Penggunaan Film Dosimetry Untuk Verifikasi Dosis Radioterapi dengan Metode Dosis Tengah

Transkripsi

1 Penggunaan Film Dosimetr Untuk Verifikasi Dosis Radioterapi dengan Metode Dosis Tengah Vida Ikawati, S.Si, MT. Dosen Universitas 17 Agustus 1945 Cirebon Abstrak Penggunaan film dosimetr hingga saat ini hana dimanfaatkan sebagai indikator radiasi pada daerah ang beresiko terpapar radiasi pengion pada Ruang Operasi Radioterapi. Namun, lebih jauh itu, kegunaan material ang terkandung pada film dosimetr jauh lebih bermanfaat jika digunakan sebagai verifikasi dosis radioterapi itu sendiri. Radioterapi merupakan salah satu cara penembuhan tumor menggunakan peninaran radiasi pengion pada tubuh. Keberhasilan radioterapi adalah memberikan dosis ang tepat pada tumor. Namun banak hal ang menjadikan pemberian dosis tidak tepat. Oleh karena itulah diperlukan verifikasi. Pada paper ini, film dosimetri digunakan untuk melakukan verifikasi dengan metoda dosis tengah. Metoda ini digunakan untuk memverifikasi sebuah kasus ang diambil di rumah sakit Hasan Sadikin. Kemudian, hasil verifikasi dosis dengan film dosimetr dibandingkan dengan dosis ang diberikan pada kasus ang diambil. Keword: film dosimetr, verifikasi dosis, radioterapi, indikator radiasi I. Pendahu luan Film dosimetr pada radioterap biasana hana digunakan sebagai detektor besarna paparan radiasi pada ruang operasi radioterapi. Namun, lebih jauh dari itu, film dosimetr bisa digunakan untuk mengukur ketepatan radiasi ang diberikan saat dosis radiasi diberikan pada tubuh pasien. Pada saat proses radiasi kanker terjadi, volume target dari kanker dan organ-organ ang beresiko (OARs) mungkin berpindah dari tempatna, maka dosis ang disebarkan tidak tepat sama dengan ang direncanakan, oleh karena itulah verifikasi dosis diperlukan untuk memverifikasi kesuksesan dari pengobatan dengan radiasi ini. Salah satu solusi untuk memverifikasi kesuksesan tersebut adalah dengan mengukur dosis hasil paparan dengan film dosimetr. Film dosimetr ini memiliki material ang secara detail dapat menjadi indikator besar paparan radiasi. Karena absorbsi dari paparan ini dapat digambarkan dari tingkat kehitaman ang terbaca dari dosimeter film dosimetr. Tujuan dari penelitian ini adalah untuk mengembangkan metode verifikasi dosis dengan metode dosis tengah menggunakan film dosimetr. Kemudian metode ini dibandingkan hasilna dengan treatment planning RS. Hasan Sadikin Bandung. II. Metode Dosis Tengah Metode ini pada awalna dikembangkan untuk menentukan midline dose(dosis tengah) dari area jaringan tumor ang akan diradiasi. Untuk menentukanna, diperlukan dosis ang masuk ke tubuh dan dosis ang keluar tubuh. Dosis keluaran ditentukan menggunakan film dosimetr ang diletakkan di belakang tubuh pasien. Dosis masukan ditentukan dihitung dari paparan ang dikeluarkan oleh Mesin Cobalt Penentuan Dosis Masukan Dosis masukan adalah dosis ang berada pada equilibrium depth. equilibrium depth ini diukur dari sumbu pusat ang ditentukan saat treatment planning. Hasil kalibrasi Mesin Cobalt-60 memberikan informasi seberapa besar paparan radiasi ang keluar dari mesin. Misal a adalah keluaran mesin Cobalt-60 (dalam cg/menit), b adalah faktor hamburan puncak (PSF) dan t adalah lamana radiasi ang diberikan pada pasien,

2 maka dosis ang diabsorbsikan ke seluruh area kulit pasien ang diradiasi adalah dosis masukan. Dosis masukan dari ketiga faktor ang disebutkan diberi persamaan: D o =abt (1) PSF untuk radiasi foton didefinisikan sebagai rasio dari total dosis dan dosis primer pada kedalaman maksimum. Untuk radiasi megavoltage, PSF dihitung dari faktor hamburan pada titik maksimum ang diukur pada sumbu pusat [1] Penentuan Dosis Keluaran Dosis keluaran diukur dari dosis di belakang tubuh pasien. Untuk mendapatkan dosis di belakang tubuh pasien, film dosimetr ditempatkan di belakang tubuh pasien ang diradiasi. Transmisi dari radiasi ini dikumpulkan oleh film dosimetr. Setelah terjadi paparan, film dosimetr akan menghasilkan warna grascale dengan tingkat kehitaman ang berbeda di setiap titik tergantung jumlah dosis ang masuk ke film dosimetr. Tingkat kehitaman ini dibaca oleh densitometer. Kemudian menghasilkan pola optical densit (OD). Ketika kurva kalibrasi dari OD ini diketahui, nilai ini ditentukan sebagai dosis keluaran. Pada penelitian ini, peneliti tidak memiliki film dosimetr, oleh karena itu untuk menentukan tingkat kehitaman film dosimetr dilakukan pembacaan per piksel dari gambar jpeg hasil peninaran film dosimetr. Setelah diketahui nilai grascale dari setiap piksel, kemudian nilai ini dikonversi ke nilai OD. Kemudian, nilai OD ini dikonversi menurut persamaan karakteristik kurva hubungan OD dengan dosis. Pada penelitian ini, film dosimetr ang digunakan adalah KODAK EDR-2 dimana kurva karakteristikna adalah sebagai berikut. Gambar 1. Kurva karakteristik film dosimetr KODAK EDR-2 [2] Penentuan Dosis Tengah Penentuan dosis tengah pada penelitian ini ditentukan sebagai berikut. Misal ketebalan tubbuh pasien adalah d, equilibrium depth adalah m, P adalah rasio densitas and R adalah rasio jarak( (gambar 2), maka rasio dari densitas fil dan rasio jarak dapat ditentukan sebagai berikut [3] : P = P ex, P ex (2) R = r 2 ex, r 2 ex (3)

3 Misal D o, D ex dan D c adalah berturut-turt dosis masukan, dosis keluaran dan dosis tengah dari sumbu peninaran Cobalt-60 terhadap tubuh pasien dan misal D ex,, D o, dan D c, adalah berturut-turut dosis keluaran, dosis masukan dan dosis tengah pada jarak dari sumbu peninaran, r o adalah jarak fokus mesin peninaran Cobalt- 60 ke kulit pasien (Focus to Skin Distance, FSD), r ex adalah jarak fokus mesin peninaran Cobalt-60 ke belakang tubuh pasien, dan p adalah jarak fokus mesin peninaran Cobalt-60 ke sumbu tengah, maka persamaan ang menghubungkan dosis tengah, dosis masukan dan dosis keluaran adalah sebagai berikut. D c, p =Do,ro,Dex,rex, (4) Maka dosis tengah dari sumbu- dapat ditentukan sebagai berikut. ro,rex, Dc, = D0, Dex, (5) 2 p Dengan mengalikan dosis tengah, rasio densitas dan rasio jarak, maka dosis tengah pada sumbu-on dapat ditentukan. D D PR c = c, (6) Gambar 2. Gambar peninaran dari sumbu on dan sumbu off. Sumbu off berada pada subscribe ex. [3] 2.4. Set-Up Penelitian Pada penelitian ini, sumber sinar ang digunakan berasal dari Cobalt-60 Megavoltage BDG-FCC 8000 dengan output mesin adalah 98,1 cg. Penelitian diawali dengan merancang model pasien menggunakan polstirene phantom dengan densitas polstirene [4] adalah 1.06 g/cm 3 dan atenuasi linearna adalah cm 2 /g untuk Co MeV. Dimensi dari phantom tersebut adalah 16 cm x 16 cm x 12 cm. Simulasi ini kemudian digunakan untuk memverifikasi sebuah treatment planning pada penakit kanker paudara di RS. Hasan Sadikin. Berikut adalah data treatment planning untuk kasus ang akan diverifikasi dosisna.

4 Tabel 1. Treatment planning untuk 1 fraksi Arah Sinar Lateral Kiri Langkah-langkah penelitian ang dilakukan adalah sebagai berikut. pemberian sinar dari Mesin Co-60 ke polstrene Ukuran peninaran 10 cm x 10 cm Waktu radiasi 1.31 menit Kedalaman target 6 cm konversi film dosimetr ke grascale konversi grascale ke OD konversi OD ke dosis Dosis Masukan Dosis ang diberikan 117 cg (dosis 139% pada 0.5 cm) 84 cg (dosis 100% pada 6 cm) menentukan dosis masukan menentukan dosis tengah Gambar 3. Langkah-langkah penelitian III. Hasil dan Diskusi 3.1. Nilai Dosis Keluaran Atenuasi sinar pada polsterene teratenuasi sebesar 68,25% dan transmisi radiasi partikelna sebesar 0,3175. Maka grascale film dosimetr dari hasil transmisi ini diberikan oleh persamaan berikut. G= 255T (7) Maka didapatkan grascale rata-rata dari film dosimetr ang terbaca adalah cm 16 cm Gambar 4. Grascale film dosimetr hasil peninaran Untuk mengkonversi grascale ke OD, digunakan persamaan berikut. 255 OD = G (8) Maka didapatkan OD rata-ratana adalah

5 Untuk menentukan dosis keluaran, maka digunakan linearisasi dari kurva karakteristik Zhu et al. pada gambar 1. D = OD (9) Maka didapatkan OD rata-ratana sekitar 52,03 cg Nilai Dosis Masukan Untuk menentukan dosis masukan, digunakan persamaan (1) dengan PSF untuk area sinar 10 cm x 10 cm dari Mesin Co-60 adalah 1,39 dan waktu radiasi adalah 1,31 menit serta output Co-60 adalah 98,1 cg, maka didapat dosis masukan sebesar 133 cg Nilai Dosis Tengah Dengan menggunakan persamaan (2) hingga (6), maka didapatkan dosis tengah sebesar 83,38 cg Aplikasi Metode Dosis Tengah Setelah diketahui nilai dosis tengah hasil verifikasi, maka persamaan tersebut diaplikasikan ke software menggunakan C-sharp. Berikut adalah screen shoot dari aplikasi tersebut. IV. Kesimpulan Pada penelitian ini verifikasi dosis dilakukan dengan alat bantu film dosimetr. Film Dosimetr diletakkan di belakang tubuh pasien untuk mendapatkan tingkat kehitaman film dosimetr ang kemudian dikonversi ke optical densit dan dikonversi lagi ke dosis keluaran. Kemudian dihitung dosis masukan dari nilai kalibrasi mesin Co-60. Persamaan antara dosis masukan dan keluaran akan menghasilkan nilai dosis tengah ang diberikan saat radioterapi terjadi. Nilai dosis tengah ang dihitung kemudian dibandingkan dengan dosis ang direncanakan dan menghasilkan nilai 6,62 cg atau sekitar 0,7 %. Setelah diketahui nilai error ini, maka dapat disimpulkan tingkat keberhasilan pemberian dosis radiasi penelitian ini sebesar 99,3%.

6 V. Referensi 1. Mould, R.F Radiotherap Treatment Planning. Adam Hilger Ltd, Brisbol in collaboration with the Hospital Phsicits Association. 2. Zhu, X. R Characteristics of sensitometric curves of radiographic films. Med. Phs. 30 (5) /2002/30.5./912/8. 3. Hukens, J Van Dam, A Dutreix Midplane dose determination using in vivo dose measurements in combination with portal imaging. Med. Biol.39, /94/ Handbook of Radiotherap Phsics, Theor and Practice New York and London: Talor and Francis.