醫(yī)用直線加速器聯(lián)機(jī)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(lái)，隨著我國(guó)放射治療事業(yè)的發(fā)展，在腫瘤治療中發(fā)揮重要作用的醫(yī)用直線加速器等大型醫(yī)療設(shè)備數(shù)量逐步增長(zhǎng)[1-3]。作為結(jié)構(gòu)復(fù)雜且精密的大型醫(yī)療設(shè)備，醫(yī)用直線加速器在使用過(guò)程中常發(fā)生故障或聯(lián)鎖報(bào)警停機(jī)，一旦停機(jī)患者只能中斷治療，即使科室擁有2臺(tái)以上醫(yī)用直線加速器，若非同一品牌型號(hào)或未進(jìn)行射束匹配，缺少放射治療管理系統(tǒng)支持，也未能實(shí)現(xiàn)聯(lián)機(jī)轉(zhuǎn)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(jīng)一年的臨床實(shí)踐，研究醫(yī)用直線加速器聯(lián)機(jī)操作使用模式，總結(jié)思考其臨床經(jīng)驗(yàn)和遇到的問(wèn)題。

1 資料和方法

1.1 研究資料

選取2017-2019年首都醫(yī)科大學(xué)附屬北京胸科醫(yī)院放療科臨床在用的2臺(tái)醫(yī)用直線加速器大型醫(yī)療設(shè)備使用量報(bào)表和設(shè)備維修記錄數(shù)據(jù)。使用量報(bào)表包括醫(yī)用直線加速器年總使用天數(shù)、年總治療患者數(shù)、年總治療野數(shù)及日工作量等；設(shè)備維修記錄包括醫(yī)用直線加速器故障次數(shù)、故障停機(jī)次數(shù)、年檢停機(jī)次數(shù)及中斷治療次數(shù)。2017-2018年的2臺(tái)設(shè)備非同一品牌，且不能聯(lián)機(jī)運(yùn)行，其相關(guān)數(shù)據(jù)設(shè)為聯(lián)機(jī)前數(shù)據(jù)；2019年，在淘汰報(bào)廢其中1臺(tái)設(shè)備的基礎(chǔ)上新增1臺(tái)同一品牌醫(yī)用直線加速器，并聯(lián)機(jī)運(yùn)行，其數(shù)據(jù)設(shè)為聯(lián)機(jī)后數(shù)據(jù)。對(duì)比分析聯(lián)機(jī)前后設(shè)備的停機(jī)天數(shù)、故障次數(shù)、故障發(fā)生率及中斷治療人次。

1.2 儀器設(shè)備

采用Trilogy型和Clinac iX型直線加速器(均為美國(guó)瓦里安公司)；Aria加速器網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng)(美國(guó)瓦里安公司)；16排大孔徑螺旋CT模擬定位機(jī)(荷蘭飛利浦公司)；Primus直線加速器(德國(guó)西門(mén)子公司)。

1.3 設(shè)備使用管理方法

(1)聯(lián)機(jī)前設(shè)備使用管理。2017-2018年醫(yī)院在用的2臺(tái)加速器非同一品牌，其計(jì)劃系統(tǒng)也不相同，采用常規(guī)使用管理模式，若其中1臺(tái)設(shè)備發(fā)生故障，則在該臺(tái)設(shè)備上治療的患者被中斷治療。

(2)聯(lián)機(jī)后設(shè)備使用管理。采用醫(yī)用直線加速器聯(lián)機(jī)使用模式：①更新Primus直線加速器為T(mén)rilogy直線加速器，確保在用的2臺(tái)直線加速器為同一品牌；②在Aria系統(tǒng)支持下，若1臺(tái)加速器發(fā)生故障，可以在另1臺(tái)加速器的計(jì)算機(jī)治療模式下點(diǎn)擊故障加速器的設(shè)備代碼，此時(shí)故障加速器的治療菜單會(huì)轉(zhuǎn)換到當(dāng)前計(jì)算機(jī)的治療模式下，選定患者點(diǎn)擊治療鍵，系統(tǒng)會(huì)彈出一個(gè)安全警示，提示該治療計(jì)劃非本機(jī)治療計(jì)劃，若繼續(xù)治療需有權(quán)限的物理師或治療師輸入密碼認(rèn)證方可，輸入密碼認(rèn)證確認(rèn)后可即時(shí)將患者的治療計(jì)劃信息轉(zhuǎn)移到另1臺(tái)設(shè)備上治療；③通過(guò)Aria系統(tǒng)，患者的治療計(jì)劃、治療數(shù)據(jù)及實(shí)時(shí)影像驗(yàn)證錐形束CT(cone beam computer tomography，CBCT)等全套方案可在2臺(tái)加速器間實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)換，累計(jì)劑量在治療后可自動(dòng)匯總在一個(gè)數(shù)據(jù)目錄；④2臺(tái)加速器聯(lián)機(jī)后可相互轉(zhuǎn)換，保證患者治療的順利進(jìn)行，因2臺(tái)設(shè)備均屬同一品牌，且配件通用，工程師可將另1臺(tái)設(shè)備上的配件換到需要診斷的設(shè)備上試用判斷，設(shè)備維修更便利，極大節(jié)省了維修時(shí)間和成本；⑤放射治療數(shù)據(jù)管理更安全有效。

1.4 觀察與評(píng)價(jià)指標(biāo)

收集2017-2019年放療科使用加速器的實(shí)際工作天數(shù)、機(jī)器故障次數(shù)、故障停機(jī)天數(shù)、平均日工作量、年度總工作量、中斷治療人次，對(duì)比分析聯(lián)機(jī)操作前后設(shè)備故障發(fā)生率和患者治療情況。

(1)對(duì)比聯(lián)機(jī)前后設(shè)備故障發(fā)生率。通過(guò)醫(yī)用直線加速器大型醫(yī)療設(shè)備科室設(shè)備維修工作記錄統(tǒng)計(jì)聯(lián)機(jī)前后的年實(shí)際工作天數(shù)、設(shè)備故障次數(shù)和故障停機(jī)天數(shù)。

(2)觀察分析患者治療情況。通過(guò)醫(yī)用直線加速器大型醫(yī)療設(shè)備使用量表對(duì)聯(lián)機(jī)前后的設(shè)備年工作量、日平均工作量及因停機(jī)導(dǎo)致的中斷治療人次等數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析。

1.5 統(tǒng)計(jì)學(xué)方法

使用Excel2007軟件雙錄入核查方式進(jìn)行數(shù)據(jù)錄入，采用SPSS13.0軟件對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，采用描述性分析對(duì)工作天數(shù)、故障次數(shù)、停機(jī)天數(shù)及工作量等變量進(jìn)行分析。

2 結(jié)果

2.1 聯(lián)機(jī)前后直線加速器使用情況

統(tǒng)計(jì)醫(yī)院放療科聯(lián)機(jī)操作前后的2017-2019年連續(xù)3年醫(yī)用直線加速器大型醫(yī)療設(shè)備使用量表和科室設(shè)備維修工作記錄數(shù)據(jù)，顯示設(shè)備故障發(fā)生率及患者中斷治療人次數(shù)據(jù)差異明顯，見(jiàn)表1。

2.2 故障發(fā)生率

表1數(shù)據(jù)顯示，聯(lián)機(jī)前的2018年設(shè)備故障次數(shù)、故障停機(jī)天數(shù)和故障發(fā)生率高于其他年份。分析原因?yàn)?018年加速器更換，全部放射治療工作集中在1臺(tái)加速器上，日工作量人次高于歷年，導(dǎo)致故障次數(shù)、故障停機(jī)天數(shù)和故障發(fā)生率稍高。2019年聯(lián)機(jī)操作后設(shè)備故障次數(shù)由聯(lián)機(jī)前的平均22次降為9次，故障發(fā)生率由聯(lián)機(jī)前的平均9.2%降為3.6%。

表1 2017-2019年放療科醫(yī)用直線加速器使用情況

2.3 中斷治療人次

表1數(shù)據(jù)顯示，聯(lián)機(jī)操作可以使中斷治療的患者人次數(shù)明顯下降，平均由聯(lián)機(jī)前的582人次降為4人次，極大提高了放射治療的連續(xù)性。

2.4 不可抗因素導(dǎo)致治療中斷

鑒于國(guó)家規(guī)定大型醫(yī)療設(shè)備必須進(jìn)行年檢，因此，每臺(tái)加速器每年至少停機(jī)年檢1 d。聯(lián)機(jī)之后，患者可在不同加速器之間轉(zhuǎn)換治療，不再出現(xiàn)因加速器年檢而導(dǎo)致放射治療中斷的情況出現(xiàn)。

2.5 特殊案例

表1數(shù)據(jù)顯示，2019年聯(lián)機(jī)操作后，1年內(nèi)出現(xiàn)4人次患者治療中斷情況。分析原因?yàn)椋孩傩沦?gòu)置的Trilogy加速器上進(jìn)行容積旋轉(zhuǎn)調(diào)強(qiáng)(volumetric modulated arc therapy，VMAT)技術(shù)放射治療的患者，加速器停機(jī)后無(wú)法在原來(lái)的Clinac iX加速器上進(jìn)行治療；②Clinac iX型直線加速器(能量為6 MV和15 MV)設(shè)備上15 MV治療的患者無(wú)法轉(zhuǎn)移到Trilogy型直線加速器(能量為6 MV和10 MV)進(jìn)行治療。

3 討論

3.1 聯(lián)機(jī)操作可使患者受益最大化

醫(yī)用直線加速器停機(jī)對(duì)患者放射治療影響極大，而聯(lián)機(jī)操作可很好地解決該問(wèn)題。1臺(tái)加速器停機(jī)，Aria加速器網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng)可即時(shí)將患者轉(zhuǎn)移到另一臺(tái)機(jī)器上治療，在Aria系統(tǒng)支持下，患者的治療計(jì)劃及實(shí)時(shí)影像驗(yàn)證CBCT等全套方案均可在2臺(tái)加速器間實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)換，累計(jì)劑量在治療后自動(dòng)匯總于一個(gè)數(shù)據(jù)目錄里。此外，聯(lián)機(jī)操作前，加速器一旦停機(jī)很容易引發(fā)患者的不滿情緒，醫(yī)務(wù)人員不僅要面對(duì)放射治療中斷及搶修設(shè)備的工作壓力，還要做好患者的安撫工作，聯(lián)機(jī)后，患者放射治療的連續(xù)性得到保障，并可減輕放射治療醫(yī)務(wù)人員的工作強(qiáng)度。

3.2 放射治療數(shù)據(jù)管理安全有序

聯(lián)機(jī)運(yùn)行最大的顧慮是2臺(tái)加速器上患者數(shù)據(jù)的收集和保存。既往不同品牌和型號(hào)的加速器數(shù)據(jù)信息不互通，若患者分別在2臺(tái)加速器上均做了治療，總的治療劑量無(wú)法匯總。此次新設(shè)備聯(lián)機(jī)運(yùn)行后，對(duì)切換數(shù)據(jù)進(jìn)行了詳細(xì)和專業(yè)的核查，結(jié)果顯示，Aria加速器網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng)功能不僅可以快捷地將患者治療計(jì)劃在2臺(tái)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(dòng)匯總到同一目錄下，并得到清晰、準(zhǔn)確的治療匯總清單。

3.3 維修便利

放射治療直線加速器結(jié)構(gòu)精密復(fù)雜，出現(xiàn)故障難以避免，且一旦發(fā)生故障往往難以及時(shí)、準(zhǔn)確地判斷出原因，從而造成時(shí)間和經(jīng)濟(jì)上的浪費(fèi)[8-9]。本研究的加速器聯(lián)機(jī)運(yùn)行1年實(shí)踐表明，聯(lián)機(jī)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(shí)間和成本，且2臺(tái)設(shè)備屬同一品牌，許多配件通用，工程師可將另1臺(tái)設(shè)備上的配件更換到需要診斷的設(shè)備上試用判斷，解決維修疑問(wèn)，避免出現(xiàn)因輪流購(gòu)買(mǎi)配件耽誤時(shí)間，或購(gòu)買(mǎi)多個(gè)配件最終只用一個(gè)的尷尬情況。

3.4 聯(lián)機(jī)條件與細(xì)節(jié)

盡管醫(yī)用直線加速器聯(lián)機(jī)工作可以為放射治療工作帶來(lái)諸多好處，但要真正實(shí)現(xiàn)聯(lián)機(jī)，還需多個(gè)條件。①醫(yī)用直線加速器需均為同一廠家可進(jìn)行射束匹配的產(chǎn)品，只有射束匹配后才能完成患者的治療計(jì)劃轉(zhuǎn)換，體現(xiàn)出聯(lián)機(jī)治療的靈活性和效率，若同時(shí)購(gòu)置多臺(tái)直線加速器需關(guān)注可進(jìn)行射束匹配的加速器，同時(shí)還要配套專屬的放射治療網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)[10-12]；②醫(yī)用直線加速器匹配過(guò)程中，設(shè)備的能量及劑量率等指標(biāo)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(shè)備是6 MV和10 MV兩檔能量，則只能在6 MV的能量上實(shí)現(xiàn)切換；③在高端醫(yī)用直線加速器上采用新技術(shù)治療的患者無(wú)法在低端機(jī)上治療，若新設(shè)備支持VMAT，而原有設(shè)備無(wú)該項(xiàng)技術(shù)，則新設(shè)備一旦出現(xiàn)故障，采用VMAT技術(shù)治療的患者將無(wú)法轉(zhuǎn)移到原有設(shè)備上繼續(xù)治療。這也是本研究中還未能將全年“患者中斷治療人數(shù)”指標(biāo)降到零的根本原因，因此，購(gòu)買(mǎi)新設(shè)備前一定要做好計(jì)劃，盡量避免出現(xiàn)上述問(wèn)題。

3.5 放射治療管理新思考

放療科質(zhì)量控制管理中的重要技術(shù)指標(biāo)--“停機(jī)率”。傳統(tǒng)意義上，停機(jī)就意味著在該設(shè)備上治療的所有患者中斷治療，聯(lián)機(jī)操作后，患者可實(shí)現(xiàn)即時(shí)轉(zhuǎn)換繼續(xù)放射治療，停機(jī)不再是停止治療，停機(jī)率在聯(lián)機(jī)運(yùn)行技術(shù)應(yīng)用前后的意義完全不同，如何重新定義“停機(jī)率”，聯(lián)機(jī)技術(shù)為放射治療質(zhì)量控制帶來(lái)了新思考。

聯(lián)機(jī)運(yùn)行可快捷地實(shí)現(xiàn)患者在不同設(shè)備間的切換操作，若治療師過(guò)多地隨意切換患者，是否會(huì)為患者和科室管理工作帶來(lái)不良后果，截至目前尚未發(fā)現(xiàn)任何不良情況。為此，不建議頻繁地轉(zhuǎn)換患者，患者應(yīng)盡量在同一臺(tái)設(shè)備上進(jìn)行所有治療，因此，治療師如需切換患者的治療設(shè)備，須經(jīng)治療師組長(zhǎng)或科主任授權(quán)，并詳細(xì)記錄切換的患者信息、操作時(shí)間及原因。

4 結(jié)論

醫(yī)用直線加速器作為放療科最重要的治療設(shè)備，聯(lián)機(jī)使用可最大限度地減少患者放射治療的中斷發(fā)生，保證患者放射治療的連續(xù)性，保障放療科正常的臨床、科研和管理，降低醫(yī)患矛盾風(fēng)險(xiǎn)，對(duì)設(shè)備維修也可能會(huì)帶來(lái)幫助。未來(lái)，醫(yī)用直線加速器聯(lián)機(jī)運(yùn)行必將是放療科最重要的工作模式。