Linear Accelerator (LINAC)

Siti Nurhasanah*, Sarah Ismi Kamilah

Program Studi Fisika, Institut Teknologi Bandung

Tugas Akhir Mata kuliah Anatomi dan Fisiologi Manusia (EL3001)

Email: *sinu_uneh@yahoo.co.id

Radiasi Onkologi adalah salah satu cabang dari pengobatan kanker dengan  menggunakan radiasi dari partikel radioaktif untuk mengobati dan mengontrol pertumbuhan kanker^[1]. Dasar dari penggunaan alat  radiasi onkologi adalah dengan ditemukannya sinar-X pada tahun 1895. Dan penelitian mengenai zat radioaktif pada tahun 1896. Ketika partikel radioaktif berinteraksi dengan medium, maka akan terjadi ionisasi, dan akan terjadi perubahan pada material yang terkena radiasi. Dengan energy yang cukup maka energy dari partikel radioaktif ini akan dapat membunuh sel kanker dan hal ini dijadikan dasar pemikiran pengobatan kanker

Pada tahun 1956 Henry Kaplan bekerjasama dengan fisikawan dari Stanford merancang sebuah alat yang diberi nama Linear Accelerator dan alat ini digunakan sebagai alat medis dan telah berhasil menyembuhkan  penyakit kanker pada seorang pasien berumur dua tahun. Linear Accelerator atau yang biasa disingkat LINAC, merupakan akeselerator partikel yang digunakan untuk mengakselerasi partikel seperti electron, proton, atau atom berat lain dalam bentuk lintasan yang lurus. Partikel bermuatan disimpan di salah satu sisi, kemudian diberikan medan listrik dari perbedaan potensial yang sangat tinggi, sehingga partikel mengalami percepatan dan melepaskan energy.

Pada massa awal ditemukan LINAC masih sangat sederhana dan bersifat konvensional. Pada massa modern saat ini, penggunaan LINAC  semakin meningkat dan hal ini menuntut inovasi dari alat sehingga dapat melepaskan partikel untuk target yang lebih presisi. Namun pada dasarnya cara kerja alat ini tidak berubah sejak dahulu, hanya pada LINAC yang lebih modern, pengaturan sudah menggunakan computer dan dapat dilakukan radiasi dari berbagai sudut posisi tubuh dan dengan daerah radiasi yang lebih luas namun  spesifik.

Selama 40 tahun kebelakang, LINAC yang digunakan untuk dunia medis mengalami 5 tingkatan generasi alat berdasarkan nilai energy, jenis partikel yang diakselerasi dan system kontrolnya, yaitu :

1. Foton energi rendah (4-6 MVolt): sinar radiasi lurus, pisau simetri, dan transmisi tunggal bilik ionisasi, pemasangan isosentrik
2. Foton Energi sedang (10-15 MVolt) dan elektron: target bergerak dan filter rata, transmisi ganda biliki ionisasi, corong elektron
3. Foton energi tinggi (18-25 MVolt) dan elektron: energy foton dobel, energy elektron ganda, paparan ganda
4. Foton dan elektron energy tinggi : kontrol dengan computer, system pmindai tubuh menggunakan electronic portal imaging device (EPID), pengaturan dosis radiasi menggunakan multileaf collimator (MLC)
5. Foton dan elektron energy tinggi: kontrol computer,pengaturan sepenuhnya dosis menggunakan modulasi intensitas (intensity modulation

 

Cara kerja Linear Accelerator

Linear Accelerator  atau biasa disingkat LINAC adalah alat yang digunakan untuk mengakselerasi atom atau partikel yang mengalami percepatan sepanjang lintasan lurus akibat perbedaan potensial antara katoda di antara lintasan tersebut. Akeselerator juga mengandung gaya listrik dan gaya magnet untuk mengontrol arah gerak dari partikel tersebut. Satuan energy dari setiap partikel adalah elektron volt, yaitu energy yang yang dibutuhkan elektron untuk terionisasi saat beda potensialnya 1 volt. Dalam dunia medis, alat ini membutuhkan radiasi energy tinggi sehingga dapat digunakan untuk mengobati kanker dengan listrik memanfaatkan partikel subatomic yang bergerak cepat

LINAC menghasilkan energy tinggi seperti  pada prinsip sumber radiasi sinar-X dengan mempercepat elektron yang telah diekstrak dari lapisan permukaan logam. Berkas elektron yang dihasilkan dan dipercepat melewati pandu gelombang ini dapat meningkatkan energinya menjadi lebih besar mencapai daerah satuan KeV dan MeV. Elektron dipercepat melewati ruang daerah vakum dengan menghasilkan kecepatan mendekati kecepatan cahaya. Elektron yang telah dipercepat melewati plat logam sehingga terjadi tumbukan, sinar-X energy tinggi akan terhambur dari target. Berdasarkan teori Planck, setiap foton memiliki nilai energy sama dengan h (Plank’s Constan) dikalikan frekuensi (f).

Geometri dari setiap arah bergantung pada kondisi penyakit dari setiap pasien. Biasanya dokter akan dibantu dengan tes pencitraan seperti PET ata CAT untuk menentukan perawatan yang paling tepat untuk pasien. Pada masa sekarang ini elektron biasanya menjadi pilihan untuk perawatan tumor di permukaan atau sekitar 5 cm dari permukaan kulit sedangkan photon digunakan untuk perawatan tumor yang lebih di dalam. Hal ini dipengaruhi sifat partikel saat menembus suatu materi.

 

Komponen dari LINAC (Linear Accelerator)

Pada LINAC modern terdapat enam bagian penyusun penting alat, diantaranya adalah:

(1)  Sistem Injeksi (Injection System)

(2)  Sistem daya generasi Radiofrekuensi (radiofrequency power generation system)

(3)  Akselerator pandu gelombang (Accelerating waveguide)

(4)  Sistem Auxilliary

(5)  Sistem beam transport

(6)  Kolimasi paparan (Beam Collimation) dan system pengawasan (monitoring system)

………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………….

Tulisan ini hanya sebagian kecil saja dari tulisan aslinya

Dapatkan tulisan selengkapnya dengan memberikan komentar dan menuliskan alamat email Anda di sini 🙂

Akan sangat menyenangkan bisa berdiskusi lebih lanjut 😀