放疗能源消耗优化：标准与超分割方案的比较及SMART策略在精准放疗中的应用

这篇综述通过实证研究探讨了放疗(RT)中不同分割方案（常规分割NF、中度超分割HF、超分割UHF）对能源消耗和二氧化碳(CO2 )排放的影响。研究使用智能电表监测直线加速器(linac)的实时能耗，结合患者交通数据分析，证实UHF方案可降低75%的CO2 排放，同时提出"睡眠模式"优化等气候智能(SMART)策略，为可持续放疗提供数据支持。

引言
全球医疗系统贡献了4.4%的温室气体排放，其中放疗因其高能耗设备（如医用直线加速器linac）和患者交通成为重点减排领域。随着超分割(UHF)方案在乳腺癌、前列腺癌等领域的临床等效性被证实，其环境效益亟待量化。本研究首次通过实时能耗监测，系统评估不同分割方案对能源使用和碳足迹的影响。

方法
研究团队在Elekta VersaHD直线加速器上安装Shelly 3EM智能电表，精确记录三种分割方案（NF/HF/UHF）治疗30例前列腺、乳腺和脊柱患者的能耗数据。前列腺采用HYPO-RT-PC试验的7×6.1Gy(UHF)对比20×3Gy(HF)和39×2Gy(NF)；乳腺癌参照FAST-Forward试验设计5×5.2Gy方案；骨转移则比较1×8Gy与常规10×3Gy。同时基于57.7km平均往返距离，计算患者交通产生的CO₂
排放，电能转换系数采用德国电网0.38kg CO₂
/kWh。

结果
能耗监测显示三个关键发现：

1. 设备运行模式：linac睡眠模式仅耗电0.2kWh/h，待机状态骤增至3-4kWh，治疗时出现20kWh瞬时峰值。调整晨间启动时间后每周可节电15kWh。
2. 分割方案比较：UHF方案能耗最低且波动最小。前列腺UHF疗程总耗电71kWh，仅为NF(195kWh)的36%；乳腺癌UHF(53kWh)较NF(174kWh)节能70%；骨转移单次治疗仅需11kWh，较10次方案节电80%。
3. 碳排放构成：患者交通贡献67-82%的总排放。改用UHF后，乳腺癌患者年人均减排2.7吨CO₂
   ，骨转移患者减排76%。

讨论
该研究首次量化证实：

• 放疗碳排放主要来自患者交通而非治疗本身
• UHF方案通过减少就诊次数实现"双重减排"：直接降低linac耗电，间接减少交通排放
• 设备待机优化可提升能效，如延迟晨间启动时间

局限在于样本量较小且未纳入CT模拟等环节。未来需拓展至更多癌种，并探索可再生能源供电方案。

结论
超分割放疗不仅是临床实践的革命，更是环境可持续的重要举措。结合SMART（Specific, Measurable, Achievable in Radiotherapy）策略，通过优化分割方案和设备管理，可在保证疗效的同时实现75%的碳减排，为"气候智能型"癌症医疗树立新范式。