Fricke凝胶剂量计中铁离子扩散限制研究

发布时间：2020-06-28 19:45

【摘要】：在放射治疗中,精确预测和控制靶区及其周围组织的照射剂量,对提高疗效、延长肿瘤患者的生命至关重要。由于三维凝胶剂量计能真实记录放疗中靶区组织器官受辐照的三维剂量分布情况,近些年来已成为放疗领域的热门课题。其中Fricke型凝胶剂量计重复性良好、易于制备。在接受照射后,Fe~(2+)离子被氧化为Fe~(3+)离子,通过测量Fe~(3+)的空间位置含量,来确定吸收剂量空间分布。但不可避免的是由于Fe~(3+)离子的扩散导致辐照边缘剂量模糊,造成空间分辨率降低。本文对聚乙烯醇(PVA)小球的制备方法进行了研究,实现了一种快速简单的小球制备和小球包覆的方法,达到将Fe~(3+)的扩散限制在小球内部的目的。同时,通过合成的双亲聚合物,制备了一种包覆Fricke溶液的水包油包水(W_1/O/W_2)囊泡结构,达到在更小尺度上限制扩散的目的。研究的主要内容如下:1.提出了一种液氮冷冻,快速制备PVA小球的方法,制备出尺寸、球形度以及力学性能良好的PVA小球;2.用聚二甲基硅氧烷(PDMS)对PVA小球进行包裹,制备了PDMS包裹的PVA小球剂量计,并研究了PVA小球的Fe~(3+)限制扩散行为。PVA小球剂量计在辐照后的Fe~(3+)扩散结果与有限元分析结果一致,表明这种PVA小球对Fe~(3+)的扩散有抑制作用。3.合成了一种新的双亲聚合物,并利用这种聚合物对Fricke溶液进行包覆,形成了W_1/O/W_2型囊泡结构,用于辐射剂量的测定。结果表明,该剂量计具有良好的的扩散限制性能,其扩散系数为0.17 mm~2h~(-1),优于传统的Fricke剂量计0.23 mm~2h~(-1)。
【学位授予单位】：南京航空航天大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：TL818
【图文】：

剂量分布,二甲酚橙,凝胶剂量

图 1.1 二甲酚橙（XO）分子结构示意图体系中，XO 扮演 Fe3+的指示剂。Fricke 凝胶剂量计定量的与 Fe3+配位形成 XO－Fe3+的紫色络合物，并计探测。凝胶基质是 Fricke 型凝胶剂量计的另一组组织器官，从而达到“ 贮存”剂量信息的目的。最为VA[55-56]。磁共振成像（MRI）技术对 Fricke 型凝胶剂量计中凝胶剂量计中 Fe3+和 Fe2+的离子半径、磁矩和与周射后 MR 的自旋-晶格弛豫率 R1（1/T1）发生变化，剂量分布。然而，由于辐照后必然造成铁离子的浓 Fe2+浓度高。而 MRI 技术测量时间较长，因此务子的扩散，造成成像模糊不清。而随着发展起来的 X 射线断层扫描（X-ray CT）等光学测量技术[60-63便。

示意图,模具,示意图,剂量计

图 1.2 “蜂窝状”模具示意图Smith[68]等人创新性的将 XO 功能修饰化固定在 PVA 上，如图 1.3 所XO-PVA凝胶剂量计。结果显示相比于具有相同PVA和Fe离子浓度的灵敏度显著降低，但 XO-PVA 剂量计中 Fe3+的扩散系数降低到了 0.的 0.14mm2h-1。但只有 8%的扩散效率的降低表明了 XO 并没有完全图 1.3 XO 功能修饰化后的 PVA制 Fricke 剂量计报道的并不多。肖瑞嘉[69]等人发现通过采用戊二醛

【参考文献】