基于放射物理方向的核专业实习教学探讨

◆罗 文 陈小兰 宋碧英

(南华大学)

当前，核物理技术已应用到医学领域的很多方面。为基础医学、临床医学和预防医学的研究和实践开辟了许多新的途径，特别是核物理技术与计算机技术在放射治疗领域的应用，使肿瘤放疗发展到了一个新水平，开创了肿瘤放疗的“三精”时代。放射物理学，是放射治疗的重要基础，任何放射治疗技术的发展和进步，都离不开放射物理的贡献。放射治疗是肿瘤治疗中非常复杂的过程，主要是利用放射线杀灭肿瘤细胞，达到临床治疗目的，因此对设备的质量控制，定位的准确性以及治疗结果的检查和验证等各项要求非常严格。而核专业的基础课程，为核专业的毕业生从事放射治疗物理师奠定了扎实的专业基础。本文主要是探讨基于放射物理方向的核专业实习教学，通过实习教学弥补放射物理理论教学的不足，强化放射物理理论教学的重点。达到能将放射物理的理论知识和实践技能的有机结合，实现向医疗卫生行业输送“招之能战，战之能胜”专业工程技术人才。

一、在核专业理论教学的基础上，分析放射物理理论教学的现状

通过开设包括《原子核物理》《核辐射探测与测量方法》、《辐射剂量学》《核电子学》《辐射防护》在内的核专业基础理论课程，使学生基本掌握放射物理领域的基础知识、掌握核辐射探测与测量技术的基本原理与方法。通过一定的专业基础实验训练，包括射线与物质的相互作用、射线探测技术和测量方法、核技术应用、核数据的获取与处理等，培养了学生实验操作能力，并为社会工作实践与科学研究奠定基础。

然而在放射物理学的理论中，概念相对庞杂且枯燥，需要硬性记忆。除光电效应、康普顿效应、电子对效应、照射量、比电离、比释动能等少量核专业基础中涉及的概念外，绝大部分是与放射物理实践联系很紧密的概念，如百分深度剂量、散射因子、组织空气比、散射空气比、组织最大剂量比、离轴比，等等。同时，还有部分数学计算和公式推导，最基本的就是二维处方剂量的计算和百分深度剂量与组织最大剂量比的推导，这些放射物理概念都是未来从事物理师工作会涉及到的。但由于学生在理论学习阶段没有参与放射治疗的实际工作，无法充分意识到这些基本概念的重要性，往往觉得概念枯燥乏味，这就是理论教学中所无法回避的不足之处。

二、放射治疗实习教学内容安排

组织安排核专业学生到开展放疗的教学医院进行实习教学，可以通过实习教学让复杂的理论知识更生动形象，所谓“百闻不如一见”。要让我们通过实习教学，使学生深入到放射治疗的每个具体流程，每个细微环节。只有这样才能让他们领会到实习不同于理论知识的趣味，才能起到弥补不足，强化教学重点。在有限的实习期内，我们如何做到具体而微的实习教学呢?本文将从放射治疗工作的实际出发，确定以下几方面的实习教学内容:

1.治疗室的实习教学

治疗室是直接对肿瘤患者进行放射治疗的场所，它可以最直观地展示放射治疗的全过程。在实习教学中，学生需了解实习场所使用的医用直线加速器的原理、功能、各项物理参数指标及机械性能参数。一般在实习教学医院，可能至少具有三台且型号不一的直线加速器。此时，要求学生对其有基本的比较认识，包括其优缺点、可开展的放疗技术、可开放的各项功能端口，等等。在具体的治疗过程中，需学会审阅物理师所填写的放射治疗计划单，并且根据其要求了解熟悉各种体位摆位的方法技巧。另外，需要对各种放疗技术，如普通放疗，三维适形放疗，调强放疗，图像引导调强放疗，伽马刀治疗等，有比较清晰深刻的认识，了解它们具体执行治疗过程的规范。通过治疗室的实习，为核专业学生今后从事物理师工作奠定基础。在正式进入物理师工作岗位前，向有经验的放疗技师学习一段时间的摆位，操作加速器等具体治疗工作，对于物理师较快较好地胜任所在岗位也是非常有益和必要的。

2.模拟定位的实习教学

模拟定位通常分为:常规模拟机定位和CT定位。利用热塑膜或真空垫将患者的体位固体，确保其在相对舒适的体位，并且保证重复性摆位的精度。然后在模拟机下确定肿瘤的治疗靶区或者CT扫描，通过CT确定肿瘤靶区。目前精确放疗都是采用CT定位的方式。模拟定位是放射治疗的第一环节，它的质量将关系到后续治疗计划的设计及治疗的重复性摆位的精度。因此，在模拟定位的实习教学中，在了解模拟机的各项性能及基本操作的前提下，学生要跟带教老师学会熟悉不同肿瘤的不同摆位及固定方法。同时，在模拟定位室还有一项重要的工作，就是患者肿瘤靶区的位置验证，即在治疗计划完成后验证实际治疗靶区是否和计划靶区中心一致，或者在可接受的误差范围之内。这也是学生在实习过程中，需要跟老师学习掌握的基本技能。

3.挡铅制作的实习教学

挡铅的制作，一般只在普通放疗和三维适形放疗中才使用到。目前，由于医用直线加速器都可选配内置多叶光栅，并且在精确的调强放射治疗为主流治疗技术的当今，多叶光栅是必不可少的设备配置。因此，挡铅的制作也很大一部分被其取代。但是它还是有其一定的应用价值。在这部分的实习教学环节中，要求学生了解挡铅制作的一般工序后，在带教老师的指导下学生亲自动手制作一两块挡铅，但需确保学生制作的挡铅在模拟机下验证合格后才可使用。

4.物理室的实习教学

物理室的实习教学才是从事放射物理核专业学生实习的重点，也是学生直接面对的难点。放射物理的工作统筹贯穿了整个放疗治疗工作流程，也是其核心环节。其常规工作内容可以分为两大方面:第一，放疗计划的制定;第二，放疗的质量保证(QA)和质量控制(QA)。围绕上述方面物理室开展的具体实习教学内容及要求如下:

(1)在实习带教老师的指导下，熟悉治疗计划系统(TPS)的操作，学会应用TPS制定三维适形计划或调强放疗计划。治疗计划的设计要符合临床要求，对其实施的可行性进行评估，并对计划做治疗位置和剂量验证，以及将验证结果反馈给治疗计划系统，进一步优化治疗计划。

(2)放射治疗的QA、QC主要是检定治疗设备和辐射剂量两方面是否在误差范围之内。治疗设备方面主要是检查放疗设备的机械性能指标，如模拟定位机和直线加速器的机架旋转精度、准直器的旋转精度、治疗床的旋转精度，以及是否处于等中心位置等。同时，治疗设备连锁，治疗室门、灯、紧急开关，机房监视和对讲系统是否正常也属于检查之列。辐射剂量方面主要是辐射线束的剂量刻度、特征参数、临床物理数据的校验，等等。在日常工作中还要参与患者定位、剂量计算的复核、治疗单的检查，靶区、野外、体表的剂量控制和监视，等等。这些具体的工作都有其严格的规范流程及误差范围要求。在实习教学中，务必要求学生在带教老师的指导和监督下参与具体的工作，完成后还必须有带教老师的确认。

三、放射治疗实习教学面临的问题探讨

由于放射物理学对专业能力的要求很高，实际工作开展所需技术要求也很高，很难在实习教学中面面俱到，如三维水箱和体模测量需要各种临床数据(包括 PDD、TMR、Sc、Scp，等)。立体放射手术(SRS)和立体放疗(SRT)、192Ir后装治疗技术，等等。只能在实习教学有限的时间里，让学生切身体验下放射物理工作，培养他们从事放射物理的兴趣。核科学与专业学生有其扎实的放射物理学基础，但是专业结构中缺少临床医学的知识模块，为了能更好地与肿瘤放射治疗临床契合，有必要对人体解剖学、放射生物学、核医学及医学影像学有较深入的了解。

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