KARAKTERISASI DETEKTOR IN VIVO UNTUK DOSIMETRI RADIOTERAPI EKSTERNA

UNIVERSITAS INDONESIA

KARAKTERISASI DETEKTOR IN VIVO UNTUK DOSIMETRI RADIOTERAPI EKSTERNA

SKRIPSI

ADEN RENDANG SUMEDI PUTRI 0906601916

FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM PROGRAM STUDI FISIKA DEPOK JUNI 2012

Karakterisasi detektor..., Aden Rendang Sumedi Putri, FMIPA UI, 2012

UNIVERSITAS INDONESIA

KARAKTERISASI DETEKTOR IN VIVO UNTUK DOSIMETRI RADIOTERAPI EKSTERNA

SKRIPSI Diajukan sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar sarjana sains

ADEN RENDANG SUMEDI PUTRI 0906601916

FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM PROGRAM STUDI FISIKA DEPOK JUNI 2012


iiUniversitas Indonesia Karakterisasi detektor..., Aden Rendang Sumedi Putri, FMIPA UI, 2012

iii

Universitas Indonesia


KATA PENGANTAR

Alhamdulillah, segala puji dan syukur penulis panjatkan kehadirat Allah SWT yang telah melimpahkan rahmat dan hidayah-Nya sehingga penulis dapat menyelesaikan skripsi ini. Penulisan skripsi ini dilakukan dalam rangka memenuhi salah satu syarat untuk mencapai gelar Sarjana Sience Jurusan Fisika Medis pada Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam Universitas Indonesia. Pada kesempatan ini ijinkan penulis untuk menyampaikan rasa terimakasih kepada pihak-pihak yang telah banyak membantu selama masa penyelesaian skripsi dengan judul “Karakterisasi Detektor In Vivo Untuk Dosimetri Radioterapi Eksterna”. 1. Allah SWT yang telah memberikan hidayah-Nya kepada penulis. 2. Bapak dan ibu yang telah memberikan dorongan moral dan material serta semangat dan doa tulus kepada penulis. 3. Bapak Dwi Seno K. W, M.Si dan Bapak Heru Prasetio, M.Si sebagai pembimbing yang telah dengan sabar membimbing sampai dengan selesainya penelitian ini, dan kepada Prof.DR Djarwani D.Soejoko dan Sugiyantari, M.Si sebagai penguji yang telah memberikan masukan dalam perbaikan skripsi ini. 4. Partner skripsi pak Suharsono, mba pipit, Ari, Rion, Bowo, Aisah, dan rekanrekan mahasiswa fisika medis FMIPA UI angkatan 2009. 5. Tiara, Icha, Mira, Mbak Dina, dan semua pihak yang tidak dapat saya sebutkan satu persatu. Penulis menyadari bahwa hasil penelitian ini sangat jauh dari sempurna. Walaupun demikian penulis berharap semoga hasil penelitian ini dapat bermanfaat bagi perkembangan keilmuan di masa yang akan datang. Penulis berharap besar atas saran dan kritik yang membangun demi perbaikan penulisan hasil penelitian ini.

iv



Juni 2012

Penulis

v



ABSTRAK

Nama Program Studi Judul

: Aden Rendang Sumedi Putri : Fisika Medis : Karakterisasi Detektor In Vivo untuk Dosimetri Radioterapi Eksterna

Sistem dosimetri in vivo dengan menggunakan detektor dioda telah dikaraterisasi untuk estimasi dosis pasien. Penelitian ini dilakukan untuk menentukan karakteristik detektor dioda dengan menentukan faktor kalibrasi dioda dan faktor koreksi dengan beberapa variasi. Langkah penelitian ini antara lain menentukan kesetaraan virtual water terhadap air, faktor kalibrasi dioda, linearitas dosis, koreksi luas lapangan, koreksi SSD, koreksi sudut dan koreksi tray. Pengukuran karakterisasi dioda menghasilkan Faktor kalibrasi dioda pada energi 6 MV sebesar 3,189 cGy/nC dan pada 10 MV sebesar 3,121 cGy/nC. Detektor dioda pada dosis 10-300 cGy memiliki respon linear terhadap perubahan dosis. Variasi luas lapangan memiliki presentase kurang dari 2 %, kecuali pada energi 10 MV dengan luas lapangan 4 x 4 cm2, 35 x 35 dan 40 x 40 cm2. Pada energi 6 MV dan 10 MV semakin pendek jarak, faktor koreksi SSD semakin kecil. Arah datang sinar dari sudut -50 s/d 50 derajat pada energi 6 MV dan 10 MV memberikan efek yang relatif konstan,dan efek arah datang sinar meningkat tajam dimulai dari sudut 60 derajat. Koreksi tray untuk setiap luas lapangan kecuali luas lapangan 4 x 4 cm2 relatif konstan sehingga cukup koreksi dengan satu kondisi saja.

Kata kunci : Karakterisasi dioda, Dosimetri in vivo 49+xii Halaman : 24 gambar ; 14 Tabel Daftar Pustaka 11 (1993-2007)

vi



ABSTRACT

Name Program Study Judul

: Aden Rendang Sumedi Putri : Medical Physics : Characterisation of In Vivo Detector for External Radiotherapy Dosimetry

An in vivo dosimetry system that used diode detector was characterized for dose estimates patient. The measurenment was done to determine diode detector characterisation with find calibration factor and correction factor with several variation. Step of this research among others determine virtual water equality to water, diode calibration factor, dose linearity, field size correction, SSD, angular, and tray correction. Diode characterisation measurantment produce 3,189 cGy/nC diode calibration factor at 6 MV and 3,121 cGy/nC at 10 MV. Diode detector has linearity responds at 10 -300 cGy dose. correction factor of field size less to 2 % except field size of 4 x 4, 35 x 35, and 40 x 40 cm2. shorter SSD has less correction factor , the angular effect at -50 up to 50 degrees is constant relatively, and the effect increases start at 60 degrees. Using single tray condition to determine tray correction factor

Key word : Diode Charaterisation, In Vivo Dosimetry

49+xii pages : 24 pictures ; 14 Tabels Bibliography 11 (1993-2007)

vii



DAFTAR ISI

HALAMAN JUDUL

i

LEMBAR PERNYATAAN ORISINALITAs

ii

LEMBAR PENGESAHAN

iii

KATA PENGANTAR

iv

LEMBAR PERSETUJUAN PUBLIKASI KARYA ILMIAH

v

ABSTRAK

vi

DAFTAR ISI

viii

DAFTAR TABEL

x

DAFTAR GAMBAR

xi

DAFTAR LAMPIRAN

xii

BAB I PENDAHULUAN

1

1.1 Latar Belakang Masalah 1.2 Perumusan Masalah 1.3 Tujuan Penelitian 1.4 Manfaat Penelitian 1.5 Batasan Penelitian

1 2 2 2 3

BAB II TINJAUAN PUSTAKA

4

2.1 Dosimetri In Vivo 2.2 Bilik Ionisasi 2.3 Dioda 2.4 Faktor Koreksi 2.3 Faktor Kalibrasi Dosis Masuk

4 5 7 10 11

BAB III METODOLOGI PENELITIAN

13

3.1 Verivikasi Dosis Absolut Virtual Water 3.1.1 Dosis Absolut Water Phantom 3.1.2 Dosis Absolut Virtual Water 3.2 Kalibrasi 3.3 Koreksi Linearitas Dosis 3.4 Koreksi Luas Lapangan 3.5 Koreksi SSD 3.6 Koreksi Sudut Sinar Datang 3.7 Koreksi Tray

13 14 14 15 16 17 18 19 19

viii



BAB IV HASIL PENELITIAN DAN PEMBAHASAN

21

4.1 Verivikasi Dosis Absolut pada Virtual Water 4.1.1 Dosis Absolut 6 MV 4.1.2 Dosis Absoult 10 MV 4.2 Pengujian Faktor Kalibrasi 4.3 Pengujian Koreksi Liniearitas Dosis 4.4 Pengujian Koreksi Faktor Luas Lapangan 4.5 Pengujian Koreksi SSD 4.6 Pengujian Koreksi Sudut Sinar Datang 4.7 Pengujian Koreksi Tray

21 21 22 24 25 27 31 34 36

BAB V PENUTUP

39

5.1 Kesimpulan 5.2 Saran DAFTAR PUSTAKA

39 39 41

LAMPIRAN

42

ix



DAFTAR TABEL

4.1 Hasil pengukuran dosis absolut water phantom energi 6 MV

21

4.2 Hasil pengukuran dosis absolut virtual water energi 6 MV

22

4.3 Hasil pengukuran dosis absolut water phantom energi 10 MV

23

4.4 Hasil pengukuran dosis absolut virtual phantomenergi 10 MV

23

4.5 Hasil pengukuran faktor kalibrasi energi 6 MV

24

4.6 Hasil pengukuran faktor kalibrasi energi 10 MV

25

4.7 Hasil pengukuran koreksi linearitas dosis energi 6 dan 10 MV

26

4.8 Hasil pengukuran koreksi luas lapangan energi 6 MV

28

4.9 Hasil pengukuran koreksi luas lapangan energi 10 MV

29

4.10 Hasil pengukuran koreksi SSD energi 6 MV

31

4.11 Hasil pengukuran koreksi SSD energi 10 MV

31

4.12 Bacaan dioda koreksi sudut sinar datang energi 6 MV dan 10 MV

34

4.13 Hasil pengukuran faktor koreksi tray energi 6 MV

36

4.14 Hasil pengukuran koreksi tray energi 10 MV

37

x



DAFTAR GAMBAR

Gambar 2.1 Karakteristik sinar pada phantom dan parameter penting

4

Gambar 2.2 Prinsip kerja ionisasi chamber

5

Gambar 2.3 Ionisasi akibat radiasi

6

Gambar 2.4 Detektor Ionisasi chamber tipe farmer

7

Gambar 2.5 Konstruksi jenis dioda menunjukan kompnen mayor dan susunan internal dioda

8

Gambar 2.6 Detektor dioda QED dan lemo konektor

9

Gambar 2.7 Elektrometer detektor dioda QED

9

Gambar 3.1 Set up pengukuran dosis absolut pada water phantom

14

Gambar 3.2 Set up pengukuran dosis absolut pada virtual water

15

Gambar 3.3 Set up pengukuran kalibrasi

15

Gambar 3.4 Set up pengukuran linearitas dosis

16

Gambar 3.5 Set up pengukuran koreksi luas lapangan

17

Gambar 3.6 Set up pengukuran koreksi SSD

18

Gambar 3.7 Set up pengukuran faktor koreksi sudut sinar datang

19

Gambar 3.8 Set up pengukuran faktor koreksi tray

20

Gambar 4.1 Grafik linearitas dosis energi 6 MV

26


27

Gambar 4.3 Grafik koreksi luas lapangan energi 6 MV

30


30

Gambar 4.5 Grafik koreksi dioda dan ionisasi chamber energi 6 MV

32

Gambar 4.6 Grafik koreksi dioda dan ionisasi chamber energi 10 MV

32

Gambar 4.7 Grafik faktor koreksi SSD geometri energi 6 MV

33


33

Gambar 4.9 Grafik koreksi Sudut sinar datang energi 6 MV dan 10 MV

35

xi



DAFTAR LAMPIRAN

Lampiran 1. Uji Verifikasi Dosis Absolut

42

Lampiran 2. Hasil Pengukuran Kalibrasi

44

Lampiran 3. Hasil Pengukuran Linearitas

45

Lampiran 4. Hasil Pengukuran Luas Lapangan

46

Lampiran 5. Hasil Pengukuran SSD

48

Lampiran 6. Hasil Pengukuran Sudut Sinar Datang

49

Lampiran 7. Hasil Pengukuran Tray

50

xii



BAB I PENDAHULUAN

1.1

Latar Belakang Masalah Penggunaan radiasi pengion untuk mengobati kanker memerlukan akurasi yang sangat tinggi, jika tidak maka kegagalan pengobatan bisa saja terjadi. Besarnya akurasi dosimetri dalam radioterapi dapat ditelusuri dari tahapan-tahapan dosimetri. Pengukuran dosis secara langsung pada pasien atau yang disebut dosimetri in vivo, digunakan untuk mengetahui besarnya akurasi antara perencanaan dengan pelaksanaan. Dosimetri In Vivo merupakan metode langsung untuk memantau dosis yang diterima pasien, dengan meletakkan dosimeter di permukaan tubuh pasien atau di dalam rongga alami pasien ketika pemeriksaan berlangsung. Seluruh prosedur yang ada pada perencanaan dan pelaksanaan radioterapi akan memberikan kontribusi ketidakpastian dosis serap yang diterima pasien, sehingga untuk memeriksa perlakuan radioterapi

tersebut

dibutuhkan

suatu

pengukuran,

yaitu

dengan

menggunakan dosimetri in vivo.(AAPM report no 87) Menurut ICRU tahun 1976 spesifikasi pengukuran dosimetri in vivo terdiri dari dosis masuk, dosis keluar, dan dosis serap intracaviter, penyimpangan maksimal dari pengukuran dosis tidak boleh lebih dari 5%. Bilik ionisasi sebagai dosimeter absolut memiliki karakteristik yang dipengaruhi oleh berbagai faktor, begitu juga dosimeter yang dipakai untuk dosimetri in vivo. Maka dari itu sama seperti bilik ionisasi, karakteristik dosimeter perlu diketahui terlebih dahulu agar penggunaanya dapat dipakai secara tepat dan lebih efisien. Kondisi dosimetri in vivo pada pasien sering berbeda dengan kondisi kalibrasi standar. Respon dosimeter pada kondisi yang berbeda bisa tidak sama dengan hasil bilik ionisasi, sehingga diperlukan faktor koreksi pada kondisi berkas yang berbeda. Untuk mengetahui karakteristik dosimeter sebelum melakukan dosimetri

in vivo pada pasien, dosimeter perlu

diverivikasi terlebih dahulu pada virtual water, yaitu dengan menentukan

1



2

faktor kalibrasi dan faktor koreksi dosimeter. Secara komprehensif, verifikasi perlakuan pada dosimetri in vivo antara lain verifikasi dosis, verifikasi luas lapangan penyinaran, dan verifikasi parameter parameter pada pesawat radioterapi.(Metcalfe, 2007) Sistem dosimetri yang digunakan secara in-vivo sangat bervariasi dan berkembang mengikuti kemajuan teknologi yang digunakan dalam radioterapi. Dalam penelitian kali ini, pengukuran menggunakan virtual water. Dan dosimeter yang digunakan pada penelitian yaitu dosimeter bilik Ionisasi dan dioda. Kelebihan dosimeter dioda daripada dosimeter yang lainnnya karena dioda terintegrasi dengan elektrometer secara langsung sehingga memberikan informasi hasil bacaan dengan segera.

1.2

Perumusan Masalah Penelitian ini dibatasi pada penentuan karakteristik dosimeter dioda dengan menentukan faktor kalibrasi dan faktor koreksi dengan variasi luas lapangan, linearitas dosis, SSD, sudut, dan tray, sehingga dapat digunakan untuk dosimetri in vivo. Energi yang digunakan yaitu sinar foton 6 MV dan 10 MV menggunakan virtual water dan pesawat Linac Electa.

1.3

Tujuan Penelitian Tujuan dari penelitian ini adalah: 1.

Menentukan karakteristik detektor dioda dengan menentukan faktor kalibrasi dioda dan faktor koreksi dengan variasi luas lapangan, linearitas dosis, SSD, sudut, dan tray, sehingga dapat digunakan untuk dosimetri in vivo.

1.4

Manfaat Penelitian 1. Manfaat teoritis Secara

umum

penelitian

ini

diharapkan

secara

teoritis

memberikan sumbangan dalam pembelajaran fisika medis, terutama pada pengembangan pemahaman konsep pengukuran verifikasi dosimetri in vivo pada radioterapi eksterna.

Universitas Indonesia Karakterisasi detektor..., Aden Rendang Sumedi Putri, FMIPA UI, 2012

3

2. Manfaat Praktis a. Bagi rumah sakit, penelitian ini diharapkan dapat memberikan sumbangan dalam mengetahui faktor kalibrasi dari dosimeter yang digunakan. b. Bagi Fakultas, penelitian ini diharapkan dapat memberikan informasi dan masukan dalam menentukan karakteristik dosimeter dioda untuk teknik dosimetri in vivo, dengan menentukan faktor kalibrasi dan koreksi dari dosimeter dioda. c. Bagi

mahasiswa,

proses

penelitian

ini

diharapkan

dapat

meningkatkan kemampuan mahasiswa dalam memahami konsep dan menganalisa karakteristik dosimeter untuk dosimetri in vivo. d. Bagi peneliti, penelitian ini untuk mengetahui faktor kalibrasi dari dosimeter yang hasilnya dapat dipakai dalam pengukuran dosimetri in vivo pada pasien. Selain itu sebagai pengalaman menulis karya ilmiah dan melaksanakan penelitian dalam pendidikan fisika medis sehingga dapat menambah cakrawala pengetahuan peneliti sehingga penelitian ini dapat dimanfaatkan sebagai perbandingan atau referensi untuk penelitian yang relevan.

1.5

Batasan Penelitian Agar penelitian lebih terarah dan diharapkan masalah yang dikaji lebih mendalam, perlu adanya pembatasan masalah yang akan diteliti. Adapun pembatasan masalah dalam penelitian ini adalah : 1. Metode pengukuran faktor koreksi dengan variasi ketergantungan sudut, luas lapangan, linearitas dosis, SSD dan tray. Yang digunakan dalam penelitian ini yaitu dengan menggunakan dosimeter dioda, dimana dioda diletakkan pada permukaan virtual water. 2. Metode pengukuran faktor kalibrasi, dioda dibandingkan dengan

dosimeter bilik ionisasi. Dosimeter dioda diletakkan pada permukaan phantom, sedangkan bilik ionisasi diletakkan pada kedalaman referensi 10 cm.


4

BAB II TINJAUAN PUSTAKA

2.1 Dosimetri In Vivo Dosimetri In Vivo merupakan pemantauan dosis yang diterima pasien, dengan meletakkan dosimeter di permukaan tubuh pasien atau di dalam rongga alami pasien ketika pemeriksaan berlangsung. Hal tersebut dapat mendeteksi variasi tipe dari kesalahan sepanjang pemberian dosis. Dosimetri in vivo dapat dibagi menjadi tiga kelas, dosis masuk, dosis keluaran dan pengukuran dosis intracavitari. Verivikasi dosis terdiri dari pengukuran untuk dosis masuk (entrance dose) dan dosis keluaran (exit dose). Pengukuran dosis entrans merupakan verivikasi output dan performa dari unit dari tiap perlakuan, dosis entrans juga berfungsi untuk memeriksa akurasi dari set up pasien. Sedangkan penukuran dosis keluaran untuk memverivikasi alogaritma kalkulasi dosis dan menentukan parameter pasien, bentuk, ukuran, jaringan yang inhomegenitas pada prosedur perhitungan dosis.(Nasukha, 2007)

[sumber : estro, 2006] Gambar 2.1 Karakteristik sinar pada phantom dan parameter penting


5

Akurasi dari pengukuran dosimetri in vivo ditentukan oleh kombinasi ketidakpastian dari faktor kalibrasi dan faktor koreksi. Untuk mengetahui karakteristik dosimeter sebelum melakukan dosimetri in vivo pada pasien, dosimeter perlu diverivikasi terlebih dahulu pada solid phantom, yaitu dengan menentukan faktor kalibrasi dan faktor koreksi. Untuk itu penelitian kali ini dilakukan

pengukuran terhadap dosimeter untuk mendapatkan faktor kalibrasi dan koreksi dosimeter yang nantinya kedua faktor tesebut dapat digunakan dalam pengukuran dosis pada pasien.

2.2 Bilik Ionisasi Detektor Bilik ionisasi merupakan alat ukur radiasi yang mengukur jumlah ionisasi yang terjadi didalam rongga detector. Secara garis besar detector kamar pengion terdiri dari rongga yang berisi gas yang terlingkupi oleh dinding luar yang terbuat dari bahan bersifat konduktif dan pada bagian tengah terdapat elektroda yang berfungsi untuk mengumpulkan ion. Detektor ini terdiri dari dua elektroda, positif dan negatif, serta berisi gas di antara kedua elektrodanya. Elektroda positif disebut sebagai anoda, yang dihubungkan ke kutub listrik positif, sedangkan elektroda negatif disebut sebagai katoda, yang dihubungkan ke kutub negatif. Kebanyakan detektor ini berbentuk silinder dengan sumbu yang berfungsi sebagai anoda dan dinding silindernya sebagai katoda sebagaimana berikut.

[sumber : www.batan.go.id ] Gambar 2.2 prinsip kerja bilik ionisasi


6

Radiasi yang memasuki detektor akan mengionisasi gas dan menghasilkan ion-ion positif dan ion-ion negatif (elektron). Jumlah ion yang akan dihasilkan tersebut sebanding dengan energi radiasi dan berbanding terbalik dengan daya ionisasi gas. Daya ionisasi gas berkisar dari 25 eV s.d. 40 eV. Ion-ion yang dihasilkan di dalam detektor tersebut akan memberikan kontribusi terbentuknya pulsa listrik ataupun arus listrik.

[ sumber : www.batan.go.id ] Gambar 2.3 Ionisasi akibat radiasi Ion-ion primer yang dihasilkan oleh radiasi akan bergerak menuju elektroda yang sesuai. Pergerakan ion-ion tersebut akan menimbulkan pulsa atau arus listrik. Pergerakan ion tersebut di atas dapat berlangsung bila di antara dua elektroda terdapat cukup medan listrik. Bila medan listriknya semakin tinggi maka energi kinetik ion-ion tersebut akan semakin besar sehingga mampu untuk mengadakan ionisasi lain. Detektor bilik ionisasi kemudian dihubungkan dengan elektormeter. Secara umum, electrometer merupakan suatu rangkaian elektronik yang memiliki penguatan tinggi, feedback negative, operasional amplifier dengan resistor atau kapasitor yang berfungsi untuk mengukur arus dan muatan di dalam detektor bilik ionisasi. Pengukuran biasanya dilakukan menggunakan interval waktu yang konstan. Jenis detektor yang popular dan banyak digunakan adalah detektor bilik ionisasi tipe farmer. Detektor tipe farmer memiliki karakteristik tidak dipengaruhi oleh arah datang sinar radiasi, volume detector berkisar 0.05-1.00 cm3, radius 2-7 mm, panjang 4-25mm, ketebalan dinding detector 0.1g/cm2, dan dapat digunakan untuk pengukuran radiasi foton, elektron, proton dan ion.


7

Gambar 2.4 Detektor Ionisasi chamber tipe farmer Detektor plan paralel merupakan tipe lain dari detektor bilik ionisasi, dan direkomendasikan untuk pengukuran dosis electron dengan energi dibawah 10MeV, distribusi dosis kedalaman berkas electron dan foton, dosis permukaan radiasi foton, dan pengukuran didaerah build up. Detektor jenis ini memiliki keunggulan dalam hal resolusi spasial sehingga dapat digunakan untuk pengukuran pada daerah radiasi yang memiliki laju penurunan atau gradien tinggi, karena volume aktif yang berfungsi dalam pengukuran cukup kecil.

2.3 Dioda Detektor dioda jenis silikon adalah dioda jenis p-n yang dibuat dengan cara memberikan silicon tipe p atau n yang diberikan “pengotor” atau doping. Dioda jenis tersebut dikenal dengan detector dioda tipe p-Si atau n-Si. Kedua jenis dioda tersebut dapati ditemui di pasaran, akan tetapi hanya jenis dioda pSi yang sesuai untuk aplikasi radioterapi, karena dioda jenis ini memiliki “dark current” yang rendah dan tahan terhadap kerusakan fisik akibat radiasi. Radiasi yang mengenai dioda akan menghasilkan pasangan electron dan hole (e-h) pada permukaan detector, termasuk juga daerah depletion layer. Muatan yang terbentuk akan ter-“sedot” oleh daerah depletion layer akibat adanya muatan listrik didalam daerah depletion layer. Pada saat muatan melalui daerah tersebut akan terbentuk arus listrik yang kemudian akan terukur oleh system electrometer. (estro, 2006) Pada umumya detector jenis dioda dioperasikan tanpa menggunakan bias listrik untuk mengurangi arus bocor, dan arus yang terjadi pada saat radiasi mengenai dioda bersifat linier terhadap dosis yang terukur. Detector


8

dioda memiliki ukuran yang relative lebih kecil dan sensitive dibandingkan dengan detektor bilik ionisasi. Karena ukuran yang kecil dioda banyak digunakan untuk pengukuran dosis in Vivo. Sebelum digunakan detektor dioda harus dikalibrasi dan factor-faktor koreksi yang mempengaruhi bacaan dioda harus diketahui.(www.babehedi.com)

[ sumber : AAPM 87 ] Gambar 2.5 Konstruksi jenis dioda menunjukan komponen mayor dan susunan internal dioda. (3a dioda silinder sun nuclear foton, 3b dioda flat sun nuclear foton, 3c dioda flat scanditronic welhofer, 3d dioda sun nuclear elektron)

Gambar 2.6 merupakan detektor dioda QED warna kuning, yang di desain untuk foton energi 6 – 12 MV. Pada gambar tersebut juga terdapat


9

Lemo Konektor, yaitu kabel penghubung antara detektor dioda dengan elektrometer. Detektor dioda ini yang akan dipakai dalam penelitian kali ini

Gambar 2.6 Detektor dioda QED dan Lemo konektor

Dalam penggunaanya, detektor dioda membutuhkan elektrometer sebagai penghubung dengan komputer, elektrometer memiliki minimal 2 channel, yaitu untuk pengukuran dosis masuk dan dosis keluaran. Namun terdapat juga elektrometer yang memiliki hingga 10 channel yang bisa dipakai untuk pengukuran dosimetri in vivo TBI.(Estro, 2006)

Gambar 2.7 Elektrometer detektor dioda QED

Pada gambar 2.7 menunjukan elektrometer dari detektor dioda mempunyai 2 channel, elektrometer membaca sinyal dari detektor dioda, dan dengan bantuan software maka sinyal dari elektrometer dapat dibaca menggunakan komputer.


10

2.4 Faktor Koreksi Semua parameter yang dapat mempengaruhi dosimeter bisa menjadi sebab ketika kondisi klinis berbeda dengan kondisi referensi. Kalibrasi saja tidak cukup untuk mengubah sinyal detektor menjadi dosis serap, maka dari itu sejumlah faktor koreksi kemudian dibutuhkan. Faktor koreksi merupakan faktor komulatif jika dikombinasikan dengan faktor kalibrasi untuk mendapatkan nilai dosis yang benar. Jika respon detektor lebih rendah atau lebih tinggi pada kondisi klinis daripada kondisi referensi, maka kedua faktor ini masing masing bisa menjadi pengaruh, lebih besar atau lebih kecil nilainya. Untuk menentukan faktor kalibrasi, perlu menentukan faktor koreksi untuk menghitung variasi dari respon dosimeter yaitu adanya deviasi kondisi referensi. Contoh pada dioda, faktor koreksi yang dapat mempengaruhi respon dioda diantaranya luas lapangan, SSD, modifikasi berkas sinar seperti filter atau wedge, adanya tray atau blok dan sudut sinar. Sinyal dioda tidak hanya sangat tergantung dengan faktor intrinsik dari kristal dioda, akan tetapi juga sifat fisis dari berkas sinar. Fakta bahwa kemampuan dari detektor memiliki kontribusi hamburan yang berbeda dari detektor yang lain pada kedalaman dosis maksimum, sebagai konsekuensi faktor koreksi harus ada dalam penggunaan detektor.

[2.1] Perhitungan faktor koreksi untuk variasi respon ditentukan dengan perbandingan antara bacaan bilik ionisasi dengan bacaan detektor dioda pada kondisi klinis yang dinormalisasi pada kondisi referensi. Kualitas berkas yang perlu di verivikasi adalah, (Estro, 2001) 1. Variasi terhadap sudut yang berbeda yang dinormalisasi dengan berkas sudut sentral axis 2. Faktor koreksi luas lapangan, pengukuran dilakukan dari 4 x 4 cm2 hingga 40 x 40 cm2, pada raferensi SSD 100 cm


11

3. Faktor koreksi SSD, diukur berdasarkan kondisi klinis yang biasa dilakukan, antara 90 cm hingga 110 cm, pada referensi luas lapangan 10 x 10 cm2. Dengan catatan bahwa faktor koreksi SSD dan luas lapangan merupakan faktor independen. 4. Wedge, yang tergantung dengan luas lapangan, diukur pada referensi SSD untuk luas lapangan yang berbeda. Perbandingan antara sinyal bilik ionisasi terhadap sinyal detektor kemudian dinormalisasi dengan perbandingan yang sama pada berkas terbuka (dengan luas lapangan yang sama) 5. Tray, tergantung pada SSD dan luas lapangan. Diukur dengan mengulangi seluruh pengukuran pada faktor koreksi SSD dan luas lapangan, dan menormalisasi datanya terhadap kondisi referensi pada berkas sinar terbuka, SSD dan luas lapangan. 6. Blok, diukur dengan luas blok yang berbeda pada kolimator terbuka (contohnya pada kolimator terbuka 20 x 20 cm2 untuk blok 5 x 5 cm2). Dan kondisi referensinya berkas sinar terbuka.

2.5 Faktor kalibrasi dosis masuk Dosimeter dikalibrasi untuk mengukur dosis masuk, dosis yang terukur merupakan dosis pada kedalaman dosis maksimum (Dmax). Faktor kalibrasi dosis masuk, merupakan faktor yang valid untuk kondisi referensi dengan bacaan pada dosimeter. Dosimeter diletakkan pada kedalaman Dmax atau pada permukaan kulit untuk dosimeter yang sudah memiliki build up cap. Dosimeter harus selalu dikalibrasi secara reguler, interval waktu biasanya antara mingguan hingga bulanan. (Estro, 2006) Perhitungan faktor kalibrasi dioda dilakukan dengan menggunakan perumusan

Dw (dmax )

Fcal = R(SSD

[ 2.2]

100)

Dimana,


12

Fcal

=

Faktor kalibrasi

Dw(dmax)

=

dosis ionisasi chamber pada dmax

R( SSD 100)

=

Bacaan dioda pada SSD 100 cm


BAB III METODOLOGI PENELITIAN

Pada bab ini akan menjelaskan langkah langkah yang digunakan dalam penelitian. Adapun peralatan yang digunakan dalam penelitian ini adalah : 1.

Pesawat radioterapi linear akselerator tipe elekta rumah sakit kanker dharmais.

2. Detektor bilik ionisasi PTW 30013 3. Detektor dioda QED sun nuclear warna kuning 6 – 12 MV sinar foton 4. Water phantom PTW Freiburgh 5. Virtual water P 2519 6. Tray Metode penelitian yang akan dilakukan terdiri dari beberapa tahap antara lain:

3.1 Verifikasi Virtual Water Kalibrasi sangat penting sebagai salah satu upaya optimasi proteksi radiasi terhadap pasien. Tujuannya yaitu menjamin bahwa setiap parameter penyinaran pada pesawat Linac teruji keakurasiannya dan fungsinya sesuai dengan spesifikasi alat dan bila terjadi penyimpangan harus berada dalam nilai batas toleransi yang disepakati. Uji kesesuaian dosis absolut bertujuan untuk membandingkan dosis absolut yang di dapat dari water phantom dengan virtual water. Pengukuran dilakukan menggunakan 2 energi yaitu 6 MV dan 10 MV 3.1.1 Dosis Absolut Water Phantom Pengukuran dosis absolut pada water phantom dilakukan menggunakan detektor bilik ionisasi ptw 30013 yang diletakkan pada kedalaman 10 cm, dengan luas lapangan 10 x 10 cm2. Pengukuran dosis absolut ini mengikuti berdasarkan prosedur dari IAEA TRS 398. Pengukuran dilakukan dengan tiga beda tegangan, yaitu +400 volt, +100 volt, dan -400 volt. Pengukuuran pada dosis absolut

13



14

dilakukan pada 2 energi yang berbeda, yaitu pada energi 6 MV menggunakan nilai MU 200, sedangkan pada energi 10 MV menggunakan nilai MU 300.

sumber

SSD 100 cm

D 10 cm Bilik ionisasi Water phantom

Gambar 3.1 Set up pengukuran dosis absolut pada water phantom

3.1.2 Dosis Absolut Virtual Water Pengukuran

dosis

absolut

pada

penelititan

ini

selain

menggunakan water phantom dilakukan juga dengan virtual water. Karena dosimetri in vivo dioda tidak waterproof, maka pengukuran sebaiknya dilakukan pada virtual water. Untuk itu, dalam menentukan faktor kalibrasi dan faktor koreksi dioda, virtual water yang digunakan harus setara dengan air, agar hasilnya dapat dibandingkan dengan pengukuran pada water phantom. Sama seperti pada water phantom, dosis absolut pada virtual water dilakukan menggunakan kondisi yang sama, gambar dibawah menunjukan bahwa detektor yang dipakai adalah detektor bilik ionisasi ptw 30013 yang diletakkan pada kedalaman 10 cm dan penyinaran menggunakan luas lapangan 10 x 10 cm2. Pengukuran dilakukan dengan menggunakan tiga beda tegangan, yaitu +400 volt, +100 volt, dan -400 volt. Pengukuran pada energi 6


15

MV menggunakan nilai MU 200, sedangkan pada energi 10 MV menggunakan nilai MU 300. Sumber

SSD 100 cm

D 10 cm Bilik ionisasi Virtual water

Gambar 3.2 Set up pengukuran dosis absolut pada virtual water

3.2 Kalibrasi Untuk menentukan faktor kalibrasi dioda, pengukuran dilakukan dengan menggunakan virtual water, dengan luas lapangan 10 x 10 cm2, dengan SSD 100 cm, sudut gantri 0 derajat. Pengukuran dilakukuan dengan menggunakan variasi MU, dari 10 hingga 300.

Sumber

SSD 100 cm

D 10 cm

Dioda Bilik ionisasi Virtual water

Gambar 3.3 Set up pengukuran kalibrasi


16

Untuk menentukan faktor kalibrasi, maka hasil pengukuran di olah menggunakan formula : 𝐷𝑤 (𝑑𝑚𝑎𝑥 )

Fkal = 𝑅(𝑆𝑆𝐷 100)

[3.1]

Dimana, Fkal

=

Faktor kalibrasi

Dw(dmax)

=

dosis ionisasi chamber pada dmax

R(SSD 100)

=

Bacaan dioda pada SSD 100 cm

3.3 Koreksi Linearitas Dosis Linearitas dosis dilakukan dengan tujuan mengetahui karakteristik dioda terhadap pengaruh dosis, yaitu dengan mengetahui bacaan dosimeter dioda seiring dengan berubahnya nilai MU. Pada pengukuran ini kalibrasi dilakukan menggunakan virtual water, menggunakan luas lapangan tetap 10 x 10 cm2, jarak pengukuran dari sumber hingga permukaan virtual water adalah 100 cm, dan sudut gantri vertikal tegak lurus dengan permukaan virtual water. Detektor dioda diletakkan pada permukaan virtual water. Sumber

SSD 100 cm

D 10 cm

Dioda Bilik Ionisasi Virtual water

Gambar 3.4 Set up pengukuran linearitas dosis Pengukuran dilakukan dengan variasi nilai MU, yaitu dari nilai tertinggi 300, 250, 200, 150, 100, 80, 50, 30, 20 hingga yang terendah 10.


17

Pengukuran dengan variasi MU dilakukan pada 2 variasi energi yang berbeda yaitu 6 MV dan 10 MV.

3.4 Koreksi Luas Lapangan Tujuan dari pengukuran ini adalah untuk menentukan keluaran radiasi terhadap pengaruh perubahan luas lapangan. Pengukuran koreksi luas lapangan dilakukan dengan cara melakukan penyinaran pada kondisi luas lapangan yang berbeda, dimulai pada luas lapangan 4 x 4 cm, 5 x 5 cm, 6 x 6 cm, 7 x 7 cm, 8 x 8 cm, 10 x 10 cm, 12 x 12 cm, 15 x 15 cm, 20 x 20 cm, 25 x 25 cm, 30 x 30 cm, 35 x 35 cm dan 40 x 40 cm. Dengan kondisi sudut gantri vertikal, SSD 100 cm, nilai MU tetap. Kalibrasi dilakukan pada 2 energi yaitu 6 MV dan 10 MV.

Pada penyinaran, detektor bilik ionisasi dan dioda digunakan secara bersama sama, dimana bilik ionisasi diletakkan pada kedalaman 10 cm, sedangkan detektor dioda diletakkan pada permukaan virtual water.

Sumber

SSD 100 cm

D 10 cm


Gambar 3.5 Set up pengukuran koreksi luas lapangan

Untuk menentukan koreksi luas lapangan, hasil pengukuran dirumuskan menjadi :


18

CFS =

𝑆 𝑐,𝑝 (𝐹𝑆 ) 𝑆 𝑐,𝑝 (𝐹𝑆 10 𝑥 10) 𝑅 (𝐹𝑆 ) 𝑅 (𝐹𝑆 10 𝑥 10 )

[3.2]

Dimana, CFS

: koreksi luas lapangan

Sc,p (FS)

: bacaan ionisasi chamber per lapangan

Sc,p (FS 10 x 10) : bacaan ionisasi chamber pada luas lapangan 10 x 10 cm2 R(FS)

: bacaan dioda per lapangan

R (FS 10 x 10)

: bacaan dioda pada luas lapangan 10 x 10 cm2

3.5 Koreksi SSD Bacaan detektor Dioda juga perlu diketahui karakteristiknya terhadap perubahan jarak antara sumber dengan permukaan phantom, maka dari itu pengukuran dengan faktor koreksi SSD perlu dilakukan, pengukuran dilakukan menggunakan variasi SSD dengan interval 5 cm, dimulai dari SSD 90 cm hingga 100 cm. SSD yang dipakai sesuai dengan kondisi yang biasa dilakukan pada pasien. Pengukuran dilakukan dengan sudut gantri vertikal tegak lurus dengan permukaan, nilai MU tetap, dan luas lapangan 10 x 10 cm. Pada penyinaran,

detektor bilik ionisasi dan dioda diletakkan bersama sama, dimana bilik ionisasi diletakkan pada kedalaman 10 cm, sedangkan detektor dioda diletakkan pada permukaan phantom. Pengukuran dilakukan pada 2 energi yang berbeda, yaitu 6 MV dan 10 MV. Sumber

SSD

dioda Bilik ionisasi Solid phantom

Gambar 3.6 Set up pengukuran koreksi SSD Universitas Indonesia Karakterisasi detektor..., Aden Rendang Sumedi Putri, FMIPA UI, 2012

19

Untuk menentukan koreksi SSD, hasil pengukuran dapat ditentukan dengan formula :

CSSD =

𝐷 𝑊 (𝑆𝑆𝐷 ) 𝐷 𝑊 (𝑆𝑆𝐷 100 ) 𝑅 (𝑆𝑆𝐷 ) 𝑅 (𝑆𝑆𝐷 100 )

[3.3]

Dimana, CSSD

: faktor koreksi SSD

DW (SSD)

: bacaan ionisasi chamber pada SSD tertentu

DW (SSD 100)

: bacaan ionisasi chamber pada SSD 100 cm

R (SSD)

: bacaan detektor dioda pada SSD tertentu

R (SSD 100)

: bacaan detektor dioda pada SSD 100 cm

3.6 Koreksi Sudut Sinar Datang

Pengukuran dilakukan pada sudut -90 s/d 90 dengan resolusi 10 derajat, menggunakan luas lapangan 10 x 10 cm2, SSD 100 cm, dan pada nilai MU tetap. Pada pengukuran ini menggunakan detektor dioda yang diletakkan pada permukaan phantom. Arah berkas sinar 00

-900

900

Gambar 3.7 Set up pengukuran faktor koreksi sudut sinar datang

3.7 Koreksi Tray Tujuan dilakukan pengukuran faktor koreksi tray adalah untuk menentukan koreksi pengukuran yang disebabkan pengaruh tray pada saat pengukuran berlangsung.


20

Pengukuran dilakukan dengan cara meletakkan tray pada pesawat linac kemudian melakukan penyinaran pada variasi luas lapangan, dimulai dari luas lapangan 4 x 4 cm, 5 x 5 cm, 6 x 6 cm, 7 x 7 cm, 8 x 8 cm, 10 x 10 cm, 12 x 12 cm, 15 x 15 cm, 20 x 20 cm. Dengan kondisi sudut gantri vertikal tegak lurus dengan permukaan phantom, SSD 100 cm, dan nilai MU tetap. Sumber tray SSD 100 cm

D 10 cm


Gambar 3.8 Set up pengukuran faktor koreksi tray

Untuk menentukan koreksi tray, hasil yang diperoleh dari pengukuran dapat ditentukan dengan formula :

Ctray =

𝐷 𝑊 (𝑡𝑟𝑎𝑦 ) 𝐷 𝑊 (𝑜𝑝𝑒𝑛 ) 𝑅 (𝑡𝑟𝑎𝑦 ) 𝑅(𝑜𝑝𝑒𝑛 )

[3.4]

Dimana, Ctray

: faktor koreksi tray

DW (tray) : bacaan bilik ionisasi dengan pemasangan tray DW (open) : bacaan bilik ionisasi tanpa tray R (tray)

: bacaan dioda dengan pemasangan tray

R (open) : bacaan dioda tanpa tray


BAB IV HASIL PENELITIAN DAN PEMBAHASAN

Telah dilakukan Verifikasi dosis absolut pada virtual water, kalibrasi, koreksi luas lapagan, koreksi linearitas dosis, koreksi SSD, koreksi sudut sinar datang, dan koreksi tray. Tingkat konsistensi dioda dapat diketahui dengan membandingkan hasil bacaan dioda dengan bacaan dosimeter Bilik ionisasi.

4.1. Verifikasi Dosis Absolut Pada Virtual Water Pada pengujian dosis absolut, pengukuran dilakukan dua kali, yaitu menggunakan water phantom dan virtual water. 4.1.1. Dosis Absolut 6 MV Pada saat pengukuran dosis absolut pada water phantom energi 6 MV, kondisi tekanan udara sebesar 1005 kPa, dengan suhu 190 C, 66 % kelembaban dan dengan MU 200. Sedangkan hasil pengukuran ditunjukkan pada tabel 4.1. Tabel 4.1 Hasil pengukuran dosis absolut water phantom energi 6 MV tegangan kerja (V) 400 -400 100

1 25,77 25,73 25,56 Dengan

Bacaan Bilik Ionisasi (nC) 2 3 4 5 rata2 25,77 25,73 25,78 25,75 25,76 25,75 25,75 25,75 25,75 25,75 25,56 25,57 25,57 25,57 25,57 menggunakan parameter diatas, maka diperoleh

nilai KTP 1,005, Kelek 1, Kpol 1, Ks 1,002. Sehingga diperoleh nilai Mq 0,1300912, Dengan Dzmax 1,0165 cGy/MU Sedangkan pengukuran menggunakan virtual water, menggunakan detektor bilik ionisasi yang diletakkan pada kedalaman 10 cm, MU 200. Kondisi tekanan udara sebesar 1005 kPa, dengan suhu ruangan 24,50 C dan kelembaban 66 %. Hasil pengukuran ditunjukkan pada tabel 4.2.

21



22

Tabel 4.2 Hasil pengukuran dosis absolut virtual water energi 6 MV Tegangan kerja (V) 400 -400 100

1 25,3 25,39 25,2

Bacaan Bilik Ionisasi (nC) 2 3 4 5 rata-rata 25,33 25,35 25,36 25,35 25,33 25,37 25,36 25,38 25,38 25,38 25,21 25,22 25,24 25,22 25,22

Dengan menggunakan parameter diatas, maka diperoleh nilai M1 0,1267 nC/MU, KTP 1,0001, Kelek 1, Kpol 1,001, Ks 1,002. Sehingga diperoleh nilai Mq 0,13 Dengan D(Zref) 0,69 cGy/MU, dan dengan perkalian PDD, maka didapat Dw(Zmax) 1,0215 cGy/MU. Berdasarkan pengukuran dari kedua phantom diatas, pengukuran menggunakan water phantom menghasilkan dosis maksimum 1,0165 cGy/MU, sedangkan pada virtual water menghasilkan dosis maksimum 1,0215 cGy/MU. Untuk mendapatkan kesalahan relatif dari pengukuran diatas dapat dicari dengan mengetahui selisih antara dosis pada water phantom terhadap dosis pada virtual water, kemudian hasilnya dibagi dengan dosis pada water phantom dan dikalikan 100 %, maka kesalahan relatif dari pengukuran diatas sebesar 0,49 %. Berdasarkan pengukuran diatas, virtual water dapat digunakan dalam pengukuran selanjutnya, dengan dosis absolutnya yang memiliki kesalahan relatif sekitar 0,49 % terhadap dosis di air. 4.1.2 Dosis Absolut 10 MV Pengukuran dosis absolut menggunakan water phantom energi 10 MV, menggunakan 300 MU kondisi tekanan udara 1004 kPa, dengan suhu ruangan 19,50 C, dan kelembaban 65 %. Sedangkan hasil pengukurannya ditunjukkan pada tabel 4.3


23

Tabel 4.3 hasil pengukuran dosis absolut water phantom energi 10 MV Tegangan Kerja (V) 400 100 -400

Bacaan Bilik Ionisasi (nC) 1 2 3 rata-rata 41,98 41,92 41,98 41,96 41,52 41,48 41,50 41,50 41,95 41,95 41,98 41,96

Dengan menggunakan parameter diatas, maka diperoleh nilai KTP 1,004, Kelek 1, Kpol 1,001, Ks 1,004. Sehingga diperoleh nilai Mq 0,141 Dengan D(Zref) 0,74 cGy/MU, dan dengan perkalian PDD, maka didapat Dw(Zmax) 1,0144 cGy/MU. Sedangkan

pada

pengukuran

energi

10

MV

menggunakan solid phantom, besarnya MU yang digunakan yaitu 300, kondisi tekanan udara sebesar 1005 kPa, dengan suhu ruangan 18,80 C, dan kelembaban 66 % Tabel 4.4 Hasil pengukuran dosis absolut virtual water energi 10 MV Tegangan Kerja (V) 400 100 -400

bacaan Bilik Ionisasi (nC) 1 2 3 rata-rata 41,52 41,53 41,51 41,52 41,01 41,06 41,06 41,04 41,40 41,47 41,46 41,44

Dengan menggunakan parameter diatas, maka diperoleh nilai KTP 1,007, Kelek 1, Kpol 0,999, Ks 1,004. Sehingga diperoleh nilai Mq 0,1393 Dengan D(Zref) 0,73 cGy/MU, dan dengan perkalian PDD, maka didapat Dw(Zmax) 1,0064 cGy/MU. Pengukuran energi 10 MV, berdasarkan pengukuran menggunakan water phantom menghasilkan dosis maksimum sebesar 1,0144 cGy/MU, sedangkan pada virtual water dosis maksimum yang didapat sebesar 1,0064 cGy/MU. Maka kesalahan relatif dari pengukuran diatas adalah 0,78 %. Berdasarkan pengukuran diatas, virtual water dapat digunakan dalam pengukuran, dikarenakan pada energi 10 MV virtual water memiliki kesalahan relatif sekitar 0,78 % dosis di


24

air. Maka baik pada energi 6 MV maupun 10 MV, virtual water dapat digunakan untuk pengukuran.

4.2

Pengujian Faktor Kalibrasi Pengujian faktor kalibrasi dioda di cari dengan SSD 100 cm, luas lapangan 10 x 10 cm2 dengan variasi MU dari 10 hingga 300. Pada pengukuran, detektor bilik ionisasi dan dioda digunakan secara bersama sama, dimana bilik ionisasi diletakkan pada kedalaman 10 cm, sedangkan detektor dioda diletakkan pada permukaan virtual water. Untuk mendapatkan faktor kalibrasi dioda, dosis pada Dmax dibagi dengan bacaan dioda. Hasil pengukuran ditunjukkan pada tabel 4.5 untuk energi 6 MV, dan tabel 4.6 untuk energi 10 MV.

Tabel 4.5 Hasil pengukuran faktor kalibrasi energi 6 MV dosis (cGy) 300 250 200 150 100 80 50 30 20 10

Dioda (nC) 93,948 78,308 62,621 47,018 31,305 25,091 15,685 9,431 6,278 3,140

Faktor Kalibrasi (cGy/nC) 3,193 3,193 3,194 3,190 3,194 3,188 3,188 3,181 3,186 3,185

Faktor kalibrasi dioda untuk energi 6 MV ditunjukkan pada tabel 4.5. Rata-rata faktor kalibrasi dari dosis 100 hingga 300 cGy sebesar 3,189 dengan deviasi 0,44 %. Berdasarkan tabel tersebut terdapat perubahan faktor kalibrasi pada rentang dosis dari 10 hingga 300 cGy. Dimana dosis dibawah 100, memiliki faktor kalibrasi antara dengan rata rata 3,193. Sedangkan dosis 100 ke 300 cGy, memiliki rata rata faktor kalibrasi 3,186. Dari data diatas menunjukkan bahwa untuk dosis diatas 100 cGy mempunyai kecenderungan faktor kalibrasi yang


25

lebih tinggi daripada faktor kalibrasi pada dosis dibawah 100 cGy. Perbedaan faktor kalibrasi dioda dibawah dosis 100 cGy dengan dosis diatas 100 cGy sebesar 0,23 %. Tabel 4.6 Hasil pengukuran faktor kalibrasi 10 MV dosis (cGy) 300 250 200 150 100 80 50 30 20 10

Dioda (nC) 96,1613 80,054 63,975 48,012 32,003 25,640 16,012 9,615 6,409 3,212

Faktor Kalibrasi (cGy/nC) 3,120 3,123 3,126 3,124 3,125 3,120 3,122 3,120 3,120 3,113

Sedangkan untuk energi 10 MV, yang ditunjukkan pada tabel 4.6, rata rata faktor kalibrasi dari dosis 10 cGy hingga 300 cGy sebesar 3,121, dengan deviasi 0,36 %. Ada kecenderungan kenaikan faktor kalibrasi dari dosis dibawah 100 cGy dengan dosis diatas 100 cGy dimana untuk rata rata faktor kalibrasi pada dosis 100 cGy hingga 300 cGy sebesar 3,124, dan pada dosis dibawah 100 cGy sebesar 3,119. Perbedaan dari kedua faktor kalibrasi tersebut sebesar 0,13 %. Dari hasil diatas baik pada 6 MV maupun 10 MV, perbedaan faktor kalibrasi pada dosis dibawah 100 cGy dengan dosis 100 cGy ke atas memiliki perbedaan 0,23 % dan 0,13 %. Nilai tersebut meskipun kecil, namun tetap terlihat perbedaannya. Maka berdasarkan hasil pengukuran diatas, faktor kalibrasi dioda pada energi 6 MV dan 10 MV berbeda..

4.3

Pengujian Koreksi Linearitas dosis Hasil pengukuran energi 6 MV dan 10 MV ditunjukan pada tabel 4.7. Data tersebut diperoleh dari penyinaran dengan Luas


26

lapangan 10 x 10 cm2 dan SSD 100 cm, dengan variasi dosis. Penyinaran dilakukan tiga kali untuk masing masing variasi dosis. Tabel 4.7 Hasil pengukuran koreksi linearitas dosis energi 6 MV dan 10 MV dosis (cGy) 300 250 200 150 100 80 50 30 20 10

6 MV (nC) 93,948 78,308 62,621 47,018 31,305 25,091 15,685 9,431 6,278 3,140

10 MV (nC) 96,161 80,054 63,975 48,012 32,003 25,640 16,102 9,615 6,409 3,212

Hasil pengukuran variasi linearitas dosis kemudian diambil rata ratanya, dan dibandingkan dengan dosis masing masing. Dari data

Bacaan Ddioda (nC)

tersebut kemudian dibuat grafik antara dosis dengan bacaan dioda.

100 90 80 70 60 50 40 30 20 10 0

y = 0,313x + 0,023 R² = 1

0

100

200

300

400

Dosis (cGy)



27

120 y = 0,320x - 0,070 R² = 1

Bacaan Dioda (nC)

100 80 60 40 20 0 0

100

200

300

400

Dosis (cGy)


Dari kedua gambar diatas, diperoleh hubungan antara dosis yang diberikan pada penyinaran dengan bacaan detektor dioda. Dimana dosis yang diberikan mulai dari dosis terkecil 10 hingga 300 cGy. Dari gambar diatas diketahui semakin besar dosis yang diberikan, semakin besar pula bacaan detektor dioda yang diperoleh. Sifat yang sama ditunjukan oleh kedua energi, yaitu 6 MV dan 10 MV. Hal ini menunjukan Karakteristik dioda, dimana detektor dioda pada energi 6 dan 10 MV memiliki respon linear terhadap perubahan dosis.

4.4

Pengujian Koreksi Faktor Luas Lapangan Pengujian koreksi luas lapangan dilakukan dengan variasi luas lapangan dari luas lapangan terendah 4 x 4 cm2 hingga yang tertinggi. Kondisi pengukuran sudut gantri vertikal, SSD 100 cm, nilai MU 100. Pengukuran dilakukan pada 2 energi yaitu 6 MV dan 10 MV. Pada pengukuran, detektor bilik ionisasi dan dioda digunakan secara bersama sama, dimana bilik ionisasi diletakkan pada kedalaman 10 cm, sedangkan detektor dioda diletakkan pada permukaan phantom.


28

Hasil pengukuran koreksi luas lapangan berupa bacaan dari bilik ionisasi dan dioda, baik hasil pengukuran dari bilik ionisasi maupun dioda, diambil rata ratanya. Pengukuran pada bilik ionisasi dilakukan di kedalaman 10 cm, sehingga hasil bacaan perlu dikoreksi menggunakan PDD untuk mendapatkan bacaan pada Dmax. Kemudian bacaan Dmax dinormalisasi pada luas lapangan 10 x 10 cm2. Untuk mendapatkan koreksi luas lapangan, normalisasi bilik ionisasi dibagi dengan normalisasi dioda hasil. Hasil pengukuran koreksi luas lapangan ditunjukkan pada tabel 4.8 untuk energi 6 MV dan 4.9 untuk energi 10 MV. Tabel 4.8 Hasil Pengukuran Koreksi Luas Lapangan energi 6 MV FS 2 (cm )

Bilik Ionisai D10 (nC)

Dioda

Dmax (nC)

normalisasi

Dmax (nC)

Normalisasi

Faktor Koreksi Luas Lapangan

Presentase

4

10,997

17,501

0,933

29,573

0,944

0,989

1,13 %

5

11,377

17,729

0,945

29,956

0,956

0,989

1,12 %

6

11,703

18,083

0,964

30,338

0,968

0,996

0,41 %

7

11,963

18,326

0,977

30,576

0,976

1,001

-0,14 %

8

12,217

18,555

0,989

30,858

0,985

1,005

-0,47 %

9

12,413

18,644

0,994

31,032

0,990

1,004

-0,38 %

10

12,627

18,756

1,000

31,338

1,000

1,000

0,00 %

12

12,950

19,066

1,017

31,768

1,014

1,003

-0,28 %

15

13,337

19,312

1,030

32,255

1,029

1,000

-0,03 %

20

13,823

19,672

1,049

32,949

1,051

0,996

0,25 %

25

14,137

19,947

1,064

33,402

1,066

0,998

0,22 %

30

14,310

20,012

1,067

33,579

1,072

0,996

0,43 %

35

14,347

19,937

1,063

33,591

1,072

0,992

0,83 %

40

14,330

19,919

1,062

33,437

1,067

0,995

0,47 %

Dari tabel diatas menunjukan bahwa baik ionisasi chamber maupun detektor dioda, memiliki respon yang sama terhadap perubahan luas lapangan, semakin besar luas lapangan, semakin besar pula bacaan detektor. Pada tabel 4.8 ditunjukkan bahwa presentase faktor koreksi luas lapangan pada setiap luas lapangan dibawah dari 2 %.


29

Tabel 4.9 Hasil pengukuran koreksi luas lapangan energi 10 MV FS 2 (cm )

Bilik Ionisasi

Dioda normalisasi

Bacaan (nC)

normalisasi

faktor koreksi Luas lapangan

D10 (nC)

Dmax (nC)

presentase

4

12,373

17,753

0,922

27,678

0,877

1,052

-5,24%

5

12,783

18,135

0,942

29,934

0,948

0,994

0,60%

6

13,083

18,402

0,956

30,325

0,960

0,996

0,44%

7

13,337

18,654

0,969

30,634

0,970

0,999

0,09%

8

13,573

18,880

0,981

30,999

0,982

0,999

0,08%

9

13,750

19,041

0,989

31,231

0,989

1,000

-0,03%

10

13,960

19,246

1,000

31,577

1,000

1,000

0,00%

12

14,237

19,468

1,012

32,026

1,014

0,997

0,27%

15

14,580

19,547

1,016

32,599

1,032

0,984

1,62%

20

15,013

20,289

1,054

33,362

1,057

0,998

0,22%

25

15,263

20,375

1,059

33,796

1,070

0,989

1,08%

30

15,393

20,461

1,063

33,884

1,073

0,991

0,93%

35

15,407

20,282

1,054

34,088

1,080

0,976

2,38%

40

15,380

20,254

1,052

33,983

1,076

0,978

2,21%

Sedangkan pada tabel 4.9 yang mewakili energi 10 MV, bahwa sebagian besar luas lapangan memiliki faktor koreksi lebih kecil dari 2 %, kecuali luas lapangan terendah 4 x 4 cm dengan presentase 5,2 % dan 2 luas lapangan tertinggi, yaitu 35 x 35 dan 40 x 40 cm2, masing 2,38 % dan 2,21 %. Inkonsistensi faktor koreksi luas lapangan pada luas lapangan 4 x 4 cm2 sebesar 5,2 %, memperlihatkan adanya respon yang berbeda dari faktor koreksi luas lapangan yang lain. Detektor bilik ionisasi merupakan dosimeter yang tidak didesain untuk luas lapangan yang kecil, hal ini mempengaruhi bacaan dari bilik ionisasi sehingga menjadikan faktor koreksi luas lapangan 4 x 4 cm2 berbeda jauh dan memiliki prosentase koreksi yang lebih besar daripada luas lapangan yang lain, yaitu sebesar 5,2 %. Sedangkan perbedaan koreksi luas lapangan pada luas lapangan 35 x 35 cm2 dan 40 x 40 cm2, dikarenakan perbedaan hamburan pada virtual water, dimana phantom yang digunakan berukuran 30 x 30 cm2, sedangkan pengukuran melebihi ukuran virtual water.


Faktor Koreksi

30

1,08 1,06 1,04 1,02 1 0,98 0,96 0,94 0,92

OF IC OF DIODA

0

20

40

60

Luas Lapangan (cm2)

Gambar 4.3 Grafik koreksi luas lapangan energi 6 MV 1,1

Faktor Koreksi

1,05 1 0,95 of IC

0,9

OF DIODA

0,85 0,8 0

20

40

60

Luas Lapangan (cm2)


Berdasarkan gambar 4.3 dan 4.4, juga ditunjukkan adanya perbedaan antara output faktor bilik ionisasi dengan dioda pada luas lapangan terendah, begitu juga pada luas lapangan tertinggi. Dari faktor koreksi luas lapangan diatas, baik energi 6 MV maupun 10 MV, memiliki presentase tidak lebih dari 2 %, maka dalam hal ini menunjukan bahwa meletakkan dioda pada permukaan phantom dengan bertujuan mendapatkan dosis di Dmax sudah tepat.


31

4.5

Pengujian Koreksi SSD Pengukuran koreksi SSD dilakukan menggunakan variasi SSD dengan interval 5 cm, dimulai dari SSD 90 cm hingga 100 cm. SSD yang dipakai sesuai dengan kondisi yang biasa dilakukan pada pasien. Pengukuran dilakukan dengan sudut gantri vertikal tegak lurus dengan permukaan, nilai MU tetap, dan luas lapangan 10 x 10 cm. Pada penyinaran, detektor bilik ionisasi dan dioda diletakkan bersama sama, dimana bilik ionisasi diletakkan pada kedalaman 10 cm, sedangkan detektor dioda diletakkan pada permukaan phantom. Pengukuran dilakukan pada 2 energi yang berbeda, yaitu 6 MV dan 10 MV. Baik bilik ionisasi maupun dioda, untuk setiap SSD diambil rata ratanya, hasil bacaan ionisasi chamber dirubah ke Dmax, kemudian bacaan ionisasi pada dmax dan bacaan dioda dinormalisasi terhadap bacaan pada SSD 100 cm. Untuk menetukan koreksi SSD, normalisasi dari bilik ionisasi dibagi dengan normalisasi dari dioda. Seluruh pengukuran dan hasil pengolahan ditunjukkan pada tabel 4.10 untuk energi 6 MV dan tabel 4.11 untuk energi 10 MV

Tabel 4.10 Hasil pengukuran koreksi SSD energi 6 MV SSD (cm) 110 105 100 95 90

Ionisasi Chamber D10 Dmax (nC) (nC) normalisasi 10,677 15,638 0,836 11,560 17,046 0,911 12,597 18,712 1 13,767 20,616 1,102 15,130 22,861 1,222

Dioda Dmax (nC) 26,025 28,532 31,482 34,943 39,085

normalisasi 0,827 0,906 1 1,110 1,241

Faktor Koreksi SSD

Persentase

1,011 1,005 1 0,993 0,984

-1,10% -0,52% 0,00% 0,73% 1,59%

Tabel 4.11 Hasil pengukuran koreksi SSD energi 10 MV SSD (cm) 110 105 100 95 90

D10 (nC) 11,753 12,797 13,960 15,267 16,797

Bilik Ionisasi Dmax (nC) normalisasi 16,003 0,831 17,527 0,911 19,246 1 21,199 1,101 23,510 1,222

Dioda Dmax (nC) normalisasi 25,897 0,820 28,537 0,904 31,577 1 35,007 1,109 39,139 1,239

Faktor Koreksi SSD 1,014 1,008 1 0,994 0,986

Presentase -1,38% -0,77% 0,00% 0,64% 1,45%


32

Pada tabel 4.10 dan 4.11, faktor koreksi SSD memperlihatkan bahwa semakin besar SSD, faktor koreksi semakin besar, dan prosentase peningkatannya tidak lebih dari 1 % untuk setiap peningkatan SSD. Kemudian dari tabel 4.10 dan 4.11 dibuat grafik, grafik hubungan antara normalisasi dengan SSD yang digunakan, seperti yang ditunjukkan pada gambar 4.5 untuk energi 6 MV dan 4.6 untuk energi 10 MV

faktor koreksi

1,4 y = -0,020x + 3,083 R² = 0,990 1,2

IC Dioda Linear (IC)

1

Linear (Dioda)

y = -0,019x + 2,939 R² = 0,992 0,8 80

90

100 SSD (cm)

110

120

Gambar 4.5 Grafik koreksi dioda dan bilik ionisasi energi 6 MV

Faktor Koreksi

1,4 y = -0,020x + 3,101 R² = 0,992

1,2

IC dioda Linear (IC)

1

Linear (dioda)

y = -0,019x + 2,954 R² = 0,993

0,8 80

90

100 SSD (cm)

110

120

Gambar 4.6 Grafik koreksi dioda dan bilik ionisasi energi 10 MV Dari gambar 4.5 dan 4.6 menunjukan faktor koreksi SSD pada energi 6 MV dan 10 MV, dari kedua tabel diatas dapat dilihat bacaan dioda dari SSD 110 hingga 90 cm, dimana bacaan dioda meningkat


33

ketika SSD semakin pendek, peningkatan bacaan dioda lebih besar jika dibandingkan dengan peningkatan bilik ionisasi, hal ini dikarenakan detektor dioda lebih sensitif terhadap hamburan, dimana semakin dekat ke kolimator semakin besar hamburan, maka semakin besar radiasi yang ditangkap dioda. Dari kedua gambar diatas juga diperoleh hubungan antara jarak dengan bacaan detektor. Dari hubungan tersebut diperoleh nilai yang konsisten, dimana semakin pendek jarak sumber dengan permukaan phantom semakin besar bacaan detektor.

1,003 y = 2,78E-04x + 9,72E-01 R² = 9,97E-01

Faktor Koreksi

1,002 1,001

FK SSD Geometri

1 0,999

Linear (FK SSD Geometri)

0,998 0,997 0,996 80

90

100 SSD (cm)

110

120


1,006 y = 4,92E-04x + 9,51E-01 R² = 9,97E-01

Faktor Koreksi

1,004

FK SSD geometri

1,002 1

Linear (FK SSD geometri)

0,998 0,996 0,994 80

90

100 SSD (cm)

110

120

Gambar 4.8 Grafik faktor koreksi SSD geometri energi 10 MV Universitas Indonesia Karakterisasi detektor..., Aden Rendang Sumedi Putri, FMIPA UI, 2012

34

Sedangkan berdasarkan gambar 4.7 dan 4.8 menunjukkan bahwa faktor koreksi SSD geometri tergantung berdasarkan perubahan SSD, dimana faktor koreksi SSD geometri bersifat linear, semakin besar SSD yang dipakai dalam pengukuran maka koreksi geometri semakin besar pula.

4.6

Pengujian Koreksi Sudut Sinar Datang Hasil pengukuran telah di rata rata dan ditunjukan pada tabel 4.12. Data dari tabel 4.12 diperoleh dari penyinaran dengan Luas lapangan 10 x 10 cm2, SSD 100 dan MU 100 dengan variasi sudut sinar datang. Penyinaran dilakukan tiga kali untuk masing masing variasi sudut sinar datang. Hasil pengukuran variasi sudut sinar datang kemudian diambil rata ratanya dan dilakukan normalisasi terhadap gantri vertikal. Hasil pengolahan data kemudian dibuat grafik

Tabel 4.12 Bacaan dioda koreksi sudut sinar datang energi 6 MV dan 10 MV

sudut 90 80 70 60 50 40 30 20 10 0 -10 -20 -30 -40 -50 -60 -70 -80 -90

6 MV Bacaan faktor (nC) koreksi 34,760 1,110 34,711 1,108 33,071 1,056 31,934 1,020 31,370 1,002 31,288 0,999 31,270 0,998 31,248 0,998 31,271 0,998 31,322 1,000 31,237 0,997 31,301 0,999 31,215 0,997 31,224 0,997 31,256 0,998 31,872 1,018 33,043 1,055 34,656 1,106 34,566 1,104

10 MV Bacaan Faktor (nC) Koreksi 11,920 1,106 11,904 1,105 11,357 1,054 10,978 1,019 10,790 1,001 10,763 0,999 10,757 0,998 10,749 0,998 10,757 0,998 10,774 1 10,746 0,997 10,767 0,999 10,738 0,997 10,741 0,997 10,752 0,998 10,957 1,017 11,348 1,053 11,885 1,103 11,855 1,100


35

1,12 1,1 Faktor Koreksi

1,08 1,06 10 MV

1,04

6 MV

1,02 1 0,98 -100

-50

0 Sudut

50

100

Gambar 4.9 Grafik koreksi Sudut sinar datang energi 6 MV dan 10 MV

Dari gambar diatas, dapat dilihat bahwa sudut gantri 0 derajat hingga 50 derajat memiliki koreksi faktor yang tidak terlalu signifikan berbeda. Perubahan faktor koreksi semakin besar ketika berada pada sudut 60 derajat ke atas. Pada tabel 4.12, baik energi 6 MV maupun 10 MV menunjukan bahwa mulai dari sudut 50 derajat dan -50 derajat, besarnya faktor koreksi sudut lebih dari 1,05, peningkatan yang signifikan tersebut juga dapat dilihat pada gambar 4.9. Permukaan dioda merupakan daerah yang paling sensitif terhadap radiasi dibandingkan daerah lain, karena dari permukaan dioda ini yang dipakai untuk menangkap radiasi. Menurunnya radiasi yang diterima dioda dikarenakan respon dioda dalam menangkap radiasi berkurang dikarenakan sudut sinar datang Dari gambar 4.9 juga menunjukan bahwa sudut 60 derajat telah memberikan koreksi faktor yang besar, maka dari itu terlihat jangkauan normal detektor dioda berada pada 0 derajat hingga 50 derajat. Hal ini dikarenakan, hanya sebagian kecil radiasi yang masuk melalui permukaan dioda. Dari gambar 4.9 disimpulkan, dimana pada kedua energi, baik 6 MV maupun 10 MV, dioda memiliki respon yang sama terhadap


36

variasi sudut sinar datang. Sehingga pada variasi ini, energi tidak banyak berpengaruh terhadap respon sudut.

4.7

Pengujian Koreksi Tray Pengukuran koreksi tray dilakukan dengan 2 detektor, yaitu dioda yang diletakkan di permukaan phantom, sedangkan bilik ionisasi diletakkan di kedalaman 10 cm. Pengukuran dilakukan 2 kali, yaitu dengan menggunakan tray dan tanpa tray, dengan nilai MU 100 dan SSD 100 cm, sudut gantri 00, dengan variasi luas lapangan. Pengukuran pada bilik ionisasi baik yang menggunakan tray maupun tidak, rata ratanya di rubah hingga bacaanya berada pada Dmax dengan menggunakan PDD. Kemudian bacaan pada Dmax dengan tray dibagi dengan bacaan Dmax tanpa tray, dilakukan pada ionisasi chamber maupun dioda. Untuk mendapatkan faktor koreksi tray, hasil bagi antara Dmax tray dengan Dmax tanpa tray ionisasi chamber dibagi dengan hasil bagi antara dioda tray dengan dioda tanpa tray. Hasil pengukuran telah di rata rata dan ditunjukan pada tabel 4.13 untuk energi 6 MV, dan tabel 4.14 untuk energi 10 MV. Tabel 4.13 Hasil pengukuran faktor koreksi tray energi 6 MV

FS 2 (cm )

Bilik Ionisasi Tray (nC)

tanpa tray (nC) Dmax

Dioda Dmax tray Dmax(tanpa tray)

Tray (nC)

tanpa tray (nC)

Dmax tray Dmax(tanpa tray)

Faktor Koreksi Tray

D10

Dmax

D10

4

9,821

15,630

10,997

17,500

0,893

25,379

29,573

0,856

1,041

5

10,127

15,781

11,377

17,729

0,890

25,858

29,956

0,863

1,031

6

10,423

16,106

11,703

18,083

0,890

26,204

30,338

0,864

1,032

7

10,650

16,314

11,963

18,326

0,890

26,429

30,576

0,864

1,030

8

10,873

16,515

12,217

18,555

0,890

26,709

30,858

0,866

1,028

9

11,057

16,607

12,413

18,644

0,891

26,899

31,032

0,867

1,028

10

11,243

16,701

12,627

18,756

0,890

27,149

31,338

0,866

1,028

12

11,527

16,971

12,950

19,067

0,890

27,511

31,768

0,866

1,028

15

11,897

17,227

13,337

19,312

0,892

28,008

32,255

0,868

1,027

20

12,367

17,599

13,823

19,672

0,895

28,745

32,949

0,872

1,025


37

Tabel 4.14 Hasil pengukuran faktor koreksi Tray energi 10 MV Bilik Ionisasi FS 2 (cm )

Tray (nC)

tanpa tray (nC)

Dioda Dmax tray Dmax(tanpa tray)

Tray (nC)

tanpa tray (nC)


faktor koreksi tray

D10

Dmax

D10

Dmax

4

11,200

16,069

12,373

17,753

0,905

27,385

27,678

0,989

0,915

5

11,545

16,378

12,783

18,135

0,903

27,940

29,934

0,933

0,968

6

11,835

16,647

13,083

18,402

0,905

28,324

30,325

0,934

0,968

7

12,045

16,847

13,336

18,654

0,903

28,636

30,634

0,935

0,966

8

12,265

17,060

13,573

18,880

0,904

28,996

30,999

0,935

0,966

9

12,430

17,213

13,750

19,041

0,904

29,251

31,231

0,937

0,965

10

12,610

17,385

13,960

19,246

0,903

29,574

31,577

0,937

0,964

12

12,890

17,626

14,237

19,468

0,905

30,091

32,026

0,940

0,964

15

13,225

17,731

14,580

19,547

0,907

30,724

32,599

0,942

0,962

20

13,650

18,446

15,013

20,289

0,909

31,604

33,362

0,947

0,960

Dari tabel energi 6 MV dan 10 MV diatas menunjukan bahwa faktor koreksi tray pada energi 6 MV lebih besar dari pada energi 10 MV, dimana pada koreksi tray 6 MV memiliki rata-rata 1,0297, sedangkan pada energi 10 MV memiliki rata-rata 0,9599. Perbedaan signifikan dari faktor koreksi tray baik pada energi 6 MV maupun 10 MV berada pada luas lapangan 4 x 4 cm2. Maka berdasarkan kedua tabel diatas dapat disimpulkan bahwa koreksi tray untuk setiap luas lapangan relatif konsan, kecuali luas lapangan 4 x 4 cm2, sehingga cukup koreksi dengan satu kondisi saja. Dari hasil pembahasan keseluruhan pengukuran, maka diperoleh secara Umum bahwa : a.

arah datang sinar pada energi 6 MV dan 10 MV tidak memberikan efek yang berpengaruh dari sudut -50 s/d 50 derajat. Efek arah datang sinar akan meningkat tajam dimulai dari sudut 60 derajat.

b.

Faktor kalibrasi dioda berbeda pada energi 6 MV dan 10 MV, pada dosis diatas 100 cGy faktor kalibrasi yang lebih tinggi daripada faktor kalibrasi pada dosis dibawah 100 cGy.

c.

Bacaan dioda semakin besar pada SSD yang pendek daripada bacaan bilik ionisasi, sehingga semakin pendek jarak, faktor koreksi SSD semakin kecil.


38

d.

Dengan menempatkan dioda di permukaan phantom sudah tepat, karena output faktor yang diukur memiliki prosentase kurang 2 %, kecuali pada luas lapangan terendah dan yang tertinggi, dikarenakan perbedaan hamburan yang mempengaruhi detektor.

e.

Faktor tray yang digunakan relatif konstan kecuali pada luas lapangan 4 x 4 cm2 sehingga cukup koreksi dengan 1 kondisi saja

Untuk itu disarankan faktor koreksi dan faktor kalibrasi yang telah diperoleh dari pengukuran digunakan untuk melakukan estimasi dosis pasien secara in vivo menggunakan persamaan

D = Rdioda x Fcal x CF Dimana, D

= Dosis masuk

Rdioda

= Bacaan dioda

Fcal

= Faktor kalibrasi

CF

= Faktor koreksi


BAB V KESIMPULAN

5.1

Kesimpulan Dari hasil penelitian dan pembahasan dapat diambil kesimpulan sebagai berikut : 1

Faktor kalibrasi dioda pada energi 6 MV sebesar 3,189 dan pada 10 MV sebesar 3,121.

2

Detektor dioda pada dosis 10-300 cGy memiliki respon linear terhadap perubahan dosis.

3

Variasi luas lapangan memiliki presentase kurang dari 2 %, kecuali pada energi 10 MV dengan luas lapangan 4 x 4 cm2, 35 x 35 dan 40 x 40 cm2.

4

Pada energi 6 MV dan 10 MV semakin pendek jarak, faktor koreksi SSD semakin kecil.

5

Arah datang sinar dari sudut -50 s/d 50 derajat pada energi 6 MV dan 10 MV memberikan efek yang relatif konstan. Efek arah datang sinar meningkat tajam dimulai dari sudut 60 derajat.

6

Koreksi tray untuk setiap luas lapangan kecuali luas lapangan 4 x 4 cm2 relatif konstan sehingga cukup koreksi dengan satu kondisi saja

5.2

Saran Penelitian ini merupakan penelitian awal yang sangat penting untuk dilanjutkan dengan beberapa saran pelaksanaan berikut : a. Pengukuran dengan energi yang lebih bervariasi. b. Faktor koreksi dan faktor kalibrasi yang telah diperoleh dari pengukuran dapat digunakan untuk melakukan estimasi dosis pasien secara in vivo menggunakan persamaan

D = Rdioda x Fcal x CF

39



40

Dimana, D

= Dosis masuk

Rdioda

= Bacaan dioda

Fcal

= Faktor kalibrasi

CF

= Faktor koreksi


DAFTAR PUSTAKA

AAPM Report No. 87. Diode In Vivo Dosimetry for Patients Receiving External Beam Radiation. American Association of Physicists in Medicine. Madison. 2005. Dam, Van dan Marinello. Ed. Booklet 1 Methods for In Vivo Dosimetry In External

Radiotherphy. European Society For Radiotheraphy End

Oncology. Brussels. 2006 Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam. Universitas Indonesia. Panduan Teknis Penyusunan Skripsi Sarjana Sains. Jakarta : UI Press, 2002 Huykens, D.P. et all. Practical Guidelines For The Of In Vivo Dosimetry With Diodes In External Radiotheraphy With Photons Beam (Entrance Dose). European Society For Radiotheraphy End Oncology. Brussels. 2001 International Atomic Energy Agency. Absorbed Dose Determination in External Beam Radiotheraph, Technical Reports Series 398. Vienna. 2000. Metcalfe, Peter, et all. The Physics of Radiotheraphy X-Ray End Electrons. Medical Physics Publishing Madison. Wisconsin. 2007 Nasukha, et all. Dosimetri In-Vivo Pada Pasien Kanker Payudara dan Nasofaring. Kontribusi Fisika Indonesia Vol 3. Jakarta. 2002 .Willians, J. R dan Ed. I. Thwaites. Ed. Radiotheraphy Physics In Practise. Oxford Medical Publications. Edinburgh. 1993

www.babehedi.com/2012/01/V-behavioururldevault/mlo_9537.html www.batan.go.id/pusdiklat/elearning/pengukuran-radiasi/dasav_04html

41



LAMPIRAN

Lampiran 1. Uji Verifikasi Dosis Absolut

Hasil pengukuran dosis absolut water phantom energi 6 MV Bacaan Ionisasi Chamber (nC)

tegangan kerja (V)

1

2

3

4

400

25,77

25,77

25,73

25,78

25,75

25,76

-400

25,73

25,75

25,75

25,75

25,75

25,75

100

25,56

25,56

25,57

25,57

25,57

25,57

5 rata2

Hasil perhitungan water phantom 6 MV M1(NC/MU) 0,1288

KTP

Kelek

Kpol

1,005

1

Ks 1

MQ

D(Zmax) (cGy)

1,002 0,1300912

1,0165

Hasil pengukuran dosis absolut virtual water energi 6 MV Bacaan Ionisasi chamber (nC)

Tegangan kerja (V)

1

2

3

4

5 rata-rata

400

25,3

25,33

25,35

25,36

25,35

25,33

-400

25,39

25,37

25,36

25,38

25,38

25,38

100

25,2

25,21

25,22

25,24

25,22

25,22

Hasil perhitungan virtual phantom 6 MV M1(nC/MU) 0,1267

Ktp 1,001

Kelek

Kpol 1

Ks

1,001

1,002

42

MQ

Dw(Zmax) (cGy/MU)

0,13

1,0215



43

Hasil pengukuran dosis absolut water phanton energi 10 MV Bacaan Ionisasi Chamber (nC)

Tegangan Kerja (V)

1

2

3 rata-rata

400

41,98

41,92

41,98

41,96

100

41,52

41,48

41,50

41,50

-400

41,95

41,95

41,98

41,96

Hasil perhitungan water phantom energi 10 MV KTP

Kpol

1,004

Ks

MQ

Kelek

1 1,004 0,141

Dw(zref) cGy/MU

1

Dw(Zmax) cGy/MU

0,74

1,0144

Hasil Pengukuran dosis absolut virtual water energi 10 MV bacaan Ionisasi Chamber (nC)

Tegangan Kerja (V)

1

2

3

rata-rata

400

41,52

41,53

41,51

41,52

100

41,01

41,06

41,06

41,04

-400

41,40

41,47

41,46

41,44

Hasil perhitungan dosis absolut virtual water energi 10 MV Ktp

Ks

Kpol

MQ

1,007 1,004 0,999 0,1398

Kelek

Dw(Zref) cGy/Mu

1 0,73

Dw(Zmax) cGy/MU 1,0064


44

Lampiran 2. Hasil pengukuran kalibrasi Hasil pengukuran kalibrasi 6 MV MU (cGy) 300 250 200 150 100 80 50 30 20 10

Dioda Faktor (nC) Kalibrasi 93,948 3,193 78,308 3,193 62,621 3,194 47,018 3,190 31,305 3,194 25,091 3,188 15,685 3,188 9,431 3,181 6,278 3,186 3,140 3,185

Hasil pengukuran kalibrasi 10 MV

MU (cGy) 300 250 200 150 100 80 50 30 20 10

Dioda (nC) 96,1613 80,054 63,975 48,012 32,003 25,640 16,012 9,615 6,409 3,212

Faktor Kalibrasi 3,120 3,123 3,126 3,124 3,125 3,120 3,122 3,120 3,120 3,113


45

Lampiran 3. Hasil pengukuran Linearitas

Hasil pengukuran linearitas energi 6 MV dosis(cGy) 300 250 200 150 100 80 50 30 20 10

1 93,8797 78,3393 62,5568 47,0341 31,2971 25,0804 15,6863 9,4207 6,2783 3,1356

bacaan dioda(nC) 2 3 Rata-rata 93,9455 94,0174 93,9475 78,2648 78,3204 78,3082 62,6408 62,6643 62,6206 46,9869 47,0335 47,0182 31,2971 31,3211 31,3051 25,0902 25,1020 25,0909 15,6925 15,6747 15,6845 9,3897 9,4818 9,4308 6,2800 6,2767 6,2783 3,1389 3,1445 3,1397

Hasil pengukuran linearitas energi 10 MV dosis (cGy)

300 250 200 150 100 80 50 30 20 10

1 96,0955 80,1082 63,9449 48,0270 31,9621 25,6731 15,9974 9,6093 6,4071 3,2052

Bacaan dioda (nC) 2 3 rata-rata 96,1658 96,2226 96,1613 80,0569 79,9974 80,0542 63,9593 64,0219 63,9754 47,9856 48,0231 48,0119 32,0115 32,0355 32,0030 25,6251 25,6219 25,6400 16,0266 16,0120 16,0120 9,6223 9,6120 9,6145 6,4164 6,4045 6,4093 3,2152 3,2161 3,2122


46

Lampiran 4. Hasil pengukuran luas lapangan Pengukuran Luas lapangan energi 6 MV

FS (cm2) 4 5 6 7 8 9 10 12 15 20 25 30 35 40

Ionisasi Chamber Dmax Dmax D10 (nC) (nC) Dmax(10) 10,997 17,501 0,933 11,377 17,729 0,945 11,703 18,083 0,964 11,963 18,326 0,977 12,217 18,555 0,989 12,413 18,644 0,994 12,627 18,756 1,000 12,950 19,066 1,017 13,337 19,312 1,030 13,823 19,672 1,049 14,137 19,947 1,064 14,310 20,012 1,067 14,347 19,937 1,063 14,330 19,919 1,062

Dioda Faktor Koreksi Dmax Dmax Luas (nC) Lapangan presentase Dmax(10) 29,573 0,944 0,989 1,13 % 29,956 0,956 0,989 1,12 % 30,338 0,968 0,996 0,41 % 30,576 0,976 1,001 -0,14 % 30,858 0,985 1,005 -0,47 % 31,032 0,990 1,004 -0,38 % 31,338 1,000 1,000 0,00 % 31,768 1,014 1,003 -0,28 % 32,255 1,029 1,000 -0,03 % 32,949 1,051 0,996 0,25 % 33,402 1,066 0,998 0,22 % 33,579 1,072 0,996 0,43 % 33,591 1,072 0,992 0,83 % 33,437 1,067 0,995 0,47 %


47

Pengukuran Luas Lapangan energi 10 MV

FS (cm2) 4 5 6 7 8 9 10 12 15 20 25 30 35 40

Ionisasi Chamber Dmax Dmax D10 (nC) (nC) Dmax(10) 12,373 17,753 0,922 12,783 18,135 0,942 13,083 18,402 0,956 13,337 18,654 0,969 13,573 18,880 0,981 13,750 19,041 0,989 13,960 19,246 1,000 14,237 19,468 1,012 14,580 19,547 1,016 15,013 20,289 1,054 15,263 20,375 1,059 15,393 20,461 1,063 15,407 20,282 1,054 15,380 20,254 1,052

Dioda

Dmax Bacaan (nC) Dmax(10) 27,678 0,877 29,934 0,948 30,325 0,960 30,634 0,970 30,999 0,982 31,231 0,989 31,577 1,000 32,026 1,014 32,599 1,032 33,362 1,057 33,796 1,070 33,884 1,073 34,088 1,080 33,983 1,076

faktor koreksi Luas lapangan presentase 1,052 -5,24% 0,994 0,60% 0,996 0,44% 0,999 0,09% 0,999 0,08% 1,000 -0,03% 1,000 0,00% 0,997 0,27% 0,984 1,62% 0,998 0,22% 0,989 1,08% 0,991 0,93% 0,976 2,38% 0,978 2,21%


48

Lampiran 5. Hasil pengukuran SSD Pengukuran SSD energi 6 MV SSD 110 105 100 95 90

Bacaan IC 10,6767 11,56 12,5967 13,7667 15,13

f meynor 1,0142 1,0074 1 0,9919 0,9831

PDD 0,6828 0,6782 0,6732 0,6678 0,6618

bacaan Dmax 15,6377 17,0458 18,7116 20,6158 22,8609

normalisasi 0,8357 0,9110 1 1,1018 1,2217

dioda 26,0253 28,53187 31,48243 34,943 39,08493

normalisasi 0,8267 0,9063 1 1,1099 1,2415

FK SSD 1,0110 1,0052 1 0,9927 0,9841

Pengukuran SSD energi 10 MV SSD 110 105 100 95 90

IC (nC) 11,7532 12,7967 13,96 15,26 16,79

f meynord 1,0126 1,0066 1 0,9928 0,9850

PDD 0,7344 0,7300 0,7253 0,7201 0,7144

bacaan Normalisasi Normalisasi FK. Dmax IC IC dioda dioda SSD 16,0034 0,8315 25,89707 0,8201 1,0138 17,5284 0,9107 28,53737 0,9037 1,0077 19,2472 1 31,57695 1 1 21,2005 1,1015 35,00697 1,1086 0,9935 23,5108 1,2215 39,13867 1,2395 0,9855


49

Lampiran 6. Hasil pengukuran sudut sinar datang Pengukuran sudut sinar datang energi 6 MV dan 10 MV

sudut 90 80 70 60 50 40 30 20 10 0 -10 -20 -30 -40 -50 -60 -70 -80 -90

6 MV Bacaan faktor (nC) koreksi 34,760 1,110 34,711 1,108 33,071 1,056 31,934 1,020 31,370 1,002 31,288 0,999 31,270 0,998 31,248 0,998 31,271 0,998 31,322 1,000 31,237 0,997 31,301 0,999 31,215 0,997 31,224 0,997 31,256 0,998 31,872 1,018 33,043 1,055 34,656 1,106 34,566 1,104

10 MV Bacaan Faktor (nC) Koreksi 11,920 1,106 11,904 1,105 11,357 1,054 10,978 1,019 10,790 1,001 10,763 0,999 10,757 0,998 10,749 0,998 10,757 0,998 10,774 1 10,746 0,997 10,767 0,999 10,738 0,997 10,741 0,997 10,752 0,998 10,957 1,017 11,348 1,053 11,885 1,103 11,855 1,100


Lampiran 7. Hasil pengukuran Tray

Pengukuran tray energi 6 MV FS (cm2) 4 5 6 7 8 9 10 12 15 20

Ionisasi Chamber tanpa tray (nC)

Tray (nC) D10 9,821 10,127 10,423 10,650 10,873 11,057 11,243 11,527 11,897 12,367

Dmax 15,630 15,781 16,106 16,314 16,515 16,607 16,701 16,971 17,227 17,599

D10 10,997 11,377 11,703 11,963 12,217 12,413 12,627 12,950 13,337 13,823

Dmax tray

Tray (nC)

Dmax Dmax(tanpa tray) 17,500 0,893 25,379 17,729 0,890 25,858 18,083 0,890 26,204 18,326 0,890 26,429 18,555 0,890 26,709 18,644 0,891 26,899 18,756 0,890 27,149 19,067 0,890 27,511 19,312 0,892 28,008 19,672 0,895 28,745

50

Dioda tanpa Dmax tray tray (nC) Dmax(tanpa tray) 29,573 0,856 29,956 0,863 30,338 0,864 30,576 0,864 30,858 0,866 31,032 0,867 31,338 0,866 31,768 0,866 32,255 0,868 32,949 0,872

Faktor Koreksi Tray 1,041 1,031 1,032 1,030 1,028 1,028 1,028 1,028 1,027 1,025



51

Pengukuran tray energi 10 MV

FS (cm2) 4 5 6 7 8 9 10 12 15 20

Ionisasi Chamber tanpa tray (nC)

Tray (nC) D10 11,200 11,545 11,835 12,045 12,265 12,430 12,610 12,890 13,225 13,650

Dmax 16,069 16,378 16,647 16,847 17,060 17,213 17,385 17,626 17,731 18,446

D10 12,373 12,783 13,083 13,336 13,573 13,750 13,960 14,237 14,580 15,013

Dmax 17,753 18,135 18,402 18,654 18,880 19,041 19,246 19,468 19,547 20,289


Tray (nC)

0,905 0,903 0,905 0,903 0,904 0,904 0,903 0,905 0,907 0,909

27,385 27,940 28,324 28,636 28,996 29,251 29,574 30,091 30,724 31,604

Dioda tanpa Dmax tray tray Dmax(tanpa tray) (nC) 27,678 0,989 29,934 0,933 30,325 0,934 30,634 0,935 30,999 0,935 31,231 0,937 31,577 0,937 32,026 0,940 32,599 0,942 33,362 0,947

faktor koreksi tray 0,915 0,968 0,968 0,966 0,966 0,965 0,964 0,964 0,962 0,960


KARAKTERISASI DETEKTOR IN VIVO UNTUK DOSIMETRI RADIOTERAPI EKSTERNA

Recommend Documents