Principio de funcionamento do acelerador linear

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Princípio de Funcionamento do Acelerador Linear Clínico

Lucas Romano Oliveira de Souza1

1 Faculdade Gama – Programa de Pós-Graduação em Engenharia Biomédica –Universidade de Brasília – (UnB)

Brasília – DF – Brasil

lucasromano@yahoo.com

Abstract. This article provides an introduction to the functioning of the Medical Linear Accelerator through bibliographical revision, bringingthe principle of functioning of the linear accelerator and its main characteristics techniques.

Resumo. Neste artigo buscamos dar uma visão geral do funcionamento do acelerador linear através de revisão bibliográfica, trazendo os princípio de funcionamento do acelerador linear e suas principais características técnicas.

1. Introdução

A radioterapia é uma modalidade médica de oncologiaque utiliza radiações ionizantes (fótons ou elétrons) com a finalidade de fazer tratamento de tumores. Para isso, foram aplicados os conhecimentos físicos de aceleração de partículas na geração de fontes emissoras de radiação ionizante para a área médica.
O acelerador linear é um equipamento eletromédico, que tem como função gerar a um feixe de elétrons (partículas beta) de alta energia usadopara tratamento de lesões superficiais ou ser usado para colidir num alvo e originar, por interação com os núcleos deste, raios X de alta energia (fótons) pelo método de freamento ou bremsstrahlung [Lopes 2007].
O surgimento dos aceleradores lineares clínicos representa um grande avanço tecnológico por não utilizar elementos radioativos, trabalhando com o processo de conversão de energia elétricaem energia radiante, tornando-se uma fonte mais segura com relação aos elementos radioativos.

2. Objetivo

Realizar uma revisão bibliográfica do princípio geral de funcionamento do acelerador linear e suas principais características técnicas, para dar sustentação técnica e teórica no estudo de soluções para melhoria na qualidade do tratamento do paciente oncológico.

3. Princípio deFuncionamento

O acelerador linear clínico (LINAC) é um acelerador cíclico que acelera elétrons a energias de 4 a 25MeV, usando campos de microondas de radio freqüência (RF) não-conservativos com freqüências de 10³ megahertz (banda L) a 104 megahertz (banda X), e a grande maioria trabalha com 2856 megahertz (banda S) com energias de 6 a 18MeV para fótons e de 6 a 22MeV para elétrons [Podgorsak 2004].
OLINAC é um equipamento montado isocentricamente, ou seja, que permite a irradiação em diversas direções de incidência, através dos movimentos do gantry (corpo móvel), do colimador e da mesa do paciente, entretanto os eixos centrais sempre se interceptam num mesmo ponto de espaço (isocentro), normalmente localizado a 1m do foco do feixe, visto na figura 1[Karzmark 1984], [Lopes 2007].
[pic]Figura 1. Estrutura mecânica básica Acelerador Linear (Bruning,2005).
Os principais componentes do acelerador linear como podem ser vistos na figura 2, são: [pic]
Figura 2. Modelo simplificado do Acelerador Linear. (Karzmark 1984).
1 – Canhão de elétrons (gun) – Área responsável pela geração dos elétrons que serão acelerados; 2 – Tubo acelerador – Estrutura que acelera os elétrons até avelocidade (energia) desejada; 3 – Bomba iônica de vácuo – Área responsável por manter o vácuo no equipamento; 4 – Circuito de RF (klystron ou magnetron), dependendo da energia desejada; 5 – Modulador de pulso – Produzir os pulsos de alta tensão para o circuito de RF e para o gun; 6 – Circulador e carga de água – Responsáveis pela absorção da onda de radio freqüência que não é absorvida pelo tuboacelerador; 7 – Desviação –Responsável pelo direcionamento do feixe de elétrons através de 270º graus de curvatura para a área do colimador; 8 – Carrossel – Área responsável pela colocação do correto filtro equalizador para fótons ou do correto filtro espalhador para elétrons; 9 – Colimadores – Área responsável pela definição do campo a ser tratado; 10 – Circuito de água – Realiza a circulação de...
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