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A fantástica jornada dos dosímetros de gel: como a tecnologia evoluiu de 1950 até hoje?
Os dosímetros de gel sempre foram um elemento-chave na radioterapia e na tecnologia de medição de segurança. Desde a década de 1950, os cientistas vêm explorando como medir doses absorvidas de radiação por meio de sistemas coloidais, um processo que tem sido repleto de desenvolvimentos e mudanças tecnológicas surpreendentes. Este artigo mostrará o desenvolvimento dos dosímetros de gel desde o seu início e explorará a tecnologia de ponta atual.
Primeiras exploraçõesOs dosímetros de gel foram originalmente feitos de produtos químicos sensíveis à radiação que sofrem mudanças fundamentais em suas propriedades quando expostos à radiação ionizante. Já em 1950, pesquisadores usaram a mudança de cor dos corantes para investigar doses de radiação em sistemas coloidais. Então, em 1957, pesquisadores usaram medições espectroscópicas para estudar a dose de profundidade de fótons e elétrons no gel de ágar.
Quando a radiação atinge, a estrutura molecular do sistema coloidal muda, e essa mudança é a base para nossa medição da dose absorvida.
Desenvolvimento do dosímetro de gel Fricke
Em 1984, Gore et al. demonstraram como usar ressonância magnética nuclear (RMN) para medir mudanças induzidas por radiação em uma solução de dosímetro Fricke. A pesquisa demonstrou que os íons de ferro (Fe2+) são convertidos em íons de ferro (Fe3+) e que essa conversão pode ser quantificada por medições da taxa de relaxamento de RMN. Em 1986, Appleby et al. relataram que as soluções do dosímetro Fricke poderiam ser dispersas em uma matriz gelatinosa para obter informações tridimensionais sobre a dose espacial usando imagens de ressonância magnética (RM).
À medida que a pesquisa avançava, os pesquisadores descobriram que o dosímetro de gel Fricke não conseguia manter uma distribuição de dose estável porque os íons se difundiam no gel após a radiação.
Inovação de dosímetros de gel de polímero
O conceito de dosímetros de gel de polímero foi proposto pela primeira vez em 1954. Em 1961, Boni usou poliacrilamida como dosímetro gama e, em 1992, Kenan et al. relataram doses absorvidas reveladas por testes de relaxamento longitudinal de RMN. Em 1992, Maryanski et al. propuseram uma nova formulação de dosímetro em gel, denominada BANANA, baseada na polimerização de acrilamida e N,N'-dimetilacrilamida. A estabilidade deste sistema é significativamente maior do que a da cola tipo Fricke. Dosímetro.
A reação de polimerização do dosímetro coloidal tipo BANANA é iniciada por radicais livres produzidos pela radiodissociação da água, o que melhora significativamente a estabilidade da distribuição da dose.
O surgimento de dosímetros de gel de polímero sem oxigênio
Em 2001, Fong et al. publicaram um novo tipo de dosímetro de gel de polímero, chamado MAGIC, que melhorou a controlabilidade dos dosímetros de gel. Este novo tipo de dosímetro baseado em gel resolve efetivamente o problema da inibição de oxigênio e pode ser produzido em laboratório sem a necessidade de um ambiente estritamente livre de oxigênio. Os principais componentes da cola de polímero MAGIC são ácido metacrílico, ácido ascórbico e cobre. O surgimento desta nova fórmula representa um avanço revolucionário em dosímetros de gel.
O surgimento do MAGIC torna a produção de dosímetros coloidais mais flexível e expande significativamente as possibilidades em aplicações clínicas.
Conferências internacionais e seu impacto
Desde 1996, a comunidade internacional começou a prestar atenção à pesquisa e aplicação de dosímetros de gel. Clive Baldock e L. John Schreiner discutiram a adequação de realizar uma reunião especial sobre dosímetros de gel em uma conferência. Em 1999, a primeira conferência DosGel foi realizada em Kentucky, EUA, com o objetivo de reunir pesquisadores e usuários interessados na tecnologia de medição de dose de radiação 3D.
Esta série de conferências não apenas promoveu intercâmbios acadêmicos, mas também facilitou a prática clínica da tecnologia de dosímetros coloidais.
Perspectivas sobre a tecnologia atual
À medida que a tecnologia de radioterapia avança, a necessidade de métodos de medição de dose tridimensionais de alta precisão continua a aumentar. A pesquisa e o desenvolvimento de vários novos tipos de dosímetros de gel estão constantemente avançando para atender aos requisitos clínicos. Entretanto, mais discussões e pesquisas ainda são necessárias para a ampla aplicação clínica de dosímetros de gel no futuro.
Estamos testemunhando rápidos avanços tecnológicos. Como a dosimetria em gel continuará a evoluir na radioterapia e quais novos desafios e oportunidades ela enfrentará?
