Study with the several resources on Docsity
Earn points by helping other students or get them with a premium plan
Prepare for your exams
Study with the several resources on Docsity
Earn points to download
Earn points by helping other students or get them with a premium plan
Community
Ask the community for help and clear up your study doubts
Discover the best universities in your country according to Docsity users
Free resources
Download our free guides on studying techniques, anxiety management strategies, and thesis advice from Docsity tutors
A comprehensive overview of cyclotrons and betatrons, exploring their mechanisms, clinical applications, and future potential in cancer treatment. It delves into the principles of particle acceleration, the role of these technologies in radiotherapy, and their integration with other techniques like conformal radiotherapy. The document also highlights the importance of cyclotrons in producing medical radioisotopes for diagnosis and therapy.
Typology: Cheat Sheet
1 / 8
This page cannot be seen from the preview
Don't miss anything!
Makalah Ini Disusun Guna Memenuhi Tugas Mata Kuliah Fisika Dasar Dosen Pengampu : Prof. Dr. Dwi Yulianti, M.Si. Disusun oleh : Desvita Ayu Safitri 2404080028
Kanker adalah penyakit paling mematikan di dunia. Menurut laporan data oleh Global Burden of Cancer (GLOBOCAN) dari International Institute for Research on Cancer (IARC), di seluruh dunia pada tahun 2018 jumlah kematian akibat kanker mencapai 9.6 juta jiwa dengan jumlah insidensi mencapai 18.1 juta jiwa. Kasus kanker diperkirakan aka meningkat dari 18.1 juta menjadi 22 juta setiap tahun selama 20 tahun ke depan. Menurut WHO, pada tahun 2030akan ada 26 juta insidensi kanker dan 17 juta kematian akibat kanker. (Hardiyanti & Triwibowo, 2019). Menurut The International Agency for Research on Cancer (IARC) mengestimasikan terdapat kasus baru kanker di Indonesia mencapai 408.661 kasus dengan kasus kematian mencapai 242.988 orang pada tahun 2022, dan akan terus meningkat apabila tidak dilakukan upaya penanggulangan kanker. (Kemenkes RI, 2024) Berdasarkan data-data diatas Kanker merupakan salah satu tantangan kesehatan global yang paling mendesak, menjadi penyebab utama kematian di banyak negara, termasuk Indonesia. Dengan meningkatnya angka kejadian kanker, penting untuk mengembangkan metode diagnosis dan pengobatan yang lebih efektif. Upaya untuk meningkatkan deteksi dan pengobatan kanker, teknologi medis modern terus berkembang, dan di antara inovasi tersebut, siklotron dan betatron muncul sebagai alat yang sangat berharga dalam pengobatan kanker. Kedua teknologi ini tidak hanya meningkatkan akurasi diagnosis tetapi juga efektivitas terapi, memberikan harapan baru bagi pasien yang berjuang melawan penyakit ini. Kombinasi penggunaan siklotron dan betatron dalam pengobatan kanker menunjukkan potensi besar dalam meningkatkan hasil pengobatan. Siklotron tidak hanya membantu dalam diagnosis dini tetapi juga mendukung pengembangan terapi baru seperti Boron Neutron Capture Therapy (BNCT), yang mema nfaatkan isotop radioaktif untuk memberikan dosis radiasi tinggi pada jaringan kanker sambil melindungi jaringan sehat. Penelitian terbaru menunjukkan bahwa BNCT dapat memberikan hasil yang menjanjikan bagi pasien dengan kanker serviks dan jenis kanker lainnya. Di Indonesia, perkembangan teknologi siklotron semakin meningkat dengan adanya fasilitas baru seperti yang dikembangkan oleh Badan Riset dan Inovasi Nasional (BRIN). Fasilitas ini tidak hanya memproduksi radiofarmaka secara lokal tetapi juga mengurangi ketergantungan pada impor, sehingga meningkatkan aksesibilitas perawatan bagi pasien. Dengan kemajuan ini, diharapkan bahwa lebih banyak rumah sakit di Indonesia dapat memanfaatkan teknologi ini untuk diagnosis dan pengobatan kankeKombinasi penggunaan siklotron dan betatron dalam pengobatan kanker tidak hanya meningkatkan efektivitas terapi tetapi juga memberikan harapan baru bagi pasien. Dengan kemajuan teknologi dan penelitian yang terus dilakukan, kedua alat ini diharapkan dapat semakin dioptimalkan untuk memberikan solusi inovatif dalam perang melawan kanker. Melalui makalah ini, akan dibahas lebih lanjut mengenai peran siklotron dan betatron dalam pengobatan kanker, termasuk mekanisme kerja, aplikasi klinis, serta potensi masa depan dari teknologi ini dalam meningkatkan hasil pengobatan dan kualitas hidup pasien. II. ISI
Untuk memperoleh kecepatan ion mendekati kecepatan cahaya diperlukan tenaga tinggi. Tenaga ini diperoleh dari medan magnet yang besar dan tentunya membutuhkan biaya yang cukup besar. Untuk mengatasi hal ini maka dibuatlah suatu alat yang dapat mengubalı - ubalı frekuebsi dari oscilator. Alat ini discbut Sinkro-siklotron yang bekerja dengan prinsip "stabilitas fasc” Betatron merupakan suatu alat yang digunakan untuk mempercepat elektron sampai laju tinggi dengan membolehkan medan-medan listrik imbas yang dihasilkan oleh sebuah fluks magnet yang berubah-ubah bekerja (bereaksi) pada elektron tersebut. Prinsip kerja Betatron tolah diajukan olch Widcroc pada tahun 1928 dan baru dioperasikan pada tahun 1941 oleh Donalt W. Kerst yang berdasarkan Hukum Faraday. Alat D.W. Kerst yang pertama dapat mempercepat elektron sampai 2,3 MeV yang pengoperasiannya digunakan sebagai tabung sinar-X. Sinar-sinar-X tersebut dihasilkan dengan cara konvensional yang menggunakan elektron-elektron bertenaga tinggi mengenai suatu atom target. Alat berikutnya dibuat di perusahaan General Electric pada tahun 1942 yang dapat mempercepat elektron dengan tenaga 20 MeV, dan model ketiga dibuat pada tahun 1945 yang dapat mempercepat elektron sampai 100 MeV dengan laju clektron 0,999986 e schingga dalam analisis operasinya digunakan mekanika relativistik. Elektron yang bertenaga rendah digunakan untuk menghasilkan sinar-X berguna dalam bidang: Fisika zat padat, misalnya untuk menentukan struktur kristal Industri/seni, misalnya menentukan keaslian suatu lukisan Kedokteran, misalnya pengobatan kanker Dan lain-lain. Dalam sebuah betatron terdapat medan magnet yang mempunyai beberapa fungsi, yaitu:
Betatron adalah akselerator partikel yang digunakan untuk menghasilkan berkas elektron berenergi tinggi, yang memiliki aplikasi signifikan dalam pengobatan kanker, terutama dalam terapi radiasi. Dalam konteks pengobatan kanker, betatron dapat digunakan untuk menghasilkan radiasi sinar-X yang berfungsi menghancurkan sel-sel kanker dengan memanfaatkan energi tinggi dari berkas elektron. Proses Percepatan Elektron dimulai dengan pemanasan katoda, yang memancarkan elektron ke dalam tabung vakuum. Kumparan magnet diaktifkan, menciptakan medan magnet yang berputar. Elektron terperangkap dalam medan magnet dan bergerak dalam lintasan melingkar, terus-menerus mendapatkan energi dari medan listrik yang dihasilkan oleh kumparan. Akibatnya, elektron mencapai energi tinggi (biasanya dalam rentang MeV). Ketika berkas elektron berenergi tinggi diarahkan ke target (biasanya logam), mereka menghasilkan radiasi sinar-X atau sinar gamma yang dapat digunakan untuk terapi radiasi. Produksi Radiasi yang dihasilkan dari betatron memiliki kemampuan untuk merusak DNA sel kanker. Proses ini melibatkan interaksi antara radiasi dengan jaringan tubuh, di mana radiasi akan menghancurkan sel-sel kanker sambil meminimalkan kerusakan pada jaringan sehat di sekitarnya. Betatron dalam proses pengobatan kanker : Terapi Radiasi Eksternal Betatron digunakan dalam terapi radiasi eksternal, di mana radiasi diarahkan langsung ke tumor. Keuntungan dari penggunaan betatron adalah: Targeting Presisi: Radiasi dapat difokuskan pada area tumor dengan meminimalkan kerusakan pada jaringan sehat di sekitarnya. Energi Tinggi: Energi tinggi dari radiasi sinar-X memungkinkan penetrasi yang lebih dalam ke jaringan tubuh, menjadikannya efektif untuk tumor yang terletak lebih dalam. Kombinasi dengan Teknik Lain Betatron sering digunakan bersamaan dengan teknik radioterapi lainnya, seperti: Radioterapi Konformal: Menggunakan komputer untuk merencanakan dosis radiasi yang lebih tepat sesuai bentuk tumor. IMRT (Intensity-Modulated Radiation Therapy): Mengatur intensitas radiasi untuk memberikan dosis berbeda pada area tumor dan jaringan sehat.
Kombinasi penggunaan siklotron dan betatron dalam pengobatan kanker menunjukkan potensi besar dalam meningkatkan hasil pengobatan. Siklotron tidak hanya membantu dalam diagnosis dini tetapi juga mendukung pengembangan terapi baru seperti Boron Neutron Capture Therapy (BNCT), yang memanfaatkan isotop radioaktif untuk memberikan dosis radiasi tinggi pada jaringan kanker sambil melindungi jaringan sehat. Penelitian terbaru menunjukkan bahwa BNCT dapat memberikan hasil yang menjanjikan bagi pasien dengan kanker serviks dan jenis kanker lainnya. Di Indonesia, perkembangan teknologi siklotron semakin meningkat dengan adanya fasilitas baru seperti yang dikembangkan oleh Badan Riset dan Inovasi Nasional (BRIN). Fasilitas ini tidak hanya memproduksi radiofarmaka secara lokal tetapi juga mengurangi ketergantungan pada impor, sehingga meningkatkan aksesibilitas perawatan bagi pasien. Dengan kemajuan ini, diharapkan bahwa lebih banyak rumah sakit di Indonesia dapat memanfaatkan teknologi ini untuk diagnosis dan pengobatan kanker. DAFTAR PUSTAKA Frida Iswinning Diah, Fajar Sidik Permana, & Emy Mulyani. (2023). Desain Integrasi Sistem Instrumentasi dan Kendali untuk Commissioning Siklotron DECY-13. Jurnal Nasional Teknik Elektro Dan Teknologi Informasi , 12 (2), 71–77. https://doi.org/10.22146/jnteti.v12i2. Geriatri ID (2024). "Deteksi Dini Kanker, BRIN Kembangkan Radiofarmaka Baru Berbasis Siklotron." Geriatri ID. Hardiyanti, S., & Triwibowo, C. (2019). Gambaran Kualitas Hidup Pasien Kanker Payudara Di Ruang Rindu B Rsup H. Adam Malik Medan. Jurnal Keperawatan. http://180.250.18.58/jspui/handle/123456789/ Kemenkes RI. (2024). Hari Kanker Sedunia. Kementerian Kesehatan R.I , 2019. Krane, K. S. (1991). Introductory nuclear physics. John Wiley & Sons. Masril, & Darvina, Y. (1999). Akselerator (Buku Ii). 1–63. OncoCare Cancer Centre (2023). "Keuntungan Terapi Proton Dalam Pengobatan Kanker." OncoCare. Purwantoro, K. M., Widi Harto, A., & Sardjono, Y. (2021). "Analisis Distribusi Dosis Radiasi pada Terapi Kanker Serviks dengan Boron Neutron Capture Therapy Menggunakan MCNPX." UGM Repository. Ratri P., M. D., Sardjono, Y., & Widi Harto, A. (2022). "Analisis Dosis Radiasi Terapi Kanker Serviks dengan Boron Neutron Capture Therapy Berbasis Particle and Heavy Ion Transport Code System (PHITS)." UGM Repository. Winarno, W. (2021). Radioterapi Kanker Cervix Dengan Linear Accelerator (LINAC). Jurnal Biosains Pascasarjana , 23 (2), 75. https://doi.org/10.20473/jbp.v23i2.2021.75- 86
