طراحی و توسعه نوعی دزیمتر شیمیایی مبتنی بر پلیمر جامد رادیوکرومیک و ارزیابی مشخصه های دزیمتری آن در کاربردهای رادیوتراپی

مقدمه: در طی سال های اخیر، توسعه تکنیک های پرتو درمانی از قبیل imrt ، igrt و srs نیاز به ابزارهای اندازه گیری سه بعدی دز را آشکارتر کرده است. مطالعات زیادی توسط محققین برای توسعه روشهای دزیمتری سه بعدی انجام شده است. امروزه روش پلیمر ژل دزیمتری، به کمک روشهای تصویربرداری، امکان اندازه گیری توزیع سه بعدی دز را فراهم کرده است. اما این روش با محدودیت هایی مواجهه است. اخیراً نوعی دزیمتر پلیمری شفاف به نام presage معرفی شده است که در اثر پرتودهی، تغییر رنگ در آن مشاهده می شود. این دزیمتر مزیت هایی نسبت به ژل دزیمترهای مرسوم دارد. در این مطالعه حساسیت، خطی بودن و پایداری پاسخ دزیمتر presage به ازای مقادیر متفاوت اجزاء تشکیل دهنده آن مورد بررسی قرار گرفته است. آنگاه یک ترکیب که از نظر این ویژگیها مناسبتر است انتخاب و معرفی شده است. سپس برخی از مشخصه های مهم این دزیمتر با ترکیب مناسب انتخاب شده شامل وابستگی پاسخ به آهنگ دز، وابستگی پاسخ به انرژی پرتوهای تابشی و وابستگی پاسخ به دمای حین پرتودهی مورد بررسی قرار گرفته است. همچنین تاثیر نور محیط و نور دستگاه قرائتگر بر پاسخ دزیمتر نیز مورد بررسی قرار گرفته است. مواد و روشها: برای دستیابی به هدف این مطالعه ترکیبات مختلفی از دزیمتر presage، با غلظت های متفاوتی از مواد تشکیل دهنده آن، ساخته شد. سپس، دزیمترها در کووتهای استاندارد اسپکتروفوتومتر ریخته شد و پس از آماده شدن، در فانتوم آب قرار داده شدند و تحت تابش پرتوهای گامای کبالت-60 در محدوده ای از دز بین صفر تا 50 گری قرار گرفتند. طیف جذبی و تغییرات جذب اپتیکی دزیمترها نیز با استفاده از یک اسپکتروفوتومتر، در قبل از پرتودهی و زمانهای مختلف پس از پرتودهی اندازه گیری شدند. به منظور بررسی وابستگی پاسخ دزیمتر presage، ساخته شده با ترکیب مناسب، به آهنگ دز و انرژی پرتوهای تابشی، ترکیب ساخته شده از این نوع دزیمتر در کووتهای مجزایی قرار داده شد و کووتهایی نیز به طور جداگانه تحت تابش پرتوی ایکس، با آهنگ های دز متفاوتی از 100 تا 600 سانتی گری بر دقیقه و انرژی های متفاوتی شامل kvp 180 و منبع کبالت-60 و شتابدهنده خطی در انرژیهای 6، 9 و 18 مگا الکترون ولت قرار گرفتند. همچنین به منظور بررسی اثر دما بر پاسخ این نوع دزیمتر، کووتهای دیگری از این ترکیب دزیمتر در دماهای متفاوتی از 6 تا 35 درجه سانتیگراد مورد پرتودهی قرار گرفتند. به منظور بررسی تاثیر نور محیط، یک سری از ویااهای تابش خورده در نور محیط نگهداری شدند. نتایج: پیک جذب دزیمتر در طول موج 633 نانومتر بدست آمد. نتایج نشان داد که پاسخ دزیمتر در محدوده دز بکار گرفته شده خطی می باشد . همچنین مشاهده شد که هنگامی که غلظت عامل تولید کننده رادیکال آزاد و رنگدانه در دزیمتر افزایش می یابد، حساسیت دزیمتر نیز افزایش می یابد. علاوه بر آن، مشاهده شد که در غلظت های خیلی زیاد از تولید کننده رادیکال آزاد و رنگدانه، حساسیت دزیمتر کاهش می یابد. نتایج این تحقیق نشان داد که ترکیب شامل 2 درصد وزنی رنگدانه و 10 درصد وزنی فعال کننده (f2-10) دارای ویژگی های مناسبی از نظر حساسیت، پایداری و خطی بودن دارا می باشد. همچنین نتایج حاصل از این مطالعه نشان داد که پاسخ دزیمتر presage، ساخته شده با ترکیب مناسب(f2-10) ، به انرژی پرتو و آهنگ دزهای مورد بررسی در این مطالعه وابسته نیست. به هر حال مشاهده شد که این ترکیب به دمای حین پرتودهی وابسته است و حساسیت آن به میزان %1/2 به ازای هر درجه سانتیگراد افزایش در دمای حین پرتو، افزایش می یابد. نور محیط نیز تاثیر بسیاری بر پاسخ دزیمتر دارد و باعث افزایش پاسخ می شود. نتیجه گیری: نتایج این تحقیق نشان می دهد که ترکیب f2-10 دارای ویژگی های مناسبی از نقطه نظر دزیمتری می باشد و برای بکار گیری در دزیمتری سه بعدی، این ترکیب مناسب می باشد. وابستگی به دما و تاثیر پذیری از نور محیط را می توان مشکلات جدی این نوع دزیمتر برشمرد.