一种硝酸盐基三维凝胶变色剂量计的制备方法技术

本发明专利技术公开了一种硝酸盐基三维凝胶变色剂量计的制备方法，包括以下的步骤：将一定量硝酸盐溶于水中，得到混合溶液Ⅰ；加入一定量的羟基屏蔽剂，得到混合溶液Ⅱ；加入一定量的凝胶单体，混合均匀，加热到一定温度，得到混合溶液III；通过将混合溶液III中的凝胶单体采用物理交联的方法形成凝胶得到该凝胶剂量计Ⅳ；在被高能射线照射过一定剂量后的凝胶剂量计表面加入一定量的显色剂，放置5min

【技术实现步骤摘要】
一种硝酸盐基三维凝胶变色剂量计的制备方法


[0001]本专利技术涉及一种三维凝胶变色剂量计，具体为一种硝酸盐基三维凝胶变色剂量计的制备方法，属于放射治疗


技术介绍

[0002]放射治疗作为肿瘤治疗的三大手段之一，有着适用范围广、副作用较小、保护正常组织器官等优势，在医学领域特别是肿瘤治疗中有着广泛的应用。然而，放射治疗由于复杂的制造、繁琐的操作和与当前剂量计相关的高成本的限制，精准的确定肿瘤周围的剂量仍然是一个挑战。
[0003]目前应用在临床中的三维剂量验证，多是以电离室矩阵插值获得三维剂量分布信息，但是由于电离室尺寸上的限制，导致了这类型的剂量计分辨率低，并且其制作成本高。放疗剂量也可以借助专用的人体体模进行剂量验证，但是人体体模的价格较高且放置于其中的探测器数量有限，应用并不广泛。而Fricke凝胶剂量计则存在铁离子扩散等问题。因此急需一类新型的剂量验证材料，灵敏度高响应速度快、颜色变化显著，最好可以肉眼通过显色度变化观察到其剂量分布信息，组织等效性好，可以进行剂量的三维验证。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的就在于为了解决上述问题而提供一种硝酸盐基三维凝胶变色剂量计的制备方法，该凝胶剂量计，在放射治疗中的应用更加精准、方便快捷，灵敏度更高，实现了空间剂量分布的比色可视化和量化，受到不同剂量照射的剂量计的颜色变化十分明显，可以进行三维剂量验证。
[0005]本专利技术通过以下技术方案来实现上述目的，一种硝酸盐基三维凝胶变色剂量计的制备方法，包括以下的步骤：r/>[0006]A、将一定量硝酸盐溶于水中，得到混合溶液Ⅰ；
[0007]B、在混合溶液Ⅰ中加入一定量的羟基屏蔽剂，混合均匀，得到混合溶液Ⅱ；
[0008]C、在混合溶液Ⅱ中加入一定量的凝胶单体，混合均匀，加热到一定温度，得到混合溶液III；
[0009]D、通过将混合溶液III中的凝胶单体采用物理交联的方法形成凝胶得到该凝胶剂量计Ⅳ；
[0010]E、在被高能射线照射过一定剂量后的凝胶剂量计表面加入一定量的显色剂，放置5min
‑
20min，去除凝胶表面的显色剂，从而出现随着剂量增加颜色逐渐加深的颜色变化。
[0011]优选的，在步骤A中所述硝酸盐为硝酸钠、硝酸钾、硝酸锂、硝酸钙、硝酸锶、硝酸铯、硝酸镁中的任意一种或几种，所述硝酸盐的浓度为0.5mmol/L
‑
1000mmol/L。
[0012]优选的，在步骤B中的所述羟基屏蔽剂为甲酸钠、异丙醇、甲醇、乙醇、叔丁醇、亚硫酸钠中的任意一种或几种,所述羟基屏蔽剂的浓度为0mmol/L
‑
1000mmol/L。
[0013]优选的，在步骤C中，所述水凝胶单体为琼脂糖，琼脂，明胶，结冷胶，聚乙烯醇中的
任意一种或几种，加热温度为90℃
‑
100℃。
[0014]优选的，所述琼脂糖和琼脂的质量分数为1％
‑
5％，明胶，聚乙烯醇的质量分数为10％
‑
15％，结冷胶的质量分数为0.05％
‑
0.3％。
[0015]优选的，在步骤E中，所述高能射线包含X射线、alpha射线、贝塔射线、伽马射线、电子束、重离子、质子中的任意一种。
[0016]优选的，在步骤E中，所述变色凝胶的吸收剂量为0.1Gy
‑
20Gy。
[0017]优选的，在步骤E中，放在凝胶剂量计表面的显色剂的体积与凝胶剂量计的体积比为3：1
‑
1：3。
[0018]优选的，在步骤E中，所述显色剂中盐酸萘乙二胺的浓度为1.3mmol/L
‑
13mmol/L,磺胺为0.04mol/L
‑
0.4mol/L,磷酸为3.2mmol/L
‑
32mmol/L。
[0019]本专利技术的有益效果是：该凝胶剂量计可达到用于检测临床放射治疗中高能射线的治疗水平，最低检测限为0.1Gy,灵敏度更高，响应速度更快，更适用于临床放射治疗剂量检测中；
[0020]本专利技术提出了通过辐射将硝酸根还原成亚硝酸根，之后与显色剂作用，使凝胶中的颜色发生了视觉上的变化。凝胶中形成的颜色强度被用作电离辐射的定量报告，实现了剂量的可视化；真正实现了在临床上实时观察到人体受到照射的部位以及所受剂量的大小；应用在临床剂量验证，要考虑材料的组织等效性，该项目以水凝胶作为基底材料，水凝胶的组分与人体组织十分相似，组织等效性好。
附图说明
[0021]图1是本专利技术以硝酸钠为响应材料的三维凝胶放疗剂量计受到不同X射线剂量照射后吸收剂量与吸光度的紫外光谱图。
[0022]图2是本专利技术以硝酸钠为响应材料的三维凝胶放疗剂量计受到不同X射线剂量照射后吸收剂量与吸光度的线性关系图。
[0023]图3是本专利技术以硝酸钠为响应材料的三维凝胶放疗剂量计受到0Gy、0.5Gy、2.5Gy、5Gy、7.5Gy、10Gy、12.5Gy、15Gy剂量照射后颜色变化图像。
具体实施方式
[0024]下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。
[0025]本专利技术实施例公开一种硝酸盐基三维凝胶变色剂量计的制备方法。
[0026]包括以下的步骤：
[0027]A、将一定量硝酸盐溶于水中，得到混合溶液Ⅰ；
[0028]B、在混合溶液Ⅰ中加入一定量的羟基屏蔽剂，混合均匀，得到混合溶液Ⅱ；
[0029]C、在混合溶液Ⅱ中加入一定量的凝胶单体，混合均匀，加热到一定温度，得到混合溶液III；
[0030]D、通过将混合溶液III中的凝胶单体采用物理交联的方法形成凝胶得到该凝胶剂
量计Ⅳ；
[0031]E、在被高能射线照射过一定剂量后的凝胶剂量计表面加入一定量的显色剂，放置5min
‑
20min，去除凝胶表面的显色剂，从而出现随着剂量增加颜色逐渐加深的颜色变化。
[0032]在步骤A中所述硝酸盐为硝酸钠、硝酸钾、硝酸锂、硝酸钙、硝酸锶、硝酸铯、硝酸镁中的任意一种或几种，所述硝酸盐的浓度为0.5mmol/L
‑
1000mmol/L。
[0033]在步骤B中的所述羟基屏蔽剂为甲酸钠、异丙醇、甲醇、乙醇、叔丁醇、亚硫酸钠中的任意一种或几种,所述羟基屏蔽剂的浓度为0mmol/L
‑
1000mmol/L。
[0034]在步骤C中，所述水凝胶单体为琼脂糖，琼脂，明胶，结冷胶，聚乙烯醇中的任意一种或几种，加热温度为90℃
‑
100℃。
[0035]所述琼脂糖和琼脂的质量分数为1％
‑
5％，明胶本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种硝酸盐基三维凝胶变色剂量计的制备方法，包括以下的步骤：A、将一定量硝酸盐溶于水中，得到混合溶液Ⅰ；B、在混合溶液Ⅰ中加入一定量的羟基屏蔽剂，混合均匀，得到混合溶液Ⅱ；C、在混合溶液Ⅱ中加入一定量的凝胶单体，混合均匀，加热到一定温度，得到混合溶液III；D、通过将混合溶液III中的凝胶单体采用物理交联的方法形成凝胶得到该凝胶剂量计Ⅳ；E、在被高能射线照射过一定剂量后的凝胶剂量计表面加入一定量的显色剂，放置5min
‑
20min，去除凝胶表面的显色剂，从而出现随着剂量增加颜色逐渐加深的颜色变化。2.根据权利要求1所述的一种硝酸盐基三维凝胶变色剂量计的制备方法，其特征在于：在步骤A中所述硝酸盐为硝酸钠、硝酸钾、硝酸锂、硝酸钙、硝酸锶、硝酸铯、硝酸镁中的任意一种或几种，所述硝酸盐的浓度为0.5mmol/L
‑
1000mmol/L。3.根据权利要求1所述的一种硝酸盐基三维凝胶变色剂量计的制备方法，其特征在于：在步骤B中的所述羟基屏蔽剂为甲酸钠、异丙醇、甲醇、乙醇、叔丁醇、亚硫酸钠中的任意一种或几种,所述羟基屏蔽剂的浓度为0mmol/L
‑
1000mmol/L。4.根据权利要求1所述的一种硝酸盐基三维凝胶变色剂量计的制备方法，其特征在于：在步骤C中，所述水凝胶单体为琼脂糖，琼脂，明胶，结冷胶，聚乙烯醇中的任意一种或几种，加热...

【专利技术属性】
技术研发人员：马骏，董星妤，陈冲，王运龙，李秋昊，
申请(专利权)人：南京航空航天大学，
类型：发明
国别省市：