[1).
Prosiding
Presentasi
llmiah
Keselamatan
~
lfoteJ
Kartika
Radiasi ~ndra,
dan Lingkungan 14 Ve~ber
PENENTUAN DOSIS SERAP BERKAS ELEKTRON ENERGI NOMINAL MENGGUNAKAN DETEKTOR IONISASI KEPING SEJAJAR
X
:J;O04
4 MeV
Sri Inang Sunaryati dan BambangS. Puslitbang Keselamatan Radiasi dan Biomedika NukIir -BAT AN
ABSTRAK PENENTUAN DOSIS SERAP BERKAS ELEKTRON ENERGI NOMINAL 4 MeV MENGGUNAKAN DETEKTOR IONISASI KEPING SEJAJAR. Detektor ionisasi keping sejajar direkomendasikan untuk pengukuran dosis serap berkas elektron energi rendah dati pesawat terapi ekstemal.Tulisan ini menguraikan pengukuran keluaran berkas elektron dengan energi nominal 4 MeV dati pesawat pemercepat linear medik Mitsubishi EXL-14. Pengukuran dilakukan menggunakan detektor keping sejajar PfW Markus. Detektor disinari di dalam fantom padat.pada kedalaman maksimum, Dmaksdengan jarak fokus sumber radiasi kepermukaan fantom 100cm dan luas lapangan radiasi 15cm x 15cm. Perhitungan hasil pengukuran ini menggunakan protokol IAEA, yang terdapat padaTechnical Report Series No. 381 dengan judul 'The Useof PlaneParallel Ionizanon in High Energy Electronand Photon Beams'.Hasil yang diperoleh menunjukkan do.sisserap pad a kondisi di atas adalah 385,42 cGy/ 400MU.
ABSTRACT ABSSORBED DOSE DETERMINATION FOR A NOMINAL ELECTRON ENERGY OF 4 MeV USING A PLANE PARALLEL IONIZATION CHAMBERS. A Plane parallel ionization chambers are recommended for absorbed dose measurements of low energy electron beams in external radiotherapy. This paper describes the determination for a nominal electron energy of 4 MeV from a Mitsubishi EXL-14 linear accelerator unit. Measurement has been carried out inside a solid phantom at Dmaxwith the source detector distance of 100 cm and the field size of 15cm x 15cm. Calculation was based on the Technical Report Series No. 381. The result obtained shows that the absorbed dose was 385,42cGyj400MU.
I. PENDAHULUAN
trOll
Tahun 1987 IAEA mempublikasikan Technical Report Series No. 277 yang merekomendasikan penentuan dosis serap
air daTi berkas pesawat terapi eksternal menggunakan detektor ionisasi
silindris
yang banyak digunakan saat ini. Detektor ini dikalibrasi dalam besaran kerma udara. Protokol tersebut menguraikan
Tetapi dalam
tinggi
penentuan dosis serap berkas elektron dengan energi rata-rata, Eo = 10 MeV direkomendasikan untuk menggunakan ...
detektor lorusasl keping detektor -ini hams
seJaJar dan
digunakan
untuk
energi rata-rata di bawah 5,MeV. Salah satu keuntungan detektor ionisasi keping sejajar ini adalah tidak menunjukkan efek
beberapa
prosedur serre data lengkap penggunaan detektor tersebut untuk memperoleh nilai
dosis serapberkas radiasi foton dan elek-
Puslitbang
energi
pertubasi terhadap elektron energi tinggi pada rentang energi yang kebanyakan digunakan dalam radioterapi[2].
Keselamatan Radiasi- dun Biomedika Nllklir-Badan
Tenaga Nuklir
Nasional
71
Prosiding
Presentasi
llmiah
Keselamatan JIOteJ Kartika
Pada tahun 1997, IAEA mempubli-
kasikan Technical Report Series No. 381
Radiasi Chandra,
dan Lingkungan .1'4 Vesember
X
~l)()4
digunakan untuk penyinaran pasien di rumah sakittersebut.
dengan judul 'The Use of Plane Parallel Ionization in High Energy Electron and
II. TEaRI
Photon Beams'. Protokol ini menguraikan
11.1.Pengukuranionisasi dikedalaman
beberapa pilihan kalibrasi detektor ionisa-
Pengukuran prosentase ionisasi di
si keping sejajar dalam besaran kerma
kedalaman berkas elekuon dengan energi
udara sehingga didapatkan
nominal 4 MeV dari pesawat pemercepat
NoPp"air atau
mengkalibrasi dengan standar dosis serap
tinier medik Mitsubishi EXL 14 dilakukan
air
di dalam fantom air menggunakan sistem
untuk mendapatkan faktor kalibrasi
dosis serap air
NoPpw,co-6O menggunakan
dosimeter Wellhoferdengan jarak sumber
sumber radiasi Co-60. Dalam protokol ini
radiasi ke permukaan fantom air 100 cm
diuraikan
perhitungan
dan luas lapangan radiasi menggunakan
penentuan dosis serap air berdasarkan
aplikator 15 cm x 15 cm. Dari kurva ioni-
faktor kalibrasi tersebut di alas [3].
sasi ini akan diperoleh kedalaman pengu-
juga
prosedur
Keuntungan menggunakan protokol
kuran acuan di air yaitu Zref,water. Facia
yang didasari pada standar dosis serap
penggunaan fantom padat untuk pengu-
adalah lebih meminimalisasi ketidakpasti-
kuran
an dalam penentuan dosis serap air karena
faktor konversi daTi air ke fantom padat
perhitungan tidak lagi memerlukan bebe-
untuk mendapatkan kedalaman acuan di
rapa
fantom padat dengan menggunakan
faktor
konversi
ketergantungan
detektor, katt dan km. Dengan demikian
selanjutnya
dibutuhkan
suatu
persamaan di bawah ini
penenruan dosis serap air yang dimulai dari kalibrasi detektor ionisasi di dalam air
puser
Zref,plstic =
akan lebih baik untuk mencapai ketelitian
Zref,water
(1)
ptable .Cpl
:t5 % seperti yang direkomendasikan dalam Laporan 24 ICRU[4]. Makalah
ini
puser
menguraikan
hasil
= fantom padat yang digunakan -
dalam pengukuran (PMMA, 1.175 g.cm3)
..
penentuan dosis serap air dari berkas radiasi elektron dengan energi nominal 4 MeV dari pesawat pemercepat tinier medis Mitsubishi
EXL 14 milik
Dharmais. Hasil dari
RS. Kanker
pengukuran
in
ptable .Cpt = dapat dilihat pada Tabel VIII TRSNo. 38.1(1,190g.cm3,1.123)
Prosiding
Presentasi
lilniah
Keselalnatan
Radiasi
dan Lingkungan
lioteJ Kartika f!!andra, 14 Vese~er
11.2.Pengukuran faktol"koreksi rekombinasiion
= ao + al(MrawHfMrawL) + a2
Ps
Penentuan rekombinasi ion (Ps) dilakukan
X
~O04
(MrawH fMrawL)2
,(2)
dengan metoda 2 tegangan.
Pengukuran dilakukan dengan memberi-
Konstanta ao = 1,002; at = -0,3632 dan
kan tegangan keIja detektor yang berbeda
a2 = 0,3413
VI
(tegangan
normal)
daD V2 dengan
kondisi penyinaran yang sarna. Pengaturan
11.3.Penentuan dosis serap dalam air
VI dengan bacaan MrawH daD V2 dengan
Penentuan dosis serap dalam air
bacaan / MrawLsedemikan rupa sehingga Vl/V2
sekurang-kurangnya
= 3 karena
koreksi dari efek rekombinasi ion sangat
dengan kualitas radiasi Q menggunakan detektor ionisasi keping sejajar dengan faktor kalibrasi
tergantung pada tegangan kelja yang digunakan clan kecepatan produksi muatan oleh radiasi. Faktor koreksi rekombinasi ion ditentukan menggunakan Tabel VIII
"
untuk berkas Co-60 aclalah No,;,C0-6o clan Zrefmerupakan posisi titik acuah pengu-
kuran, maka dosis serap air dapat ditentukan dengan persamaan berikut
protokol TRSNo. 381 sbb :
S(w.air)Q Dw,Q(reff)
=
Mpp
dalam dosis serap air
PQelect
.N(D,W,Co-60)
(3) S(w.air)Co-60
P(Wali,Co-60)
dengan Mpp
M Ps
hm(Ez)
N(O,W,CO-60)
= = = =
M x P5 X hm(Ez) bacaan dosimeter tekanan udara dan temperatur (digit) faktor rekombinasi (Iabel VII IRS No. 381) faktor koreksi perbedaan fluence elektron pada fantom plastik dan fantom air pada kedalaman ekivalen (Iabel XVIII IRS No. 381) = faktor kalibrasi dosis serap air detektor ioni-5asi keping sejajar dengan kualitas radiasi Co-60 (55.45 mGy jmenit, sertifikat kalibrasi) .
S(woair)Q S(w.air)CO-60 P Qelect(PTWMARCUS)
P(Wall,Co-60)
= nisbah daya henti masa air terhadap udara untuk berkas radiasi elektron untuk kualitas radiasi Q (Iabel XVI. IRS No. 381) = nisbah daya henti masa air terhadap udara untuk berkas radiasi Co-60 (Iabel XIII. IRS No. 277), = faktor koreksi pertubasi untuk elektron energi tinggi dengan kualitas radiasi Q (Iabel XVII IRS 381) = faktor koreksi pertubasi untuk sumber radiasi Co-60 (Iabel XIIIIRS 381) --
PuslitbangKeselamatan
Radiasi dan Biomedika Nuklir-Badan
Tenaga Nuklir
Nasional
73
Prosiding
Presentasi
III. TATA KERJA
Ilmiah
Keselamatan
Radiasi
IioteJ Kartika
Chandra,
dan
Lingkungan
14 Vesember
100 cm clan aplikator
X
~004
dengan luas
lapangan radiasi 15 cm x 15 cm.
III.l.Peralatan Pesawat pemercepat tinier medik Mitsubishi EXL 14 yang digunakan sebagai
iliA. Pengukuran dosis serap berkas radiasi elektron
sumber radiasi photon clan elektron. Dosi-
Pengukuran dosis serap air berkas
meter Wellhofer sebagai alat ukur yang
radiasi elektron dengan energi nominal 4
digunakan untuk menentukan prosentase
MeV dilakukan di dalam fantom padat
dosis dikedalaman. Dosimeter Farmer
menggunakan detektpr ionisasi keping
dengan detektor keping sejajar 2534 yang
sejajaryang dirangkaikan dengan elektro-
digunakan
keluaran
meter Farmer tipe 2570 A, dengan jarak
medik Mitsu-
fokus radiasi ke permukaan fantom 100
bishi EXL 14 untuk berkas el.ektron dengan
cm dan aplikator dengan luas lapangan
energi nominal
radiasi 15 cm x 15 cm.
untuk
mengukur
pesawat pemercepat ~er
4 MeV. Fantom padat
Detektor
PMMA yang digunakan untuk menempat-
diletakkan di dalam fantom padat serta
kan detektor clan barometer da..~ termo-
temperatur clan tekanan udara selama
meter untuk mengukur tekanan ruangan
pengukuran diamati.
clan suhu ruangan.
IV. HASIL DAN PEMBAHASAN 111.2.Pen~kuran prosentase ionisasi di kedalaman
Hasil pengukuran prosentase dosis
ionisasi
di kedalaman berkas radiasi elektron
elektron
dengan energi nominal 4 MeV pesawat
dengan energi nominal 4 MeV dilakukan
pemercepat linear medik Mitsubishi EXL-
di dalam fantom air menggunakan sistem
14 dapat dilihat pada Gambar 1.
dosimeter Wellhofer dengan jarak fokus sumber radiasi ke permukaan air 100 cm dan aplikatQr_denganluas lapangan radiasj 15 crnx15 crn.
111.3.Pengukuran faktor rekombinasi ion Pengukuran rekombinasi ion berkas radiasi elektron dengan energi nominal 4 MeV dilakukan di fantom padat dengan jarak fok~s sumber ke permukaan fantom Pllslitbang
Keseltiinatan Radiasi dun Biomedika Nuklir-Baaan
Tenaga Nllklir
Nasionat
74
Prosiding
Presentasi
llmiah
Keselamatan IfoteJ
Kartika
Radiasi
dan Lingkungan
Chandra,
.14 Vesember
X
:lO04
~ 120
-
100
80
60
40
20
0
a
0.5
1
1.5
2
2.5
3
3.5
4
Kedalarran (cm)
Gambar 1. Kurva pengukuran prosentase ionisasi relatif di kedalaman berkas radiasi elektron 4 MeV dilakukan di dalam fantom air menggunakan sistem dosimeter Wellhoferdengan jarak sumber radiasi ke perm¥kaan air 100 cm untuk aplikator dengan luas lapangan radiasi 15cm ~"5cm.
Dari kurva Gambar 1 di atas
pengukuran
acuan di fantom
padat
dengan menggunakan sistem komputer
adalah 0,65 cm PMMA.
yang terhubung dengan sistem Wellhofer
ran faktor rekombinasi ion dapat dilihat
dapat dilihat kedalaman acuan penguku-
padaTabel1
ran di air adalah Dmaks= 0,72 cm. Dengan menggunakan an (1) dapat
ditentukan
persamakedalaman
Hasil penguku-
Prosiding
Presentasi
llmiah
Keselamatan IIOteJ
Kartika
Radiasi Chandra,
dan Lingkungan .14 Vesember
X
~l)04
Tabel1. Pengukuran rekombinasi ion berkas elektI:on dengan energi nominal 4 MeV pada kedalamail 0,65 cm Fantom padat dengan jarak sumber ke detektor 100 cm clan aplikator luas lapangan radiasi 15 cm x 15 cm
Menggunakan persamaan (2) dapat di-
atas maka hasil perhitungan dosis serap
hilling
berkas radiasi elektron 4 Me V berdasar-
faktor rekombinasi
ion sebesar
kan faktor kalibtrasi No,w,Qo dan meng-
p 5= 1,0123.
Dengan parameterya..,gdiperolehdi atas daD menggunakan persamaan 4 di
gmlakan protokol
TRS No. 381 dapat
dilihat padaTabe12.
TABEL 2. Hasil perhitlliLgan dosis serap maksimum, Dmaks berdasarkan faktor kalibrasi No,w,Qo menggunakan protokol TRSNo. 381 Bac~~
bi@f/ 4O0l\1U 7.33
NO,w,Qo .
mGyf d o".
Ps
55,45
1.012
hm(EZ)
S(w.air)
19lt
II
I
1,0085
1.084
S(w.alr) Co-60
PQelect(PT
P(Wall,
WMARCUSr
Co-60)
1.133
0,980
1,009
Dmak
cGyJ
400 MU
I
Dari Tabel 2, dapat dilihat hasil kalibrasi keluaran pesawat pemercepat linear medik Mitsnbishi EXL-14 diperoleh
menggunakan aplikator 15 cm x 15cm di kedalaman 0,65 cm fantom padat PMMA. Salah satu kesulitan datam melaku-
kan pengukuran menggunakan fantom padat ini adalah penempatan detektor sumber radiasi ke permukaan fantom air
100 cm
clan
luas lapangan radiasi
pada kedalaman yang tepat. Mengingat ketebalan fantom
padat: yang tersedia adalah dalam orde milimeter, sedangkan
76
Jawab:
Prosiding
Presentasi
llmiah
Keselamatan lfoteJ
kedalaman yang dibutuhkan dalam orde
Radiasi
Kaltika
Chandra,
dan Lingkungan 14 Vesember
X
2004
2. JAEA, Absorbed Dose Determination in
sepersepuluh milimet~r, namun ketidak-
Photon
tepatan kedalaman ini tidak menyebab-
International Code of Practice, Technical
kan perbedaan basil pengukuran yang
Report Series No 277, IAEA, Vienna,
tidak signifikan.
1987.
and
Electron
Beam
;An
3. IAEA, Absorbed Dose Determination in External Beam Radiotherapy; An Inter-
V. SIMPULAN
national Code of Practice for Dosimetry Dari basil dan pembahasan tersebut di atas dapat disimpulkan bahwa : 1.
Hasil penentuan prosentase dosis di
kedalaman pesawat
pemercepat
linear medik Mitsubishi EXL-14 diperoleh kedalaman acuan pengukuran di air adalah Dmaks= 0,72 cm clan kedalaman pengukuran acuan di fantom padat adalah 0,65 cm.
2. Hasil penentuan laju dosis serap
Base on Standards of Absorbed Dose to
Water, Technical Report SeriesNo. 381, IAEA, Vienna,2000. 4. INTERNATIONAL COMMISSION ON RADIATION UNITS AND MEASUREMENTS, Determination
of Absorbed
Dose in a Patient Irradiated by Beams of X or Gamma Rays in Radiotherapy Procedures, ICRU Rep. 24, ICRU Publications, Bethesda, MD (1976).
pesawat pemercepat linear medik Mitsubishi
EXL-14 adalah 385,42
cGyj400MU. UCAP AN TERIMA KASIH
Penulis kasih
mengucapkan terima kepada seluruh stat unit
Radioterapi RS. Kanker Dharmais daD
DISKUSI Mulyadi Rachmad (P3KRBiN-BATAN) Apa
dasar
fisisnya
saudara
menggunakan faktor kalibrasi Co-60 untuk mengukur elektron ?
Bapak Susetyo Trijoko yang rnernbantu dalarn penyediaan fasilitas pelaksanaan clan pengukuran tersebut di atas.
Karena
sumber
radiasi
Co-60
energinya lebih jelas. Sedangkan electron
DAFfARPUSTAKA
untuk setiap lokasi energinya tidak sarna clan tidak ada energi electron yang standar.
IAEA,
Proceedings of International.
Symposium on Measurement Assuranc~ in Dosimetry. IAEA, Vienna, 1994.
381. ada
Prosiding
Presentasi
[Imiah
Keselamatan Hotel
Atang Susila Sudahkah
Kartika
Radiasi Chandra.
menggunakan detektor dibandingkan
dan Lingkungan .14 Vesember
X
.2004
ionisasi keping
dengan
sejajar clan detektor ini hams digunakan
nilai yang diberikan oleh pabrik alat
untuk energi elektron dibawah 5 MeV,
tersebut ?
dengan
menggunakan
protokol
yang
direkomendasikan IAEA yaitu TRS No.
Jawab: Nilai keluaran tidak selalu sarna dengan pabrik karena pemakai (user) bisa mengubah sendiri sesuai dengan kebutuhall, yang diutamakan adalah konsistensi keluaran setiap harinya.
Riil Isaris 1
metoda lain untuk Apakah menentukan dosis serap berkas elektron tersebut, dan bagaimana hasilnya jika dibandingkan dengan metoda yang dilakukan ini ?
2. Untuk apakah/apa aplikasi khusus yang
diharapkan
dari
hasil
eksperimen ini
Jawab: Metoda lain untuk menentukan serap berkas electJ:on tersebut adaIah dengan menggunakan detector dosis
ionisasi siIindris dengan menggunakan protocol yang direkomendasikan IAEA yaitu TRS 277, tetapi dalam penentuan dosis serap berkas elektron dengan energi rata-rata Eo = 10 MeV direkomendasikan
