Linear Accelerator: ( Linac )

LINEAR ACCELERATOR ( Linac )

Mengenal Peralatan Radio Theraphy • Pesawat Radio Theraphy berfungsi untuk membunuh sel-sel / jaringan tubuh yang tidak normal, jaringan yang tidak normal tersebut bisa berupa keloid atau pun tumor • Jenis Peralatan Radiotherapy dibedakan berdasarkan posisi sumber radiasi terhadap jaringan yang akan dibunuh dan terhadap jaringan sehat disekitarnya.

Peralatan Radiotheraphy dibagi dalam dua jenis, sbb 1. Peralatan Radiotherapy INTERNA Pada peralatan ini sumber radiasi di masukan ke dalam jaringan tubuh Seperti : Jarum radioactive, dan Peralatan After Loading. 2. Peralatan Radiotheraphy EKSTERNA Pada peralatan ini sumber radiasi berada diluar jaringan tubuh, seperti : Peralatan Therapi X-Ray ,Peralatan Caesium dan cobalt serta Linear Accelerator.

LINEAR ACCELERATOR ( Linac ) • Akselerator linier ( LINEAR ACCELERATOR, Linac ) pertama kali diperkenalkan oleh R. Wideroe di Swiss pada tahun 1929

• Defenisi LINEAR ACCELERATOR ( Linac ) adalah alat terapi radiasi eksternal yang paling umum digunakan utk pasien yang terkena kanker. Linear accelerator digunakan untuk mengobati semua lokasi badan yang terkena kanker, dgn cara mentransfer high-energy sinar-x yang sama dosisnya kepada daerah tumor pasien.

Prinsip Dasar Pesawat Linac • Pesawat ini dapat menghasilkan radiasi electron dan foton dengan energy super tinggi • Energy radiasi electron antara 5 MeV – 40 MeV dan energy radiasi foton antara 4 MV – 25 MV • Tingkat energy tsb dapat dihasilkan melalui proses percepatan electron secara linear didalam tabung pemandu gelombang pemercepat (accelarating waveguide) yang hampa • Tingkat kehampaannya mencapai kurang dari 1 x 10ˉ⁷ torr.

Blok Diagram Linear Accelerator

Penjelasan blok diagram pesawat linac • Tabung Pemandu gelombang pemercepat (accelarating waveguide) - Terdiri dari susunan sel-sel berupa rongga2 resonansi yang terbuat dari tembaga di hampakan • Pompa hampa Ion - Pompa yang berfungsi menjaga kehampaan tabung Pemandu gelombang Pemercepat, tingkat kehampaan dapat mencapai kurang dari 1 x 10ˉ⁷ torr

• Pembangkit Gelombang Micro - Pembangkit Gel Micro Magnetron, dpt menghasilkan energy foton dibawah 10 MV dgn panjang gel micro sekitar 10 cm - Pembangkit Gel Micro Klystron, dpt menghasilkan energy foton diatas 10 MV dgn panjang gel micro sekitar 10 cm, dan mempunyai usia pakai yang lebih lama dibanding Magnetron • Penembak Elektron ( Electron Gun ) - Penembak elektron berupa Trioda menembakan elektron berenergy awal sekitar 15 keV secara sinkron dg perubahan amplitudo gelombang berdiri ( standing waveguide )

• Automatic Frequency Control ( AFC ) - Untuk mempertahankan frequensi gelombang sesuai dgn frequensi resonansi tabung, dgn mendeteksi gelombang yang datang dan gelombang yang dipantulkansehingga tetap menjaga selalu dalam keadaan resonansi, bila terjadi penyimpangan maka AFC akan mengatur tuning dari Magnetron atau Klystron • Pengatur Laju Dosis - Berfungsi mengatur penembakan elektron, yg mana membandingkan nilai nominal laju dosis dg hasil pengukuran dosis yg sebenarnya • Pengatur Injector

• Modulator - Berfungsi untuk menyalurkan daya kekomponen pembangkit gelombang micro ( Magnetron / Klystron ) • Triger Generator - Triger generator ( pembangkit Picu ), berfungsi mengatur Frequensi dari modulator yg sering disebut Pulse repitition Frequency, besarnya frequency modulasi akan menentukan pula besarnya laju dosis • Sirkulator - Befungsi untuk menyalurkan gelombang elektromagnet ke dalam tabung pemercepat • Beban RF ( beban tinggi dan beban rendah )

Sistim Magnet Pembelok ( Bending Magnet ) Fungsi magnet pembelok adalah utk Membelokan berkas elektron yg Keluar dari pintu tabung pemercepat Sudut pembelokan yg terjadi adlh 90˚ atau 270˚ ke arah Iso center penyinaran, kuat medan magnet diatur, dg memilih energy Elektron yg diperlukan pada panel kontrol

SYSTEM MAGNET PEMBELOK ELECTRON ( BENDING MAGNE T )

• Target atau Lapisan penghambur - Target adalah komponen penghasil berkas sinar-X yang terbuat dari logam dengan nomor atom tinggi dan memiliki ketahanan yang baik thdp temperatur yg tinggi, bisa dipakai bahan Tungsten -74, Platinum-78, Gold-79 • Kamar Ionisasi - Berfungsi untuk melakukan analisa dan pengukuran dosis yang terjadi

Lapisan penghambur ( Scattering foil ) Target atau Lapisan penghambur

Filter dan Target pada X-Ray mode

Filter compensasi

Rangkaian Pesawat Linear Accelerator

BERLANJUT

Prinsip kerja Pesawat Linac • Pesawat Linear Accelerator dapat menghasilkan berkas elektron dan berkas foton energy tinggi • Tingkat energy tsb dihasilkan melalui proses percepatan elektron secara linear didalam tabung pemandu gelombang pemercepat ( accelerating waveguide ) yang hampa • Tabung ini merupakan tabung penghantar, terdiri dari susunan sel-sel berupa rongga-rongga yang terbuat dari tembaga

• Kedalam tabung disalurkan gelombang micro yang dibngkitkan oleh Magnetron / Klystron dengan panjang gelombang 10 cm dan frequencnya sesuai dengan frequency resonansi tabung ( 3000MHz ) • Gelombang Micro disalurkan melalui sirkulator dan tabunbg Pemandu gelombang yaitu :Travelling dan standing wave guide • Bila daya frequency gelombang micro melintasi rongga2 sel dari pemercepat mengakibatkan terjadi medan elektromagnet

• Di dalam tabung pemercepat dan terjadi kuat medan listrik dinamis yg mengakibatkan setiap sel berubah-ubah periodenya sesuai perubahan amplitudo gelombang micro • Hal ini akan mengakibatkan setiap sel ber ubah-ubah pula muatannya • Perubahan periode muatan listrik tersebut dimanfaatkanuntuk percepatan lintasan electron

Skema Linear Accelerator

• Elektron dihasilkan oleh Electron Gun yg berupa tabung Triode, kemudian ditembakkan dg energi awal 15 keVsecara sinkron • Kecepatan elektron tsbsecara berantai dipicu lintasannyadari satu sel ke sel berikutnya sampai energi elektron tsb sesuai dengan energi yg dikehendaki • Semakin besar energi yang dihasilkan, semakin banyak rongga dan semakin bertambah panjang tabung pemercepat

• Electron dengan energi tertentu akan dibelokan sedemikian rupa shg energi dan lintasannya sesuai dg yg dikehendaki, utk elektron dg penyimpangan energi besar akan di eliminir oleh sebuah filter • Dengan demikian dpt di capai pemfokusan berkas electron yg sangat baik dg energi yg sangat monokromatik • Bila dikehendaki pemakaian elektron maka elektron energi tinggi tsb dpt digunakan secara langsung

• Elektron yg dihasilkan oleh pemercepat merupakan berkas pencil (2-3 cm diameter) • Maka utk mendptkan distribusi dosis yg rata pd daerah penyinaran, elektron2 tsb perlu dilewatkan pada lapisan penghambur ( Scattering foil ) • Bila dikehendaki sinar –X , maka elektron2 berenergi tinggi tsb ditumbukan ke bidang target penerus (transmission Target )

• Hasil pembangkitan sinar-X mempunyai intensitas yg tinggi pada arah sumbu target • Sinar –X yg dihasilkan dilewatkan pada penyaring ( Flattening filter ) dg tujuan agar profil sinar-X rata. • Proses keluaran sinar-X dan elektron dapat ditunjukan pada gambar dibawah ini,..

Wadah Sumber Sinar ( Treatment Head )

Proses keluaran Sinar - X

BERKAS SINAR -X

Proses keluaran Berkas Elektron

BERKAS ELEKTRON

Linac Examination Room

Linac Examination Room

Linac Examination Room

Linac Examination Room

Linac Examination Room

Linac Examination Room

Linac Examination Room

Pemeliharaan & Perbaikan Pesawat Linear Accelerator

Examination dengan LINAC

RINGKASAN MANFAAT LINAC • LINAC menggunakan teknologi microwave (teknologi yang sama seperti yang digunakan dalam radar) untuk mempercepat electron digunakan suatu alat yang disebut sebagai "wave guide", hal tersebutlah yang kemudian mengizinkan elektron bertumbukan dengan heavy metal target. • Hasil dari tumbukan antara elektron dan metal adalah highenergy x-rays yang dihasilkan oleh metal target. High energy x-rays tersebut kemudian akan diatur untuk kemudian diberikan pada pasien tumor dan diatur keluarannya dari mesin yang disesuaikan dengan keadaan dari pasien. Sinar yang keluar dari bagian accelerator disebut sebagai gantry yang berotasi di sekeliling pasien.

THANKYOU