Ογκολογία

Ένας διαδικτυακός τόπος για την ογκολογία

Πώς λειτουργεί ένας γραμμικός επιταχυντής;

Στο παρακάτω video περιγράφεται η λειτουργία ενός θεραπευτικού γραμμικού επιταχυντή, η οποία σε πολύ αδρές γραμμές έχει ως εξής.

Ένα θερμαινόμενο νήμα λειτουργεί ως «κανόνι» ηλεκτρονίων εκπέμποντας ηλεκτρόνια μέσω ενός φυσικού φαινομένου που λέγεται θερμιονική εκπομπή. Τα ηλεκτρόνια επιταχύνονται σε ευθεία γραμμή μέσα σε έναν κυματοδηγό, όπου αλληλεπιδρούν με ένα κατάλληλο συγχρονισμένο ηλεκτρομαγνητικό πεδίο απ’ όπου και παίρνουν την ενέργειά τους. Τα ηλεκτρόνια επιταχύνονται μέσα στο πεδίο όπως ένας σέρφερ αποκτά ταχύτητα «ιππεύοντας» ένα θαλάσσιο κύμα. Το πεδίο αυτό δημιουργείται από μια διάταξη που ονομάζεται magnetron ή klystron.

Στη συνέχεια η δέσμη ηλεκτρονίων κατευθύνεται μέσω μαγνητών πάνω σε ένα στόχο βαρέος μετάλλου (π.χ. βολφράμιο). Εκεί τα ηλεκτρόνια επιβραδύνονται απότομα εκπέμποντας ηλεκτρομαγνητική ακτινοβολία μέσω του φαινομένου της πέδησης. Επειδή η δέσμη έχει μεγαλύτερη ένταση στο κέντρο της, παρεμβάλλεται ένα ειδικό φίλτρο (flattening filter) που την εξασφθενεί περισσότερο στο κέντρο απ’ ό,τι στην περιφέρειά της, ώστε η δέσμη να ομογενοποιηθεί. Υπάρχουν όμως και γραμμικοί επιταχυντές που αξιοποιούν αυτή την ανομοιογένεια και λειτουργούν χωρίς τέτοια φίλτρα (flattening filter free).

Τέλος, γίνεται συμμόρφωση του σχήματος της δέσμης φωτονίων με κατάλληλες διατάξεις, τα «σαγόνια» (jaws) και φύλλα μολύβδου (multileaf) του κατευθυντήρα (collimator). Η δόση της δέσμης ελέγχεται σε πραγματικό χρόνο με τη βοήθεια ειδικών ανιχνευτών ακτινοβολίας, των θαλάμων ιονισμού. Είθισται ένας γραμμικός επιταχυντής να έχει τουλάχιστον δύο θαλάμους ιονισμού στην πορεία της δέσμης, οι οποίοι πρέπει να «συμφωνούν» μεταξύ τους στη μέτρηση της δόσης, διαφορετικά διακόπτεται η ακτινοβόληση.

Όλη η διαδικασία, την οποία παρουσιάσαμε εξαιρετικά συνοπτικά και απλοποιημένα, εξελίσσεται και ελέγχεται με τη βοήθεια ηλεκτρονικού υπολογιστή και ειδικού λογισμικού, το οποίο εφαρμόζει το πλάνο θεραπείας που έχει σχεδιάσει ο ακτινοθεραπευτής ογκολόγος σε συνεργασία με τον ακτινοφυσικό.

Επειδή όμως μία εικόνα είναι χίλιες λέξεις, παρακολουθήστε το video για να αποκτήσετε μια εποπτική άποψη της λειτουργίας ενός θεραπευτικού γραμμικού επιταχυντή.

Share