放射治疗是一种事故率和伤害率很低的被大力提倡的医学活动。被诊断出来患有癌症的病人, 有40%到60%的病人需要放疗^[1]。放射治疗是利用电离辐射治疗肿瘤的一种方法, 不论它采用的是外照射或者是内照射的方式。其目标都是努力提高放射治疗的治疗增益比, 即最大限度地将放射线的剂量集中到肿瘤内, 杀灭肿瘤细胞, 而使周围正常组织和器官少受或免受不必要的照射。由于这个复杂的治疗过程往往要持续长达5到7个星期的治疗时间, 而且整个过程有大量人员参与, 包括有肿瘤学家, 医学物理师, 剂量师, 放疗技术员等, 放疗也被认为是一种高风险的治疗行为。

在放射治疗的过程中如果出现些小的差错, 它可能不会对病人产生明显影响; 真正的危险是如果出现差错后而没能被发觉^[2], 这个时候可能将正常组织暴露在照射野中, 或者致使肿瘤没能得到足够剂量的照射, 但是如果差错发现的及时, 随后将治疗剂量进行调整, 以此保证病人不会超剂量或少剂量; 最严重的后果可能会导致器官/组织坏死, 同时也可能致命。一个众所周知的事故发生在2005年的英国, 一个年轻病人的craniospinal区受到了超过计划剂量的58%, 最后死亡, 通过尸检发现, 此时她的肿瘤还在治疗当中^[3]。另一个例子涉及了1985~1987年的25例病例, 两台不同计算机软件输入了错误的直线加速器数据, 导致大量病人辐射过量, 6个病人受伤, 2个死亡。从这两起事故可以看出保证病人在放疗过程中的安全至关重要^[4]。

1 资料与分析

回顾近三十年来记录在案的放疗过程中出现的安全事故和潜在事故(这些概念都是由WHO所提出来的, 图 1就是WHO总结1976~2009年在放疗流程中发生的放射事故和潜在放射事故(N=7 741)), 发现其中事故率最高的是在计划阶段(N=1 702, 占整个事故的22%), 潜在事故率最高的是在治疗信息传输过程(N=1 732, 占整个事故的22%)^[5]; 而最常见的事故差错原因包括病人受到错误剂量的照射, 错误部位的照射错误病人的照射, 治疗计划错误, 剂量照射错误, 信息传输错误和缺乏使用放疗设备或计算机软件的专业知识和经验导致的错误等。

2 减少放射治疗差错的方法

针对被WHO和相关的放射治疗文献所报道的放疗过程中高发率的事故, 进行分析总结后得出五种减少放射治疗差错的方法。

ICRU第24号报告总结了以往的分析研究后指出已有的证据证明, 对一些类型的肿瘤, 原发灶的根治剂量的精确性应好于5%", 也就是说, 如果靶区剂量偏离最佳剂量的5%, 就有可能是原发灶肿瘤失控(局部复发)或放射并发症增加^[6]。为了将肿瘤剂量的精确度控制在5%以内甚至更高, 与放疗相关的技术在最近几十年历迅速发展, 最明显的是过去传统的人工计算剂量和计划设计过程被电子化的治疗单, 放射治疗计划系统, 验证系统所代替。

2.1 使用计算机控制传输系统能降低事故发生率

在放疗过程中使用计算机控制传输系统能有效地减少错误发生率。将放疗信息从计划传到治疗机是整个放疗环节中关键的一步。计算机控制的传输系统不仅对很难发现的系统误差很敏感, 而且在降低复杂治疗计划的差错率的同时, 并不会增加治疗时间。Fraass等人阐述计算机控制的传输系统的有3个作用:①使治疗效率更高; ②提高治疗精度; ③在更多的治疗过程中运用新的, 复杂的治疗技术, 例如调强治疗^[7]。这项研究从1996持续到1997年, 历时15个月, 发现常规治疗的所有病例中有0.21%的发生差错, 使用了计算机控制传输系统的差错率为0.085%^[7]。但必须注意的是如果放疗工作者对新技术不熟悉, 也可能在使用该系统时错误时发生差错。除此之外, 在使用之前必须对计算机的工作情况进行质量保证(QA)测试。

2.2 检查, 再检查, 周检治疗计划

在放疗以前对计划进行独立的检查是治疗确认的主要过程。Duggan等人作了关于仔细检查治疗计划的研究, 检查的内容包括肿瘤剂量, 射线选择, 剂量计算等方面。在1993年至1995年期间, 共有1 579位病人接受放疗, 对2 328个计划进行复查, 其中有235份作了修改, 其中大部分是有些小的错误, 只有6份会导致病人接受到超过其剂量的10%。虽然这些检查都及时发现错误, Duggan估计每年每1 000个病人需要增加0.3个专职人员进行检查治疗计划的工作^[8]。另一项来自IAEA的数据, 包括TPS计划和普通放疗计划在内的28 000份计划中, 约有3%的计划在第一次检查中就发现了无意识的潜在错误; 约有0.5%的无意识的潜在错误, 是在第二次检查后发现的; 如果经过两次检查后并未发现错误, 可错误还是存在的情况占总计划数量的0.25%^[9], 所以在实施放疗计划以前要对计划进行检查, 再检查, 以及周检。通常首次检查是由物理师在治疗之前完成的, 第二次是由其他物理师或放疗工作人员在治疗之前完成的, 周检是在治疗的过程中进行的复查工作, 内容包括处方剂量, 分次次数, 挡块形状, 非均匀组织校正, 能量选择等等。通过建立检查, 再检查, 最后周检, 这样的安全体系, 有助于降低误差发生率。

2.3 为每个病人建立至少两个以上的身份识别标志

针对误照病人的情况, 病人确认验证程序必须严格执行。不论是来WHO数据还是IAEA的数据, 都有病人误照的情况。因此建议一个病人至少要有两个身份识别标志。这些信息必须与病人的病历档案相符。放疗工作人员不仅要进行身份验证而且要进行治疗部位验证(挡块和数字重建图像), 最后再进行剂量验证^[10]。

2.4 在活体里进行剂量测量

在活体里进行剂量验证, 也即在做治疗时将测量元件放在射野入射或出射端病人皮肤表面上, 或放入病人体内的管腔内, 进行照射中的剂量测量^[11]。用活体的剂量测量技术多用在机器的校准, 剂量的计算, 病人摆位等方面。一项来自WHO的报告指出活体剂量测量技术能够消除24类风险, 其中包括计划阶段的12类(物理数据输入错误, 计算机软件故障和使用错误, MU计算错误等), 治疗传输阶段的5类(人工输入错误, 附件错误, 楔型板错误等), 病人摆位阶段的4类(体位错误, 等中心错误等), 以及治疗阶段的3类(机器故障, 射线能量错误, 单次剂量错误等)^[5]。此方法结果准确率高, 但是对每个病人都进行验证存在操作困难。

2.5 不要过分依赖R & V系统

早在1970年, 就有人成功的用R & V系统为复杂的治疗计划来减少放疗误差。R & V系统的作用是用来证实输入的治疗参数是否与传输给病人的一致, 如果不匹配, 就立即中止治疗。尽管R & V能降低放疗中的差错率, 但在应用R & V的过程中还是出现了一些差错。一项由Patton等人从1999到2000年进行的研究发现, 放疗工作者对R & V系统过分信赖, 一年的时间内在22 542例外照射病例中, 发现了38例放疗差错(0.017%), 其中有9起与R & V系统有关^[4]。原因是工作人员通过屏蔽系统的方式使用了错误的数据文件, 错误的治疗部位, 错误的病人治疗, 错误的射野^[4]。另一项由Leunens等人于1990年做的研究表明近一半的剂量误差(肿瘤的不确定度超过5%), 是在手动输入数据到R & V中产生的^[12]。从这两起研究中可以发现, 如果出现差错未被发现的情况, 人为的原因将导致最大的系统误差。因此, 正确使用R & V系统及检查R & V的参数与计划是否一致至关重要。

总之, 放射治疗是一种复杂的治疗技术, 将近一半的癌症病人都要接受放射治疗。这门技术有严格的质量控制标准, 通过计算机技术能降低许多与传统的人工操作相关的错误发生率。前提是熟练掌握这些技术。除此之外, 工作人员必须在仔细检查治疗计划的同时做好病人确认和治疗验证的工作, 这样才能有效降低事故的发生率。