用於放療三維劑量驗證的輻射變色組織等效模體研究

《用於放療三維劑量驗證的輻射變色組織等效模體研究》是依託四川大學，由孫鵬擔任項目負責人的青年科學基金項目。

基本介紹

• 中文名：用於放療三維劑量驗證的輻射變色組織等效模體研究
• 項目類別：青年科學基金項目
• 項目負責人：孫鵬
• 依託單位：四川大學

項目摘要

劑量驗證是調強適形放療和立體定向放療等現代放療技術質量控制和質量保證的關鍵步驟。本項目擬研製用於放療三維劑量驗證的輻射變色組織等效模體，將從以下幾個方面研究該模體的製備方法及製備和套用過程中遇到的輻射化學和劑量學問題：輻射變色劑量體系反應機理和配方的建立；組織等效載體的研製；劑量囊泡製備及與載體的相容性；輻射變色組織等效模體測量誤差來源機制和誤差控制；輻射變色組織等效模體的標定；劑量學性能測試；輻射變色非均勻組織等效胸腔模體的製備和劑量驗證套用。本項目所研製的輻射變色組織等效模體結合了化學劑量計與組織等效模體的功能，具有組織等效性好、變色直觀、空間解析度高、易於讀取等優點，擁有測量高劑量梯度劑量場的能力，它的成功實施將為放療劑量驗證提供一種全新的方法。

結題摘要

劑量驗證是調強適形放療和立體定向放療等現代放療技術質量控制和質量保證的關鍵步驟。凝膠劑量計結合了組織等效模體與劑量計的雙重功能，可用於記錄輻射場的三維劑量分布。現有的凝膠劑量計系統（Fricke凝膠劑量計和聚合物凝膠劑量計）存在擴散效應、氧效應、輻射後效應和機械強度差等問題，不能很好的滿足放療三維劑量驗證的要求。本項目利用類丁二炔化合物單體具有的雙親分子結構特徵以及固相輻射聚合的產物變色、無氧效應的特點，將單體自組裝成納米囊泡反應器後，均勻分散於組織等效的載體介質中成為硬度可控、無色透明的輻射變色組織等效模體，即克服了單體分子擴散、聚合過程中氧效應干擾，又有效減少了輻射後效應的影響，能較好的實現放療三維劑量分布驗證。本項目研究了輻射變色組織等效模體的製備方法及製備和套用過程中遇到的輻射化學和劑量學問題，主要研究內容包括：輻射變色劑量體系反應機理和配方的建立；組織等效載體的研製；劑量囊泡製備及與載體的相容性；輻射變色組織等效模體測量誤差來源機制和誤差控制；輻射變色組織等效模體的標定；劑量學性能測試；輻射變色非均勻組織等效胸腔模體的製備。本項目選用類丁二炔化合物單體PCDA (10,12-pentacosadiynoic acid) 組裝納米囊泡，採用化學交聯法（單體：丙烯醯胺，交聯劑：N,N-亞甲基雙丙烯醯胺）製備輻射變色組織等效模體。PCDA濃度為4 mmol/L的模體，對2-100Gy的X射線輻照具有良好的線性回響(R2 = 0.9992)，有微弱的輻射後效應（淨光密度增加＜3%）。用方形射野輻照模體，光密度分布曲線的半高寬位置未發生橫向移動，未見擴散效應。該模體測得的劑量分布中各點的γ指數均小於1，表明模體具有較高的劑量分布測量精確性。本項目所研製的輻射變色組織等效模體具有組織等效性好、變色直觀、空間解析度高、易於讀取等優點，擁有測量高劑量梯度劑量場的能力，它的成功實施將為放療劑量驗證提供一種新的方法，具有重要的研究意義和廣闊的套用前景，研製過程中所解決的輻射化學和劑量學問題亦對相關學科的發展有促進作用。