Penelitian dan penggunaan radiasi pengion dalam kedokteran dimulai dengan tiga penemuan penting: Sinar X oleh Wilhelm Roentgen pada tahun 1895. radioaktivitas alam oleh Henri Becquerel pada tahun 1896. Radium-226 oleh Pierre dan Marie Curie pada tahun 1898.Segera setelah penemuan sinar x dan radioaktivitas alam, radiasi pengion telah memainkan peran penting dalam: fisika atom dan nuklir dari sudut pandang fisika dasar. Dalam pengobatan memberikan dorongan untuk pengembangan radiologi dan radioterapi sebagai spesialisasi medis dan fisika medis sebagai spesialisasi fisika. Dalam industri menawarkan banyak teknik pengukuran non-destruktif dan teknik khusus yang digunakan dalam evaluasi ladang minyak. Di bidang pertanian menyediakan sterilisasi makanan dan pengendalian hama.

Selama 50 tahun pertama pengobatan radiasi kemajuan teknologi ditujukan terutama terhadap: Pengembangan teknik pencitraan analog. Optimalisasi kualitas gambar dengan minimalisasi dosis. Meningkatkan energi dan intensitas pancaran.

Selama dua dekade terakhir kebanyakan perkembangan dalam pengobatan radiasi yang terkait dengan: Integrasi komputer dalam pencitraan Pengembangan teknik digital imaging Penggabungan komputer ke pengiriman dosis terapi dengan akselerator linier energi tinggi (linacs).

Roentgen menemukan sinar x pada tahun 1895 saat bereksperimen dengan Crookes "dingin katoda" tabung. Crookes tabung adalah silinder kaca tertutup dengan dua elektroda tertanam dioperasikan dengan gas tipis. Beda potensial antara dua elektroda menghasilkan keluarnya gas dijernihkan menyebabkan ionisasi molekul gas. Elektron (katoda sinar) yang dipercepat menuju elektroda positif memproduksi sinar x pada saat mencolok itu.Coolidge pada tahun 1913 merancang "katoda panas" x ray tube dan desain nya masih digunakan sampai sekarang. Karakteristik utama dari tabung Coolidge yaitu vakum tinggi dan penggunaan dari filamen dipanaskan (katoda). filamen yang dipanaskan memancarkan elektron melalui emisi termionik. Sinar X diproduksi dalam target (anoda) melalui kerugian radiasi elektron menghasilkan sifat dan bremsstrahlung foton. Energi foton maksimum diproduksi di target sama dengan energi kinetik dari elektron mencolok target. Penemuan mesin teleterapi cobalt-60 oleh Harald E. Johns di Kanada pada awal 1950-an memberikan dorongan luar biasa dalam upaya untuk energi foton yang lebih tinggi dan menempatkan unit kobalt di garis depan radioterapi untuk beberapa tahun. mesin terapi kobalt paling modern disusun pada kerangka tempat peluncuran sehingga sumber mungkin memutar sepanjang sumbu horisontal disebut sebagai mesin isocentre sumbu. Sumber-jarak sumbu (SAD) adalah salah 80 cm atau 100 cm. LINAC memungkinkan energi x-ray yang lebih tinggi, melampaui mesin kobalt dan menjadi sumber radiasi yang paling banyak digunakan dalam radioterapi modern. Dengan desain yang kompak dan efisien, LINAC menawarkan fleksibilitas yang sangat baik untuk digunakan dalam radioterapi melalui pemasangan isocentric dan menyediakan elektron atau terapi sinar-x dengan energi sinar megavoltage.Mesin standar yang digunakan untuk radioterapi modern: mesin X-ray: Superficial mesin x-ray: 50 - 80 kVp Orthovoltage mesin x-ray: 80-350 kVp Cobalt-60 mesin teleterapi Linear accelerator (LINAC): megavoltage x ray: 6-25 MV Elektron: 6 - 30 MeVMesin-mesin khusus yang digunakan untuk radioterapi modern: Microtron: sinar x megavoltage dan elektron betatron: sinar x megavoltage dan elektron mesin Neutron Neutron Generator: (d, t) mesin memproduksi 14 neutron MeV Siklotron mempercepat proton mesin Proton Siklotron SinkrotronX-RAY DAN UNIT X-RAY energi sinar x ray biasanya antara 10 kVp dan 50 MV. Dalam target sebagian besar energi kinetik elektron diubah menjadi panas, dan sebagian dipancarkan dalam bentuk x ray foton yang dibagi menjadi dua kategori: Karakteristik x ray mengikuti elektron - interaksi orbit elektron Bremsstrahlung foton mengikuti elektron - interaksi intiSifat sinar x hasil dari interaksi Coulomb antara elektron datang dan elektron orbital (rugi tabrakan). orbital elektron dikeluarkan dari kulitnya dan elektron dari kulit tingkat yang lebih tinggi mengisi kekosongan orbital. Perbedaan energi antara dua kulit adalah: dipancarkan dari atom dalam bentuk foton, disebut sifat foton.. Atau ditransfer ke orbital elektronyang dikeluarkan dari atom target sebagai elektron Auger.Bremsstrahlung (kontinu) x ray Bremsstrahlung sinar x hasil dari interaksi Coulomb antara elektron insiden dan inti dari bahan target. Selama interaksi, elektron insiden dipercepat dan kehilangan sebagian energi kinetik dalam bentuk foton Brems-strahlung. Interaksi juga disebut sebagai kerugian radiasi memproduksi radiasi pengereman. Dalam interaksi bremsstrahlung x ray dengan energi mulai dari nol sampai energi kinetik dari elektron insiden yg dapat diproduksi, menghasilkan spektrum foton yg terus menerus. The bremsstrahlung spektrum yang dihasilkan dalam x ray target yang diberikan tergantung pada: Energi kinetik dari elektron insiden Nomor atom dari target Ketebalan target.Target X-ray Untuk target radiasi tipis dan elektron energi kinetik EK: Intensitas radiasi yang dipancarkan sebanding dengan jumlah foton N kali energi EK mereka. Intensitas radiasi yang dipancarkan ke setiap interval energi foton antara 0 dan EK adalah konstan. Total energi yang dipancarkan dalam bentuk radiasi dari target tipis sebanding dengan (Z * EK).

radiasi Target tebal dapat dianggap sebagai superposisi dari sejumlah besar sasaran radiasi tipis. Intensitas target spektrum radiasi tebal dinyatakan sebagai Dalam prakteknya ketebalan target sinar-x tebal sekitar 1,1 R untuk memenuhi dua kondisi yang berlawanan: Untuk memastikan bahwa tidak ada elektron yang menyerang target dapat melintasi target. Untuk meminimalkan atenuasi dari berkas bremsstrahlung di target.Klinis x-ray balok Sebuah spektrum khas x-ray beam klinis terdiri dari: spektrum bremsstrahlung Kontinyu sifat spektra Line bahan target dan ditumpangkan ke spektrum bremsstrahlung terus menerus.Spektrum bremsstrahlung berasal target sinar-x.Karakteristik spektrum garis berasal dari target dan dalam attenuators ditempatkan ke dalam sinar x-ray.

proporsi relative jumlah foton karakteristik untuk bremsstrahlung foton dalam spektrum sinar x-ray bervariasi dengan: Energi kinetik dari berkas elektron mencolok target sinar-x. Nomor atom dari target. Sebagai contoh, x-ray balok diproduksi di target tungsten dengan 100 keV elektron mengandung sekitar: 20% pada foton sifat. 80% pada foton bremsstrahlung. Dalam rentang megavoltage kontribusi foton sifat terhadap total spektrum diabaikan. Dalam rentang energi diagnostik (10-150 kVp) sebagian besar foton diproduksi di 90o dari arah elektron mencolok target (x-ray tube). Dalam rentang energi megavoltage (1-50 MV) sebagian besar foton diproduksi dalam arah berkas elektron mencolok target (LINAC).

Penentu kualitas berkas X-ray Istilah "kualitas berkas" digunakan untuk menunjukkan kemampuan balok untuk menembus whater phantom.Kemampuan penetrasi adalah fungsi dari spektrum sinar. Berbagai parameter yang digunakan sebagai specifier kualitas sinar , bagaimanapun, adalah tidak mungkin untuk menggunakan specifier diberikan dalam rentang seluruh energi yang menarik dalam fisika klinis (dari sinar x dangkal ke sinar x megavoltage energi tinggi).Penentu kualitas berkas sinar-x : spektrum sinar-x lengkap HVL (half value layer) energi yang efektif untuk berkas sinar-x heterogen Nominal accelerating potential (NAP) Tissue phantom ratio (TPR) Persentase depth dosis (PDD) x-ray spektrum lengkap: Memberikan gambaran kualitas berkas yang paling teliti. penting untuk jaminan kualitas (QA) dan kontrol kualitas (QC) sistem radiografi klinis. sulit untuk diukur langsung di bawah kondisi klinis karena tingkat fluence foton tinggi yang dapat menyebabkan foton signifikan menumpuk dalam detektor.Pengukuran lengkap spektrum sinar-x: Pengukuran langsung dengan detektor CdTe dan multi-channel analyzer. Pengukuran dengan spektrometer difraksi menggunakan konsep refleksi Bragg pada kristal tunggal. Intensitas sinar x terdaftar sebagai fungsi dari panjang gelombang. Pengukuran dengan detektor resolusi tinggi menggunakan hamburan Compton 90o dari sampel yang diberikan. Dari pencar koreksi energi spektrum terukur dan fungsi Klein-Nishina digunakan untuk merekonstruksi spektrum yang sebenarnya.-Setengah nilai lapisan (HVL): HVL praktis untuk deskripsi kualitas berkas di wilayah energi sinar-x diagnostik (dangkal dan orthovoltage) di mana koefisien atenuasi sangat tergantung pada energi foton. HVL tidak digunakan di wilayah energi megavoltage karena di daerah ini koefisien atenuasi hanya fungsi perlahan berbagai energi foton. Di wilayah energi dangkal HVL biasanya diberikan dalam mm dari aluminium. Di orthovoltage energi daerah HVL biasanya diberikan dalam mm tembaga. Pengukuran lapisan setengah-nilai (HVL):Untuk meminimalkan efek radiasi tersebar di attenuator HVL harus diukur di bawah kondisi "geometri baik" yang menyiratkan penggunaan: berkas geometri yg sempit untuk meminimalkan hamburan dari attenuator. jarak yang wajar antara attenuator dan detektor untuk meminimalkan jumlah foton tersebar mencapai detektor. Sebuah ruang ionisasi dengan dinding setara udara dan respon energi foton datae dlm spektrum sinar.Energi yang efektif dari sinar x-ray heterogen didefinisikan sebagai energi dari sinar foton monoenergetic yang menghasilkan HVL sama seperti halnya sinar heterogen.(NAP) NAP diperkenalkan di AAPM TG 21 protokol dosimetri (1983) sebagai keadaan kenyamanan dan berhubungan dengan energi dari elektron mencolok target. NAP didefinisikan sbg rasio ionisasi diukur dalam air pada porosnya berkas pusat pada SAD tetap 100 cm dan ukuran lapangan 10 10 cm2 untuk kedalaman z dari 20 cm dan 10 cm.

The main components of a radiotherapy x-ray machine are:X-ray tubeCeiling or floor mount for the x-ray tubeTarget cooling systemControl consoleX-ray power generator aplikatorKomponen utama dari terapi tabung sinar-x yang khas adalah: Air atau minyak target yang didinginkan (anoda) filamen panas (katoda)

Dengan tabung sinar-x dosis pasien disampaikan menggunakan timer dan waktu pengobatan harus memasukkan waktu koreksi bidik. Dibandingkan dengan diagnostik radiologi x ray tube, terapi x ray tube beroperasi: Pada sekitar 10% dari arus sesaat. Pada sekitar 10 kali rata-rata masukan energi. Dengan focal spot secara signifikan lebih besar dan tetap, bukan berputar anoda.Sifat dasar sinar gamma digunakan dalam radioterapi eksternal, sinar gamma -> diproduksi radionuklida. Sumber materi induk mengalami peluruhan beta. Karakteristik penting radionuklida berguna untuk radioterapi berkas eksternal adalah: energi sinar gamma tinggi (dari urutan 1 MeV). aktivitas spesifik tinggi (dengan orde 100 Ci / g). waktu paruh relatif panjang (dengan orde beberapa tahun). Besar spesifik udara Kerma laju yang konstan. Dari lebih dari 3000 radionuklida dikenal hanya 3 memenuhi karakteristik yang diperlukan dan pada dasarnya hanya kobalt-60 saat ini digunakan untuk radioterapi berkas eksternal. Aktivitas spesifik didefinisikan sebagai aktivitas Sebuah massa m per dari radionuklida) adalah berbanding lurus dengan konstanta peluruhan dan berbanding terbalik dengan waktu paruh t1 / 2 Aktivitas spesifik Radium-226: a = 0,988 Ci / g (definisi asli: 1 Ci / g) Cobalt-60: a = 1130 Ci / g (carrier gratis); 300 Ci / g (dalam praktek) Cesium-137: a = 80 Ci / gmesin teleterapi mesin Pengobatan digunakan untuk radioterapi berkas eksternal dengan sumber sinar gamma disebut mesin teleterapi. Mereka paling sering dipasang isocentrically dengan SAD dari 80 cm atau 100 cm. Komponen utama dari mesin teleterapi adalah: Sumber Radioaktif Sumber perumahan, termasuk sinar kolimator dan mekanisme gerakan sumber. Gantry dan berdiri. perakitan dukungan Pasien. Kontrol konsol Machine.Untuk memfasilitasi pertukaran sumber dari satu mesin teleterapi lain dan dari satu fasilitas produksi radionuklida yang lain, kapsul sumber standar telah dikembangkan.Sumber Teleterapi adalah silinder dengan tinggi 2,5 cm dan diameter 1, 1,5, atau 2 cm. Semakin kecil diameter sumber, semakin kecil penumbra sinar fisik dan sumber lebih mahal. diameter 1,5 cm dipilih sebagai kompromi antara biaya dan penumbra.Kegiatan sumber khas: dengan orde 5 000-10 000 Ci (185-370 TBq).Tingkat Khas dosis di 80 cm dari sumber: dengan orde 100-200 cGy / menitSumber Teleterapi biasanya diganti dalam satu paruh setelah diinstal. Pertimbangan keuangan sering mengakibatkan penggunaan sumber lagi.Teleterapi radionuklida: cobalt-60 dan cesium-137 Kedua mengalami peluruhan beta half time kobalt-60 adalah 5,26 y; cesium-137 adalah 30 y Partikel beta (elektron) diserap dalam kapsul source.Sumber kepala terdiri dari: Baja kulit dengan timbal untuk tujuan melindungi Mekanisme untuk membawa sumber di depan pembukaan kolimator untuk menghasilkan sinar sinar gamma klinis.Saat ini, dua metode digunakan untuk memindahkan sumber tele-terapi dari BEAM-OFF ke BEAM-ON posisi dan kembali: Sumber pada laci geser Sumber pada silinder yang berputar Beberapa radiasi (radiasi kebocoran) akan lepas dari pesawat teleterapi bahkan ketika sumber berada dalam posisi BEAM-OFF. kebocoran Kepala biasanya berjumlah kurang dari 1 mR / jam (0,01 mSv / jam) pada 1 m dari sumber. Peraturan internasional mengharuskan kebocoran rata-rata kepala mesin teleterapi kurang dari 2 mR / jam (0,02 mSv / jam). dosis ditetapkan kepada pasien dengan bantuan dua perlakuan timer: primer dan sekunder. Timer utama sebenarnya mengontrol waktu pengobatan dan mematikan berkas setelah mencapai berkas yg ditentukan Timer sekunder berfungsi sebagai timer cadangan jika terjadi kegagalan timer utama untuk mematikan berkas. seperangkat perlakuan waktu harus menyertakan waktu koreksi bidik untuk memperhitungkan waktu tempuh sumber dari BEAM-OFF ke BEAM-ON posisi pada awal iradiasi dan untuk sebaliknya perjalanan pada akhir iradiasi.Kolimator dan penumbraKolimator mesin teleterapi menyediakan bidang radiasi persegi dan persegi panjang biasanya berkisar antara 5 5 sampai 35 35 cm2 pada 80 cm dari sumber. The penumbra geometris yang dihasilkan dari diameter sumber yang terbatas, dapat diminimalkan dengan menggunakan: diameter sumber Kecil Penumbra pemangkas sedekatmungkin untuk kulit pasien(z = 0) P (z) s (SSD z SDD) SDD

Banyak jenis akselerator telah dibangun untuk penelitian dasar dalam fisika nuklir dan fisika energi tinggi. Sebagian besar akselerator ini telah dimodifikasi untuk setidaknya beberapa penggunaan yang terbatas dalam radioterapi. Terlepas dari jenis akselerator, dua kondisi dasar yang harus dipenuhi untuk percepatan partikel: Partikel akan dipercepat harus diisi Medan listrik harus disediakan dalam arah percepatan partikelakselerator partikel ada dua kelas utama akselerator: elektrostatik dan siklik. Dalam akselerator elektrostatik partikel dipercepat dengan menerapkan medan listrik elektrostatik melalui perbedaan tegangan, konstan dalam waktu, yang nilainya memperbaiki nilai energi kinetik akhir partikel. Dalam akselerator siklik medan listrik digunakan untuk percepatan partikel bersifat variabel dan terkait dengan medan magnet variabel. Hal ini menyebabkan beberapa jalan tertutup sepanjang yang energi kinetik yang diperoleh oleh partikel berbeda dari nol. akselerator elektrostatik digunakan dalam pengobatan: mesin x-ray superfisial dan orthovoltage generator Neutron untuk terapi kanker akselerator siklik digunakan dalam pengobatan Linear accelerator (LINAC) Microtron betatron Siklotron Sinkrotron betatron adalah akselerator siklik dimana elektron dibuat untuk beredar di ruang vakum toroidal (donat) yang ditempatkan ke celah antara dua kutub magnet. Secara konseptual, betatron dapat dianggap analog dari transformator: arus primer adalah arus bolak-balik menarik magnet. arus sekunder adalah beredar saat elektron dalam donat.

Dalam siklotron partikel dipercepat sepanjang lintasan spiral dipandu dalam dua evakuasi elektroda setengah-silinder (dees) oleh medan magnet seragam yang diproduksi antara potongan-potongan tiang magnet besar (1 T).

Microtron adalah akselerator elektron yang menggabungkan fitur dari LINAC dan siklotron.Penguatan energi elektron dari gelombang resonansi panduan rongga dan menggambarkan orbit melingkar untuk meningkatkan radius dalam medan magnet seragam.5.5 lINACs linacs medis adalah akselerator siklik yang mempercepat elektron energi kinetik 4-25 MeV menggunakan medan frekuensi radio microwave: 103 MHz: L Band 2856 MHz: S Band 104 MHz: X Band Dalam LINAC elektron dipercepat mengikuti lintasan lurus dalam struktur khusus yang disebut percepatan pandu gelombang.LINAC generasi Selama 40 tahun terakhir linacs medis telah melalui lima generasi yang berbeda, masing-masing semakin canggih:(1) energi rendah sinar x (4 - 6 MV)(2) energi Sedang sinar x (10-15 MV) dan elektron(3) Energi tinggi sinar x (18 - 25 MV) dan elektron(4) Komputer dikendalikan LINAC energi ganda dengan elektron(5) Komputer dikendalikan LINAC energi ganda dengan elektron dikombinasikan dengan modulasi intensitasKomponen linacs yang modern LINACs biasanya dipasang isocentrically dan sistem operasional didistribusikan melalui lima bagian utama dan berbeda dari mesin: Gantry Gantry berdiri dan dukungan Modulator kabinet perakitan dukungan Pasien konsol Kontrol Sinar utama pembentuk komponen dari LINAC medis modern biasanya dikelompokkan menjadi enam kelas:(1) Sistem Injeksi(2) Radiofrequency sistem pembangkit listrik(3) Mempercepat Waveguide(4) sistem Auxiliary(5) Beam sistem transportasi(6) Beam collimation dan sistem pemantauan Dalam konfigurasi paling sederhana dan praktis: sumber elektron dan x-ray sasaran merupakan bagian dari percepatan Waveguide dan diselaraskan langsung dengan LINAC isocentre menghindarkan kebutuhan untuk sistem transportasi berkas. Karena target tertanam ke Waveguide, jenis LINAC ini tidak dapat menghasilkan berkas elektron.Mempercepat pandu gelombang untuk energy menengah (8-15 MV) dan tinggi (15 - 30 MV) linacs berada: Antara dalam paralel gantry dengan sumbu rotasi gantry Atau di stand gantry. Dalam kedua kasus, sistem transportasi berkas digunakan untuk mengangkut berkas elektron dari pandu percepatan dengan target sinar-x. Sumber daya frekuensi radio di kedua konfigurasi dipasang di stand gantrysistem injeksi Sistem injeksi LINAC adalah sumber elektron, akselerator elektrostatik sederhana disebut sebagai electron gun. Dua jenis pistol elektron digunakan di linacs medis: Jenis Diode Jenis Triode Kedua jenis pistol elektron mengandung: katoda filamen Dipanaskan ground anoda berlubang gun Triode juga menggabungkan gridRadiofrequency sistem pembangkit listrik The frekuensi radio sistem pembangkit listrik menghasilkan radiasi gelombang mikro yang digunakan dalam percepatan Waveguide untuk mempercepat elektron ke energi kinetik yang diinginkan dan terdiri dari dua komponen utama: Sumber daya RF(magnetron atau klystron) Pulsed modulatorPulsed modulator menghasilkan tegangan tinggi (100 kV), arus tinggi (100 A), durasi pendek (1 s) pulsa yang dibutuhkan oleh sumber daya RF dan sistem injeksi. Dua jenis Waveguide digunakan dalam linacs: Radiofrequency pandu gelombang transmisi listrik (gas diisi) untuk transmisi daya RF dari sumber listrik ke Waveguide percepatan. Mempercepat pandu gelombang (dievakuasi ke sekitar 10 6 tor) untuk percepatan elektron.Dua jenis mempercepat Waveguide sedang digunakan: struktur gelombang Traveling struktur gelombang Standing

sistem Bantu layanan Auxiliary terdiri dari empat sistem yang tidak terlibat langsung dengan percepatan elektron: Vacuum sistem pompa produksi vakum tinggi di pandu percepatan. sistem pendingin air untuk mendinginkan mempercepat Waveguide, sasaran, circulator dan RF Generator. Sistem tekanan udara untuk gerakan pneumatik dari target dan balok lainnya membentuk komponen. Perisai terhadap kebocoran radiasi yang dihasilkan oleh target, sistem transportasi balok dan RF Generator.Berkas elektron transportasi Dalam medium-energi dan energi tinggi linacs sistem transportasi berkas elektron digunakan untuk mengangkut elektron dari pandu percepatan ke: Target X-ray di x-ray beam terapi Jendela keluar Beam dalam berkas elektron terapi Beam sistem transportasi terdiri dari: tabung Drift Bending magnet Pengarah coild Fokus kumparan celah EnergiTiga sistem untuk elektron berkas lipatan telah dikembangkan: 90o lipatan 270o lipatan 112.5o (slalom) lipatan Elektron membentuk berkas elektron pensil: berasal di electron gun. Apakah dipercepat dalam Waveguide mempercepat dengan energi kinetik yang diinginkan. Apakah dibawa melalui sistem transportasi berkas ke kepala pengobatan LINAC. Para x-ray balok klinis atau berkas elektron klinis diproduksi di kepala pengobatan LINAC.Komponen LINAC kepala perlakuan moderen: Beberapa target x-ray ditarik (satu untuk setiap balok energi x-ray). filter perataan (satu untuk setiap balok energi x-ray). Hamburan foil untuk produksi elektron berkas klinis. kolimator Primer. kolimator sekunder disesuaikan dengan gerakan rahang independen. ruang ionisasi transmisi ganda. Bidang mendefinisikan cahaya dan berbagai finder. wedges Retractable. multileaf kolimator (MLC).Klinis x-ray balok diproduksi dengan: tepat sasaran sinar-x. Sesuai perataan filter. berkas elektron klinis diproduksi oleh: hamburan sinar elektron pensil dengan foil hamburan yang tepat. Atau membelokkan dan pemindaian sinar pensil magnetis untuk menutupi ukuran lapangan yang diperlukan untuk pengobatan elektron. perataan filter dan foil hamburan yang dipasang pada berputar ban berjalan atau laci geser. Elektron: berasal di electron gun. dipercepat dalam percepatan Waveguide dengan energi kinetik yang diinginkan. dibawa melalui sistem transportasi berkas ke kepala perlakuan LINAC. x-ray klinis dan berkas elektron klinis diproduksi di kepala perlakuan LINAC.Beam collimation Dalam linacs modern collimation balok sinar-x dicapai dengan tiga perangkat collimation: kolimator Primer. Sekunder disesuaikan berkas mendefinisikan kolimator (rahang independen). multileaf kolimator (MLC). The berkas elektron collimation dicapai dengan: kolimator Primer. kolimator sekunder. Elektron aplikator (kerucut). multileaf kolimator (dalam pengembangan). Untuk mengaktifkan modus elektron target sinar-x dan filter perataan dikeluarkan dari sinar pensil elektron. Dua teknik untuk menghasilkan berkas elektron klinis dari berkas elektron pensil: hamburan berkas Pensil dengan kertas hamburan (foil tipis timbal). berkas Pensil pemindaian dengan dua magnet dikendalikan komputer.Sistem pemantauan dosis Untuk melindungi pasien, standar untuk sistem pemantauan dosis linacs klinis yang sangat ketat. Standar didefinisikan untuk: Jenis detektor radiasi. Tampilan monitor unit. Metode untuk balok terminasi. Pemantauan laju dosis. Pemantauan kerataan berkas. energi berkas Pemantauan. sistem redundansi.

Biasanya, sensitivitas elektrometer ruang utama disesuaikan sedemikian rupa bahwa: 1 MU sesuai dengan dosis 1 cGy disampaikan dalam hantu air pada kedalaman maksimum dosis pada sumbu berkas pusat ketika untuk 10 10 cm2 bidang pada jarak sumber-permukaan (SSD) sebesar 100 cm. Setelah operator sejumlah yang ditentukan Mus telah dicapai, ruang ionisasi sirkuit primer: Menutup LINAC bawah. Menghentikan pengiriman dosis kepada pasien. Sebelum iradiasi baru dapat dimulai: Layar MU harus diatur ulang ke nol. Iradiasi tidak mungkin sampai pilihan baru Mus dan modus berkas telah dibuat berkas radioterapi eksternal dilakukan terutama dengan mesin yang menghasilkan baik x-ray atau elektron. Dalam beberapa pusat-pusat khusus di seluruh dunia, sinar radioterapi eksternal juga dilakukan dengan partikel yang lebih berat, seperti: Neutron yang dihasilkan oleh cyclotron atau generator neutron Proton yang diproduksi oleh cyclotron atau synchrotrons ion berat (helium, karbon, nitrogen, argon, neon) yang diproduksi oleh synchrocyclotrons atau synchrotrons. Keuntungan dari neutron, proton dan berat balok partikel bermuatan di atas standar x ray dan modalitas elektron: rasio peningkatan oksigen rendah (OER) untuk neutron meningkatkan histogram dosis-volume (DVHs) untuk proton dan partikel bermuatan berat. Kelemahan neutron, proton, dan muatan berat partikel balok dibandingkan dengan standar x ray dan modalitas elektron: modal jauh lebih tinggi, pemeliharaan dan biaya servis. kamar Pengobatan harus mematuhi: Tidak hanya dengan kode bangunan struktural Tapi juga dengan peraturan nasional dan internasional yang berhubungan dengan persyaratan perisai untuk membuat instalasi aman dari titik proteksi radiasi pandang. Selama tahap perencanaan untuk instalasi mesin radioterapi, seorang ahli fisika medis yang memenuhi syarat: Menentukan ketebalan yang diperlukan hambatan primer dan sekunder Memberikan informasi kepada para arsitek dan insinyur struktur untuk dimasukkan ke dalam gambar arsitektur untuk ruang perawatan. superfisial dan orthovoltage ruang terapi sinar-x yang terlindung: dengan beton biasa (density: 2,35 g/cm3) memimpin (density: 11,36 g/cm3, nomor atom: 82) Dalam rentang energi efek fotolistrik adalah modus dominan interaksi foton dengan materi, membuat penggunaan timbal sangat efisien untuk tujuan melindungi. kamar perawatan megavoltage sering disebut sebagai bunker atau kubah karena hambatan primer dan sekunder besar ketebalan diperlukan untuk melindungi. bunker megavoltage biasanya dilindungi dengan beton biasa sehingga dapat meminimalkan biaya konstruksi. Efek Compton adalah modus dominan interaksi foton dengan bahan perisai di wilayah energi megavoltage. Ketebalan penghalang oleh karenanya skala terbalik dengan densitas bahan perisai. Cobalt-60 Unit teleterapi, dikembangkan di Kanada pada tahun 1950, adalah yang pertama mesin terapi benar-benar praktis megavoltage. Fitur penting dari sumber teleterapi adalah: Relatif tinggi energi gamma emisi sinar Relatif panjang waktu paruh aktivitas spesifik relatif tinggi Relatif tinggi spesifik udara tingkat Kerma konstan Relatif sederhana berarti produksi Khas kobalt-60 instalasi teleterapi: mesin isocentric Primer hambatan perisai terhadap sinar cobalt-60 primer. Sekunder hambatan perisai terhadap radiasi kebocoran dan radiasi tersebar dari pasien.

Dari hampir 300 nuklida alam dan lebih dari 3000 radionuklida buatan dihasilkan: empat memenuhi persyaratan sumber teleterapi (Co-60, Cs-137, Eu-152, dan Ra-226) dan hanya kobalt-60 sebenarnya digunakan dalam praktek.Dibandingkan dengan mesin teleterapi cobalt-60 linacs telah menjadi sangat kompleks dalam desain: Karena kemampuan multimodality yang telah berevolusi dan tersedia pada kebanyakan linacs modern (beberapa energi x-ray dan beberapa energi elektron). Karena peningkatan penggunaan logika komputer dan mikroprosesor dalam sistem kontrol linacs. Karena fitur tambahan, seperti mode dosis tinggi tingkat, multileaf collimation, terapi busur elektron, dan pilihan pengobatan dinamis pada kolimator (wedge dinamis), MLC daun (IMRT), gantry atau meja sementara balok dihidupkanMeskipun keunggulan teknologi dan praktis jelas linacs atas mesin cobalt-60, yang terakhir masih menduduki tempat penting dalam armamentarium radioterapi, terutama di negara berkembang, karena: Modal mereka jauh lebih rendah dan biaya instalasi. pelayanan yang lebih rendah dan biaya pemeliharaan. Ketergantungan Lesser daya listrik yang dapat diandalkan. Kesederhanaan desain. Kemudahan pengoperasian.Meskipun keunggulan teknologi dan praktis jelas linacs atas mesin cobalt-60, yang terakhir masih menduduki tempat penting dalam radioterapi armamentarium, terutama di negara berkembang, karena: Modal mereka jauh lebih rendah dan biaya instalasi. pelayanan yang lebih rendah dan biaya pemeliharaan. Ketergantungan Lesser daya listrik yang dapat diandalkan. Kesederhanaan desain. Kemudahan pengoperasian. Simulator dan simulator CT mencakup beberapa langkah penting dalam proses radiotherapeutic terkait dengan: Penentuan lokasi target dalam pasien. Penentuan target bentuk dan volume. Penentuan lokasi struktur kritis berdekatan dengan volume pengobatan. Perencanaan prosedur pemberian dosis (perencanaan perawatan). Akurasi pemberian dosis ke target.Simulator Radioterapi terdiri daridiagnostik tabung sinar-xterpasang padaberputar gantryuntuk mensimulasikan geometri mesin teleterapi isocentric dan linacs isocentric. Simulator menikmati derajat kebebasan yang sama sebagai mesin terapi megavoltage, namun: Alih-alih memberikan sinar megavoltage untuk pengiriman dosis Ini memberikan kualitas diagnostik x-ray cocok untuk planar imaging (fluoroskopi dan radiografi) dan cone beam CT. Dalam mesin megavoltage, bidang radiasi didefinisikan dengan kolimator (atas dan rahang bawah). Dalam simulator bidang radiasi (persegi dan persegi panjang) ditandai dengan kabel penggambar sementara medan radiasi, yang didefinisikan dengan kolimator, menyediakan lapangan yang melebihi ukuran lapangan digambarkan untuk memungkinkan visualisasi dari target serta jaringan sehat yang berdekatan dengan target .Simulator modern meliputi proses berikut: Tumor dan berdekatan lokalisasi jaringan normal. simulasi Pengobatan. Rencana Pengobatan verifikasi. Pemantauan pengobatan. Spesifikasi desain dan proses penjaminan kualitas untuk simulator mencakup empat komponen yang berbeda: gerakan mekanis. Listrik. X-ray tabung dan genset. Deteksi Gambar.Simulator CT scanner CT dilengkapi dengan fitur-fitur khusus yang didedikasikan untuk proses radioterapi, seperti: datar permukaan meja atas untuk memberikan posisi pasien selama simulasi yang akan identik dengan posisi selama perawatan pada mesin megavoltage. menandai sistem Laser untuk mentransfer koordinat tumor isocentre ke permukaan pasien. simulator virtual yang terdiri dari paket perangkat lunak untuk memungkinkan pengguna untuk menentukan dan menghitung isocentre pengobatan dan kemudian mensimulasikan perawatan menggunakan radiografi digital direkonstruksi (DRRs). Onkologi CT simulator (Philips) Diameter pembukaan: 85 cm atas meja datarLangkah-langkah utama dalam target lokalisasi dan desain lapangan adalah: simulasi Fisik(1) Akuisisi set data pasien.(2) Lokalisasi sasaran dan struktur yang berdekatan.(3) Definisi dan penandaan sistem koordinat pasien. simulasi virtual(1) Desain bidang pengobatan.(2) Transfer data ke sistem perencanaan perlakuan (TPS).(3) Produksi gambar yang digunakan untuk verifikasi pengobatan.CT proses simulasi: Pasien set data dikumpulkan dan sasaran lokalisasi dilakukan dengan menggunakan CT aksial gambar. Laser sistem alignment digunakan untuk menandai. simulator Virtual paket perangkat lunak yang digunakan untuk desain lapangan dan produksi gambar verifikasi (DRRs). Transfer data pasien ke TPS dicapai elektronik. digital direkonstruksi rontgen (PRB) adalah setara digital dari simulasi film x-ray planar. PRB direkonstruksi dari data CT diatur menggunakan perangkat lunak simulasi virtual yang tersedia pada CT simulator atau TPS PRB merupakan radiograf dihitung dari pasien virtual yang dihasilkan dari data CT ditetapkan mewakili pasien yang sebenarnya. Seperti radiografi konvensional, rekening PRB untuk balok divergensi.Langkah-langkah yang terlibat dalam memproduksi sebuah pengurangan risiko bencana: Pilihan posisi sumber virtual. Definisi gambar pesawat. Ray tracing dari sumber virtual untuk gambar pesawat. Penentuan nilai CT untuk setiap elemen volume dilalui oleh garis ray untuk menghasilkan nilai transmisi efektif pada setiap pixel dari gambar pesawat. Penjumlahan nilai CT sepanjang garis ray (integrasi line). pemetaan skala abu-abu.Pertimbangan penting dalam pembelian, instalasi, dan operasi klinis peralatan radioterapi yang modern: Penyusunan dokumen spesifikasi peralatan. Desain ruang perawatan dan keselamatan radiasi. Penerimaan pengujian peralatan. Commissioning peralatan. Program jaminan mutu.11