PRESAGE?剂量计稳定性研究：面向复杂放疗剂量递送与审计的可重复使用性评估

【编辑推荐】为解决放疗剂量审计中三维剂量计的环境稳定性与可重复使用难题，马来西亚研究团队系统评估了商用PRESAGE?在温度、可见光等条件下的剂量响应特性。研究发现该批次PRESAGE?呈现罕见的光密度(OD)递减现象，低温环境下每小时仅降低0.1%，室温下每小时递减2.06%且48小时内可恢复原始状态（重复使用精度>99%），同时揭示了其对荧光灯照射的敏感性（OD每小时增加21.13%）。该研究为优化放疗剂量审计流程提供了重要数据支撑。

　　

在癌症治疗领域，放射治疗作为核心手段每年服务全球数百万患者，但剂量递送精度始终是决定疗效的关键因素。国际辐射单位与测量委员会(ICRU)要求剂量误差控制在±5%以内，这对骨盆等部位已属挑战，对需要亚毫米精度的脑部立体定向放射外科(SRS)更是严峻考验。传统热释光剂量计(TLD)虽灵敏度高，但仅能提供单点测量，无法满足调强放疗(IMRT)等复杂技术的三维剂量验证需求。

在此背景下，化学三维剂量计PRESAGE?因其独特的聚氨酯基质和 leuco-malachite green (LMG)染料体系备受关注。不同于常见配方，马来西亚玛拉工艺大学辐射实验室团队发现某批次含溴化碳(CBr₄
)的商用PRESAGE?表现出反常的光密度(OD)衰减特性，这为开发可重复使用的剂量审计工具提供了新思路。研究人员系统考察了温度、光照等运输环境因素对其性能的影响，相关成果发表在《Radiation Measurements》上。

研究采用场发射扫描电镜(FESEM)结合能谱分析(EDX)确认材料元素组成，通过X射线光电子能谱(XPS)解析化学键状态，并建立标准水模体比对系统评估剂量响应。主要发现包括：1）在10-40 Gy剂量范围内呈现优异线性（R²

0.99）；2）室温下OD每小时递减2.06%，48小时完全恢复且重复使用精度达99%；3）4°C低温显著延缓OD变化（每小时仅0.1%）；4）荧光灯照射引发OD异常升高（每小时+21.13%）；5）对6-15 MV光子能量差异仅5.22%，剂量率依赖性<5%。

【材料与方法】
研究采用标准分光光度计比色皿（10 mm×10 mm×40 mm）装载PRESAGE?样品，通过FESEM-EDX联用技术确认其含98%聚氨酯、1% CBr₄
和1% LMG的组分。剂量响应测试在Pantai Hospital Kuala Lumpur的直线加速器完成，涵盖6-15 MV光子能量和80-600 MU/min剂量率范围，使用Ocean Optics光谱仪监测OD变化。

【结果】

1. 组分确认：FESEM图像显示碳(C)、氧(O)、氮(N)均匀分布，溴(Br)呈局部聚集态，XPS证实C-Br键存在验证了CBr₄
   活性成分。
2. 温度效应：4°C下OD递减速率较室温减缓20倍，且低温保存样品在恢复室温后仍保持剂量响应一致性。
3. 光敏感性：荧光灯照射1小时即导致OD升高21.13%，远超辐射诱导变化。
4. 可重复性：三次循环实验显示剂量响应曲线斜率差异<1%，验证其作为REU（可重复使用）剂量计的潜力。

【结论与展望】
该研究首次报道了具有"自恢复"特性的PRESAGE?在放疗剂量审计中的应用前景。其快速恢复特性使48小时内完成邮寄审计成为可能，而低温稳定性为长途运输提供解决方案。值得注意的是，强烈的光敏感性提示必须严格避光保存，这对设计专用运输容器具有指导意义。未来研究可进一步优化CBr₄
与LMG配比，或开发新型溴代染料以增强环境稳定性。作为首个实现"三日周转"的可重复使用三维剂量计，这项技术将显著降低IMRT等先进放疗技术的审计成本，对提升全球放疗质量均一性具有重要价值。