检测三维治疗辐射

在过去的二十年中，已经开发了许多复杂的三维辐射递送程序，其需要相应地验证对患者的影响。本文回顾了用于表征治疗辐射三维形状的化学探测器的发展现状。这些检测器由聚氨酯，自由基引发剂和无色染料组成，无色染料被辐射氧化成在630nm吸收的染料。

关键词： 剂量计; 隐色染料; 聚合物; 辐射; 三芳基甲烷合成

放射治疗是一个复杂的3D过程，是大多数癌症的主要治疗方式[1]。放射治疗的两种主要类型是外部束和内部束。外部光束辐射可分为两种主要类型的电离辐射：光子（X射线和伽马射线）和粒子辐射（电子，质子，中子和碳离子）[1]。内部放射治疗可以通过固体放射源（近距离放射治疗）或放置在癌性区域附近或内部的液体辐射源来提供。

在过去十年中，放射治疗的复杂性和复杂性急剧增加。由于验证技术（剂量计）具有足够的能力来验证复杂的治疗方法并确保准确，安全的实施[2]，因此进展如此迅速，以至于出现了不平衡。有报道称复杂放射治疗的失败率很高[3,4]。这些担忧和其他问题使许多人认识到迫切需要加强放射治疗质量保证（QA）的基础[3,4]。最常用的剂量测定工具之一是二维辐射变色薄膜，其中在与电离辐射反应时形成颜色[5]。

其中亚铁（Fe 2+）离子被氧化成三价铁离子（Fe 3+）的硫酸亚铁溶液（Fricke溶液）是第一种量化电离辐射的化学方法[6]。在照射过程中，水分解成反应性HO·和H·基团，它们进一步与氧气反应生成氢过氧自由基，氧化亚铁离子（方案1）[7,8]。铁离子产生蓝色，通过分光光度法定量。

为了稳定Fricke溶液中的几何剂量信息，报道了含有螯合剂二甲酚橙的水基凝胶基质[9-11]，其分子结构如图1所示。当用分光光度法分析时，未照射的铁/琼脂糖/二甲酚橙（FAX）凝胶在440nm处显示出可见光吸收; 在暴露于电离辐射之后，在585nm处吸收增加。即使扩散已经减少，它仍然是一个问题[12]。

通过丙烯酰胺与N，N'-亚甲基双丙烯酰胺和各种单体的聚合在凝胶基质中克服了这些扩散限制，从而在含水凝胶中产生云状沉淀物[13]。由于其自由基化学性质，聚合物凝胶剂量计具有若干局限性。它们易受大气氧气的影响而抑制聚合过程。在光学扫描期间，经辐照的剂量计散射光。溶液有毒，需要24小时才能达到平衡，并且需要一个容器来维持剂量计的形状[13]。

最初在1961年报道了对由透明塑料制成的3D剂量计的兴趣[14]。理想的剂量计结构和组织相当[14]。这篇综述描述了我们自2004年以来一直在研究的这种3D剂量计，主要由含有辐射变色隐色染料和自由基引发剂的聚合物聚氨酯组成[15]。