镁强化nMAG凝胶在伽玛刀剂量验证中的适用性研究：剂量敏感性增强与空间完整性的平衡探索

本研究推荐：论文创新性地探讨了MgCl2强化nMAG凝胶在伽玛刀（Gamma Knife）剂量验证中的应用潜力，通过CT、UV-Vis和FTIR多模态分析，揭示了无机盐添加剂虽提升UV-Vis单点检测灵敏度（dose sensitivity），但会导致CT图像空间完整性（spatial integrity）下降的核心矛盾，为优化聚合物凝胶剂量计（polymer gel dosimeter）配方提供了重要实验依据。

　　

Highlight亮点

本研究通过多维度技术验证，首次系统评估了MgCl₂强化nMAG凝胶在伽玛刀精确放疗中的性能悖论——单点灵敏度提升与三维空间信息失真的矛盾现象。

Fabrication of dosimetric gel剂量凝胶制备

nMAG剂量凝胶参照Karlsson方法制备：将8%明胶（gelatin）与84%蒸馏水在45°C磁力搅拌溶解，降温至37°C后滴加8%甲基丙烯酸（methacrylic acid），持续搅拌10分钟后加入10mM四水合硫酸亚铁（FeSO₄·4H₂O）和1mM抗坏血酸（ascorbic acid）。实验组额外添加1M MgCl₂溶液，最终在避光条件下灌注至定制模具。

UV-Vis analysis紫外-可见光谱分析

图1显示辐照后nMAG与nMAG+MgCl₂凝胶的吸光度谱差异。尽管UV-Vis仅支持单点测量，但其灵敏度显著优于CT技术，能更精准反映配方差异。含MgCl₂凝胶在360nm处特征峰增幅达38%，证实无机盐显著增强辐射诱导聚合（radiation-induced polymerization）响应。但值得注意的是，吸收峰位偏移提示Mg²⁺可能改变了单体电子云分布。

Conclusions结论

研究表明：虽然MgCl₂使nMAG凝胶UV-Vis剂量敏感性提升近40%，但伽玛刀（Gamma Knife）辐照后CT图像的2D伽马分析（3%/3mm标准）显示通过率降低12.7%，空间完整性（spatial integrity）显著劣化。FTIR数据进一步揭示无机盐可能干扰自由基终止反应，导致三维交联网络（3D cross-linking network）异质性增加。