿瘤对放射线敏感,放疗则能有效控制或消灭肿瘤。如头面部皮肤癌、头颈部恶性肿瘤,以及不可手术的早期肺癌,SBRT立体定向放疗的治愈率和生存期跟手术切除相比没有差别。

  • 放疗为手术辅助手段:对于早期肿瘤,目前外科发展的趋势是缩小手术范围,从而保留患者器官的功能,改善生活质量,于是放疗作为一种辅助治疗可以在手术前和手术后使用,以提高肿瘤的局部控制率。对局部晚期的肿瘤,在技术上无法切除,使用放疗可使肿瘤缩小,进而达到手术切除要求的可能,或单独进行放疗/放化疗结合,从而延长患者的生存期及改善生活质量(包括肺癌、食管癌、乳腺癌、宫颈癌、头颈部肿瘤、精原细胞瘤、霍奇金淋巴瘤和非霍奇金淋巴瘤等)。

Ø姑息性放疗此时放疗的目标不是治愈癌症,而是缓解症状,减轻癌症带来的痛苦,常用于局部晚期癌症或已经发生了远处转移的肿瘤患者(如骨转移、颅内转移性肿瘤或肺癌的上腔静脉压迫综合症等)。

其实,辐射并不可怕,我们日常生活当中每天都接触电离辐射,放疗产生的辐射与核辐射最大的区别是放疗产生的辐射是可控的、精准的。对于放疗外照射来说,只有当机器运转的时候才有射线产生,这种射线进入人体内反应非常迅速,几乎是亚毫秒级的,也并不会在人体内停留。

如同外科手术会不可避免的切除肿瘤周围的部分,化疗会不可避免的杀灭正常细胞一样,放疗也会破坏正常细胞,导致副作用,但放疗所产生的副作用取决于接受放疗的部位,每天给予的剂量,总的剂量,患者的总体身体状况,以及其他同时给予的治疗。除了放疗外,患者是否有晚期副作用也取决于癌症治疗的其他方面,以及他们个体的危险因素。一些化疗药物、遗传风险因素和生活方式(如吸烟)也会增加晚期副作用的风险。

当建议放疗作为癌症治疗的一种手段时,放疗医生会仔细权衡已知的治疗风险,是否超过该患者的潜在获益(包括症状缓解、肿瘤缩小或可能性的肿瘤根治)。从肿瘤治疗的角度出发,这点剂量对肿瘤治疗的意义和其可能产生的副作用相比,其意义是大得多的。数以百计的临床试验结果和放疗医生的个人经验,将帮助放疗医生决定哪些病人可能受益于放疗。


谁是放疗物理师?

精准放疗是一个非常复杂的过程,从放疗设备、采用技术以及专业团队都需要在“精”字上下功夫,从开始获取影像,到最后治疗结束,整个过程涉及很多环节。如何保证每一个环节不发生错误,或者发生的差错能及时得到纠正,这一点是非常重要的。放射肿瘤学医师无疑是对整个放射治疗过程负责,但在治疗癌症患者版图上,有这么一个特殊的群体,他们和放疗医师亲密合作,为癌症患者的治疗保驾护航,共同守护病人的健康,他们就是精准放疗的核心人物——物理师。

放射治疗物理师是医疗团队中的重要成员,他们需要熟悉放射治疗设备的操作和维护,掌握放射物理学、解剖学和生物学等专业知识。此外,他们还需要具备良好的沟通能力和团队合作精神,与医生、护士以及其他医疗人员紧密合作,致力于采用最先进的技术来制定和优化放疗治疗计划,从而向广大的癌症患者提供精准、有效的治疗。由此可以看出,物理师是一个高度医工结合的工作,是医生实现用射线治疗肿瘤患者的重要桥梁。

放疗物理师的工作

放疗的流程大致分为:①医生接诊患者,确定放疗适应证;②患者定位;③勾画靶区与危及器官;④治疗计划设计;⑤计划审核;⑥计划验证;⑦计划实施。物理师主要负责的是计划设计和计划验证部分,以及机器的质量保证和质量控制。医生画好靶区及危及器官(周围正常器官)后,给予处方剂量及危及器官的限量,如何利用放疗设备将物理计划转化成肿瘤治疗的生物学效应,物理师正是这一环节的重要执行者。

治疗计划的设计是一个复杂的过程,射线照射到肿瘤,势必会对周围正常组织造成伤害,物理师就需要使用先进的放射治疗设备及技术,找到一种合理的布野方法,使射线达到肿瘤处方剂量的同时,能够最大程度减少对正常组织的照射,根据危及器官的重要性明确优先保护顺序。

物理师每天都在和各种花花绿绿的靶区线和剂量线打交道,面对电脑屏幕天天抠线条,做放疗计划。他们将针对医生给定的处方剂量,对患者进行详细的评估和运算(包括确定肿瘤的位置、大小和形状等),同时与医生保持密切沟通,反复修改计划,直至医生审核通过,再经由计划验证系统验证通过后,方可为患者提供精准和个性化的治疗。

看似简单的工作,可能要花上短则3-4个小时,长则需要2-3天的时间,使用不同的设计思路,要反反复复去调整射野角度、射野权重、子野个数、目标函数等参数,以达到放疗的最终目标:精确的给予照射靶区足够的剂量来最大限度杀灭癌细胞(好的疗效),同时最大限度的减少周围正常组织的损害(减少副作用)。


这时候就轮到物理师出场啦👇

由于加速器的高度精密及复杂性,机器的质控同样非常重要,机器的机械参数和剂量特性将直接影响到放疗的准确性及效果。放疗物理师日常工作除了负责为每一位放疗患者按医师放疗处方制定最优化的治疗计划外,还要负责执行放疗计划的剂量验证、放疗设备的维护、设备的质控(对放疗设备进行严格的日检、周检、月检以及年检),及质控数据结果的审核分析等,保证放疗设备的长期稳定精确运行。这些事无巨细、大大小小的工作,都在物理师的职责范围内。

    如果说放疗医生的工作是勾画建筑轮廓,那么物理师就是详细设计建筑结构的工程师。他们与放疗医生的关系就像外科医生和麻醉师之间的关系,物理师则是放疗计划顺利实施的保障,两者各司其职,而又相辅相成,每一个步骤都需要物理师的配合。一台完美的手术,与一个经验丰富的医生密不可分,而一个完美的放疗计划,除了先进的医疗设备之外,更需要富有经验的物理师。


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编辑|徐嘉琪

审核|严森祥 陆中杰 魏巍 孙晓丽




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