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专访董雷教授

发布时间:2015-08-12作者:重离子质子

专访董雷之一:如何成为美国顶尖的医学物理师

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重离子质子讯,近日,来华访问的美国著名医学物理领域专家、美国圣地亚哥Scripps质子中心首席医学物理师,美国加州大学圣地亚哥分校的董雷教授,在北京京城大厦36层的携康长荣办公室里,接受了重离子质子微信的专访,就国内粒子线医疗业界及肿瘤患者关心的医学物理师培养、散射法与笔形束孰优孰劣、大分割放疗认识误区、运动器官的放疗,以及中国患者在放疗中遇到的一些典型问题,进行了深入交流。


董雷教授为人谦和有礼,行事低调,对质子放疗技术的研究非常深入,学术成果颇丰,在业界享有盛誉,同时又有着非常丰富的在美国放射治疗的临床经验,其所谈到的一些前沿技术与观点,令人有耳目一新之感。


董雷教授毕业于清华大学工程物理系,曾经服务于美国M.D安德森医院放疗中心21年,是M.D安德森的终身教授。在世界上最权威的放疗学术组织之一美国放射治疗协会中,董雷教授曾获得过最高荣誉——该协会的院士。

 

以下是第一期的对话原文:

重离子质子:早年如何想到去美国发展,并且选择了医学物理师的职业?

董雷:1987年,我在清华大学工程物理系加速器专业毕业,当时西门子医疗部在中国招聘放疗工程师,我就应聘进去了。这是我在国内第一份工作,在西门子做医用加速器的。这几十年来,我几乎没有脱离这个行业,对硬件也比较熟。

在1990年,我到美国学高能物理,当时也不知道有医学物理,正好我到的学校在休斯敦,M.D安德森医院也在休斯敦。放疗科的物理师主任去休斯顿大学做了一个讲座,谈到了医学物理。

我当时眼前一亮,知道了这就是自己想要学的。所以第二年我就转到MD安德森放射物理这个专业,跟着老师做放疗的课题,包括做图像相关工作。第一个多叶光栅准直器也是在MD安德森安装的,那时候我们也参与进去。多叶光栅准直器最早期的设计都是同一个导师带领不同团队做的,就打下了以后调强治疗硬件基础。

重离子质子:当时听到医学物理时,为什么会眼前一亮?

董雷:因为这是一个职业的向往,物理毕竟只是基础科学,是对知识的追求,但医学物理可以直接看到效果,是应用物理最佳的例子。你看到你能够帮助病人,能够治愈很多复杂的疾病,这种快乐感和成就感,是无法比拟的。

大多数转入医学物理的人,都有同样的感觉,觉得能真正做一些贡献。当然也不是很容易做的,我们当时是和医学院的学生一起上课的,医学方面的学习相当的深,那时连医学物理的博士学位都没有,那是太早期了。因为最近几年医学物理发展比较快,需要的人比较多,受到的训练就比较专业一些,但比较缺乏宽阔的知识面,比如工程硬件,基础医学,测量,图像等等。医学物理是一个非常宽阔的应用领域。

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重离子质子:随后的 职业生涯长期都在MD安德森?

董雷:中间也离开过一段,因为喜欢每次都赶在最先进技术刚出现的时候去尝试。我毕业的时候是1995年,在MD安德森做了两三年的术中放疗,小型多叶光栅放射外科的研发工作。我想学一些新的东西,不希望被别人总认为是一个学生,就决定离开。

其实也不远,就是在休斯敦有个叫贝勒的医学院,也是很大的一个私立的机构,他们做的全世界第一个调强束临床应用,我就来参与他们的工作,早期的调强速是单叶片旋转式的,很幸运参加了全世界第一台产品,Peacock(TM)的临床应用。

2000年,MD安德森的院长发现有机构超过了他们搞调强束,MD安德森不能允许自己技术落后于他人,于是招聘人才自己搞,我就回去了。当时给我了一个研究课题,当初的第一个启动基金,我就负责MD安德森调强束的发展和临床应用,介入了一个最新的技术。

到了2002年,我又开始做图像引导,变形图像配准, 自适应放疗等等研究工作, 也在这里比较有成就感。我在2006年又参与了MD安德森第一个病人的质子治疗。我和医生交流很多,在专业杂志上发表了160篇以上的的论文,专业书籍的写作也有十几本。

重离子质子:在MD安德森工作中比较有研究成果的项目是?

董雷:我觉得自己做的比较杂,每个领先的东西都有兴趣,并且能够在早期预见这个领域的发展,其中成绩比较大的是变形图像处理。

因为我在图像引导的研究过程中,发现病人的器官每天都会移动,这是造成放疗不准确的一个很重要的原因。大家的研究还不够,当时我已经开始适形治疗,最早适形治疗的临床研究就在我们这里,是头颈部的一个医生和我负责的,这个项目也拿到了美国国家基金会的资助,在外界评价比较高。

2005年MD开始研究自己的质子治疗,因为我对新的临床技术的经验比较丰富,也加入了这个团队,是负责治疗他们第一个病人的,整个流程都参与了。后来到了质子比较进入正轨,图像引导研究还有很多课题,我就从临床回来重新做图像引导的研究了。这以后,MD安德森和麻省总医院合作,得到了美国国家基金会资助的质子治疗优化的研究项目,我是4个研究项目之一的负责人,主要研究运动器官对质子治疗的影响和解决办法。

重离子质子:作为一个华人医学物理师,在美国学术界获得了哪些认可和荣誉?

董雷:比较重要的是美国物理师协会AAPM的“院士”,应该是这个领域中比较高的荣誉,这是要做过很多贡献,才能获得的,包括研究与临床训练、还有对协会的贡献等等。我对协会最早做的贡献是教育公众认识放射治疗和医学物理,早期的教育幻灯片都是我做的。

另外,我在协会中还是好几个重要组织的成员,比如放射治疗协会的会员,我们协会所有工作组的报告都要这个组织的评比,选进来是不太容易的,同时还是治疗设备工作组的副组长,现在又选入质子治疗组,目前加入这个组的每个成员都是这个领域中的专家。我以前还是国际放疗杂志的副主编。以前得过编辑审稿最佳编辑奖。我跟中华放疗协会也有关系,是中美放疗协会的董事会成员。


专访董雷之二:中美医学物理师差距何在?

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以下是第二期的对话原文:


重离子质子:为何华人在美国很多放疗中心尤其是质子中心担任物理师等重要岗位,可谓群星璀璨?

董雷:早些年的时候,中国学物理的人才是最有才能的人,那时不学计算机,而是学物理。一旦医学物理出现,很多中国人就转过来了,因为本身中国人学物理的就多,物理是基础科学,很多美国人不愿意学,一旦医学物理出现中国人转过来就是很自然的。可以说,大多数早期的医学物理人才都是从物理系或物理有关行业转过来的。


90年代随着放疗中的计算机控制技术的出现,第一波医学物理热潮出现,多叶光栅准直器,设计治疗计划也是用的三维的CT,当时CT也是比较新的。90年代之前,放射治疗实际上是姑息治疗的地位,其他科病人治疗不了了,才会送到放射科治疗。90年代初学放疗的,包括医生,都不是一些顶尖的人才。


在2000年,调强束IMRT刚刚开始,到2005年就已经应用的比较普遍了。同时一些其他先进技术,图像引导,放学外科,大分格治疗也不断发展,取代了很多传统需要外科手术治疗的一些病人。那时对人才的需求非常巨大,因为每个单位都要雇物理师,物理师的地位是很重要的。当时一看,素质比较好的物理师,很多都是中国人,背景大部分都是学物理出身的。


质子中心物理师有这么多中国人,可能是个巧合。质子最早是从几个大医院发展起来的,大医院中国人也比较多,因为是学术领域,像MD安德森、麻省总医院,佛罗里达大学、这些学术力量比较强的中心,首席物理师很多都是中国人。


重离子质子:物理师在一家质子中心起到的关键作用是什么?

董雷:医学物理师负责所有有关技术的工作,也包括很多治疗步骤,整个治疗的程序设计,包括从定位到做治疗计划,再到质量管理,和治疗病人的数据管理,这些方面物理师全都参与进来。另外,物理师也做一些病人的治疗计划,特别是一些比较艰难的病例。


物理师也和其他工作人员有直接的交流。第一是技术员,帮助病人摆位的人,其操作内容也是物理师制定的,这些人一般不归物理师直接管理,但是治疗过程靠物理师来指导,特别是一些比较复杂的定位,治疗手段,比如四维CT,呼吸门控等等;第二,剂量师,专门做治疗计划的,是在物理师的指导之下,整个设计,复审,物理师都都要涉入;第三,机器方面的校准,更是这样的,机器的质量管理只有物理师才能做,这样才符合法规要求。


重离子质子:美国医学物理师的收入水平如何?比医生高吗?

董雷:美国的医学物理师的收入可以说相当高。最新统计显示,美国医学物理师的收入在全美各行业中最高的10%以内。平均工资在17万美金左右。但不同经验,不同职位,不同州的工资相差比较大。 但医生工资应该是更高的。不过也不好比,因为医生有做学术的,有做临床的,还有私立诊所的医生,不同环境下收入不一样,一般医生20万到100万美元年薪,每个地方都不一样,大学,研究院的就比较低一些。


重离子质子:为什么与美国相比,中国的医学物理师收入比较低?

董雷:在美国,放疗医生几乎要靠物理师做所有的事情,物理师起到的作用比较大,特别是对病人治疗的一些东西,介入的比较深入。中国的系统是建立以机器的质量管理为主要工作任务的,如果物理师不做病人治疗的一些具体事情,他就和医生的合作关系就比较弱。美国大多数物理师,不光是维护机器,病人的治疗都有参与进去,特别是一些高精端的治疗。当然工资体系也不是一样的。中国物理师比医生少了很多。在美国医生与物理师,与剂量师的比例基本是1:1:1。


这是一个系统问题,中国有一些很聪明的医院,他们很重视物理师,也是中国最强的几家肿瘤医院,他们经常派物理师出国学习,对此比较重视。


重离子质子: 国内物理师在治疗计划的制定上与美国有什么不同?

董雷:因为最近有从中国到我们中心治疗的病人,看过一些国内放射治疗计划,总觉得做的太巧了,太追求完美了,没有留多余的边界。很多物理师没有做过图像引导,没有跟技术员一起观察病人治疗的情况,不知道病人每天的治疗过程中有那么多的不确定因素。其实,做治疗计划要留一定边界,要多照射一部分,否则会造成有些肿瘤照射剂量不够,以后会在肿瘤边或原位复发。因为我们有些定位不可能那么准,如果做完治疗设计后,不能想象实际治疗的情况,那就不是合格的物理师。


专访董雷之三:要正确认知大分割、移动靶区与笔形束

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以下是第三期的对话原文:


重离子质子:目前国内业界及患者对放疗的大分割、高剂量的治疗方式比较感兴趣,请问您对此有何见解?

董雷:现在大家对此都很热衷,因为治疗效果不错,治疗时间又短,时间短了治疗费用就低了,普遍认为是趋势。但从我们内行来看,可能对大分割太过分注重了,其实还有很多生物效应的原因,不是所有病都适合。


我认为只有早期的、小的肿瘤,适合大分割,甚至认为如果不用大分割来治疗是不对的。因为肿瘤比较小,照射野比较少。质子在杀伤肿瘤的同时,保护正常组织不受损也同样重要,肿瘤小就自然对周边健康组织的伤害比较少。


第二,是图像引导技术非常发达,小的肿瘤能够定位,不用扩大照射野,可以完全靠图像引导。现在很多临床报道出来,特别是治疗肺癌,放射外科与手术比较,已经看到放疗对小的肺癌,效果不亚于,甚至优于手术,放疗的损伤比手术也少了很多。


早期的肿瘤用大分割很好,但是不能把这个概念无限推广。现在很多不合格的医生,对比较大的肿瘤也用大分割(少数肿瘤或姑息治疗是可以的),这样对周围健康器官的伤害有可能非常大,特别是晚期效果。


晚期效果是放射伤害是过一段时间才会表现出来,时间跨度在两年到十年之间,比如膀胱和心脏放射伤害在10年后还有损伤出现。


重离子质子:运动器官的点扫描治疗,除了呼吸暂停还有哪些新的技术?

董雷:有很多技术,首选有最基本的,就是不用做运动器官专门处理的技术,用四维图像可以知道器官运动范围,并不是所有肿瘤运动器官的运动范围都很大的,以前我们做过统计,超过一厘米的运动范围的不会超过10%,大多数肿瘤即使在运动部位,肺癌也好,腹部也好,不一定是移动,是移动的位置,并不见得病灶一定移动,或者说移动范围比较少,超过一厘米的,才需要按移动器官来处理。


在PTCOG的小组讨论上,正准备发表一篇文章,就是移动器官怎么管理。最主要的是根据病人的情况,根据每个病人不同的情况有不同的选择。

如果是大的运动器官,看看能否做呼吸门控,可以自愿憋气(有信号提示)。呼吸门控要能自己憋气20秒以上,否则效率很差,相关条件很多。


重离子质子:可是很多器官,不呼吸也在动?

董雷:有可能,但动的量很少,比如肌肉收缩,并非要一点不动,因为每天摆位也要有误差的,不是移动器官也会有误差,一旦移动的量少于治疗的范围,就可以接收的。


另外,还有一个办法,可以减少运动器官对其的影响,因为呼吸横膈膜上下移动,器官也主要是上下移动,如果扫描束方向与之并行的话,会减少影响,如果扫描束横着扫,就会产生较大的偏差。还有一个办法是可以扫描两次,减少交互影响。如果不是一次性治疗,一般治疗十几次、,其超过5次交互影响就很少了。


重离子质子:有人说运动器官的治疗上散射法要比笔形束好?

董雷:让我说就是有人在造谣,说移动器官根本不能用扫描束来做。这是完全不对的,早在调强束光子时代就治疗了大量这样的患者,光子调强束也有移动器官和移动光栏互动的问题,肺癌的光子调强束至今治愈了上万例病人,没有出现任何问题。当然我们要研究如何减少对重离子质子的这些影响。总而言之,扫描束的高适形性超过因治疗移动器官互动因素造成的缺陷。


重离子质子:您如何看待笔形束与散射法的优势?

董雷:大多数情况下笔形束具有优势。只有一种情况下,散射法比笔形束要好,就是小的肿瘤。如果肿瘤比较小的话,不具备调强条件。束斑大小跟肿瘤相差不大,散射法加光栏能够进一步减少束斑,这样散射法有一定优势。目前各个厂家也在研究把多页光栏加到调强束上。一旦有了,扫描束优势就完全具备了。另外,散射的剂量率低,调强束没有那么多损失,瞬时的剂量率要多两个数量级。


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