一种放疗恒温水箱的设计及临床应用

方临明 单国平 程晓龙 陈国付 刘吉平★

目前，在肿瘤放射治疗中，使用热塑体膜对患者进行体位固定已非常普及，个体化热塑体膜是放射治疗的关键环节。热塑体膜的制作流程如下：首先将恒温水箱温度控制在75℃左右，然后将硬的热塑膜浸入，待其软化后再由工作人员取出并抖去体模上的水分，最后对患者进行个体化体模制作。目前这种传统恒温水箱不带有针对热塑体膜的吸水装置，每次使用时，需要工作人员从水箱中取出热塑体膜后多次重复抖动甩掉其上的水分，因此，操作室里一般会放置一个大接水盆用于水分收集。水盆虽然能接住工作人员抖下来的大部分水分，但也有不少散落在地面上，极易造成工作环境地面的潮湿和污染。工作人员在抖动水分时，劳动量也会随之增加。为了解决以上问题，通过查询资料仔细研究，对目前的传统工作水箱进行改造，设计了一种新的放疗专用恒温水箱（见图1）。

图1 水箱横断面示意图

1 临床资料

1.1 水箱的构造 新的放疗专用恒温水箱相对于传统放疗恒温水箱具有明显不同，主要在水箱内部增加了吸水材料层，体膜放在体膜架上，通过热水的蒸汽进行软化处理，减少水分凝结（见图1、2）。整个恒温水箱由手柄1，子母尼龙魔术贴2，吸水体3，热塑体膜4，水箱盖5，水箱脚6，加热电阻管7，水箱箱体8，热塑体膜架9，热塑体膜架支撑脚10，合页12，螺丝钉13组成，热塑体膜架9通过热塑体膜架支撑脚10与水箱内壁的底部相连，为焊接加工而成，稳定不动；水箱盖5和水箱箱体8通过合页12相连，类似日常中门的合页，可以使门打开和闭合；吸水体3通过螺丝钉13和字母尼龙魔术贴2固定于水箱盖5内壁上，子母尼龙魔术贴2为日常常见的粘扣带，母的一面与水箱盖5内壁的固定，可以通过常见的不锈钢螺丝钉进行固定，子的一面通过针线固定于吸水体3顶部，子母尼龙魔术贴2吻合后即可让吸水体3与水箱盖5内壁进行连接，再通过螺丝钉13能更好地使吸水体3固定于水箱盖5内壁上，热塑体膜4放置在热塑体膜架9。手柄1位于水箱盖5上，约在水箱盖5前1/4的位置，与水箱盖一体焊接而成；水箱脚6位于水箱箱体8底部，也是一体焊接而成。加热电阻管7从水箱箱体8内部的一侧出来，与水箱箱体8无缝吻合，一体化焊接而成，水箱箱体8内部带有电路线路，通电后会对电阻管进行加热。吸水体3为涤纶复合丝纤维构成，拥有高吸水性，较柔软，在水箱盖5关闭的时候，能与热塑体膜架9进行紧密的接触，吸水体3自然状态下的厚度要略大于水箱盖5关闭时水箱盖5内壁与热塑体膜9之间的距离，水箱盖5关闭时，吸水体3会成被挤压状态；当热塑体膜4放置在热塑体膜架9后，吸水体3则会与热塑体膜4紧密接触，吸取热塑体膜4多余的水份。

水箱体8的内部及热塑体膜架9、热塑体膜架支撑脚10均为优质不锈钢材料构成，不锈钢材料不会在热塑体膜加热软化后与其产生粘连。为便于说明，图1、2中标示的编号11为水箱使用时的水。水箱的立体图为图3。

图2 水箱纵断面示意图

图3 水箱立体图

1.2 方法 根据患者的入院顺序，选择40例患者，随机分为两个小组，每组各20例。一组使用新型恒温水箱，一组使用传统恒温水箱，来制作胸部体膜。由2名具备＞5年工作经验的模室技术员对患者实施个体化体模制作。统计每个体膜从水箱中取出后需要工作人员抖动的次数，标准为目测热塑体膜表面无水珠，并通过大水盆对抖落下的水分进行收集，用容积毫升管进行总水量测量。

1.3 统计学方法 采用SPSS17.0统计软件。计量资料以（±s）表示，行t检验比较两种制作方法中工作人员的抖动次数和体模上的含水量。P＜0.05为差异有统计学意义。

2 结果

使用新型恒温水箱制作胸部体膜的20例患者，工作人员取出热塑体膜后，中位抖动次数为2次。使用传统恒温水箱制作胸部体膜的20例患者，工作人员取出热塑体膜后，中位抖动次数为13次 （P＜0.001）。抖动次数明显降低。

而对两组体膜抖落含水量进行统计发现，热塑体膜在新型恒温水箱中取出后的中位含水量为7ml，而在传统水箱取出后的中位含水量54ml（P＜0.001）。具体数据见表1。

表1 传统水箱与新型水箱体模含水量及工作人员抖动次数的差异性比较（x±s）

3 讨论

新型水箱的应用，可以有效减少工作人员抖动的次数，同时明显减少胸部体膜上的含水量。放疗恒温水箱作为精准放疗中常用的体膜制作配套设备，日常放疗工作中，使用较频繁，需要技术员做好水箱温度恒定、面体罩水分控制、室内环境整洁等工作［1-3］。新型恒温水箱，带有吸水体，能对热塑体膜进行吸水处理，同时吸水体可以更换，可以持续不断地保持吸水性。水箱的设计，对热塑体膜的加热方式也做了变更，利用蒸汽来软化，与以往将热塑体膜放置在温水中的方式不一样，其热塑体膜的含水量也显著减少，加之吸水体的吸水处理，能较好解决热塑体膜软化后带有大量水份的问题，工作人员从本水箱中取出热塑体膜后，基本上可以直接对患者行个体化体膜制作，精简了人工抖动体模去除水分的环节，同时解决了工作环境中的水污染和潮湿的问题。

目前国内对放疗配套设备的研究不多，主要有厂家开发验证。从现阶段的实验中，该恒温水箱也有改进空间，如水箱对面体罩的吸水效果再提升；现面罩软化过程实动监控和报警；集成水箱消毒清洗功能等。

总之，新型放疗恒温水箱作为科室自行设计和临床使用的设备，整体上提升了工作效率，解决了面罩制作室水污染及过于潮湿的问题。水箱的制作方式简便，成本低，易于推广，能产生良好的社会效益和经济效益。将来可以进一步通过实现数字化、计算机程序化对设备进行提升，实现更加精确高效的热塑面体膜的制作，更好服务于精准放疗。

［1］ 宁瑞霞,李永利,赵庆书,等．介绍一种三维适形放疗CT模拟定位扫描时热塑体膜快速除水法．临床军医杂志,2013,47(7):721．

［2］ 王卫良,刘培继．医用恒温水箱的改进,医疗设备信息,2013,18(10):15．

［3］ 惠华,陈宏林,王强,等．使用热塑体膜进行体位固定技术改进研究,中华放射肿瘤学杂志,2013,1(22):45-46．