Композиция для получения тканеэквивалентного материала

И 87 Союз Советских Социалистических Республик(51) М. Кл.-6 01 Т 1/04 6 01 Т 1/203 С 081. 91/06 заявки М с присоединением Государственный комитет СССР(088,8) 0,11.78, Бюлле делам изсбретеиий и открытий 5) Дата опубликова описания 2) Авторы изобрете Девятайкин, Ю. Я. Соколов, ф, К. Левочкин,К, Виноградов и А. М. Старобурасовский 71) Заявител нститут биофизи(54) КОМПОЗИЦИЯ ДЛЯ ПОЛУЧЕНИ КАНЕЭКВИВАЛЕНТНОГО МАТЕРИАЛАстидля30 выб Изобретение относится к получению тканеэквивалентных материалов, которые могут использоваться при разнообразных дозиметрических, радиометрических, радио- биологических и медицинских исследованиях, связанных с изготовлением фантомов человека и изучением полей поглощенных доз.Известна композиция для получения ткансэквивалентного материала ш 1 х-Р, содержащая, вес. о/о, парафиновый воск 60,8; полиэтилен 30,4; окись магнезии 6,4 и двуокись титана 2,4.Материал, получаемый на основе этой композиции, имеет электронную плотность 3,36 10" эл/см" и эффективный атомный номер по фотоэлектрическому поглощению (2,1) 7,47.Однако этот материал нс является полностью тканеэквивалентным для диапазона энергий фотонов 10 - 60 кэв, свойства тп 1 хпри малых энергиях фотонов более соответствуют воде, чем тканям человека,Цель изобретения - расширение энергетического диапазона тканеэквивалентности материала в область низких энергий фотонов, получение материала с хорошими конструкционными свойствами, стабильными во времени. Это достигается тем, что композиция дляполучения тканеэквивалснтного материала состоит из следующих компонентов, взятых в соотношении, вес. ч,;5 ПолиметилметакрилатМетилметакрилат О,Диметилпаратол идин 1,7 10 "- - З,З 10 -Перекись10 бензоила 15 10 - - 30 10 еМа 2805 2,8 10 - - 4,7 10-еКомпозицию согласно изобретению готоьят тщательным псремешиваннсм полимстилмстакрилата, перекиси бснзонла и по рошка с последующим добавлением мстилмстакрнлата и диметилпаратолундина. Образующуюся густую массу формируют в зависимости от предназначения модели и она затвердевает при температуре окружающей 20 среды.Получаемый материал легко поддаетсятокарной, фрезерной и сверлильной обработке, представляет собой как однородныс слои различной толщины, так и модели 25 сложной формы. Материал нсгигроскоппчсни сохраняет свои свойства во времени.В качестве критериев тканеэквивалентнополучаемого нз композиции материала диапазона энергий фотонов 10 - 60 кэв нрают следующие.. элемента;Р; - весовая доля этого элемента;ьз и Лэ - соответственно электронная плот ность материала и число Авагадро,3. Равенство эффективных атомных номеров по когерентному рассеянию-15 т,5 10фэфф -К,Ъткани человека и тканеэквивалентного материала.Основные параметры тканеэквивалентного материала, полученного на основе ком позиции по изобретению, по сравнению спараметрами мышечной ткани человекаприведены в табл. 1. ИоРйе1полг Таблица 1 Электронная плотность,эл/гПлотностьг/см при энергии фотонов, кэв эфф 2 эфф Материал 13,6 17,4 20,5 59,6 Мышечная ткань: 3,3 10 ээ3 25 10 эз 1,00 1,02 1,06 7,50 6,57 0,34 0,34 0,37 0,63 0,62 0,64 0,96 1,06 1,02 3,43 4,06 4,06 расчетэкспериментТканеэквивалентныйматериал 7,51 6,71 Стабильность характеристик тканеэквивалентности материала во времени проверялась в течение 4 лет путем сопоставления 20 относительных измерений интенсивности мягкого рентгеновского и 7-излучений, проходящих через образец тканеэквивалентного материала известной толщины, в идентичных геометрических условиях, а также 25 сопоставлением величин калибровочных коэффициентов детекторов, полученных с помощью тка неэквивалентного фантома, в идентичных геометрических условиях, но в разное время. В качестве образца тканеэк вивалентиого материала использовался диск диаметром 10 см и толщиной 5 мм. Измерение интенсивности мягкого рентгеновского и у-излучений в диапазоне энергий фотонов 13 - б 0 кэв, прошедших через образцы, про Таблица 2 Энергетический диапазон регистрации Год 10 - 25 кэв 35 - 84 кэв 1 10,02 10,02 10,02 Первый Второй Третий с 1 етвертый 110,0210,0210,02 1, Равенство электронных плотностей ткансэквивалснтиого материала и ткани человека. 2. Эффективный атомный номер по фотоэлектрическому поглощению3,4 3,4эфф = Е К ЛС тканеэквивалентного материала и ткани человека должны быть равны друг другу, приэтом где Е; - атомный номер 1-го химическогоэлемента, входящего в состав материала; Слой половинного ослабления, см водилось в условиях геометрии узкого пучка с использованием спектрометрических источников излучений (плутоний 239 и америций 241),Величина интенсивности регистрирующих излучений определялась по площади под фотопиками па спектрограммах в энергетических границах 10 - 25 кэв и 35 - 84 кэв.В качестве детектирующей и регистрирующей аппаратуры использовался проточный пропорциональный счетчик с аргонметановым наполнением, сцинтиблок с тонким кристаллом Ка 1 (Те) и многоканальный амплитудный анализатор.Результаты испытаний приведены в табл. 2 (интенсивность излучения, прошедшего через слой тканеэквивалентного материала, дана в относительных единицах)461687 Составитель Н, ПростороваТехред С, Антипенко Корректоры: О, Данишева и Т. Добровольская Редактор Л. Письман Заказ 2203/18 Тираж 666 Подписное НПО Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5типография, пр. Сапунова, 2 Стабильность свойств тканеэквивалентного материала на основе композиции по изобретени 1 о во времени также косвенно подтверждается фантомными измерениями, проведенными в течение четырехлетнего 5 периода. Формула изобретенияКомпозиция для получения тканеэквивалснтного материала, отличающаяся 10 тем, что, с целью расширения энергетического диапазона тканеэквивалентности материала в область низких энергий фотонов, получения материала с хорошими конструкционными свойствами, стабильными вовремени, она состоит из следующих компонентов, взятых в соотношении, вес. ч.:Полиметилметакрилат 2 Метилметакрилат 0,8 - 1,5 Диметилпаратолуидин 1,7 10 - в - 3,3 10-аПерекись бензоила 1,5 10 а - 3,0 10 -11 а 2205 2,8 10-а - 4,7 10-а