1
ANALISIS KUALITAS CITRA VERIFIKASI LAPANGAN RADIASI LINAC PADA KANKER PAYUDARA MENGGUNAKAN VARIASI MONITOR UNIT
Diajukan untuk melengkapi sebagai salah satu syarat mencapai gelar sarjana Sains
Skripsi
FRILYANSEN GAJAH 140821007
DEPARTEMEN FISIKA FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETUAHUAN ALAM UNIVERSITAS SUMATERA UTARA MEDAN 2016
Universitas Sumatera Utara
2
PERSETUJUAN
: Analisis kualitas citra verifikasi lapangan radiasi
Judul
LINAC pada kanker payudara menggunakan variasi monitor unit Kategori
: Skripsi
Nama
: Frilyansen Gajah
Nim
: 140821007
Program Studi
: SARJANA (S1) FISIKA
Departemen
: FISIKA
Fakultas
: MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM (FMIPA) UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
Diluluskan di Medan, Juli 2016 Komisi Pembimbing
Pembimbing I
Pembimbing II
(Prof. DR. Timbangen Sembiring, MS)
(Drs. Herli Ginting,MS)
NIP: 196212231991031002
NIP: 195505191986011001
Diketahui/Disetujui oleh Departemen Fisika FMIPA USU,
(DR. Marhaposan Situmorang) Nip. 195510301980031003
Universitas Sumatera Utara
3
PERNYATAAN
ANALISIS KUALITAS CITRA VERIFIKASI LAPANGAN RADIASI LINAC PADA KANKER PAYUDARA MENGGUNAKAN VARIASI MONITOR UNIT
SKRIPSI
Saya mengakui bahwa skripsi ini adalah hasil kerja saya sendiri, kecuali beberapa kutipan dan ringkasan yang masing-masing disebutkan sumbernya.
Medan,
Juli 2016
FRILYANSEN GAJAH 140821007
Universitas Sumatera Utara
4
LEMBAR PENGESAHAN
JUDUL
ANALISIS KUALITAS CITRA VERIFIKASI LAPANGAN RADIASI LINAC PADA KANKER PAYUDARA MENGGUNAKAN VARIASI MONITOR UNIT Disetujui oleh :
Pembimbing I
Pembimbing II
(Prof. DR. Timbangen Sembiring, MS)
(Drs. Herli Ginting,MS)
NIP: 196212231991031002
NIP: 195505191986011001
Disahkan oleh : Ketua Departemen Fisika FMIPA USU
Dr.Marhaposan Situmorang NIP: 195510301980031003
Universitas Sumatera Utara
5
PENGHARGAAN
Puji dan syukur kepada Tuhan Yang Maha Esa, atas berkat dan Karunia Nyalah sehingga Skripsi ini dengan judul “ANALISIS KUALITAS CITRA VERIFIKASI
LAPANGAN
RADIASI
LINAC
PADA
KANKER
PAYUDARA MENGGUNAKAN VARIASI MONITOR UNIT” dapat selesai dengan baik. Pada kesempatan ini, penulis mengucapkan terima kasih yang sebesarbesarnya kepada: 1. Bapak Dr. Kerista Sebayang, MS selaku Dekan FMIPA Universitas Sumatera Utara. 2. Bapak Dr. Marhaposan Situmorang selaku Kepala Jurusan Fisika Universitas Sumatera Utara. 3. Bapak Prof. DR. Timbangen Sembiring, MS selaku dosen pembimbing utama yang memberikan panduan serta perhatian kepada penulis untuk menyempurnakan Skripsi ini. 4. Bapak Drs. Herli Ginting,MS selaku dosen pembimbing II. 5. Bapak Drs. Syahrul Humaidi, MSc selaku dosen penguji I. 6. Bapak Drs. Aditia Warman, M.Si selaku dosen penguji II. 7. Seluruh Dosen / Staf Pengajar pada program studi Fisika Ekstensi. 8. Kepada kedua orang tua penulis yang telah memberikan dukungan serta doa agar selalu dipermudah langkah dalam menyelesaikan studi ini. 9. Seluruh staf radioterapi di RSU Vina Estetika dan teman-teman seperjuangan di Fisika Ekstensi Angkatan 2014. Penulis menyadari skripsi ini masih jauh dari kesempurnaan, oleh karena itu penulis mengharapkan kritik yang bersifat membangun untuk siapa saja yang membaca skripsi ini. Akhir kata, semoga skripsi ini dapat bermanfaat bagi penulis sendiri dan siapapun yang membacanya.
Universitas Sumatera Utara
6
ABSTRAK
Penelitian ini membahas mengenai tingkat keberhasilan dalam melakukan verifikasi kasus kanker payudara. Dalam penelitian ini telah dievaluasi data film verifikasi penyinaran pasien radioterapi untuk jenis kanker payudara. Data diperoleh dengan mengamati kualitas kontras citra dan membandingkannya dengan digitally reconstructed radiographs (DRR). Paparan radiasi diberikan kepada pasien dengan pesawat linear accelerator, setiap pasien diberikan energi 6 MV, sedangkan variasi dosis radiasinya 2 monitor unit, 3 monitor unit dan 4 monitor unit. Setiap hasil pergeseran dijadikan acuan dasar dalam memulai setiap penyinaran. Jumlah pasien dalam penelitian ini berjumlah 10 orang. Peneliti melakukan verifikasi secara langsung dan berhubungan dengan pasien. Hasil penelitian ini menunjukkan bahwa verifikasi lapangan radiasi dapat dilakukan pada film radiografi dengan modifikasi lapisan Pb (tebal 2 mm). Tingkat keberhasilan verifikasi dengan dosis radiasi 3 monitor unit lebih tinggi dan memiliki kontras citra yang baik serta layak digunakan dalam verifikasi lapangan radiasi.
Kata kunci : Kanker
payudara, monitor unit, digitally reconstructed
radiograph (DRR), pesawat linier accelerator.
Universitas Sumatera Utara
7
ABSTRACT
Our research study is focused on evaluating the verification succes rates of breast cancer survivors. In this study we have evaluated the data verification of patient radiotherapy for breast cancer types. Data obtained by observing the quality image contrast and compare with digitally rconstructed radiographs (DRR). Radiation exposure was given to patients with the linear accelerator, each was given 6 MV while the variation of radiation dose 2 monitor unit, 3 monitor unit and 4 monitor unit respectively. Every reference made shift results in basics start each treatment. Number of patients in this study were 10 patients. The experimenter conducted to direct and had to direct contact with patients. The study states that the radiation field verification can be performed on radiography films with modification layers of coated lead (2 mm thick). The verification level of success with radiation dose 3 monitor unit higher and have a good image contrast as well as a decent used in radiation field verification.
Keywords : Breast cancer, monitor unit, digitally reconstructed radiographs (DRR), linear accelerator.
Universitas Sumatera Utara
8
DAFTAR ISI
Halaman Penghargaan
i
Abstrak
ii
Abstract
iii
Daftar Isi
iv
Daftar Gambar
vii
BAB I PENDAHULUAN .......................................................................1 1.1 Latar Belakang ............................................ .....................................1 1.2 Perumusan Masalah ......................................................................... 2 1.3 Pembatasan Masalah ........................................................................ 3 1.4 Tujuan Penelitian ............................................................................. 3 1.5 Manfaat Penelitian ........................................................................... 3
BAB II LANDASAN TEORI .................................................................5 2.1 Prinsip Radioterapi ........................................................................... 5 2.2 Linear Accelerator ............................................................................ 5 2.3 Kepala Linac .................................................................................... 7 2.4 Koefisien Atenuasi Bahan (μ) .......................................................... 8 2.5.1 Efek foto listrik ................................................................................... 8 2.5.2 Hamburan compton ............................................................................. 9 2.5.3 Produksi pasangan ............................................................................ 10 2.5 Verifikasi Lapangan Radiasi ......................................................... 10 2.6 Electronic Portal Imaging .............................................................. 11 2.7 Prinsip Kerja Linear Accelerator .................................................... 12 2.8 Aspek Fisika – Biologi Dalam Radioterapi .................................... 15 1. Otimalisasi Dosis ................................................................................... 17 2. Pengaturan fraksinasi ............................................................................. 17 2.9 Lapisan Plat Timbal (Pb) .............................................................. 18
Universitas Sumatera Utara
9
2.10 Anatomi Payudara ........................................................................ 18 2.11 Kanker Payudara ........................................................................... 19 2.12 Ketetapan Penilaian verifikasi lapangan radiasi kanker payudara 20 2.13 Computed Radiography (CR) ....................................................... 22 a. Imaging Plate (IP) ..................................................................... 22 b. Kaset .......................................................................................... 23 c. Image reader .............................................................................. 23 d. Printer ........................................................................................ 24 2.14 Prinsip Kerja Computed Radiography (CR) ................................. 24 2.15 Prinsip Treatment Planning Sistem ............................................... 24
BAB III METODE PENELITIAN....................................................... 27 3.1 Tempat Penelitian............................................................................ 27 3.2 Alat Dan Bahan Penelitian .............................................................. 27 3.2.1 Peralatan ................................................................................ 27 a. Pesawat Linac Siemens .............................................................. 27 b. Computer Console ...................................................................... 28 c. Computed Radiography (CR) Merk Codak Direct View ........... 29 d. Kaset Computed Radiography (CR) berukuran 35x43 cm......... 29 e. Plat Timbal ................................................................................. 30 f. Kaset Holder ............................................................................... 30 g. Shadow Tray ............................................................................... 31 h. Penyangga Dada (Breast Board) ................................................ 31 i. Digitally Reconstructed Radiograph (DRR) .............................. 32 3.2.2 Bahan .................................................................................... 32 3.3 Diagram Alir Penelitian ................................................................. 33 3.4 Prosedur Penelitian......................................................................... 34 3.4.1 Persiapan alat linear accelerator (Linac) ............................... 34 3.4.2 Persiapan pasien .................................................................... 34 3.4.3 Langkah-langkah persiapan verifikasi .................................. 34 3.4.4 Skema Penelitian ................................................................... 35 3.4.5 Analisa data ........................................................................... 35
Universitas Sumatera Utara
10
BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN .............................................. 37 4.1 Hasil Verifikasi Dengan Dosis Radiasi 2 MU ................................ 37 4.2 Data Verifikasi Dosis Radiasi 2 Monitor Unit ................................ 41 4.3 Hasil Verifikasi Dengan Dosis Radiasi 3MU ................................. 43 4.4 Data Verifikasi Dosis Radiasi 3 Monitor Unit ................................ 45 4.5 Hasil Verifikasi Dengan Dosis Radiasi 4MU ................................. 48 4.6 Data Verifikasi Dosis Radiasi 4 Monitor Unit ................................ 52
BAB V KESIMPULAN DAN SARAN................................................ 57 5.1 Kesimpulan ..................................................................................... 57 5.2 Saran ................................................................................................ 57 Daftar Pustaka Lampiran
Universitas Sumatera Utara
11
DAFTAR GAMBAR
Halaman Gambar 2.1 Gambar linac medik ......................................................... 6 Gambar 2.2 Skema yang menunjukkan komponen dasar pada bagian linear accelerator ............................................................... 7 Gambar 2.3 Ilustrasi efek foto listrik .................................................... 9 Gambar 2.4 Ilustrasi efek compton ....................................................... 9 Gambar 2.5 Ilustrasi produksi pasangan ............................................. 10 Gambar 2.6 Rongga-rongga dari tabung pengahantar linac................ 12 Gambar 2.7 Block diagram pesawat linear accelerator ........................ 14 Gambar 2.8 Anatomi Payudara ............................................................ 19 Gambar 2.9 Struktur anatomi yang dapat dijadikan sebagai acuan ...... 21 Gambar 3.1 Pesawat Linac Siemens Primus Mid Energy .................... 28 Gambar 3.2 Computer Console Linac................................................... 28 Gambar 3.3 Alat Computed Radiography (CR).................................... 29 Gambar 3.4 Kaset Computed Radiography (CR).................................. 29 Gambar 3.5 Plat timbal (Pb) pada holder gantry .................................. 30 Gambar 3.6 Kaset Holder...................................................................... 30 Gambar 3.7 Shadow tray ....................................................................... 31 Gambar 3.8 Breast board....................................................................... 31 Gambar 3.9 Digitally Reconstructed Radiograph (DRR) dari sisi depan32 Gambar 3.10 Diagram alir penelitian ................................................... 33 Gambar 3.11 Skema verifikasi lapangan diruang penyinaran ............. 35 Gambar 4.1 Diagram status verifikasi lapangan radiasi terhadap 10 pasien kasus kanker payudara dengan dosis radiasi 2 MU ......... 42 Gambar 4.2 Diagram status verifikasi lapangan radiasi terhadap 10 pasien kasus kanker payudara dengan dosis radiasi 3 MU ......... 48 Gambar 4.3 Diagram status verifikasi lapangan radiasi terhadap 10 pasien kasus kanker payudara dengan dosis radiasi 4 MU ........... 5
Universitas Sumatera Utara
12
DAFTAR TABEL
Halaman Tabel 4.1 Hasil verifikasi lapangan radiasi terhadap pasien kanker Payudara dengan variasi dosis radiasi 2 MU ........................ 41 Tabel 4.2 Tabel distribusi frekuensi status verifikasi ........................... 41 Tabel 4.3 Hasil verifikasi lapangan radiasi terhadap pasien kanker Payudara dengan variasi dosis radiasi 3 MU ........................ 46 Tabel 4.4 Tabel distribusi frekuensi status verifikasi ........................... 47 Tabel 4.5 Hasil verifikasi lapangan radiasi terhadap pasien kanker payudara dengan variasi dosis radiasi 4 MU ........................ 52 Tabel 4.6 Tabel distribusi frekuensi status verifikasi ........................... 52 Tabel 4.7 Hasil verifikasi lapangan radiasi terhadap 10 pasien kanker Payudara dengan variasi dosis radiasi 2 MU, 3 MU dan 4 MU .......................................................................................................... 54 Tabel 4.8 Status citra dengan variasi dosis radiasi (MU)...................... 55
Universitas Sumatera Utara
