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Acelerador linear Linac Machine – Tecnologia do computador

Acelerador linear Linac Machine – Tecnologia do computador

Posted on July 5, 2025 By Rehan No Comments on Acelerador linear Linac Machine – Tecnologia do computador

Atualmente, na radioterapia com tratamento do câncer (TR) usando acelerador linear (máquina Linac) se tornando muito popular.

Devido à boa taxa de sucesso de recuperação do câncer usando radioterapia ou inclusive com quimioterapia.

O conceito da máquina é semelhante ao ciclotron e ao esmagador de partículas. Mas mais sofisticada e controlada devido ao controle da dose e precisão para o tratamento da radioterapia.

As células do corpo podem ser danificadas ou mortas por radiação, mas as células tumorais são mais sensíveis à radiação do que as células normais.

A radioterapia usa esse princípio para danificar além do reparo ou mata as células cancerígenas anormais em um tumor.

A terapia de radiação bem -sucedida depende da capacidade do acelerador linear (máquina Linac) de fornecer a uma dose mais sutil de radiação aos tecidos do câncer, garantindo a radiação mínima dos tecidos normais.

Acelerador linear médico (máquina Linac)

Trabalho de linac-máquina

Como funciona o acelerador linear? A máquina Linac produz com precisão os monitores controla e conforma o feixe de radiação com o alvo planejado.

Os pulsos de ondas de radiofrequência de nova geração são alimentados no guia de ondas pelo magnetron.

Isso é sincronizado com a injeção de elétrons no guia de ondas pela pistola de elétrons. As ondas de radiofrequência aceleram os elétrons ao longo do guia de ondas para acelerar a velocidade da velocidade da luz.

O feixe de raios-X é criado quando os elétrons atingem e interagem com um alvo de tungstênio na extremidade oposta.

O magnetron controla a potência e a frequência das ondas de radiofrequência que determinam a energia dos raios X produzidos.

O acelerador digital usa uma pistola de elétrons do tipo diodo situada no final do guia de ondas Os elétrons são produzidos aquecendo o filamento de tungstênio dentro do cátodo e depois injetados no guia de ondas.

O número de elétrons injetados é controlado pela temperatura do filamento. Os elétrons são acelerados ao longo do guia de ondas em direção ao alvo, o guia de ondas contém uma série de células de cobre.

Pequenos orifícios ou íris entre essas vendas de cobre permitem que os elétrons viajem ao longo do guia de ondas e ajudem a focar o feixe. Um vácuo é criado para garantir que o feixe de elétrons não seja impedido por outras partículas.

O caminho do feixe de elétrons carregado negativamente é controlado por 2 conjuntos de ímãs quadrupolos chamados bobinas de direção que circundam o guia de ondas.

Outros 2 conjuntos de bobinas de foco ajudam a definir ainda mais o feixe de elétrons, para que fique muito bem com um diâmetro semelhante ao de uma cabeça de cabeça quando atinge o alvo.

Todo o sistema é resfriado pela água. Os elétrons saem do guia de ondas e entram no tubo plano, onde o feixe é redirecionado em direção ao alvo.

Os elétrons viajam ao longo do caminho dentro do tubo plano. 3 pares de ímãs em ambos os lados do tubo plano fazem com que o feixe de elétrons se dobre através das voltas do slalom.

Esse processo não apenas posiciona o feixe para atingir o alvo, mas também concentra o feixe em um diâmetro de um milímetro.

O design dos ímãs permite que eles concentrem elétrons de energias ligeiramente diferentes no mesmo ponto do alvo.

Isso é chamado de comportamento cromático. Este enrolamento de slalom é exclusivo para eleger os aceleradores lineares.

Ajuda a minimizar o tamanho da máquina e garante que seu centro ISO permaneça baixo, o que é importante para a configuração dos pacientes.

Os elétrons de alta energia atingem um pequeno alvo de tungstênio, onde a energia do elétron é convertida em fótons ou raios-X.

Os fótons de alta energia emergem do alvo em uma variedade de direções que o colimador primário permite que os raios-X de viagem passem pela criação de um feixe em forma de cone.

O colimador primário minimiza o vazamento e, portanto, o acesso ao corpo total absorvendo raios X dispersos que viajam na direção lateral.

Ele também define o tamanho máximo do feixe de radiação clínica resultante.

Nesta fase, os fótons não são distribuídos uniformemente pelo feixe e, portanto, um filtro achatado é colocado no caminho do feixe.

O filtro em forma de cone absorve mais fótons do centro da viga abaixo das laterais, criando um feixe uniforme de fóton.

Medição da dose

Os fótons agora passaram pela câmara de ionização para medição de dose e monitoramento da qualidade do feixe.

Máquina linear-acelerador-linac-linac

A dose entregue ao paciente é medida e controlada simultaneamente em câmaras de ionização independentes.

Uma câmara é a primária para o senador. Ele mede a radiação e termina o feixe quando a dose necessária for entregue.

A câmara de íons secundária atua como um backup e interromperá a radiação se a câmara primária falhar.

A máquina Linac de tratamento deve replicar os feixes modelados no sistema de planejamento. Isso é fundamental para a precisão da entrega do tratamento.

A função de qualidade do feixe é realizada por uma terceira câmara de ionização que usa 7 eletrodos para monitorar diferentes seções do campo de radiação.

O feixe de raio X está quase pronto para tratar o paciente. Antes disso, embora a modelagem de feixe seja necessária para garantir que a forma do feixe de raio X entregue corresponda à forma do tumor.

Isso é feito usando um colimador de várias folhas, o número de folhas finas de tungstênio que se movem independentemente uma da outra e podem criar uma variedade de formas complexas de tratamento.

Controlar. Um sistema de computador controla o linac e o colimador de várias folhas, isso elimina erros de dosimetria devido a atrasos na comunicação.

Também garante a sincronização entre a dose entregue e a posição de colimador de várias folhas, permitindo entregas complexas, como terapia de radiação modulada por intensidade e terapia de arco modulada volumétrica.

Todas as bobinas de direção e foco de eletroímãs são controladas digitalmente nas posições mecânicas dos filtros e folhas do voo 2 são selecionadas automaticamente das configurações de console de controle e feixe de radiação são agrupadas em blocos de calibração para cada energia.

Estes são armazenados digitalmente no disco rígido de Lynette para flexibilidade e facilidade, sendo a calibração e manutenção de ajuste.

As folgas são o espaço livre disponível no LINAC para tratamento do paciente e varia de acordo com diferentes protocolos e dispositivos de fixação.

É uma combinação da distância entre a superfície inferior da cabeça da radiação e o centro ISO 45 centímetros e o diâmetro da cabeça 62 centímetros.

Ampla folga ao redor do centro ISO significa. Acesso para pacientes configurados. A liberdade de usar os melhores acessórios possíveis de posicionamento e imobilização do paciente.

A liberdade de girar o pórtico entre os sentimentos, sem precisar mover o paciente, finalmente significa que as técnicas de tratamento usando vigas não coplanares não são comprometidas.

A grande liberação oferecida pelas máquinas eleitas garante flexibilidade ao fornecer o melhor tratamento possível para o paciente.

Para concluir o estudo sobre os fundamentos de raios-X e sua aplicação segue Raio X.

Componentes do Linac Machin modernoe

Máquina-linac-linac componentes

As máquinas Linacs geralmente são montadas isocentricamente e os sistemas operacionais são distribuídos em cinco seções principais e distintas da máquina.

1 Gantry

2 suporte ou suporte de pórtico

3 gabinete modulador

4 Conjunto de suporte ao paciente (tabela)

5 Console de controle

No entanto, existem variações significativas de uma máquina comercial para outra, dependendo da energia cinética do feixe de elétrons final, bem como no design específico usado pelo fabricante.

O comprimento do guia de onda acelerado depende da energia cinética eletrônica final e varia de ~ 30 cm a 4 MeV a ~ 150 cm a 25 meV.

Os principais componentes de formação de feixe de um Linac Médico Moderno são geralmente agrupados em seis classes.

1 sistema de injeção

2 sistema de geração de energia de RF

3 Acelerando o guia de ondas

4 sistema auxiliar

Sistema de transporte de feixe de 5 feixe

6 colimação de feixe e sistema de monitoramento de feixe

Planejamento de RT para a máquina Linac

Os simuladores de TC são scanners de TC equipados com recursos especiais que os tornam úteis para determinados estágios no processo radioterapêutico.

RT-Planning-Lap-Laser
Fonte: Laser de volta

Os recursos especiais são:

1) Superfície superior da mesa plana para fornecer uma posição do paciente durante a simulação que será idêntica à posição durante o tratamento em uma máquina de megavoltagem.

2) Sistema de marcação a laser para transferir as coordenadas do isocentre tumoral, derivadas do contorno do conjunto de dados da TC, para a superfície do paciente.

São utilizados dois tipos de sistemas de marcação a laser:

A) laser montado em pórtico

B) sistema que consiste em um laser sagital móvel montado na parede e dois lasers laterais estacionários.

3) Simulador virtual que consiste em pacotes de software que permitem ao usuário definir e calcular um isocentre de tratamento e simpliar um tratamento usando radiografias reconstruídas digitalmente (DRRs).

4) O simulador de CT evita essencialmente a necessidade de simulação convencional, realizando duas funções distintas:

A) simulação física, que abrange os três primeiros das seis etapas de localização do alvo listadas acima;
B) Simulação virtual, que abrange os três últimos das seis etapas de localização de destino listadas acima.

Na simulação de TC, o conjunto de dados do paciente é coletado e a localização do alvo é realizada usando imagens de CT com fluoroscopia e radiografia substituída pelos DRRs.

O sistema de alinhamento a laser é usado para marcação e um pacote de software de simulador virtual é usado para design de campo e produção de imagens de verificação.

A transferência de todas as informações necessárias para o TPS é alcançada eletronicamente.

A simulação plana X RAY FILM fornece uma visão de olho de Beam (BEV) do portal de tratamento, mas não fornece informações em 3D sobre estruturas anatômicas.

Por outro lado, a TC fornece informações anatômicas e definição de destino, mas não permite uma correlação direta com os portais de tratamento.

O DRR é o equivalente digital de um filme de simulação plana x raio.

Ele é reconstruído a partir de um conjunto de dados de TC usando o software de simulação virtual disponível em um simulador de CT ou um TPS e representa uma radiografia calculada de um paciente virtual gerado a partir de um conjunto de dados de TC que representa o paciente real.

Assim como uma radiografia convencional, a DRR é responsável pela divergência do feixe. A abordagem básica para produzir um RRR envolve várias etapas como:

1) Escolha da posição de fonte virtual.

2) Definição de plano de imagem.

3) Rating Rating do plano virtual para o plano da imagem.

4) Determinação do valor da TC para cada elemento de volume percorrido pela linha de raio para gerar um valor de transmissão efetivo em cada pixel no plano da imagem.

5) Somatização dos valores de TC ao longo da linha de raio (integração de linha).

6) Mapeamento de escala de cinza.

Uma extensão da abordagem DRR é a radiografia composta digitalmente (DCR), que fornece uma visualização aprimorada de marcos ósseos e estruturas de tecidos moles.

Isso é alcançado por faixas de peso diferencialmente de números de TC que correspondem a diferentes tecidos a serem aprimorados ou suprimidos nas imagens de DCR resultantes.

Para saber sobre a CT, como funciona ou reconstruir imagens de órgãos internos do corpo usando raio-x seguintes TCC de tomografia computadorizada.

Para projetos de bricolage, seguem e assinam nosso Computernxtechnology canal do youtube.

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