凝胶剂量计调强放射治疗三维剂量验证初探

调强放射治疗(IMRT)是最先进的放射治疗技术之一,因其复杂性和三维治疗计划系统的逆向计算的优化算法在某些方面还不够成熟,所以治疗前必须进行剂量验证以确保治疗剂量的准确性。本文使用聚合物凝胶剂量计对调强放射治疗三维剂量的验证进行初步探索。用丙烯酰胺、明胶、交联剂、除氧剂在常氧条件下制备凝胶剂量计,使用调强放射治疗计划对球形烧瓶(模拟辐照体模)进行辐照,^(60)Coγ射线对同批次制备的剂量计试管进行剂量刻度。其后进行磁共振成像得到刻度曲线和模拟靶区的二维、三维剂量分布。结果表明,新型的凝胶剂量计对剂量的响应能够准确地呈现出靶区形状和三维剂量分布,高剂量梯度区分辨明显。

新型PAGAT聚合物凝胶剂量计的磁共振成像研究

使用丙烯酰胺、明胶、交联剂、除氧剂和甲醛等在常氧条件下制备出一种新型的PAGAT聚合物凝胶剂量计。实验结果表明:剂量计的磁共振横向弛豫率随吸收剂量的增加而增大,经计算,得出了剂量计的探测下限;剂量计样品的批均匀性好于3.2%,且剂量响应在0.05～1.00Gy/s之间基本与剂量率无关。此外,使用该剂量计对异质界面剂量分布的测量结果以及剂量增强效应进行了分析。

PAGAT型聚合物凝胶剂量计的高熔点优化

使用丙烯酰胺、明胶、交联剂、除氧剂、甲醛和琼脂糖等,在常氧条件下制备出四种不同配比的聚合物凝胶剂量计。根据U型管两端水平液面恒等原理,在32℃和60℃下比对筛选出具有较高熔点的凝胶剂量计,实验结果表明PAGAT加入适量甲醛所得的聚合物凝胶剂量计具有60℃以上的熔点,可以很好抵御环境温度的大幅度变化,并且有很好的剂量线性响应特性。

新型辐射剂量测量计:聚合体凝胶剂量计

新的更为复杂的放射治疗技术要求辐射剂量计能够准确的测量三维剂量分布,提供高的空间分辨率。聚合体凝胶剂量计是最近才发展的新型剂量计,能够很好的解决三维剂量分布测量的问题。现综述聚合体凝胶剂量计的原理、制备、特性、成像、刻度方法和医学应用。

辐射法制备Fricke凝胶剂量计

辐射剂量验证技术是肿瘤放射治疗过程中的关键技术,Fricke凝胶剂量计因其制备简单、组织等效性好正逐步成为研究的热点。本研究采用辐射交联"一步法"制备Fricke凝胶剂量计,利用傅里叶红外光谱仪(Fourier transform infrared spectrometer,FTIR)、X线衍射仪(X-ray diffractometer,XRD)与热重分析仪(Thermo-gravimetric analyser,TGA)等仪器对凝胶样品的化学结构和成分进行了分析,利用分子动力学模拟研究了亚铁离子在凝胶剂量计中的扩散行为,并在医用加速器下对凝胶进行辐照,利用多功能酶标仪测定凝胶的辐射剂量响应。结果表明,辐射法制备的Fricke凝胶剂量计中,聚丙烯酸链可以抑制亚铁离子在凝胶样品中的扩散行为,添加二甲酚橙(Xylenol orange,XO)可以改善Fricke凝胶剂量计的剂量敏感性。

三维辐射变色丁二炔囊泡凝胶剂量计研究

将10,12-二十五碳二炔酸自组装成纳米剂量囊泡后,均匀分散于组织等效的凝胶载体中研制出用于三维剂量分布测量的辐射变色凝胶剂量计。用电镜观测了囊泡形貌;用Co-60源对凝胶剂量计进行辐照;测试并研究了凝胶剂量计对剂量的变色响应、辐射后效应、扩散效应等剂量学性能;利用该凝胶剂量计实测了Co-60射线在组织等效凝胶中的深度剂量分布。结果表明:该辐射变色凝胶剂量计在100~1000 Gy剂量范围内对γ射线辐照具有良好的剂量响应线性,同时克服了扩散效应、辐射后效应、成型能力差等现有凝胶剂量计的不足。该辐射变色凝胶剂量计可用于辐射加工、科学实验和放射治疗等三维剂量分布测量。

Fricke凝胶剂量计在毛细管中的扩散限制及校正

在放射治疗中,吸收剂量空间分布的准确测定是决定放疗效果的关键。通常Fricke凝胶剂量计用于空间剂量分布的测量,但Fricke凝胶剂量计存在Fe^3+扩散问题,限制了剂量计测定的准确性,导致剂量验证产生误差。提出毛细管型Fricke凝胶剂量计,通过物理限制与化学限制的方法,限制Fe^3+在二维方向上扩散问题,反演推导实现Fe^3+在一维方向上的扩散校正。在一维方向上构建毛细管型Fricke凝胶剂量计结合二分之一合并法的图像处理方法,实现对Fricke凝胶剂量计的准确校正。为临床吸收剂量空间分布的准确测定提供良好的前景。

基于光学CT的三维凝胶剂量验证技术的研究进展

放射治疗(简称放疗)是治疗肿瘤的重要手段,剂量验证是放疗法定的质量保证手段。随着三维调强等放疗技术的不断发展和对病人健康的重视,传统的二维静态等剂量验证手段难以应对新型精确放疗技术所带来的三维复杂分布剂量验证的挑战。基于光学CT的三维凝胶剂量验证技术将凝胶剂量学与光学CT技术相结合,通过凝胶剂量计来固定剂量信息、光学CT扫描重建三维剂量分布,并据此绘制等剂量曲线,提供了一种三维剂量分布的高分辨率快速验证手段。本文对此项技术的背景、理论与研究进展进行了综述。此技术尚处于研究早期,仍有一系列科学问题需进行深入探讨,具有很大的研究和发展潜力。