Techniek periode 5
VTECH 05-001
Opdracht 1
Geef een beschrijving in eigen woorden van de verschillende onderdelen van de lineaire versneller met
hun bouw en werking.
Een klystron-buis genereert krachtige microgolven die worden gebruikt om elektronen in
de accelatorgeleiders te versnellen.
Klystron versterkerbuis > 6000 kW RF.
De golfgeleider draagt magnetronvermogen van de klystron over naar de gaspedaalgeleider.
Een elektronkanon schiet de elektronen in de versneller.
De versnellingsgeleider heeft een speciale binnen structuur zodat het microgolfvermogen de
elektronen in een recht, lineair, pad versnelt naar de juiste energie.
De elektronenstraal versneld tot bijna de snelheid van het licht (229.792.458 m/s).
De magneet zorgt ervoor dat de elektronen 90 graden worden gebogen.
De elektronenstraal raakt het metalen doelwit en produceert röntgenstralen met een hoge
energie. De target kan ook worden verwijderd uit het bundelpad om behandeling met elektronen
mogelijk te maken.
Beweegbare collimatoren vormen de röntgenbundel.
De röntgenstraal wordt gericht op het behandelingsgebied bij de patiënt.
Geef een beschrijving van alle onderdelen die zich in de kop van de gantry bevinden en welke functie
deze hebben.
Filter: maakt de bundel vlak.
Ionisatiekamer: meet de bundel.
Diafragmablokken:
MLC = Multi Leaf Collimator: zorgt dat de vorm van de bundel hetzelfde is als de vorm van de tumor.
Geef een beschrijving van het vormen van de bundel en hoe de bundelvorm tot stand komt.
Voor de bundelvorming worden collimatoren, blokken, compensatoren en de MLC's gebruikt. Invloed
op de bundel hebben:
Overdracht door de dikte van de MLC's.
Lekkage tussen MLC-bladeren.
Penumbra aan het einde.
Wat is interleaf transmission en wat wordt er gedaan om dit te beperken?
MLC's zijn voorbij hun oorspronkelijke ontwerpdoel gekomen als vervanging voor
veldvormende cerrobendblokken. Doorgaans omvatten MLC's een in elkaar grijpend tong-en-groef
ontwerp tussen aangrenzende bladeren om lekkage tussen bladeren te minimaliseren.
Ze beginnen te worden gebruikt voor het verschaffen van intensiteitsmodulatie voor conforme 3D
behandelingstherapie.
Het is mogelijk dat een kritisch doelvolume een onderdosering kan ontvangen als gevolg van het
overlappingsgebied als aangrenzende bladeren worden toegestaan af te wisselen tussen de open en
gesloten posities, zoals ze zouden kunnen als intensiteitsmodulatie wordt gebruikt.
Dit werkt demonstreert de omvang van dat effect voor een in de handel verkrijgbare 1D tijdelijk
gemoduleerde MLC.
De grootte van de transmissie tussen bladeren als een functie van bladscheiding werd ook
bestudeerd, evenals de transmissie als een functie van bladrotatie weg van de bron.
De resultaten van dit werk werden gebruikt voor het ontwerp van een tomotherapie MLC.
TECHNIEK PERIODE 5 KYARA KUIPER
,MLC-design beperking:
Interleaf transmission > lek tussen de leaves door.
Overtravel > hoe ver kan een MLC over het midden heen?
Leaf digitation > hoe dicht kunnen de MLC's bij elkaar komen en langs elkaar schuiven
in tegegestelde richting.
Opdracht 2
Leg uit hoe fotonenstraling ontstaat.
De lineaire versneller maakt fotonen aan door elektronen op zeer hoge snelheid op een metalen
trefplaat te richten. Vanuit de trefplaat ontstaat dan fotonstraling.
Zonder trefplaat is er elektronenstraling.
Trefplaat (target) is 3-4 mm Wolfraam.
Leg uit hoe elektronenstraling ontstaat.
Stralen van elektronen waargenomen in vacuümbuizen of vacuümlampen. Deze vacuümbuizen
bestaan uit minstens één anode (positieve elektrode) en één kathode (negatieve elektrode) waarover
een positieve spanning wordt aangelegd. Door ontlading zullen de elektronen overspringen van de
kathode naar de anode.
Opdracht 3
Leg uit wat wordt bedoeld met de term output en dose rate.
Output = verhouding van de dosissnelheid (dose rate) van een gegeven veldgrootte tot de
dosissnelheid van de referentieveldgrootte. De output factor zorgt voor de verandering in scatter als
de collimator instelling verandert. Normaal is een veldgrootte 10x10.
Dose rate = referentie veldgrootte > reference field size.
Welke relatie heeft de dose rate met het FFF bij bestralen?
FFF = Flattening Filter Free.
Voor elke toepassing moeten de niet-opgebouwde straalkarakteristieken en de aanzienlijk hogere
dosissnelheden worden overwogen tijdens de inbedrijfstelling en kwaliteitsborging met betrekking
tot afgevlakte liggers en moet het juiste klinische gebruik van de technologie worden vastgesteld.
Waarom kan het FFF eruit worden gehaald bij IMRT?
Je hebt IMRT en geavanceerde hardware en software voor dosisberekeningen.
Stralen zonder FFF > zeer hoge dose rate tot 2400 MU/min.
TECHNIEK PERIODE 5 KYARA KUIPER
, Onderdelen versneller
Elektronenkanon Koperpijp
Voorbeeld magnetron Plaats van de koperpijp
Magnetron Versnelde holtes in de magnetron
TECHNIEK PERIODE 5 KYARA KUIPER
VTECH 05-001
Opdracht 1
Geef een beschrijving in eigen woorden van de verschillende onderdelen van de lineaire versneller met
hun bouw en werking.
Een klystron-buis genereert krachtige microgolven die worden gebruikt om elektronen in
de accelatorgeleiders te versnellen.
Klystron versterkerbuis > 6000 kW RF.
De golfgeleider draagt magnetronvermogen van de klystron over naar de gaspedaalgeleider.
Een elektronkanon schiet de elektronen in de versneller.
De versnellingsgeleider heeft een speciale binnen structuur zodat het microgolfvermogen de
elektronen in een recht, lineair, pad versnelt naar de juiste energie.
De elektronenstraal versneld tot bijna de snelheid van het licht (229.792.458 m/s).
De magneet zorgt ervoor dat de elektronen 90 graden worden gebogen.
De elektronenstraal raakt het metalen doelwit en produceert röntgenstralen met een hoge
energie. De target kan ook worden verwijderd uit het bundelpad om behandeling met elektronen
mogelijk te maken.
Beweegbare collimatoren vormen de röntgenbundel.
De röntgenstraal wordt gericht op het behandelingsgebied bij de patiënt.
Geef een beschrijving van alle onderdelen die zich in de kop van de gantry bevinden en welke functie
deze hebben.
Filter: maakt de bundel vlak.
Ionisatiekamer: meet de bundel.
Diafragmablokken:
MLC = Multi Leaf Collimator: zorgt dat de vorm van de bundel hetzelfde is als de vorm van de tumor.
Geef een beschrijving van het vormen van de bundel en hoe de bundelvorm tot stand komt.
Voor de bundelvorming worden collimatoren, blokken, compensatoren en de MLC's gebruikt. Invloed
op de bundel hebben:
Overdracht door de dikte van de MLC's.
Lekkage tussen MLC-bladeren.
Penumbra aan het einde.
Wat is interleaf transmission en wat wordt er gedaan om dit te beperken?
MLC's zijn voorbij hun oorspronkelijke ontwerpdoel gekomen als vervanging voor
veldvormende cerrobendblokken. Doorgaans omvatten MLC's een in elkaar grijpend tong-en-groef
ontwerp tussen aangrenzende bladeren om lekkage tussen bladeren te minimaliseren.
Ze beginnen te worden gebruikt voor het verschaffen van intensiteitsmodulatie voor conforme 3D
behandelingstherapie.
Het is mogelijk dat een kritisch doelvolume een onderdosering kan ontvangen als gevolg van het
overlappingsgebied als aangrenzende bladeren worden toegestaan af te wisselen tussen de open en
gesloten posities, zoals ze zouden kunnen als intensiteitsmodulatie wordt gebruikt.
Dit werkt demonstreert de omvang van dat effect voor een in de handel verkrijgbare 1D tijdelijk
gemoduleerde MLC.
De grootte van de transmissie tussen bladeren als een functie van bladscheiding werd ook
bestudeerd, evenals de transmissie als een functie van bladrotatie weg van de bron.
De resultaten van dit werk werden gebruikt voor het ontwerp van een tomotherapie MLC.
TECHNIEK PERIODE 5 KYARA KUIPER
,MLC-design beperking:
Interleaf transmission > lek tussen de leaves door.
Overtravel > hoe ver kan een MLC over het midden heen?
Leaf digitation > hoe dicht kunnen de MLC's bij elkaar komen en langs elkaar schuiven
in tegegestelde richting.
Opdracht 2
Leg uit hoe fotonenstraling ontstaat.
De lineaire versneller maakt fotonen aan door elektronen op zeer hoge snelheid op een metalen
trefplaat te richten. Vanuit de trefplaat ontstaat dan fotonstraling.
Zonder trefplaat is er elektronenstraling.
Trefplaat (target) is 3-4 mm Wolfraam.
Leg uit hoe elektronenstraling ontstaat.
Stralen van elektronen waargenomen in vacuümbuizen of vacuümlampen. Deze vacuümbuizen
bestaan uit minstens één anode (positieve elektrode) en één kathode (negatieve elektrode) waarover
een positieve spanning wordt aangelegd. Door ontlading zullen de elektronen overspringen van de
kathode naar de anode.
Opdracht 3
Leg uit wat wordt bedoeld met de term output en dose rate.
Output = verhouding van de dosissnelheid (dose rate) van een gegeven veldgrootte tot de
dosissnelheid van de referentieveldgrootte. De output factor zorgt voor de verandering in scatter als
de collimator instelling verandert. Normaal is een veldgrootte 10x10.
Dose rate = referentie veldgrootte > reference field size.
Welke relatie heeft de dose rate met het FFF bij bestralen?
FFF = Flattening Filter Free.
Voor elke toepassing moeten de niet-opgebouwde straalkarakteristieken en de aanzienlijk hogere
dosissnelheden worden overwogen tijdens de inbedrijfstelling en kwaliteitsborging met betrekking
tot afgevlakte liggers en moet het juiste klinische gebruik van de technologie worden vastgesteld.
Waarom kan het FFF eruit worden gehaald bij IMRT?
Je hebt IMRT en geavanceerde hardware en software voor dosisberekeningen.
Stralen zonder FFF > zeer hoge dose rate tot 2400 MU/min.
TECHNIEK PERIODE 5 KYARA KUIPER
, Onderdelen versneller
Elektronenkanon Koperpijp
Voorbeeld magnetron Plaats van de koperpijp
Magnetron Versnelde holtes in de magnetron
TECHNIEK PERIODE 5 KYARA KUIPER
