บทบาทของสุญญากาศในการบําบัดรักษาเนื้องอก โปรตอน และไอออนหนัก มาสํารวจการใช้งานเทคโนโลยีสุญญากาศที่แตกต่างกันสําหรับการบําบัดเหล่านี้กัน
23 มิถุนายน 2020
เทคโนโลยีสุญญากาศสําหรับการรักษาเนื้องอก
อุปกรณ์หลายอย่างที่จําเป็นต้องใช้สุญญากาศถูกนํามาใช้ในการรักษาเนื้องอก อุปกรณ์ที่สําคัญคือ ไซโคลทรอน
ไซโคลทรอนจะเร่งอนุภาคที่มีประจุไฟฟ้าให้มีความเร็วสูงมาก (= พลังงาน) อนุภาคเหล่านี้ถูกใช้ในการบําบัดทางการแพทย์เพื่อทําลายเนื้องอกเพื่อหลีกเลี่ยงการผ่าตัด
ไซโคลตรอนจะเร่งอนุภาค (อิเล็กตรอน โปรตอน (= นิวเคลียสของไฮโดรเจน) หรือไอออนที่หนักกว่า) ที่เกิดขึ้นในศูนย์กลางโดยการผ่านสนามแม่เหล็กแรงสูงในเส้นทางเกลียวที่ได้รับพลังงานของมันโดยความถี่วิทยุ เส้นทางทั้งหมด (จากศูนย์กลางไปยังผู้ป่วย >> 10 ม.) ต้องอยู่ในสุญญากาศสูง เส้นทางอิสระเฉลี่ยของอนุภาคต้องยาวกว่าระยะทางการเคลื่อนที่ มิฉะนั้นอนุภาคจะกระจายและเบี่ยงเบนไปทางผนัง ดังนั้น แรงดันจึงต้อง < 1 x 10 -06 mbar
ระบบสุญญากาศของไซโคลตรอนอาจสัมผัสกับรังสีและสนามแม่เหล็ก ดังนั้น องค์ประกอบแบบคลาสสิกคือปั๊มกระจายน้ํามันที่รองรับโดยปั๊มใบพัดโรตารี่ หรือใช้ปั๊มเทอร์โบโมเลกุลที่รองรับด้วยปั๊มใบพัดโรตารี่หรือปั๊มสโครล ไซโคลทรอนขนาดใหญ่มากยังใช้ปั๊มแช่แข็ง
เทคโนโลยีสุญญากาศสําหรับการบําบัดด้วยโปรตอน
การบําบัดด้วยโปรตอนเป็นเทคโนโลยีใหม่สําหรับการรักษามะเร็งที่ได้รับการรับรองในช่วงทศวรรษ 1990
การฉายรังสีเนื้อเยื่อของมนุษย์โดยโฟตอนรังสีเอ็กซ์จะทําลายเนื้อเยื่อที่มีสุขภาพดีบนเส้นทางไปยังเนื้องอกและด้านหลัง ในกรณีของลําแสงโปรตอน โปรตอนจะชะลอตัวช้าๆ จนกว่าจะถึงจุดที่ลําแสงหยุด เนื้อเยื่อในเส้นทางของลําแสงจะดูดกลืนเพียงขนาดเล็กมากเมื่อเทียบกับลําแสงโฟตอน เมื่อสิ้นสุดช่วง โปรตอนจะหยุดที่ 'พีคแบรกเก็ต' (ดูภาพที่ 2) และถ่ายโอนพลังงานจํานวนมากไปยังเนื้องอก และเกือบจะเป็นศูนย์
ดังนั้น การบําบัดด้วยโปรตอนจึงเป็นเครื่องมือที่ทรงพลังแต่อ่อนโยน ซึ่งช่วยลดความเสียหายต่อเนื้อเยื่อที่ดีต่อสุขภาพให้เหลือน้อยที่สุด สามารถหลีกเลี่ยงการผ่าตัดจํานวนมากและสามารถใช้สําหรับการรักษาที่ซับซ้อน เช่น เนื้องอกในดวงตาเพื่อหลีกเลี่ยงการถอดออกทั้งหมด!
โปรตอน (นิวเคลียสของไฮโดรเจน) จะถูกสร้างขึ้นและเร่งความเร็วในไซโคลตรอน เนื่องจากโปรตอนมีประจุไฟฟ้า โปรตอนจึงสามารถเบี่ยงเบนและขนส่งในเส้นลําแสงไปยังห้องหลายห้องซึ่งผู้ป่วยจะได้รับการรักษาด้วยยาในโครงยึด
ระบบสุญญากาศมีความสําคัญอย่างยิ่งสําหรับการบําบัดด้วยโปรตอน และอยู่ภายใต้มาตรฐานทางการแพทย์ระดับสูง
โดยทั่วไปแล้ว ไซโคลทรอนจะถูกปั๊มด้วยปั๊มเทอร์โบโมเลกุลขนาดกลาง โดยจะสัมผัสกับสนามแม่เหล็กและรังสี ซึ่งมักถูกปกป้องด้วยเหล็ก
เส้นลําแสงมีเส้นผ่านศูนย์กลางขนาดเล็ก (ประมาณ 60 มม.) และต้องใช้ TMP ขนาดเล็กทุกๆ ไม่กี่เมตร เนื่องจากโปรตอนอาจไม่ถูกกระจายโดยก๊าซตกค้าง จึงต้องมีเส้นทางอิสระเฉลี่ยมากกว่า 100 ม. ดังนั้นจึงมีแรงดัน 10-07 mbar ไม่จําเป็นต้องอบชิ้นส่วนสุญญากาศ เนื่องจากคุณภาพของสุญญากาศมีความสําคัญต่อความสําเร็จของการตรวจสอบสถานะการรักษา เอกสารประกอบและความปลอดภัยจึงมีความสําคัญอย่างยิ่ง
เทคโนโลยีสุญญากาศสําหรับการบําบัดด้วยไอออนหนัก
การบําบัดด้วยไอออนหนักท้าทายเทคโนโลยีสุญญากาศด้วยข้อกําหนดสุญญากาศสูงพิเศษ
ซึ่งเป็นการปรับปรุงการบําบัดด้วยโปรตอนและใช้ไอออนที่หนักกว่า เช่น C+ แทนโปรตอน การทําลายเซลล์มะเร็งมีประสิทธิภาพยิ่งขึ้น
เทคโนโลยีที่ใช้ในการบําบัดด้วยไอออนหนักมีความซับซ้อนมากขึ้น: ไอออนจะถูกสร้างขึ้นในแหล่งกําเนิดไอออน เร่งความเร็วในเครื่องเร่งความเร็วเชิงเส้น แล้วป้อนเข้าสู่ซิงโครตรอน ในซิงโครตรอน ไอออนจะเร่งความเร็วและถูกนําทางโดยแม่เหล็กในรางวงกลมก่อนที่จะนําเข้าสู่เส้นลําแสง ซิงโครทรอนมีเส้นรอบวงสูงสุด 100 ม. จําเป็นต้องมีแรงดันต่ํากว่า 1 x 10-09 มิลลิบาร์ เพื่อให้แน่ใจว่าไอออนจะเดินทางได้ไกลโดยไม่มีปฏิกิริยาใดๆ ซึ่งนําไปสู่เทคโนโลยี UHV โดยใช้ปั๊มไอออน ระบบหยาบแบบแห้ง และแม้แต่ระบบนําร่องลําแสงแบบอบได้ เนื่องจากในปัจจุบันมักใช้แม่เหล็กนําไฟฟ้าพิเศษในซิงโครตรอน ผนังเย็นจึงรองรับการปั๊ม
การจัดตั้งศูนย์บําบัดด้วยโปรตอนต้องการการลงทุนที่ยอดเยี่ยมและการบําบัดด้วยไอออนหนักยิ่งขึ้น แต่เหตุผลก็คือโอกาสที่โดดเด่นในการรักษาสําเร็จ
ในบล็อกนี้ เราได้สรุปความสําคัญของเทคโนโลยีสุญญากาศในกระบวนการทางการแพทย์ต่างๆ รวมถึงบทบาทของปั๊มสุญญากาศต่างๆ ในประสิทธิภาพการทํางาน
- ผลิตภัณฑ์ของเรา
- เนื้อหาที่เกี่ยวข้อง
- การประยุกต์ใช้งานที่เกี่ยวข้อง
การประยุกต์ใช้งานที่เกี่ยวข้อง
