IMPLEMENTASI LINEAR ACCELERATOR DALAM PENANGANAN KASUS KANKER

Volume 14, November 2012

ISSN 1411-1349

IMPLEMENTASI LINEAR ACCELERATOR PENANGANAN KASUS KANKER

DALAM

1

Darmawati , Suharni2 1

Instalasi Radiologi, Sub Unit Radioterapi RSUP. Dr. Sardjito – YOGYAKARTA Program Pasca Sarjana Fisika – UGM Email : [email protected]

2

ABSTRAK IMPLEMENTASI LINEAR ACCELERATOR DALAM PENANGANAN KASUS KANKER. Pemanfaatan tenaga nuklir telah cukup luas diberbagai bidang kegiatan di Indonesia, baik secara kualitatif maupun kuantitatif, yakni sebagai modalitas untuk meningkatkan produktivitas manusia. Beberapa rumah sakit di Indonesia telah memanfaatkan Linear Accelerator sebagai sumber radiasi dalam bidang radioterapi, khususnya untuk penanganan kasus kanker. Pemanfaatan sumber radiasi ini dilakukan untuk menunjang kualitas hidup manusia. Pelayanan kepada masyarakat di RSUP. Dr. Sardjito dilengkapi dengan fasilitas radioterapi sebagai salah satu modalitas terapi kanker. Kian meningkatnya jumlah dan berkembangnya kasus kanker yang begitu kompleks serta ketatnya sistem auditoring, menuntut peralatan terapi radiasi eksterna yang berkualitas, sesuai dengan tujuan radioterapi, yakni kuratif dan paliatif. Pada kasus kuratif diperlukan suatu data terapi radiasi yang akurat dan presisi untuk mencapai kualitas hidup pasien/Quality of Life, sehingga untuk kasus-kasus tertentu pada saat ini, penggunaan linac masih lebih baik, karena Linac mempunyai banyak kelebihan, antara lain: tingkat efisiensi dan faktor ketepatan yang lebih tinggi, serta waktu radiasi yang dibutuhkan relatif lebih stabil sehingga lebih banyak masyarakat yang akan terlayani. Kata kunci: Linear Accelerator, Radioterapi, Kanker

ABSTRACT IMPLEMENTATION OF LINEAR ACCELERATOR IN HANDLING THE CASE OF CANCER. The use of nuclear power has been quite widely in various fields of activities in Indonesia, both qualitatively and quantitatively, as a modality to improve human productivity. Some hospitals in Indonesia have made use of the Linear Accelerator as a radiation source in radiotherapy, particularly for the treatment of cancer cases. The use of radiation sources was conducted to support the quality of human life. Department of public service of Dr. Sardjito equipped with radiotherapy as a cancer treatment modality. As increasing numbers of cases of cancer and the development of such a complex and tight audiitoring system, external radiation therapy equipment requires qualified, in accordance with the purpose of radiotherapy, which is curative and palliative. In the case of a data necessary curative radiation therapy for the accurate and precise menicapai quality of life of patients/Quality of Life, so that for certain cases at this time, the use of linac is still better, because the linac has many advantages, among others: the level of efficiency and factor higher accuracy, and the time it takes relatively more radiation stable so more people will be served Keywords: Linear Accelerator, Radiotherapy, Cancer

PENDAHULUAN

R

adioterapi adalah suatu tindakan pengobatan terapi radiasi pada penyakit tumor ganas (kanker) dengan menggunakan radiasi pengion, seperti sinar-x, sinar gamma ataupun elektron berenergi tinggi. Dalam dunia kedokteran, sekitar Th 1950, sebagian besar penyinaran radioterapi eksternal dilakukan dengan penggunakan sinar x-ray pada tegangan hingga 300 kVp. Perkembangan selanjutnya meningkat ke energi yang lebih tinggi dengan menggunakan unit

1

kobalt-60, kemudian pada tahun 1960 secara bertahap kilovoltage konvensional tidak digunakan sepenuhnya tergantung dari kasusnya terutama untuk pengobatan yang letak lesinya berada dipermukaan kulit dan tidak jauh dari permukaan tubuh. Sejak Tahun 1970-an penggunaan linier akselerator energi tinggi mempunyai multienergi berkas elektron dan foton[1], yaitu pada energi elektron untuk keperluan radioterapi adalah berkisar 4 - 22 MeV dan untuk energi foton adalah

Darmawati, ST , Physicis –Staf Radioterapi RSUP DR. Sardjito. ([email protected])

Prosiding Pertemuan dan Presentasi Ilmiah Teknologi Akselerator dan Aplikasinya Vol.14, November 2012 : 36 - 47

36


6 - 18 MV. Sifat dari radiasi pengion dapat merusak jaringan, maka diusahakan dosis radiasi yang diberikan pada sel tumor harus terdistribusi secara merata atau homogen sesuai dengan aturan ICRU yaitu dosis maksimum dalam rentang 95 % - 107 %. Pemberian dosis radiasi harus sesuai dengan tujuan dari radioterapi, yaitu kuratif radiasi dan paliatif radiasi dosis yang berlebihan akan menyebabkan kerusakan jaringan normal, yang mungkin dapat menimbulkan nekrosis jaringan, sedangkan dosis yang tidak cukup untuk membunuh sel ganas akan Dengan menyebabkan kambuh/residif[2]. perencanaan terapi dan pemberian dosis yang tepat akan menentukan keberhasilan pengobatan. Pesawat pemercepat elektron (Linear Accelerator/Linac), telah digunakan untuk terapi berbagai jenis tumor dan dirancang untuk menghasilkan multi energi berkas foton maupun elektron, sehingga alat ini dapat digunakan untuk berbagai kedalaman letak kanker. Keberadaan pesawat radioterapi khususnya Linac, dirasakan sangat efisien, dengan adanya multi energi pada satu alat linac dengan tidak membutuhkan banyak ruangan untuk mendapatkan lebih dari satu energi, baik photon maupun elektron. Energi radiasi yang digunakan dapat memberikan harapan bagi pasien kanker, mempunyai dampak positif untuk sembuh dan dampak negatif yang dapat ditimbulkan apabila melakukan tindakan diluar prosedur yang berlaku. Kasus kecelakaan berkenaan dengan pesawat Radioterapi Linac biasanya berawal dari berkas radiasi yang keluar tidak sesuai yang diinginkan pada saat menyinari pasien. American Association of Physicists in Medicine (AAPM) merekomendasikan bahwa dosis yang diberikan dalam terapi pasien mempunyai ketidakakuratan yang diperbolehkan berada pada jangkauan ± 5%., sehingga prosedur dalam radioterapi harus ada, seperti perhitungan dosis radiasi, peletakkan pasien, kalibrasi pesawat, dan kalibrasi analisa keluaran berkas radiasi yang memiliki nilai keakurasian sekitar ± 2-3%[3]. dan dengan adanya preventive maintenance mesin linac serta melakukan kendali kualitas dan jaminan kualitas terhadap berkas radiasi secara berkala akan mengurangi kecelakaan radiasi, guna mencapai keberhasilan pengobatan secara maksimal.

LANDASAN TEORI Energi Radiasi Klinis Besar Energi Radiasi yang dibutuhkan dalam pengobatan kanker, sangat tergantung dari letaknya lesi atau kanker dari permukaan tubuh, semakin

IMPLEMENTASI LINEAR ACCELERATOR DALAM PENANGANAN KASUS KANKER Darmawati, dkk

ISSN 1411-1349

jauh dari permukaan tubuh maka energi radiasi yang diperlukan juga semakin besar. Berdasarkan besarnya energi yang diperlukan untuk kebutuhan terapi radiasi, secara umum pengoperasian generator x-ray dalam penggunaannya dibagi menjadi beberapa subkategori yang antara lain: 1) Grenz-ray Terapi Digunakan untuk pengobatan dengan sinar x-ray pada tegangan rendah di bawah 20 kV, sehingga hanya dapat digunakan untuk kasus surface, karena energi yang sangat rendah dan penetrasinyapun rendah, sangat tidak efisien, maka sekitar tahun 1985 radiasi tersebut tidak lagi digunakan dalam terapi radiasi. 2) Contact Terapi Jenis terapi kontak beroperasi pada tegangan 40 - 50 kV dengan menggunakan sumber tabung (focal spot) pada arus tabung 2 mA, dilengkapi aplikator yang tersedia pada mesin tersebut dengan SSD 2,0 cm serta beberapa ketebalan filter dari 0,5-1,0 mm aluminium, SSD yang sangat pendek dan tegangan rendah, jenis terapi kontak, dalam penetrasinya menghasilkan dosis radiasi yang cepat menurun dalam jaringan, sehingga dosis permukaan kulit pada pasien tinggi sedangkan untuk dosis dalam jaringan sangat kecil, hanya efektif digunakan untuk tumor tidak lebih dari 1 sampai 2 mm dari permukaan kulit 3) Superficial Terapi Jenis ini beroperasi pada tegangan sinar-x sebesar 50 - 150 kV, dengan arus tabung 5 - 8 mA, dan penambahan variasi ketebalan filtrasi (1 – 6 mm aluminium), guna meningkatkan kualitas radiasi ke tingkat yang diinginkan, maka dapat mengurangi tingkat paparan berkas radiasi sesuai dengan ketebalan bahan filtrasinya (HVL), dengan bantuan aplikator berbentuk kerucut ke diafragma mesin dengan SSD biasanya berkisar antara 15 dan 20 cm, sangat efektif untuk penyinaran tumor terbatas pada kedalaman sekitar 5-mm (dosis kedalaman 90%), dengan penurunan dosis tidak terlalu parah untuk memberikan dosis kedalaman yang memadai tanpa overdosis pada permukaan kulit. 4) Orthovoltage Terapi atau Terapi Jauh Terapi orthovoltage, menggunakan sinar-x dengan tegangan berkisar 150-500 kV dan arus tabung 10 - 20 mA. Pada umumnya dioperasikan pada tegangan 200 - 300 kV dengan variasi ketebalan filter antara 1 - 4 mm Cu, serta menggunakan aplikator berbentuk kerucut yang dapat digunakan sebagai kolimator berkas radiasi dalam beberapa ukuran pada SSD 50 cm, Distribusi dosis kedalaman tergantung pada 37


ISSN 1411-1349

berbagai kondisi seperti kilovoltage (energi), HVL dan ukuran lapangan radiasi, guna mengetahui karakteristik kurva sinar orthovoltage, dosis maksimum terjadi dekat dengan permukaan kulit sebesar 90% pada kedalaman sekitar 2 cm, dengan demikian, dalam pengobatan hanya efektif digunakan pada kedalaman 2 cm, dan dapat dilakukan sampai 3 cm dengan meningkatkan ketebalan filter atau HVL serta menggabungkan dua atau lebih berkas sinar yang diarahkan pada tumor dari arah yang berbeda. 5) Supervoltage Terapi Merupakan X-ray terapi dengan tegangan sebesar 500 - 1.000 kV sebagai tegangan tinggi terapi atau terapi supervoltage, untuk memproduksi energi di atas 300 kVp, desain mesin energi tinggi dengan transformator resonan, yang mana tegangan tersebut ditingkatkan dengan cara yang sangat efisien. Resonant Transformer Unit Unit transformator resonan digunakan untuk menghasilkan sinar-x dari 300 - 2.000 kV. Dalam alat ini transformator sekunder tegangan tinggi (tanpa inti besi) dihubungkan secara paralel dengan kapasitor didistribusikan memanjang dalam tabung x-ray. Kombinasi transformator sekunder dan kapasitas dalam fenomena resonansi paralel, pada frekuensi resonansi, potensi mencapai amplitudo osilasi yang sangat tinggi. Dengan demikian, tegangan puncak seluruh tabung x-ray menjadi sangat besar ketika transformator disetel pada frekuensi masukan. Karena elektron mencapai energi tinggi sebelum memukul target, melalui transmisi target transmisi dapat memperoleh sinar x-ray. Isolasi listrik disediakan oleh gas freon bertekanan. 6) Megavoltage Terapi X-ray dengan energi 1 MV atau lebih besar dapat diklasifikasikan sebagai megavoltage. Meskipun istilah hanya berlaku untuk x-ray dengan γ-ray yang diproduksi oleh radionuklida, yang termasuk dalam kategori ini adalah energi 1 MeV atau lebih, contoh mesin megavoltage klinis akselerator seperti Van de Graaff generator, linear accelerator, betatron dan microtron, dan γ-ray unit teleterapi seperti kobalt-60.

digunakan untuk mengobati tumor yang dangkal, atau tumor yang lebih dalam letaknya tergantung besar energinya

Linear Accelerator

Elektron dihasilkan oleh elektron gun yang berupa tabung trioda, kemudian ditembakkan dengan energi awal 15 KeV secara sinkron dengan perubahan amplitudo gelombang mikro dan secara berkelompok memasuki sel-sel tabung pemercepat. Kecepatan elektron tersebut secara berantai dipacu lintasannya dari satu sel ke sel berikutnya sampai

Linear Akselerator (Linac) termasuk megavoltage, merupakan perangkat yang menggunakan gelombang elektromagnetik dengan frekuensi tinggi untuk mempercepat partikel bermuatan seperti elektron energi tinggi melalui tabung linear. Energi tinggi sinar elektron itu dapat Prosiding Pertemuan dan Presentasi Ilmiah Teknologi Akselerator dan Aplikasinya Vol.14, November 2012 : 36 - 47

Prinsip kerja alat Linac Pesawat Linear Accelerator (Linac) dapat menghasilkan radiasi elektron dan foton dengan energi tinggi. Energi radiasi elektron antara 4 MeV, 6 MeV, 8 MeV, 9 MeV, 10 MeV,12 MeV, 15MeV, 20 MeV, 22 MeV dan energi radiasi foton 6 MV dan 10 MV. Dose rate/ laju dosis nominal hingga 400 Monitor Unit/ menit atau lebih. Tingkat energi tersebut dapat dihasilkan melalui proses percepatan elektron secara linear di dalam tabung pemandu gelombang pemercepat (accelerating waveguide) yang hampa, dengan tingkat kehampaannya mencapai kurang dari 1 x 10-7 torr. Tabung ini merupakan tabung penghantar yang terdiri dari susunan sel-sel berupa rongga-rongga yang terbuat dari tembaga, ke dalam tabung ini disalurkan gelombang mikro (Microwave) yang dibangkitkan oleh magnetron 5 KVA dengan panjang gelombang 10 mm. Pada pesawat Linac tertentu selain magnetron masih diperlukan Klystron. Proses terselenggaranya percepatan elektron di dalam tabung dimulai dengan dibangkitkannya gelombang mikro oleh magnetron 5 KVA yang berfrekuensi sesuai dengan frekuensi resonansi tabung (3000 MHz). Gelombang mikro tersebut disalurkan melalui sirkulator dan tabung pemandu gelombang pemercepat elektron. Ada dua jenis pemandu gelombang yaitu pemandu gelombang berjalan (travelling waveguide) dan pemandu gelombang berdiri (standing waveguide). Bila daya frekuensi gelombang mikro melintasi rongga-rongga setiap sel dari pemercepat, maka akan terselenggara resonansi antara gelombang mikro dengan rongga-rongga tersebut, akibatnya akan terjadi medan elektromagnet di dalam tabung pemercepat dan terjadi kuat medan listrik dinamis pada setiap sel yang berubah-ubah periodenya sesuai perubahan amplitudo gelombang mikro, hal ini akan mengakibatkan setiap sel berubah-ubah muatannya. Perubahan periode muatan listrik tersebut dimanfaatkan untuk mempercepat lintasan elektron.

38


energi elektron tersebut sesuai dengan energi yang dikehendaki. Besar energi yang dihasilkan pesawat akan sesuai dengan banyaknya jumlah rongga resonansi lintasan elektron dan akan sesuai dengan panjang tabung pemercepat yang dipakai. Semakin besar energi yang diperlukan, akan semakin panjang tabung pemercepat tersebut. Berkas elektron yang telah dipercepat didepleksikan menuju isosenter lapangan penyinaran dengan menggunakan medan magnet sistem pembelok berkas akromatik. Elektron dengan energi sedikit lebih tinggi atau lebih rendah dari yang dikehendaki akan dibelokkan sedemikian rupa sehingga energi dan lintasannya dapat sesuai dengan yang dikehendaki. Sedangkan elektron dengan penyimpangan energi agak besar akan dieliminir oleh sebuah filter celah mekanis (prinsip spektograph massa). Dengan demikian dapat dicapai pemfokusan berkas elektron yang sangat baik dengan energi yang monokromatis. Setelah mengalami pembelokkan, elektron-elektron energi tinggi dapat digunakan secara langsung. Bila yang dikehendaki adalah sinar X, maka elektron-elektron berenergi tinggi tersebut ditumbukkan ke bidang target penerus (trasmission target). Sistem pendingin dengan air dengan sirkulasi tertutup (close circuit water) pada alat yang disebut Chiller. Chiller diletakkan pada ruangan tersendiri diluar bunker Linac, mengatur sirkulasi air yang panas dari pesawat Linac ke chiller untuk didinginkan, dan dipompa kembali ke pesawat Linac.

DOSIMETRI RADIOTERAPI LINEAR ACCELERATOR (LINAC) Sebagian besar pengobatan kanker dilakukan dengan menggunakan modalitas terapi radiasi, disamping bedah dan kemoterapi. Penggunaan terapi radiasi memerlukan akurasi yang sangat tinggi untuk mengurangi kegagalan pengobatan. Keberhasilan pengobatan dalam bidang radioterapi, tidak hanya modalitas pendukung tetapi diperlukan SDM yang berkualitas dalam bidangnya.[4]

Tujuan Terapi Radiasi Terapi radiasi merupakan pengobatan lokal karena hanya sel didalam dan disekitar kanker yang dituju, tidak begitu bermanfaat untuk kanker yang sudah menyebar /stadium lanjut, karena terapi radiasi umumnya tidak dibuat untuk menjangkau seluruh bagian tubuh. Radiasi berguna untuk beberapa tujuan, antara lain: a.) Menyembuhkan atau mengecilkan kanker pada stadium dini IMPLEMENTASI LINEAR ACCELERATOR DALAM PENANGANAN KASUS KANKER Darmawati, dkk

ISSN 1411-1349

Radiasi digunakan untuk membuat kanker mengecil atau hilang sama sekali. Untuk kasus kanker lain, bisa digunakan untuk mengecilkan tumor sebelum operasi (pre-operative therapy) atau setelah operasi yang tujuannya untuk menjaga agar kanker tidak kambuh (adjuvant therapy). Hal ini dapat juga dilakukan bersamaan dengan kemoterapi. b.) Mencegah agar kanker tidak muncul di area lain Apabila suatu jenis kanker diketahui menyebar ke area tertentu, kemungkinan akan dilakukan treatment untuk mencegah timbulmya metastase. c.) Mengobati gejala-gejala pada kanker stadium lanjut Beberapa kanker mungkin telah menyebar jauh dari perkiraan pengobatan. Tetapi hal ini bukan berarti kanker tersebut tidak bisa diobati agar pasien merasa lebih baik. Radiasi bisa untuk membebaskan dari rasa sakit, masalah pada pemasukkan makanan, bernafas atau pada usus besar, yang semua itu disebabkan oleh kanker yang sudah pada stadium lanjut. Cara ini biasa dinamakan palliative radiation. Ada beberapa tahapan dalam dosimetri radioterapi untuk sampai pada pelaksanaan pendistribusian dosis ke pasien. Setiap tahapan tentunya memiliki derajat ketidakpastian. secara kumulatif yang dapat dideteksi dengan melakukan pengukuran dosis langsung pada pasien dengan dosimetri in-vivo, pengukuran keluaran (output) radiasi untuk mengecek algoritma perhitungan dosis, menentukan bentuk dan ukuran berkas radiasi serta variasi densitas tubuh pasien dalam perhitungan dosis serta semua kinerja peralatan yang berkaitan dengan pelaksanaan pengobatan termasuk akurasinya serta verifikasi bidang targetnya. Untuk menjamin berkas radiasi foton 6-10 MV maupun elektron alat radioterapi linac tidak melebihi batas acuannya, secara berkala dilakukan pengukuran dengan menggunakan alat ukur water phantom (Radiation field analyzer) serta 2 detektor farmer jenis ionization chamber sebagai reference chamber pada SSD : 100 cm dan field chamber. Pengukuran ini mengacu pada batas toleransi yang diberikan oleh AAPM (American Association of Physicists in Medicine) TG-40. a. Menentukan % deviasi dari kualitas energi berkas radiasi foton sesuai dengan batas toleransi AAPM sebesar ± 2% . b. Menentukan beam flatness / kerataan penampang berkas radiasi dan kemiringannya tidak boleh lebih dari ± 3% (sesuai dengan batas toleransi AAPM). c. Mendapatkan beam simetrys radiasi yang homogen dan tidak boleh lebih dari ± 2% (sesuai dengan batas toleransi AAPM). 39


Beberapa tahapan dosimetri radioterapi yang harus diperhatikan dalam penggunaan Linac energi

ISSN 1411-1349

tinggi pada pelaksanaan pendistribusian dosis ke pasien, sebagai berikut:

Gambar 1 dan 2. Menunjukkan posisi pasien yang akan menerima perlakuan radioterapi dengan linac. Selanjutnya dapat dilihat pula hubungan geometri antara linac dengan meja pasien. Dosimetri Absolut dan Relatif Dalam radioterapi dikenal dosimetri absolut dan dosimetri relatif. Dosimetri absolut akan menghasilkan informasi mengenai dosis dalam Gray. Untuk memperoleh nilai dosis absolut diperlukan beberapa faktor berkaitan dengan hasil bacaan pengukuran. Untuk setiap kualitas radiasi pada umumnya ditentukan satu dosis absolut untuk referensi (misalnya untuk lapangan 10 x 10 cm, SSD 100 cm, dan dosimeter pada kedalaman 5 atau 10 cm dalam medium air). Penentuan dosimetri Prosiding Pertemuan dan Presentasi Ilmiah Teknologi Akselerator dan Aplikasinya Vol.14, November 2012 : 36 - 47

demikian sering disebut kalibrasi. Dosimetri absolut berhubungan dengan setting pesawat seperti ”waktu pancaran berkas radiasi” atau ” monitor unit (MU)” dengan kondisi acuan. Selanjutnya semua pengukuran mengacu pada kondisi standar tersebut, dengan demikian tercipta dosimetri relatif. Pada umumnya dalam dosimetri relatif tidak diperlukan berbagai faktor, mengingat nilainya ditentukan sebagai perbandingan antara 2 hasil pengukuran, dengan salah satunya diukur dalam kondisi standar,

40


ISSN 1411-1349

seperti pengukuran PDD, profil berkas, faktor wedge atau faktor tray. Dosimeter yang digunakan untuk mengukur dosis absolut ataupun dosis relatif harus memenuhi beberapa kriteria berikut: a.

b.

Dapat dipakai untuk menentukan dosis absorpsi dalam Gray dengan akurat (berhubungan dengan ketelitian, presisi, batas deteksi, jangkauan dosimetrik, respons terhadap dosis dan laju dosis) Dosis harus dapat ditentukan untuk titik tertentu dalam ruang, dapat dihubungkan dengan sistem koordinat yang berisi sumber radiasi sebagai titik efektif pengukuran,

c.

d.

resolusi spasial, angular dependence/ ketergantungan arah sudut) Sehubungan dengan perlakuan pasien, hasil pengukuran dosimeter harus dapat digunakan untuk menentukan dosis pada jaringan / pasien, sehingga pengukuran dilakukan pada medium air (berhubungan dengan respon energi, perturbasi lapangan) Faktor lain yang harus diperhatikan adalah, peletakan posisi chamber dalam water phantom, berkas radiasi dalam water phantom, suhu pengukuran, tekanan udara pengukuran, kelembaban udara , faktor koreksi rekombinasi, faktor polaritas, serta faktor koreksi harga bacaan elektrometer.

Penentuan Dosis Serap di Titik Referensi Fantom

Penentuan Distribusi Dosis Serap Pada Fantom Di Luar Titik Referensi

Penentuan dosis serap di titik referensi fantom biasanya dikenal dengan sebutan pengukuran keluaran/output pesawat. Protokol pengukuran keluaran/ouput dari suatu pesawat teleterapi, baik teleterapi Linac maupun teleterapi Co-60 untuk keperluan medik telah banyak dipublikasikan oleh beberapa negara. Akan tetapi secara internasional juga telah diterbitkan oleh IAEA (International Atomic Energy Agency) dua buah protokol untuk keperluan tersebut yang juga biasa digunakan di Indonesia, yaitu dari TRS (Technical Report Series) nomor 398. [5]

Untuk mengetahui besarnya dosis yang diterima pasien, tidaklah cukup hanya dengan dosis serap di titik referensi fantom. Parameter-parameter dosimetri diperlukan untuk mengetahui besarnya dosis yang diterima pasien; parameter-parameter tersebut menggambarkan bagaimana menentukan distribusi dosis serap, seperti misalnya persen dosis kedalaman (PDD-percentage depth dose), perbandingan jaringan-udara (TAR - tissue-air ratio), perbandingan jaringan-fantom (TPR–tissuephantom ratio), kurva isodosis dan yang lainnya. Untuk mendapatkan paramater-parameter tersebut pun tentu ada tingkat akurasinya, sehingga akan memberikan sumbangan akurasi pada penentuan dosis berikutnya.


41


ISSN 1411-1349

Dosis Kedalaman untuk Foton (Toleransi 2%) dan Elektron (Toleransi 2mm)

Field Flatness (Kedataran Lapangan) Sumber Co 60 akan memancarkan jumlah foton yang sama pada setiap arah relatif terhadap sumbu utama berkas, sehingga intensitas radiasi relatif uniform dari pusat sampai pinggir lapangan. Intensitas pada daerah pinggir lapangan relatif lebih rendah karena berjarak dari sumber relatif lebih jauh dan kekurangan radiasi hambur. Sebaliknya berkas sinar X yang diproduksi linac, dengan arah maju terhadap berkas elektron datang, menghasilkan distribusi intensitas melingkar pada permukaan kulit seperti yang ditunjukkan dalam gambar. Agar intensitas radiasi datang pada kulit uniform, maka dalam berkas diberi flattening filter (filter pendatar).


42


Beam Collimation dan Pemantauan Definisi ukuran lapangan disediakan oleh sistem lokalisasi cahaya di kepala pengobatan. Kombinasi dari cermin dan sumber cahaya yang terletak di ruang antara ruang dan rahang memproyeksikan sinar seakan memancarkan dari focal spot x-ray. Untuk memastikan persyaratan ini penting keselarasan lapangan, seperti sistem collimation xray dari linac medis, sistem collimation elektron bervariasi. karena tersebar elektron mudah di udara, collimation balok harus dicapai dekat dengan permukaan kulit pasien. Ada cukup hamburan elektron dari permukaan kolimator termasuk rahang bergerak. Laju dosis dapat berubah sesuai besar kolimator yang dibuka untuk batas ukuran lapangan maksimum. Jika elektron terkolimasi oleh rahang yang sama, seperti untuk x-ray, akan ada persyaratan yang sangat ketat pada keakuratan pembukaan rahang, karena output sehingga sangat tergantung pada luas permukaan kolimator tersebut.

ISSN 1411-1349

Kinerja Peralatan Linac Radioterapi (AAPM TG40)[3] Perlakuan pengukuran semua parameter dilakukan pada peralatan radioterapi terutama yang berhubungan dengan kualitas berkas radiasi sesuai dengan tingkat toleransi, yang dilakukan secara berkala dengan waktu yang dibutuhkan yaitu Daily selama 30 minutes, Weekly – 2-3 hours, Monthly – 4-6 hours, Annually – 2-3 days. Adapun parameter yang akan diuji dan tes adalah alat yang akan digunakan, geometri a. Daily Test selama 30 minutes Procedure

Tolerances

X-ray output constancy

3%

Electron output constancy

3%

Lasers

2mm

Distance indicator

2mm

Door interlock

Functional

Audiovisual monitor

Functional

b. Weekly Test selama 2-3 hours (Parameter sama dengan Daily) c. Monthly Test selama 4-6 hours Monthly-1

Sebelum dilakukan penyinaran pada pasien, perencanaan terapi harus dilakukan, termasuk perhitungan dosis yang akan diberikan pada pasien. Paramater dan besaran dosimetri yang telah diketahui dan diukur sebagai karakteristik suatu pesawat teleterapi digunakan untuk itu. Pada awal mulanya perencanaan dikerjakan secara manual, sebelum digunakan perencanaan perlakuan berbasis komputer. Namun saat ini sudah banyak perencanaan perlakuan yang sudah terkomputerisasi dan lebih dikenal dengan TPS-Treatment Planning System berbasis komputer. TPS berbasis komputer ini pun terus berkembang, baik dari algoritma maupun tampilannya; kesemuanya dalam rangka mencapai tujuan radioterapi yang lebih efektif. IMPLEMENTASI LINEAR ACCELERATOR DALAM PENANGANAN KASUS KANKER Darmawati, dkk

Procedure

Tolerances

X-ray output constancy

2%


2%

Backup monitor constancy

2%

X-ray central axis dosimetry parameter constancy (PDD, TAR, TPR)

2%

Electron central axis dosimetry parameter constancy (PDD)

2 mm at therapeutic depth

Monthly-2 Procedure

Tolerances

X-ray beam constancy

flatness

2%


flatness

3%

43


ISSN 1411-1349

X-ray and electron symmetry

3%

Procedure

Tolerances

Emergency off switches

Functional

Transmission factor for all treatment accessories

2%

Wedge transmission factor constancy

2%

Monitor chamber linearity

1%

X-ray output constancy with gantry angle

2%

Electron output constancy with gantry angle

2%

Light-radiation coincidence

field

Wedge position

2mm or +/-1% on a side 2mm change or 2% change in transmission factors

Wedge and electron cone interlocks

Functional

Monthly-3

Procedure

Tolerances

Gantry/collimator indicators

angle

1o

Annually Test -3 Procedure

Tolerances

Off axis factor constancy with gantry angle

2%

Arc mode

Manufacturer’ s specs

Field size indicators

2mm

Cross-hair centering

2mm

Tray position and applicator position

2mm

Safety interlocks: Manufacturer’s procedure

Functional

Treatment indicators

2mm/1o

Collimator rotation isocenter

2mm diameter

Gantry rotation isocenter

2mm diameter

table

Latching of blocking tray

position

wedges

and

Functional Annually Test -4

Jaw symmetry

2mm

Procedure

Tolerances

Field light intensity

Functional

Couch rotation isocenter

2mm diameter

Coincidence of collimator, gantry and table axes with the isocenter

2mm diameter

Coincidence of radiation isocenter and mechanical isocenter

2mm diameter

Table top sag

2mm

Vertical travel of the table

2mm

d.

Annually Test selama 2-3 days. Annually Test -1

Procedure X-ray/electron calibration

Tolerances output

2%

Field size dependence of xray output

2%

Output factor constancy for electron applicators

2%

PEMANFAATAN LINEAR ACCELERATOR (LINAC) DALAM RADIOTERAPI

Central axis parameter constancy (PDD, TAR, TPR)

2%

Off axis factor constancy

2%

Sekitar lebih dari 70 % pemanfaatan sumber radiasi Linac di Radioterapi dalam bidang kedokteran digunakan untuk pengobatan kanker dilakukan dengan teknik eksterna radiasi.[6] Desain alat linac untuk medis yang kompatibel dapat digunakan untuk semua kasus, terutama pada kasus yang memerlukan tingkat keamanan organ

Annually Test -2 Prosiding Pertemuan dan Presentasi Ilmiah Teknologi Akselerator dan Aplikasinya Vol.14, November 2012 : 36 - 47

44


fungsional yang tinggi (Organ At Risk) dan mempunyai tingkat akurasi yang tinggi serta waktu treatment yang stabil. Banyak pilihan energi yang bisa dilakukan untuk kasus tertentu, misal pada kasus kanker payudara biasanya digunakan teknik yang agak rumit, pada kasus ini sering dilakukan lebih dari satu energi radiasi dan teknik penyinaran (5 teknik penyinaran). Kondisi tersebut memerlukan perhatian yang lebih dibandingkan dengan asesoris (masker dada), sehingga dapat memperkecil kontribusi penyimpangan yang besar, oleh karena secara anatomi bidang target (kanker) merupakan organ yang mudah bergerak, seperti teknik 3D conformal, Intensity Modulation Radiation Theraphy, Intensity Guide Radiation Theraphy. Keberhasilan pengobatan kanker dengan modalitas radioterapi menjadi besar apabila keakurasiannya tinggi, termasuk didalamnya pelaksanaan perlakuan. Untuk mengetahui besarnya akurasi distribusi dosis terhadap pasien ialah dengan dilakukan dosimetri in-vivo yang sangat efektif untuk mengetahui besarnya penyimpangan antara perencanaan dengan pelaksanaan sebagai kegiatan dosimetri in-vivo seringkali dikenal dengan sebutan quality control dalam radioterapi. Pengobatan dengan radiasi merupakan pengobatan yang mempunyai ciri khusus. Di samping itu, metode ini membutuhkan sumber daya manusia yang mempunyai ilmu dan ketrampilan yang tinggi, khususnya dibidang radioterapi. Peralatan radiasi yang canggih pada umumnya belum dapat dibuat di Negara-negara berkembang, termasuk Indonesia sehingga pengadaannya membutuhkan biaya yang tinggi. Perkembangan pengadaan pesawat Linear accelerator radioterapi berlangsung lambat seperti terlihat pada Tabel 1.

ISSN 1411-1349

berbagai pusat patologi, 10 Jenis kanker terbanyak di Indonesia dapat dilihat pada Tabel 2.

KESIMPULAN Pemanfaatan tenaga nuklir di beberapa rumah sakit di Indonesia telah memanfaatkan Linear Accelerator sebagai sumber radiasi dalam bidang radioterapi, khususnya untuk penanganan kasus kanker. Pelayanan kepada masyarakat di RSUP. Dr. Sardjito dilengkapi dengan fasilitas radioterapi sebagai salah satu modalitas terapi kanker. Keunggulan Linac antara lain: tingkat efisiensi dan faktor ketepatan yang lebih tinggi, serta waktu radiasi yang dibutuhkan relatif lebih stabil sehingga lebih banyak masyarakat yang akan terlayani.

SARAN Dengan makalah ini penulis berharap agar pembaca menjadikan makalah ini sebagai pemicu untuk mencari tahu lebih banyak dan mengikuti setiap perkembangan tentang fisika terapi khususnya radioterapi yang menggunakan linac.

DAFTAR PUSTAKA [1] KHAN, FAIZ M, 2010. “The Phisycs of Radiation Therapy”. Second edition. Williams & Wilkins: Sydney Khan. [2] MEREDITH, W.J AND JOHN B. MASSEY., 1968, “Fundamental Physics of Radiology”, Wilham and wilkie, Baltimore. [3] AAPM (American Association of Physicists in Medicine) TG-40.

Radioterapi merupakan salah satu dari berbagai cara pengobatan kanker yang bersifat multidisplin termasuk bedah dan kemoterapi. Di negara negara maju, lebih dari 50 % penderita kanker memerlukan radioterapi sepanjang perjalanan penyakitnya. Di negara-negara berkembang diperkirakan angka tersebut lebih tinggi lagi karena penderita sebagian besar berada pada stadium lanjut, sehingga pengobatan bedah tidak dapat dilakukan lagi. Berdasarkan data dari IMPLEMENTASI LINEAR ACCELERATOR DALAM PENANGANAN KASUS KANKER Darmawati, dkk

[4] Tecdoc 1040 IAEA. Design and implementation of aradiotherapy programme:Clinical, medical physics, radiation protection and safety aspects [5] Anonim, 2000, Absorbed Dose Determination in External Beam Radiotherapy: An International Code of Practice for Dosimetry Based on Standards of Absorbed Dose to Water (Technical Report Series 398), IAEA, Vienna.

45


ISSN 1411-1349

[6] E.B. PODGORSAK, 2005, Radiation Oncology Physics: A Handbook for Teachers and Students.

TANYA JAWAB Mahrus Salam − Berapa toleransi besaran dosis penyinaran dalam pengoperasian linac? − Metode kalibrasi bagaimana?

dosis

yang

dilakukan

Darmawati • Toleransi dose rate ±3%. • Menggunakan TRS 398, tergantung dari alat ukur yang digunakan pada waktu kalibrasi di Batan, untuk saat ini Batan selalu menggunakan Dw (dosis kalibrasi di air). Daya Agung − Dalam penggunaan linac ada resistensi dan komplikasi. Berapa persen keberhasilan dari pasien yang diterapi dengan linac? Darmawati • Tingkat kesembuhan (%) terapi radiasi tergantung dari stadiumnya, semakin rendah stadiumnya maka kemungkinan sembuh semakin besar (begitu juga sebaliknya). • Keberhasilan tidak ditentukan setelah post radiasi, dapat dikatakan berhasil apabila telah memasuki survivalnya. Tjipto Sujitno − Bagaimana mengkalibrasi energi? − Sinar-x yang dipancarkan target tentunya arahnya random dan melebar, apakah tidak merusak jaringan sehat? Darmawati • Semua energi dikalibrasi dengan menggunakan water phantom pada kedalaman 5 cm (untuk foton 6 MV) dan 10 cm (untuk foton 10 MV)


dari permukaan air, sedangkan untuk elektron kedalaman tergantung dari besar energi (R100) dengan prosedur TRS 398. • Semua peralatan linac medis selalu dilengkapi dengan perangkat kolimator untuk foton dan aplikator untuk elektron sehingga berkas radiasi diarahkan dengan luas kolimasi sesuai dengan luas target ±2cm sehingga meminimalkan jaringan sehat yang terkena radiasi. Taxwim − Dari informasi yang kami peroleh bahwa energi linac menentukan kedalaman penetrasi dan penetrasi elektron lebih presisi dibanding dengan foton, karena sifat foton yang menyebar? − Kapan dan bagaimana untuk menentukan dengan foton atau elektron? − Kolimator luasannya terbatas (mungkin orde mikron atau mm), bagaiman untuk penyinaran luasan kanker di mesin RS. Sarjito? Scanning atau bagaimana? − Batasan luasan penyinaran dengan foton? (dimensi di luar target apakah ikut terkena foton) Darmawati • Baik foton maupun elektron untuk penggunaan linac medis, sudah didesain menggunakan kolimator (foton) dan aplikator (elektron) sehingga diperoleh berkas radiasi baik foton maupun elektron sesuai dengan luas target dengan toleransi ±2cm dari target. • Untuk foton karena penetrasi lebih dalam dibandingkan dengan elektron, sehingga tumor/target yang letaknya di dalam (±pertengahan tubuh, 20 cm) harus memakai foton, sedangkan untuk elektron hanya dapat digunakan pada kedalaman tidak lebih dari 5 cm (tergantung dari energi elektronnya). • Untuk foton luasan kolimator yang ada dengan linac ± 40 cm × 40 cm sedangkan untuk elektron maksimal 20 cm × 20 cm (aplikator dapat ditambahkan dengan individual blok yang sesuai dengan bentuk target). • Batas luasan kolimasi harus lebih besar dari luasan target, ±2cm untuk organ bergerak dan 1 cm untuk organ statis

46


ISSN 1411-1349

LAMPIRAN Referensi Untuk Penentuan Dosis Serap Berkas Elektron Influence quantity

Reference value or reference characteristics

Phantom material

For R50 ≥ 4 g/cm2, water For R50 < 4 g/cm2, water or plastic

Chamber type

For R50 ≥ 4 g/cm2, plane parallel or cylindrical For R50 < 4 g/cm2, plane parallel

Measurement depth zref

0.6 R50 – 0.1 g/cm2

Reference point of the chamber

For plane-parallel chambers, on the inner surface of the window at its centre For cylindrical chambers, on the central axis at the centre of the cavity volume

Position of the reference point of the chamber

For plane-parallel chambers, at zref For cylindrical chambers, 0.5rcyl deeper than zref

SSD

100 cm

Field size at phantom surface

10 cm × 10 cm or that used for normalization of output factors, whichever is larger

[1]

Referensi Untuk Penentuan Dosis Serap Berkas Foton Influence quantity

Reference value or reference characteristics

Phantom material

Water

Chamber type

Cylindrical

Measurement depths

For TPR 20,10 <0.7, 10g/cm2 or (5 gm/cm2) For TPR 20,10 >0.7, 10g/cm2

Reference point of the chamber

on the central axis at the centre of the cavity volume.

Position of the reference point of the chamber

at the measurement depth, zref

SSD/SCD

100 cm

Field size at SCD

10 cm x 10 cm

The use of a single depth zref = 10g/cm2 for all photon energies recommended.field size is defined at the surface of the phantom for a SSD type setup, whereas for a SAD type-setup it is defined at the plane of the detector, placed at the reference depth recommended depths in the water phantom at the isocentre of the machine


47

IMPLEMENTASI LINEAR ACCELERATOR DALAM PENANGANAN KASUS KANKER

Recommend Documents