使用掺锗二氧化硅光纤进行接触放射治疗的体内剂量测量的可行性

《physica status solidi (a)– applications and materials science》：Feasibility of In Vivo Dosimetry in Contact Radiotherapy Using Germanium-Doped Silica Optical Fibers

接触放疗中复杂解剖区域（如鼻唇沟、眼睑）的剂量监测难题，本研究开发9.5%锗掺杂硅光纤作为新型体内辐射剂量计，其在聚甲基丙烯酸甲酯和人体模型中的测试显示剂量线性（R2=0.9992）、重复性（0.4%）和准确性（偏差<3%）优异，复杂结构经距离平方反比修正后偏差降至1.3%。

　　

摘要

接触式放射治疗是一种治疗浅表皮肤肿瘤的有效方法，它能够在精确控制剂量的同时保护健康组织。然而，鼻唇沟、眼睑和耳部结构等区域的解剖结构复杂，这给施照器的定位带来了困难，并导致了剂量测量的不确定性。本文评估了掺锗二氧化硅光纤（Ge-doped OFs）作为创新的体内放射发光剂量计在实时剂量监测中的应用潜力。通过改进的化学气相沉积技术制备了四种不同锗含量（0.1%–9.5%）的光纤，并在50–95 kV的X射线下对聚甲基丙烯酸甲酯和人体模型进行了测试。其中，掺锗量为9.5%的光纤表现出最高的灵敏度、优异的剂量线性（R2 = 0.9992）、重复性（0.4%）和再现性（2.6%）。其响应特性与0.02立方厘米的离子化室非常接近，在所有场强和能量范围内偏差均小于3%。在人体模型上，简单配置和复杂配置下的剂量偏差分别为1.8%和6.8%；通过应用距离的平方反比定律进行校正后，后者降至1.3%。这些研究结果支持将掺锗放射发光光纤用作紧凑型、高分辨率的检测器，以实现接触式放射治疗中的精确体内剂量测量。

利益冲突

作者声明不存在利益冲突。