KARAKTERISASI DETEKTOR IN VIVO UNTUK DOSIMETRI RADIOTERAPI EKSTERNA

Transkripsi

1 UNIVERSITAS INDONESIA KARAKTERISASI DETEKTOR IN VIVO UNTUK DOSIMETRI RADIOTERAPI EKSTERNA SKRIPSI ADEN RENDANG SUMEDI PUTRI FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM PROGRAM STUDI FISIKA DEPOK JUNI 2012

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

3 ii

4 iii

5 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 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

6 Juni 2012 Penulis v

7 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 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 cm 2, 35 x 35 dan 40 x 40 cm 2. 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 cm 2 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 ( ) vi

8 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 cgy dose. correction factor of field size less to 2 % except field size of 4 x 4, 35 x 35, and 40 x 40 cm 2. 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 ( ) vii

9 DAFTAR ISI HALAMAN JUDUL LEMBAR PERNYATAAN ORISINALITAs LEMBAR PENGESAHAN KATA PENGANTAR LEMBAR PERSETUJUAN PUBLIKASI KARYA ILMIAH ABSTRAK DAFTAR ISI DAFTAR TABEL DAFTAR GAMBAR DAFTAR LAMPIRAN BAB I PENDAHULUAN Latar Belakang Masalah Perumusan Masalah Tujuan Penelitian Manfaat Penelitian Batasan Penelitian 3 BAB II TINJAUAN PUSTAKA Dosimetri In Vivo Bilik Ionisasi Dioda Faktor Koreksi Faktor Kalibrasi Dosis Masuk 11 BAB III METODOLOGI PENELITIAN Verivikasi Dosis Absolut Virtual Water Dosis Absolut Water Phantom Dosis Absolut Virtual Water Kalibrasi Koreksi Linearitas Dosis Koreksi Luas Lapangan Koreksi SSD Koreksi Sudut Sinar Datang Koreksi Tray 19 i ii iii iv v vi viii x xi xii viii

10 BAB IV HASIL PENELITIAN DAN PEMBAHASAN Verivikasi Dosis Absolut pada Virtual Water Dosis Absolut 6 MV Dosis Absoult 10 MV Pengujian Faktor Kalibrasi Pengujian Koreksi Liniearitas Dosis Pengujian Koreksi Faktor Luas Lapangan Pengujian Koreksi SSD Pengujian Koreksi Sudut Sinar Datang Pengujian Koreksi Tray 36 BAB V PENUTUP Kesimpulan Saran 39 DAFTAR PUSTAKA 41 LAMPIRAN 42 ix

11 DAFTAR TABEL 4.1 Hasil pengukuran dosis absolut water phantom energi 6 MV Hasil pengukuran dosis absolut virtual water energi 6 MV Hasil pengukuran dosis absolut water phantom energi 10 MV Hasil pengukuran dosis absolut virtual phantomenergi 10 MV Hasil pengukuran faktor kalibrasi energi 6 MV Hasil pengukuran faktor kalibrasi energi 10 MV Hasil pengukuran koreksi linearitas dosis energi 6 dan 10 MV Hasil pengukuran koreksi luas lapangan energi 6 MV Hasil pengukuran koreksi luas lapangan energi 10 MV Hasil pengukuran koreksi SSD energi 6 MV Hasil pengukuran koreksi SSD energi 10 MV Bacaan dioda koreksi sudut sinar datang energi 6 MV dan 10 MV Hasil pengukuran faktor koreksi tray energi 6 MV Hasil pengukuran koreksi tray energi 10 MV 37 x

12 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 Gambar 4.2 Grafik linearitas dosis energi 10 MV 27 Gambar 4.3 Grafik koreksi luas lapangan energi 6 MV 30 Gambar 4.4 Grafik koreksi luas lapangan energi 10 MV 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 Gambar 4.8 Grafik faktor koreksi SSD geometri energi 10 MV 33 Gambar 4.9 Grafik koreksi Sudut sinar datang energi 6 MV dan 10 MV 35 xi

13 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

14 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

15 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.

16 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.

17 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

18 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 : ] Gambar 2.2 prinsip kerja bilik ionisasi

19 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 : ] 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 cm 3, radius 2-7 mm, panjang 4-25mm, ketebalan dinding detector 0.1g/cm2, dan dapat digunakan untuk pengukuran radiasi foton, elektron, proton dan ion.

20 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 p- Si 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

21 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.( [ 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

22 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.

23 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 cm 2 hingga 40 x 40 cm 2, pada raferensi SSD 100 cm

24 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 cm 2. 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 cm 2 untuk blok 5 x 5 cm 2 ). 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 Fcal = Dw (dmax ) R(SSD 100) [ 2.2] Dimana,

25 12 Fcal = Faktor kalibrasi D w (d max ) = dosis ionisasi chamber pada d max R( SSD 100) = Bacaan dioda pada SSD 100 cm

26 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 Detektor dioda QED sun nuclear warna kuning 6 12 MV sinar foton 4. Water phantom PTW Freiburgh 5. Virtual water P 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 Dosis Absolut Water Phantom Pengukuran dosis absolut pada water phantom dilakukan menggunakan detektor bilik ionisasi ptw yang diletakkan pada kedalaman 10 cm, dengan luas lapangan 10 x 10 cm 2. 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

27 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 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 yang diletakkan pada kedalaman 10 cm dan penyinaran menggunakan luas lapangan 10 x 10 cm 2. Pengukuran dilakukan dengan menggunakan tiga beda tegangan, yaitu +400 volt, +100 volt, dan -400 volt. Pengukuran pada energi 6

28 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 cm 2, 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

29 16 Untuk menentukan faktor kalibrasi, maka hasil pengukuran di olah menggunakan formula : Fkal = Dw (dmax ) R(SSD 100) [3.1] Dimana, Fkal = Faktor kalibrasi D w (d max ) = dosis ionisasi chamber pada d max 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 cm 2, 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.

30 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 Dioda Bilik ionisasi Virtual water Gambar 3.5 Set up pengukuran koreksi luas lapangan Untuk menentukan koreksi luas lapangan, hasil pengukuran dirumuskan menjadi :

31 18 C FS = Sc,p (FS ) Sc,p (FS 10 x 10) R(FS ) R(FS 10 x 10) [3.2] Dimana, C FS : koreksi luas lapangan S c,p (FS) : bacaan ionisasi chamber per lapangan S c,p (FS 10 x 10) : bacaan ionisasi chamber pada luas lapangan 10 x 10 cm 2 R(FS) : bacaan dioda per lapangan R (FS 10 x 10) : bacaan dioda pada luas lapangan 10 x 10 cm 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

32 19 Untuk menentukan koreksi SSD, hasil pengukuran dapat ditentukan dengan formula : C SSD = D W (SSD ) D W (SSD 100 ) R(SSD ) R(SSD 100 ) [3.3] Dimana, C SSD D W (SSD) D W (SSD 100) R (SSD) R (SSD 100) : faktor koreksi SSD : bacaan ionisasi chamber pada SSD tertentu : bacaan ionisasi chamber pada SSD 100 cm : bacaan detektor dioda pada SSD tertentu : 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 cm 2, SSD 100 cm, dan pada nilai MU tetap. Pada pengukuran ini menggunakan detektor dioda yang diletakkan pada permukaan phantom. Arah berkas sinar 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.

33 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 SSD 100 cm tray D 10 cm Dioda Bilik ionisasi Virtual water Gambar 3.8 Set up pengukuran faktor koreksi tray Untuk menentukan koreksi tray, hasil yang diperoleh dari pengukuran dapat ditentukan dengan formula : C tray = D W (tray ) D W (open ) R(tray ) R(open ) [3.4] Dimana, C tray : faktor koreksi tray D W (tray) : bacaan bilik ionisasi dengan pemasangan tray D W (open): bacaan bilik ionisasi tanpa tray R (tray) : bacaan dioda dengan pemasangan tray R (open) : bacaan dioda tanpa tray

34 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 Verifikasi Dosis Absolut Pada Virtual Water Pada pengujian dosis absolut, pengukuran dilakukan dua kali, yaitu menggunakan water phantom dan virtual water Dosis Absolut 6 MV Pada saat pengukuran dosis absolut pada water phantom energi 6 MV, kondisi tekanan udara sebesar 1005 kpa, dengan suhu 19 0 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) Bacaan Bilik Ionisasi (nc) rata ,77 25,77 25,73 25,78 25,75 25, ,73 25,75 25,75 25,75 25,75 25, ,56 25,56 25,57 25,57 25,57 25,57 Dengan menggunakan parameter diatas, maka diperoleh nilai K TP 1,005, K elek 1, K pol 1, K s 1,002. Sehingga diperoleh nilai M q 0, , 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 24,5 0 C dan kelembaban 66 %. Hasil pengukuran ditunjukkan pada tabel

35 22 Tabel 4.2 Hasil pengukuran dosis absolut virtual water energi 6 MV Tegangan kerja (V) Bacaan Bilik Ionisasi (nc) rata-rata ,3 25,33 25,35 25,36 25,35 25, ,39 25,37 25,36 25,38 25,38 25, ,2 25,21 25,22 25,24 25,22 25,22 Dengan menggunakan parameter diatas, maka diperoleh nilai M 1 0,1267 nc/mu, K TP 1,0001, K elek 1, K pol 1,001, K s 1,002. Sehingga diperoleh nilai M q 0,13 Dengan D( Zref ) 0,69 cgy/mu, dan dengan perkalian PDD, maka didapat D w ( 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 Dosis Absolut 10 MV Pengukuran dosis absolut menggunakan water phantom energi 10 MV, menggunakan 300 MU kondisi tekanan udara 1004 kpa, dengan suhu ruangan 19,5 0 C, dan kelembaban 65 %. Sedangkan hasil pengukurannya ditunjukkan pada tabel 4.3

36 23 Tabel 4.3 hasil pengukuran dosis absolut water phantom energi 10 MV Tegangan Kerja (V) Bacaan Bilik Ionisasi (nc) rata-rata ,98 41,92 41,98 41, ,52 41,48 41,50 41, ,95 41,95 41,98 41,96 Dengan menggunakan parameter diatas, maka diperoleh nilai K TP 1,004, K elek 1, K pol 1,001, K s 1,004. Sehingga diperoleh nilai M q 0,141 Dengan D( Zref ) 0,74 cgy/mu, dan dengan perkalian PDD, maka didapat D w ( 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 18,8 0 C, dan kelembaban 66 % Tabel 4.4 Hasil pengukuran dosis absolut virtual water energi 10 MV Tegangan bacaan Bilik Ionisasi (nc) Kerja (V) rata-rata ,52 41,53 41,51 41, ,01 41,06 41,06 41, ,40 41,47 41,46 41,44 Dengan menggunakan parameter diatas, maka diperoleh nilai K TP 1,007, K elek 1, K pol 0,999, K s 1,004. Sehingga diperoleh nilai M q 0,1393 Dengan D( Zref ) 0,73 cgy/mu, dan dengan perkalian PDD, maka didapat D w ( 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

37 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 cm 2 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) Dioda (nc) Faktor Kalibrasi (cgy/nc) ,948 3, ,308 3, ,621 3, ,018 3, ,305 3, ,091 3, ,685 3, ,431 3, ,278 3, ,140 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

38 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) Dioda (nc) Faktor Kalibrasi (cgy/nc) ,1613 3, ,054 3, ,975 3, ,012 3, ,003 3, ,640 3, ,012 3, ,615 3, ,409 3, ,212 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 Pengujian Koreksi Linearitas dosis Hasil pengukuran energi 6 MV dan 10 MV ditunjukan pada tabel 4.7. Data tersebut diperoleh dari penyinaran dengan Luas

39 26 lapangan 10 x 10 cm 2 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 6 MV 10 MV (cgy) (nc) (nc) ,948 96, ,308 80, ,621 63, ,018 48, ,305 32, ,091 25, ,685 16, ,431 9, ,278 6, ,140 3,212 Hasil pengukuran variasi linearitas dosis kemudian diambil rata ratanya, dan dibandingkan dengan dosis masing masing. Dari data tersebut kemudian dibuat grafik antara dosis dengan bacaan dioda. Bacaan Ddioda (nc) y = 0,313x + 0,023 R² = Dosis (cgy) Gambar 4.1 Grafik linearitas dosis energi 6 MV

40 27 Bacaan Dioda (nc) y = 0,320x - 0,070 R² = Dosis (cgy) Gambar 4.2 Grafik linearitas dosis energi 10 MV 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 cm 2 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.

41 28 FS (cm 2 ) 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 cm 2. 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 Bilik Ionisai Dioda D10 (nc) 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 %.

42 29 Tabel 4.9 Hasil pengukuran koreksi luas lapangan energi 10 MV FS (cm 2 ) Bilik Ionisasi Dioda D10 (nc) Dmax (nc) normalisasi Bacaan (nc) normalisasi faktor koreksi Luas lapangan 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 cm 2, masing 2,38 % dan 2,21 %. Inkonsistensi faktor koreksi luas lapangan pada luas lapangan 4 x 4 cm 2 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 cm 2 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 cm 2 dan 40 x 40 cm 2, dikarenakan perbedaan hamburan pada virtual water, dimana phantom yang digunakan berukuran 30 x 30 cm 2, sedangkan pengukuran melebihi ukuran virtual water.

43 30 Faktor Koreksi 1,08 1,06 1,04 1,02 1 0,98 0,96 0,94 0, Luas Lapangan (cm 2 ) OF IC OF DIODA Gambar 4.3 Grafik koreksi luas lapangan energi 6 MV 1,1 1,05 Faktor Koreksi 1 0,95 0,9 0,85 of IC OF DIODA 0, Luas Lapangan (cm 2 ) Gambar 4.4 Grafik koreksi luas lapangan energi 10 MV 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.

44 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 SSD (cm) D10 (nc) Tabel 4.10 Hasil pengukuran koreksi SSD energi 6 MV Ionisasi Chamber Dmax (nc) normalisasi Dmax (nc) Dioda normalisasi Faktor Koreksi SSD Persentase ,677 15,638 0,836 26,025 0,827 1,011-1,10% ,560 17,046 0,911 28,532 0,906 1,005-0,52% ,597 18, , ,00% 95 13,767 20,616 1,102 34,943 1,110 0,993 0,73% 90 15,130 22,861 1,222 39,085 1,241 0,984 1,59% SSD (cm) D10 (nc) Tabel 4.11 Hasil pengukuran koreksi SSD energi 10 MV Bilik Ionisasi Dmax (nc) normalisasi Dmax (nc) Dioda normalisasi Faktor Koreksi SSD Presentase ,753 16,003 0,831 25,897 0,820 1,014-1,38% ,797 17,527 0,911 28,537 0,904 1,008-0,77% ,960 19, , ,00% 95 15,267 21,199 1,101 35,007 1,109 0,994 0,64% 90 16,797 23,510 1,222 39,139 1,239 0,986 1,45%

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 1,4 faktor koreksi 1,2 1 y = -0,020x + 3,083 R² = 0,990 IC Dioda Linear (IC) 0,8 y = -0,019x + 2,939 R² = 0, SSD (cm) Linear (Dioda) Gambar 4.5 Grafik koreksi dioda dan bilik ionisasi energi 6 MV 1,4 Faktor Koreksi 1,2 1 0,8 y = -0,019x + 2,954 R² = 0,993 y = -0,020x + 3,101 R² = 0, SSD (cm) 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 IC dioda Linear (IC) Linear (dioda)

46 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. Faktor Koreksi 1,003 1,002 1, ,999 0,998 y = 2,78E-04x + 9,72E-01 R² = 9,97E-01 FK SSD Geometri Linear (FK SSD Geometri) 0,997 0, SSD (cm) Gambar 4.7 Grafik faktor koreksi SSD geometri energi 6 MV Faktor Koreksi 1,006 1,004 1, ,998 y = 4,92E-04x + 9,51E-01 R² = 9,97E-01 FK SSD geometri Linear (FK SSD geometri) 0,996 0, SSD (cm) Gambar 4.8 Grafik faktor koreksi SSD geometri energi 10 MV