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El fantástico viaje de los dosímetros de gel: ¿cómo ha evolucionado la tecnología desde 1950 hasta hoy?
Cuando la radiación incide, la estructura molecular del sistema coloidal cambia, y este cambio es la base para nuestra medición de la dosis absorbida.
Desarrollo del dosímetro de gel Fricke
En 1984, Gore et al. demostraron cómo utilizar la resonancia magnética nuclear (RMN) para medir los cambios inducidos por la radiación en una solución de dosímetro Fricke. Su investigación demostró que los iones de hierro (Fe2+) se convierten en iones de hierro (Fe3+) y que esta conversión se puede cuantificar mediante mediciones de la tasa de relajación de RMN. En 1986, Appleby et al. informaron que las soluciones del dosímetro Fricke podían dispersarse en una matriz gelatinosa para obtener información de dosis espacial tridimensional utilizando imágenes por resonancia magnética (IRM).
A medida que avanzaba la investigación, los investigadores descubrieron que el dosímetro de gel Fricke no podía mantener una distribución de dosis estable porque los iones se difundían en el gel después de la radiación.
Innovación en dosímetros de gel polimérico
El concepto de dosímetros de gel de polímero se propuso por primera vez en 1954. En 1961, Boni utilizó poliacrilamida como dosímetro gamma y en 1992, Kenan et al. informaron dosis absorbidas reveladas mediante pruebas de relajación longitudinal de RMN. En 1992, Maryanski et al. propusieron una nueva formulación de dosímetro en gel, denominada BANANA, basada en la polimerización de acrilamida y N,N'-dimetilacrilamida. La estabilidad de este sistema es significativamente mayor que la del pegamento tipo Fricke. Dosímetro.
La reacción de polimerización del dosímetro coloidal tipo BANANA es iniciada por radicales libres producidos por la radiodisociación del agua, lo que mejora significativamente la estabilidad de la distribución de la dosis.
La aparición de los dosímetros de gel polimérico sin oxígeno
En 2001, Fong et al. publicaron un nuevo tipo de dosímetro de gel de polímero, llamado MAGIC, que mejoró la capacidad de control de los dosímetros de gel. Este nuevo tipo de dosímetro basado en gel resuelve eficazmente el problema de la inhibición del oxígeno y se puede producir en el laboratorio sin la necesidad de un entorno estrictamente libre de oxígeno. Los componentes principales del pegamento polimérico MAGIC son el ácido metacrílico, el ácido ascórbico y el cobre. La aparición de esta nueva fórmula supone un avance revolucionario en los dosímetros de gel.
La aparición de MAGIC flexibiliza la producción de dosímetros coloidales y amplía enormemente las posibilidades en aplicaciones clínicas.
Conferencias internacionales y su impacto
Desde 1996, la comunidad internacional ha comenzado a prestar atención a la investigación y aplicación de los dosímetros de gel. Clive Baldock y L. John Schreiner analizaron la conveniencia de celebrar una reunión especial sobre los dosímetros de gel en una conferencia. En 1999, se celebró la primera conferencia DosGel en Kentucky, EE.UU., con el objetivo de reunir a investigadores y usuarios interesados en la tecnología de medición de dosis de radiación en 3D.
Perspectivas sobre la tecnología actualEsta serie de conferencias no sólo promovió los intercambios académicos, sino que también facilitó la práctica clínica de la tecnología de dosímetros coloidales.
A medida que avanza la tecnología de radioterapia, continúa aumentando la necesidad de métodos de medición de dosis tridimensionales de alta precisión. La investigación y el desarrollo de varios tipos nuevos de dosímetros de gel avanzan constantemente para satisfacer los requisitos clínicos. Sin embargo, todavía se necesitan más debates e investigaciones para la aplicación clínica generalizada de los dosímetros de gel en el futuro.
Estamos presenciando rápidos avances tecnológicos. ¿Cómo seguirá evolucionando la dosimetría en gel en radioterapia y qué nuevos desafíos y oportunidades enfrentará?
