1.5 Sự tạo thành chùm tia photon
1.5.3 Buồng Ion hóa [5]
Hình 1.5.3: Buồn đo ion hóa
Sự đồng nhất của chùm tia (tính bằng phẳng và đối xứng chùm tia) và suất liều đầu ra được kiểm soát bởi buồng ion trong đầu máy Gia tốc. Những đặc tính này rất quan trọng đối với sự an toàn của bệnh nhân. Máy gia tốc Unique được lắp đặt sẵn 2 buồng ion hóa độc lập nhau để giám sát liều lượng bức xạ đầu ra của máy gia tốc và cho phép phản hồi tín hiệu tới mạch servo để ngắt phát tia và kiểm soát độ phẳng của chùm tia và suất liều. Hai buồng ion hóa này được bịt kín để khơng bị phụ thuộc vào nhiệt độ và áp suất của mơi trường bên ngồi. Thường thì vị trí của nó trong đầu máy gia tốc là nằm giữu bộ lọc phẳng chùm tia và bộ chuẩn trực thứ cấp – secondary collimator ( như trong hình minh họa).
Vì sự an toàn của bệnh nhân, hệ thống đo lường kiểm soát liều lượng bức xạ phát ra từ má gia tốc Unique sẽ dựa vào sự hoạt động của hai buồng ion hóa được bịt kín hồn tồn và độc lập với nhau này. Nếu khơng may buồng ion hóa chính bị lỗi trong q trình điều trị bệnh nhân, thì buồng thứ hai sẽ ngay lập tức gửi tín hiệu tới mạch servo để ngắt không cho máy phát tia. Thường thì trong trường hợp này, chỉ có một lượng liều xạ rất nhỏ cỡ chỉ một vài phần trăm so với liều chỉ định của bác sĩ được chuyển trước khi mạch servo nhận tín hiệu từ buồn ion hóa và ngắt hồn tồn máy phát tia. Đơi khi trong trường hợp hoạt động của cả hai buồng ion hóa thất bại, thì khi đó máy gia tốc sẽ có một cơ chế khác dùng để kiểm sốt liều lượng bức xạ, đó là dùng bộ đếm thời gian để đóng máy và trong trường hợp này cũng chỉ có một lượng liều lượng bức xạ rất nhỏ phân bố tới bệnh nhân.
Các yêu cầu chính đối với các buồng ion hoá:
- Các buồng ion hóa phải có ảnh hưởng tối thiểu đến chùm bức xạ phonton và chùm bức xạ electron.
- Sự ghi nhận/ phản ứng với tín hiệu của buồng ion hóa phải độc lập với nhiệt độ và áp suất của môi trường xung quanh ( Các buồn ion hóa được bịt kín mà hầu hết các máy gia tốc ngày nay sử dụng hoàn toàn đáp ứng điều kiện này ).
Thường thì buồng ion hố thứ nhất đo đánh giá số MU. Thông thường, độ nhạy của mạch điện áp của buồng ion hóa được hiệu chỉnh 1 MU tương ứng với một liều lượng 1cGy truyền trong môi trường nước dọc theo trục trung tâm chùm tia ở độ sâu liều đạt cựa đại khi chiếu với trrường 10 x 10 cm2 tại một khoảng cách từ nguồn tới bề mặt da SSD là 100 cm. Khi phát tia điều trị bệnh nhân và đạt đến số lượng MU đã được đặt trước, mạch điện trong buồng ion hóa đầu tiên sẽ gủi tín hiệu qua mạch servo để ngắt máy phát tia tới bệnh nhân. Trước khi một phiên chiếu xạ mới có thể được bắt đầu, điều cần thiết là đặt lại giá trị MU trên màn hình điều khiển về khơng, khi đó việc chiếu xạ tiếp theo sẽ là khơng thể thực hiện được cho tới khi chúng ta nạp dữ liệu của bệnh nhân mới hay phiên điều trị mới.
Bên cạnh việc kiểm sốt liều bức xạ chính là MU, buồng ion hóa cịn theo dõi các thơng số hoạt động khác như năng lượng chùm tia, độ phẳng và tính đối xứng của chùm tia. Việc đo lường tất cả các thơng số bổ sung này cần địi hỏi các điện cực của buồng ion hóa sơ cấp và thứ cấp tạo tín hiệu phản hồi thơng qua mạch phản hồi tự động Servo để điều khiển chùm điện tử đi qua ống gia tốc, hệ thống vận chuyển chùm tia và lên bia tia X nếu phát photon hoặc lá tán xạ nếu chế độ phát electron, do đó chùm tia phát ra được đảm bảo độ phẳng và đối xứng.