Peranan vakum dalam terapi tumor, proton dan ion berat Mari kita meneroka pelbagai penggunaan teknologi vakum untuk terapi tersebut.

Beberapa peranti yang memerlukan vakum digunakan dalam terapi tumor. Sebuah peranti penting adalah siklotron.

Siklotron mempercepat zarah yang bercas elektrik ke kelajuan yang sangat tinggi (= tenaga). Zarah-zarah ini digunakan dalam terapi perubatan untuk memusnahkan tumor bagi mengelakkan pembedahan. 

Siklotron mempercepat zarah (elektron, proton (= nukleus hidrogen) atau ion yang lebih berat) yang dihasilkan di pusat dengan melalui medan magnet yang kuat dalam trajektori spiral yang menerima tenaga mereka melalui frekuensi radio. Laluan lengkap (dari pusat ke pesakit >> 10 m) mesti berada dalam vakum tinggi. Jarak bebas purata bagi zarah mesti lebih panjang daripada jarak perjalanan, jika tidak, ia akan tersebar dan dibelokkan ke dinding. Oleh itu, tekanan mesti kurang daripada 1 x 10 -06 mbar.

Sistem vakum sebuah siklotron mungkin terdedah kepada radiasi dan medan magnet. Oleh itu, komposisi klasik adalah pam penyebaran minyak yang disokong oleh pam rotor bilah. Sebagai alternatif, pam turbomolekul yang disokong oleh pam bilah putar atau pam skrol digunakan. Siklotron yang sangat besar juga menggunakan cryopumps.

Terapi proton adalah teknologi baru untuk rawatan kanser yang telah diiktiraf pada tahun 1990-an.

Pancaran tisu manusia oleh foton sinar-X memusnahkan tisu sihat yang dilaluinya ke arah tumor dan di belakangnya. Dalam kes sinar proton, proton hanya memperlahankan dengan perlahan sehingga mereka mencapai titik di mana sinar tersebut dihentikan. Tisu dalam laluan sinar menyerap hanya dos yang sangat kecil berbanding dengan sinar foton. Pada akhir julat, proton dihentikan di 'Puncak Bragg' (lihat imej 2) dan memindahkan sejumlah besar tenaga ke tumor - dan hampir tiada di belakang.

Oleh itu, terapi proton adalah alat yang kuat tetapi lembut di mana kerosakan kepada tisu sihat diminimumkan. Ia dapat mengelakkan banyak pembedahan dan boleh digunakan untuk rawatan yang rumit seperti tumor di mata untuk mengelakkan penghapusan sepenuhnya!

Proton (nukleus hidrogen) dihasilkan dan dipercepat dalam sebuah siklotron. Oleh kerana proton mempunyai cas elektrik, mereka boleh dibelokkan dan dipindahkan dalam laluan pancaran ke beberapa bilik di mana pesakit diberi ubat di gantri.

Sistem vakum adalah sangat penting untuk terapi proton dan menjadi asas kepada standard perubatan yang tinggi.

Kitaran biasanya dipam oleh pam turbomolekul bersaiz sederhana. Mereka terdedah kepada medan magnet dan radiasi, sering dilindungi oleh besi.

Garis pancaran mempunyai diameter yang kecil (kira-kira. 60 mm) dan memerlukan TMP kecil setiap beberapa meter. Oleh kerana proton mungkin tidak tersebar oleh gas residu, mereka memerlukan jarak bebas purata lebih daripada 100 m, oleh itu tekanan 10-07 mbar. Panggang bahagian vakum tidak diperlukan. Memandangkan kualiti vakum adalah penting untuk kejayaan pemantauan status terapi, dokumentasi dan keselamatan adalah sangat penting.

Terapai Ion Berat mencabar teknologi vakum dengan keperluan Vakum Ultra Tinggi.

Ia adalah peningkatan terapi proton dan menggunakan ion yang lebih berat seperti C+ daripada proton. Penghancuran sel kanser adalah lebih berkesan.

Teknologi yang digunakan dalam terapi ion berat adalah lebih kompleks: Ion dihasilkan dalam sumber ion, dipercepatkan dalam pemecut linear dan kemudian dimasukkan ke dalam sinkrotron. Dalam sinkrotron, ion dipercepatkan lagi dan dipandu oleh magnet di trek bulat sebelum dipandu ke dalam garis pancaran. Sinchrotron mempunyai lilitan sehingga 100 m. Tekanan yang jauh di bawah 1 x 10-09 mbar diperlukan untuk memastikan ion bergerak jarak yang begitu jauh tanpa interaksi. Ini membawa kepada teknologi UHV, menggunakan pam ion, sistem pengeringan kering dan bahkan sistem panduan sinar yang boleh dibakar. Oleh kerana adalah perkara biasa hari ini untuk menggunakan magnet superkonduktor dalam sinkrotron, dinding sejuk menyokong pam.

Menubuhkan pusat terapi proton memerlukan pelaburan yang luar biasa dan terapi ion berat lebih banyak lagi. Namun, ini dibenarkan oleh prospek kejayaan penyembuhan yang luar biasa.

Dalam blog ini, kami telah menggariskan kepentingan teknologi vakum dalam pelbagai prosedur perubatan serta peranan pelbagai pam vakum dalam prestasinya.