Verifikasi TPS untuk Dosis Organ Kritis pada Perlakuan Radioterapi Area Pelvis dengan Sinar X 10 Megavolt

Transkripsi

1 Verifikasi TPS untuk Dosis Organ Kritis pada Perlakuan Radioterapi Area Pelvis dengan Sinar X 10 Megavolt Dhaniela Stenyfia Departemen Fisika, Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam, Universitas Indonesia, Kampus UI Depok, Depok, Jawa Barat, 16424, Indonesia dhaniela.stenyfia@gmail.com Abstrak Verifikasi dosis TPS (Treatment Planning System) mutlak diperlukan sebagai suatu pelaksanaan progam jaminan kualitas Radioterapi. Sebagian besar jaminan kualitas dosis dilakukan didalam area radiasi, sedangkan pemantauan dosis organ kritis berada diluar area radiasi. Berdasarkan hal tersebut dilakukan verifikasi TPS untuk dosis organ kritis (ginjal, caput femur, ovarium, dan vagina) menggunakan linac dan TPS milik RSPP. Simulasi pengukuran dosis dilakukan dengan memberikan perlakuan radioterapi area pelvis box field pada rando phantom (SAD 100 cm, foton 10 MV) serta menggunakan TLD sebagai dosimeter. Dosis simulasi akan dijadikan acuan untuk memverifikasi dosis TPS. Berdasarkan verifikasi tersebut diperoleh hasil bahwa kalkulasi dosis TPS sesuai untuk organ kritis caput femur, ovarium, dan vagina, dengan persen error kurang dari 5%. Sedangkan untuk organ kritis ginjal, kalkulasi TPS tidak sesuai dikarenakan persen error yang mencapai 17% untuk lapangan B dan 90% untuk lapangan A yang berukuran lebih kecil dari lapangan B. Dalam penelitian ini juga dilakukan pengambilan data penumbra untuk mengetahui batas kemampuan kalkulasi TPS yang dimiliki. Kata kunci: Organ Kritis; Penumbra; Radioterapi Pelvis; TPS; Verifikasi Dosis; Verification of TPS for Organ-At-Risk Dose in Pelvic Area Radiotherapy with 10 Megavolt X-Ray Abstract Verification of TPS s (Treatment Planning System) dose calculation is necessary as a program of quality assurance (QA) for radiotherapy. Most proccess of QA are infield, while evaluation for organ-at-risk (OAR) dose is outfield. Based on that, verification of TPS s dose had been done for OAR (kidney, femoral head, ovary, and vagina) using linac and TPS at RSPP. Simulation for dose measurement was done by giving pelvic area radiotherapy (box field, SAD 100 cm, photon 10 MV) to rando phantom and using TLD as a dosimetry. Simulation s dose would be used as the reference to verify TPS s dose. Based on that verification, the result show that dose calculation of TPS was appropriate for femoral head, ovary, and vagina, that s because percent error was less than 5%. Whereas for kidney, the calculation wasn t appropriate because percent error reached 17% for field B and 90% for field A that has size smaller than field B. Penumbra s data also had been taken in this research, to find out the limit of TPS s calculation. Key words: Dose Verification; Organ-At-Risk; Pelvic Radiotherapy; Penumbra; TPS; Pendahuluan Beberapa metode dapat diterapkan dalam penanganan kanker, yaitu operasi, kemoterapi, dan radioterapi. Bagi wanita dengan kanker serviks dan pasien dengan kanker di area pelvis, terapi radiasi (radioterapi) merupakan terapi primer pada stadium lanjut. Radioterapi adalah

2 pengobatan menggunakan sinar pengion, dan merupakan salah satu metode penanganan kanker dengan teknologi canggih yang sedang dan terus berkembang secara pesat. Secara garis besar ada 2 teknik radioterapi, yaitu radiasi eksterna (External Beam Radiotherapy) atau teleterapi dan radiasi interna atau brakiterapi. Radiasi eksterna atau teleterapi adalah cara penyampaian radiasi di mana terdapat jarak antara sumber radiasi dengan target radiasi. Teknik ini membutuhkan Treatment Planning Systems (TPS) atau sistem perencanaan terapi untuk mewujudkan tujuan utama dari radioterapi, yaitu pemberian dosis radiasi yang tepat dan semaksimal mungkin pada sel kanker, serta meminimalkan dosis yang mengenai jaringan sehat atau sel yang bukan kanker. Treatment planning systems (TPS) atau perencanaan terapi merupakan suatu bentuk perencanan yang dilakukan pada pasien sebelum diberi perlakuan radioterapi, yaitu dengan cara menentukan energi radiasi, modifikasi sudut gantry, pembagian jumlah berkas dan luas lapangan, sehingga nantinya dapat diketahui besar dosis yang diperoleh pada kanker maupun organ-organ yang berada disekitarnya, dan dapat mencapai tujuan dari radioterapi yaitu dosis yang semaksimal mungkin pada target (kanker) dan dosis yang seminimal mungkin pada organ kritis dan jaringan sehat. Namun timbul permasalahan, apakah dosis hasil kalkulasi TPS akan sama dengan dosis yang diperoleh langsung oleh pasien saat terapi dilakukan. Karena itu, verifikasi perhitungan dosis TPS merupakan salah satu program dalam quality control untuk memastikan dosis yang dikalkulasi oleh TPS sesuai dengan dosis yang diterima pasien. Namun pada umumnya verifikasi tersebut hanya dilakukan didalam area radiasi, sedangkan organ kritis berada diluar area radiasi dan verifikasi ini jarang dilakukan. Oleh karena itu, dalam penelitian ini dilakukan verifikasi TPS untuk dosis organ kritis pada radioterapi area pelvis menggunakan sinar X 10 MV, dengan organ kritis yang diteliti yaitu ginjal, caput femur, ovarium, dan vagina. Metode Penelitian Penelitian ini menggunakan linac Siemens Primus Plus Versi 2006 dan TPS dengan software Pinnacle milik Rumah Sakit Pusat Pertamina (RSPP) Jl.Kyai Maja Jakarta. Simulasi pengukuran dosis dilakukan menggunakan dosimeter TLD-100 LiF:Mg,Ti berbentuk chip berukuran 3 x 3 x 1 mm serta phantom rando wanita dengan panjang 1,63 m, berat 54 kg, tebal kurang lebih 17,9 cm pada anterior-posterior dan kurang lebih 36,5 cm pada lateral. Phantom air, elektrometer, dan ion chamber digunakan dalam proses kalibrasi TLD dan seluruh proses pembacaan TLD dilakukan di laboratorium Fisika Medis Universitas

3 Indonesia. Imaging plate digunakan pada positioning rando phantom untuk memverifikasi posisi rando phantom apakah telah sesuai dengan perencanaan terapi yang telah dibuat. (a) (b) (c) (d) Gambar 1. Peralatan yang digunakan dalam Simulasi Pengukuran Dosis Organ Kritis; TLD-100 chip (a), TPS (b) dan Linac (c) milik RSPP, serta Rando Phantom Wanita (d). A. Persiapan Penelitian Persiapan penelitian terdiri dari kalibrasi TLD dan observasi citra CT pasien. Kalibrasi dilakukan dengan pemberian dosis radiasi sebesar 100 cgy ke TLD yang diletakkan didalam phantom air. Pemberian dosis dan letak TLD didalam phantom pada kondisi standar, yaitu ukuran lapangan 10 x 10 cm2, SSD 100 cm, TLD berada pada kedalaman 10 cm dari permukaan air di sumbu berkas (Gambar 2). TLD yang telah diradiasi kemudian dibaca dan hasil bacaannya diolah menggunakan persamaan di bawah ini : Fk =!"!" dengan Fk adalah faktor kalibrasi yang diperoleh dari hasil bagi antara Ds yaitu dosis yang diberikan (100 cgy) dengan Dt yaitu rata-rata nilai bacaan TLD (µc). Faktor kalibrasi yang diperoleh, digunakan sebagai faktor koreksi untuk semua hasil bacaan TLD dari pengukuran dosis organ kritis, ini bertujuan untuk mendapatkan dosis dalam satuan cgy. Setelah melakukan kalibrasi TLD, yang selanjutnya dilakukan adalah observasi pada 50 citra CT pasien yang masih maupun yang telah selesai menjalani terapi radiasi di RSPP. Semua citra CT pasien yang diobservasi telah diberi perencanaan terapi dengan perlakuan radioterapi area pelvis. Dari citra CT ini diamati arah penyinaran, modalitas energi radiasi yang digunakan, ukuran lapangan, teknik penyinaran dan dosis target yang diberikan. Berdasarkan

4 pengamatan yang dilakukan, maka akan disimpulkan kasus pasien yang paling umum terjadi dalam perlakuan radioterapi area pelvis dimana dari hasil tersebut akan dipilih dua data pasien sebagai acuan dalam simulasi pada rando phantom. SSD 100 cm kedalaman 10 cm (a) (b) Gambar 2. Pengemasan TLD (a) yang digunakan dalam Proses Kalibrasi TLD (b) B. Penelitian Utama Penelitian utama dilakukan untuk mengukur dosis organ kritis dari simulasi perlakuan radioterapi. Penelitian utama terdiri dari beberapa tahap, yaitu perencanaan terapi, positioning & verifikasi geometri, simulasi pengukuran dosis organ kritis, dan verifikasi TPS & analisis. Langkah awal yang dilakukan dalam perencanaan terapi adalah pengambilan citra CT rando phantom dan mentransfernya ke TPS sebagai acuan citra dalam perencanaan penyinaran, perencanaan terapi pada rando phantom dibuat menyerupai data pasien yang telah dipilih sebagai acuan perlakuan (berdasarkan hasil observasi citra CT pasien). Perlakuan penyinaran radioterapi yang dibuat pada citra CT rando phantom dapat dilihat pada Tabel 1. Hasil perencanaan terapi akan memperlihatkan bentuk lapangan dan distribusi dosis pada rando phantom. Dari hasil perencanaan terapi diperoleh juga jarak organ kritis dan dosis organ kritis hasil kalkulasi TPS. Jarak organ kritis diperoleh dengan cara mengukur jarak dari tepi lapangan radiasi ke lubang didalam rando phantom yang mewakili posisi terdekat organ, sedangkan dosis organ kritis diperoleh dengan cara mengambil dosis titik pada lubang yang mewakili organ kritis tersebut. Perencanaan terapi ini juga memberikan informasi pengaturan linac (sudut gantry, luas lapangan, energi, dll) dan pergeseran geometri titik penyinaran yang akan digunakan dalam positioning rando phantom sebelum diradiasi.

5 Setelah melakukan perencanaan, tahap yang selanjutnya dilakukan adalah positioning rando phantom pada meja pasien. Rando phantom diletakkan pada meja pasien linac dan diatur perpotongan laser berada di titik referensi yang telah diberikan ketika perlakuan CT simulasi, kemudian dilakukan pergeseran geometri dari titik referensi ke titik isosenter penyinaran berdasarkan informasi pergeseran geometri yang diperoleh dari perencanaan terapi. Selanjutnya dilakukan pengaturan linac sesuai dengan perencanaan terapi meliputi energi, sudut gantry, ukuran lapangan, dosis (MU), dan pemasangan blok (jika digunakan). Sebelum melakukan simulasi pengukuran dosis organ kritis, verifikasi geometri dilakukan terlebih dahulu. Imaging Plate Gambar 3. Verifikasi Positioning Verifikasi ini bertujuan untuk memastikan apakah posisi rando phantom yang telah diatur di meja pasien telah sesuai dengan posisi dari perencanaan terapi. Verifikasi ini dilakukan dengan meletakkan imaging plate pada posisi penyinaran diantara rando phantom dan meja pasien (Gambar 3), setelah diradiasi imaging plate diolah di ruang CR dan hasilnya dibandingkan dengan citra DRR (Digitally Reconstructed Radiograph) pada perencanaan terapi. Jika hasil film posisi penyinaran telah sesuai dengan perencanaan terapi maka simulasi pengukuran dosis organ kritis dapat dilaksanakan. Jika tidak, maka dilakukan positioning ulang hingga berada pada posisi yang benar. Setelah melakukan postioning dan verifikasinya, selanjutnya yang dilakukan adalah simulasi pengukuran dosis organ kritis yang dimulai dengan meletakkan tiga TLD-100 chip yang telah dikemas seperti pada Gambar 4 ke dalam tiap lubang (didalam rando phantom) yang mewakili titik pada organ kritis, kemudian phantom yang telah dilengkapi dengan TLD diletakkan pada meja pasien linac untuk dilakukan penyinaran dengan pengaturan linac dan positioning phantom yang telah sesuai seperti yang telah direncanakan. Penyinaran dilakukan

6 pada 4 lapangan radiasi (box field) dengan sudut gantry yang berbeda pada titik isosenter penyinaran yang sama (SAD). Setelah diradiasi, TLD dikeluarkan dari dalam phantom untuk dibaca hasilnya, dan kemudian dikalikan dengan faktor kalibrasi TLD, sehingga diperoleh dosis organ kritis dari simulasi radioterapi. Pengulangan pengambilan data TLD dilakukan sebanyak 3 kali pada hari yang berbeda. Pengukuran dosis organ kritis ini dilakukan kembali dengan cara yang sama untuk jenis lapangan yang berbeda. Gambar 4. Skema Simulasi Pengukuran Dosis Organ Kritis Setelah melakukan simulasi pengukuran dosis, selanjutnya yang dilakukan adalah verifikasi TPS. Verifikasi ini dilakukan dengan membandingkan dosis organ kritis yang diperoleh dari TPS dengan yang diperoleh dari simulasi pengukuran serta menghitung persen error yang diperoleh dari perbandingan kedua data tersebut. Persen error diperoleh menggunakan persamaan : %!""#" =!"#$#!"#!"#$#!"#$%&'" 100!"#$#!"#$%&'" Hasil verifikasi ini selanjutnya dianalisis, yaitu apakah dosis organ kritis hasil kalkulasi TPS sesuai (masih dalam batas toleransi kesalahan) dengan dosis organ kritis yang diperoleh langsung dari simulasi. Jika dosis organ kritis TPS sesuai dengan dosis organ kritis yang

7 diperoleh dari simulasi, maka dapat disimpulkan kalkulasi TPS milik Rumah Sakit Pusat Pertamina dalam keadaan baik. Namun jika dosis organ kritis kalkulasi TPS tidak sesuai (melebihi batas toleransi kesalahan) dengan dosis organ kritis dari simulasi, maka perlu ditentukan penyebab yang menyebabkan nilai dosis tersebut berbeda, sebelum dapat disimpulkan bahwa kalkulasi TPS Rumah Sakit Pusat Pertamina dalam keadaan yang tidak baik. Salah satu cara mengetahui penyebab tersebut yaitu dengan mengambil data nilai dosis di area penumbra berkas untuk mengetahui batas kalkulasi TPS diluar lapangan radiasi. Data ini diambil menggunakan TPS, dan untuk memudahkan pengambilan data maka diletakkan titik-titik untuk pengambilan nilai dosis di sekitar area penumbra. T 2 Tepi Berkas T 3 T 1 T 10 T 4 Gambar 5. Pengambilan Data Nilai Dosis di Area Penumbra Titik 1 (T 1 ) diletakkan di sumbu berkas utama pada kedalaman yang diinginkan terukur dari permukaan dan digunakan sebagai acuan kedalaman untuk titik-titik selanjutnya. Kemudian meletakkan titik 3 (T 3 ) tepat pada tepi berkas, T 3 harus sejajar dengan T 1, sehingga T 3 ini mempresentasikan titik pada tepi berkas di kedalaman tersebut dan mempresentasikan nilai dosis pada tepi berkas (0 cm). Selanjutnya meletakkan titik 2 (T 2 ) dengan jarak 2 cm dari T 3 kedalam berkas radiasi, dan kemudian titik 4 sampai dengan 10 (T 4 -T 10 ) dengan jarak interval 2 cm dari T 3 keluar berkas radiasi dan setelah itu mengambil nilai dosis di setiap titik tersebut. Analisis juga dilakukan pada hasil simulasi pengukuran dosis yaitu apakah dosis organ kritis yang diperoleh masih dalam batas toleransi dosis untuk organ kritis tersebut. Jika dosis organ kritis telah melebihi batas toleransi, maka efek apa saja yang dapat terjadi pada organ kritis tersebut.

8 Hasil A. Persiapan Penelitian Dari data kalibrasi TLD, diperoleh faktor kalibrasi untuk TLD yaitu 13,687 cgy/µc. Sedangkan dari observasi citra CT pasien diperoleh hasil bahwa secara umum penyinaran di area pelvis menggunakan teknik penyinaran SAD 100 cm, dengan arah penyinaran 4 lapangan radiasi atau biasa disebut box field, modalitas yang digunakan adalah foton dengan energi radiasi 10 MV. Untuk mendapatkan variasi ukuran lapangan radiasi, maka observasi citra CT dilakukan kembali pada 50 data pasien penyinaran box field, dan diperoleh hasil bahwa dosis target yang umum digunakan adalah 4000 cgy (untuk 20 fraksi) dan dari 50 data pasien tersebut dipilih 1 data pasien untuk acuan ukuran lapangan A (8,4 cm x 8,6 cm), dan 1 data pasien untuk acuan ukuran lapangan B (14,8 cm x 20 cm). Untuk lebih lengkapnya dapat dilihat pada Tabel 1. Tabel 1. Acuan Perlakuan Radioterapi untuk Perencanaan Terapi Rando Phantom Jenis Lapangan A Teknik Penyinaran SAD (100 cm) Modalitas Energi (MV) Foton 10 Dosis Target (cgy) 4000 (20 fraksi) Arah Penyinaran 4 Lapangan (box) Sudut Gantry Ukuran Lapangan (cm) Penggunaan Blok 0 o - 8,4 x 8,6 180 o - 90 o - 12 x 8,6 270 o - B SAD (100 cm) Foton (20 fraksi) 4 Lapangan (box) 0 o 14,8 x o 90 o 14 x o B. Penelitian Utama Hasil perencanaan terapi memperlihatkan bentuk lapangan dan distribusi dosis secara axial, sagital, dan coronal, yang dapat dilihat pada Gambar 6 dan 7. Selain itu dari perencanaan terapi ini juga didapatkan jarak organ kritis dan dosis organ kritis hasil kalkulasi TPS (untuk 1 fraksi), informasi pergeseran geometri titik penyinaran, serta pengaturan linac yang mencakup luas lapangan, modalitas, energi, sudut gantry, penggunaan blok, dan nilai MU, seperti yang terlihat pada Tabel 2, Tabel 3, dan Tabel 4.

9 (a) (b) (c) (d) Gambar 6. Bentuk Lapangan Penyinaran serta Distribusi Dosis Berdasarkan Warna (d) Secara Axial (a), Sagital (b), dan Coronal (c) hasil Perencanaan Terapi Lapangan A. Tabel 2. Data Jarak & Dosis Organ Kritis dari TPS Organ Kritis Dosis (cgy) Jarak (cm) Lapangan A Lapangan B Lapangan A Lapangan B Ginjal Kanan 0,20 7,50 14,0 6,3 Ginjal Kiri 0,30 7,50 13,8 6,2 Caput Femur Kanan 121,90 123,40 7,4 4,8 Caput Femur Kiri 124,50 126,90 8,2 5,2 Ovarium Kanan 198,20 201,80-1,6-4,0 Ovarium Kiri 194,40 202,00-0,9-4,4 Vagina 105,60 124,60 1,4 0,3 Tabel 3. Data Pergeseran Geometri Titik Penyinaran Jenis Lapangan Pergeseran Geometri dari Titik Referensi Lateral Vertikal Longitudinal A 0,5 cm left 5 cm down 19,87 cm in B 0,33 cm left 5 cm down 17,43 cm in

10 (a) (b) (c) Gambar 7. Bentuk Lapangan Penyinaran serta Distribusi Dosis Berdasarkan Warna (d) Secara Axial (a), Sagital (b), dan Coronal (c) hasil Perencanaan Terapi Lapangan B. (d) Tabel 4. Data Pengaturan Linac Jenis Lapangan A Modalitas Foton Energi (MV) 10 B Foton 10 Ukuran Lapangan (cm) 8,4 x 8,6 12 x 8,6 14,8 x x 20 Sudut Gantry Dosis (MU) Penggunaan Blok 0 o o o o 74-0 o o o o 70 Setelah rando phantom diletakkan sesuai dengan positioning yang benar dan diverifikasi positioning-nya, diperoleh hasil seperti pada Gambar 8. Dari gambar tersebut dapat diketahui

11 bahwa positioning yang dilakukan telah sesuai dikarenakan hasil perbandingan antara citra CR dan citra DRR TPS tidak mengalami pergeseran yang melebihi batas toleransi yaitu 2 mm (Podgorsak, 2005). Dikarenakan positioning rando phantom untuk simulasi telah diverifikasi dan dinyatakan benar, maka selanjutnya dilakukan simulasi pengukuran dosis organ kritis dengan meradiasi rando phantom sesuai dengan pengaturan linac yang ada pada Tabel 4. Hasil simulasi pengukuran dapat dilihat pada dan Tabel 5. (a) (b) Gambar 8. Verifikasi Positioning dengan Membandingkan Citra CR (a) dengan Citra DRR TPS (b) untuk Simulasi Pengukuran pada Lapangan B. Tabel 5. Data Dosis Organ Kritis Hasil Simulasi Pengukuran pada Rando Phantom. Dosis Organ Kritis (cgy) Lapangan A Lapangan B Ginjal Kanan 2,04 ± 0,05 6,79 ± 0,14 Ginjal Kiri 1,96 ± 0,09 6,38 ± 0,18 Caput Femur Kanan 127,80 ± 0,77 124,81 ± 3,05 Caput Femur Kiri 126,51 ± 2,54 128,35 ± 6,14 Ovarium Kanan 202,92 ± 3,22 208,72 ± 2,03 Ovarium Kiri 202,58 ± 2,37 212,83 ± 2,31 Vagina 109,77 ± 2,07 120,02 ± 4,85 Pembahasan Dari simulasi pengukuran dosis organ kritis yang dilakukan dalam penelitian ini, telah diukur dosis (untuk 1 fraksi) pada beberapa organ kritis yaitu pada ginjal, caput femur, ovarium, dan vagina, yang dapat dilihat pada Tabel 5.

12 Hasil simulasi pengukuran pada lapangan A menunjukkan bahwa jarak organ kritis mempengaruhi nilai dosis yang diterima organ kritis, hal ini dijelaskan melalui grafik pada Gambar 9. Gambar 9. Grafik Pengaruh Jarak terhadap Dosis Organ Kritis untuk Lapangan A. Dari Gambar tersebut dapat dilihat hubungan jarak dengan dosis organ kritis, yaitu semakin dekat jarak organ kritis dengan lapangan radiasi maka semakin besar dosis yang diterima organ kritis, begitu pula sebaliknya semakin jauh jarak organ kritis dari lapangan radiasi maka semakin kecil pula dosis yang diterima organ kritis.ini diperlihatkan dari dosis organ kritis yang berjarak jauh dari lapangan radiasi, yaitu ginjal yang berjarak kurang lebih 14 cm yang memperoleh dosis sebesar kurang lebih 2 cgy dan caput femur berjarak kurang lebih 8 cm dari lapangan radiasi yang memperoleh dosis sebesar kurang lebih 127 cgy, sedangkan organ yang dekat dengan lapangan radiasi yaitu vagina yang berjarak 1,4 cm mendapat dosis sebesar kurang lebih 109 cgy, dan ovarium yang berada didalam lapangan radiasi memperoleh dosis yang paling besar yaitu sama dengan dosis maksimum yang diberikan. Namun terdapat kejanggalan jika membandingkan dosis caput femur dengan dosis vagina dimana caput femur menerima dosis yang lebih besar dari vagina sedangkan caput femur berada lebih jauh dari lapangan radiasi dibandingkan vagina, hal ini disebabkan oleh faktor ketebalan rando phantom dan faktor kedalaman target. Rando phantom memiliki ketebalan kurang lebih 17,9 cm pada anterior-posterior dan kurang lebih 36,5 cm pada lateral, perbedaan ketebalan ini menyebabkan kedalaman target pada arah penyinaran lateral (sudut gantry 90 o dan 270 o ) akan lebih besar dibanding kedalaman pada arah penyinaran anterior-posterior (sudut gantry 0 o dan

13 180 o ). Karena kedalaman target pada arah penyinaran lateral lebih besar, maka untuk mendapatkan dosis 100% pada target radiasi diperlukan pemberian MU yang lebih besar pada arah penyinaran tersebut, sehingga dosis yang diperoleh caput femur lebih besar daripada dosis yang diterima vagina. Dengan adanya data hasil simulasi pengukuran ini, maka selanjutnya dilakukan verifikasi TPS dengan membandingkan dosis organ kritis dari kalkulasi TPS dengan dosis organ kritis dari simulasi pengukuran. Hasil verifikasi TPS untuk lapangan A dapat dilihat pada Tabel 6 dan Gambar 10. Tabel 6. Verifikasi Dosis Organ Kritis untuk Lapangan A. Jenis Lapangan A Organ Kritis Dosis (cgy) Simulasi Jarak Organ Kritis (cm) Error (%) TPS Ginjal Kanan 0,20 2,04 ± 0,05 14,0 90,19 Ginjal Kiri 0,30 1,96 ± 0,09 13,8 84,73 Caput Femur Kanan 121,90 127,80 ± 0,77 7,4 4,62 Caput Femur Kiri 124,50 126,51 ± 2,54 8,2 1,59 Ovarium Kanan 198,20 202,92 ± 3,22-1,6 2,33 Ovarium Kiri 194,40 202,58 ± 2,37-0,9 4,04 Vagina 105,60 109,77 ± 2,07 1,4 3,80 Gambar 10. Grafik Hasil Verifikasi Dosis Organ Kritis untuk Jenis Lapangan A. Dari hasil verifikasi TPS tersebut diperoleh nilai error atau ketidaktelitian perhitungan dosis TPS diluar maupun didalam lapangan radiasi. Ovarium yang berada didalam lapangan radiasi memiliki nilai error yang relatif kecil yaitu kurang lebih 4%. Untuk organ kritis yang berada dekat dengan lapangan radiasi seperti vagina, nilai error relatif kecil yaitu kurang lebih 3%.

14 Demikian juga dengan caput femur yang memiliki nilai error kurang lebih 4% walaupun berada agak jauh dari lapangan radiasi. Sedangkan untuk ginjal yang berjarak jauh dari tepi lapangan radiasi yaitu kurang lebih 14 cm, error atau ketidaktelitian TPS memiliki nilai sebesar kurang lebih 90%. Dari nilai error ini dapat diketahui bahwa jarak organ kritis dari tepi lapangan radiasi mempengaruhi nilai error atau ketidaktelitian perhitungan dosis TPS, yaitu ketidaktelitian perhitungan dosis TPS meningkat dengan kenaikan jarak dosis organ kritis dari tepi lapangan radiasi. Namun untuk caput femur dan vagina yang berada diluar lapangan radiasi memiliki nilai error yang relatif kecil dikarenakan organ tersebut berada pada berkas utama pada sudut gantry tertentu sehingga mendapat dosis yang besar, seperti caput femur kanan yang berada pada berkas utama saat sudut gantry 270 o, caput femur kiri pada sudut gantry 90 o, dan vagina pada sudut 180 o. Gambar 11. Grafik Penumbra. Ketidaktelitian ini berhubungan dengan keterbatasan TPS dalam mengkalkulasi dosis diluar lapangan radiasi. Untuk alasan ini telah dilakukan pengambilan data penumbra berkas dari TPS yang dapat dilihat pada Gambar 11. Dari gambar tersebut dapat diketahui bahwa lebar

15 penumbra yang digunakan adalah 4 cm, yaitu 2 cm ke dalam dan 2 cm ke luar dari tepi berkas radiasi, dan pada tepi berkas radiasi (0 cm), dosis akan berkurang kurang lebih 50% dari dosis maksimum disetiap kedalaman. Dari data tersebut juga dapat dilihat bahwa TPS dapat mengkalkulasi dosis pada kedalaman yang berbeda hingga jarak 2 cm dari tepi berkas radiasi. Untuk jarak lebih dari 2 cm dari lapangan radiasi, perhitungan dosis TPS akan hampir sama untuk setiap kedalamannya dan memperbesar nilai error atau ketidaktelitian perhitungan TPS, sehingga dapat disimpulkan bahwa nilai error ini meningkat seiring dengan semakin jauhnya jarak dari tepi berkas penyinaran. Kesimpulan ini didukung oleh jurnal Huang (2012) yang telah melakukan penelitian mengenai error atau ketidaktelitian TPS dalam perhitungan dosis diluar lapangan. Namun kesimpulan nilai error meningkat seiring dengan semakin jauhnya jarak dari tepi berkas penyinaran ini hanya berlaku untuk organ kritis yang tidak berada didalam lapangan maupun didalam berkas utama penyinaran, jika organ kritis berada diluar lapangan namun pada sudut gantry tertentu organ tersebut berada dalam berkas utama penyinaran seperti caput femur dan vagina, maka kesimpulan ini tidak berlaku, karena organ kritis tersebut akan memperoleh dosis yang besar dan nilai error atau ketidaktelitian TPS yang diperoleh akan kecil. Namun perlu diketahui bahwa keterbatasan TPS untuk dosis pada area diluar lapangan radiasi juga disebabkan oleh keterbatasan data beam commissioning yang dimasukkan kedalam TPS itu sendiri. Sehingga secara otomatis TPS akan mengkalkulasi pada area didalam lapangan radiasi saja. Gambar 12. Grafik Pengaruh Jarak terhadap Dosis Organ Kritis untuk Lapangan B.

16 Simulasi pengukuran dosis organ kritis juga dilakukan pada lapangan B yang hasilnya dapat dilihat pada Tabel 5. Hasil tersebut memperlihatkan jarak organ kritis mempengaruhi nilai dosis yang diterima organ kritis, untuk lebih jelasnya dapat dilihat pada Gambar 12. Dari gambar tersebut dapat diketahui hubungan jarak dengan dosis organ kritis untuk lapangan B, yaitu semakin dekat jarak organ kritis dengan lapangan radiasi maka semakin besar dosis yang diterima organ kritis, begitu pula sebaliknya. Hal ini dapat dilihat dari dosis yang diperoleh organ kritis, seperti ginjal yang berjarak jauh dari lapangan radiasi dengan jarak kurang lebih 6 cm memperoleh dosis sebesar kurang lebih 6 cgy, dan caput femur dengan jarak kurang lebih 5 cm memperoleh dosis kurang lebih 128 cgy. Sedangkan vagina yang berada dekat dengan lapangan radiasi (0,3 cm) mendapat dosis sebesar kurang lebih 120 cgy, serta ovarium yang berada didalam lapangan radiasi mendapat dosis yang setara dengan dosis maksimum radiasi. Pada kasus ini caput femur masih mendapatkan dosis yang lebih besar jika dibandingkan dengan dosis yang diperoleh vagina, hal ini disebabkan faktor ketebalan rando phantom dan kedalaman target seperti yang telah dibahas pada pembahasan simulasi pengukuran pada lapangan A. Dari data hasil simulasi pengukuran ini, dilakukan verifikasi TPS dengan membandingkan dosis organ kritis dari kalkulasi TPS dan dari simulasi pengukuran. Hasil verifikasi TPS tersebut dapat dilihat pada Tabel 7 dan Gambar 13. Tabel 7. Verifikasi Dosis Organ Kritis untuk Lapangan B. Jenis Lapangan B Organ Kritis Dosis (cgy) Simulasi Jarak Organ Kritis (cm) Error (%) TPS Ginjal Kanan 7,50 6,79 ± 0,14 6,3 10,48 Ginjal Kiri 7,50 6,38 ± 0,18 6,2 17,62 Caput Femur Kanan 123,40 124,81 ± 3,05 4,8 1,13 Caput Femur Kiri 126,90 128,35 ± 6,14 5,2 1,13 Ovarium Kanan 201,80 208,72 ± 2,03-4,0 3,32 Oarium Kiri 202,00 212,83 ± 2,31-4,4 5,09 Vagina 124,60 120,02 ± 4,85 0,3 3,81 Dari hasil verifikasi TPS untuk lapangan B tersebut diperoleh nilai error atau ketidaktelitian perhitungan dosis TPS diluar lapangan radiasi. Untuk ovarium yang berada didalam lapangan radiasi, nilai error relatif kecil yaitu kurang lebih 5%. Begitu juga dengan vagina yang berjarak dekat dengan tepi lapangan radiasi, kurang lebih 0,3 cm, nilai error relatif kecil yaitu kurang lebih 3%. Sedangkan untuk organ kritis yang berjarak jauh dari tepi lapangan radiasi seperti ginjal kurang lebih 6 cm dan caput femur kurang lebih 5 cm, error atau

17 ketidaktelitian TPS memiliki nilai sebesar kurang lebih 17% untuk ginjal, dan kurang lebih 1% untuk caput femur. Dari nilai error ini dapat diketahui terjadi perbedaan nilai error untuk organ kritis yang berada diluar lapangan radiasi. Untuk ginjal, hubungan antara jarak organ kritis dan nilai error atau ketidaktelitian perhitungan dosis TPS dapat disimpulkan seperti yang telah dibahas pada lapangan A, yaitu ketidaktelitian perhitungan dosis TPS meningkat dengan kenaikan jarak dosis organ kritis dari tepi lapangan radiasi, sehingga semakin jauh jarak organ kritis maka nilai error akan semakin besar. Namun kesimpulan tersebut tidak berlaku untuk caput femur yang memiliki nilai error yang kecil walaupun berada diluar lapangan radiasi, hal tersebut dikarenakan pada sudut tertentu caput femur berada didalam berkas utama penyinaran, sehingga tetap menerima dosis yang besar dan memperkecil nilai error. Gambar 13. Grafik Hasil Verifikasi Dosis Organ Kritis untuk Jenis Lapangan B. Dari dosis target sebesar 4000 cgy, masing-masing organ kritis dari simulasi pengukuran pada rando phantom menerima dosis seperti yang terlihat pada Tabel 8. Pada simulasi perlakuan radioterapi area pelvis, ginjal berada cukup jauh dari lapangan radiasi dan tidak masuk dalam berkas utama. Dosis yang diterima ginjal untuk 1 fraksi penyinaran kurang lebih 2 cgy untuk lapangan A dan kurang lebih 6,5 cgy untuk lapangan B, sehingga dapat diketahui bahwa selama menjalani radioterapi diperkirakan ginjal menerima dosis sebesar kurang lebih 40 cgy untuk jenis lapangan A dan kurang lebih 130 cgy untuk jenis lapangan B. Mengingat batas toleransi radiasi untuk ginjal yaitu 2300 cgy, maka potensi

18 untuk terjadinya nefritis atau peradangan ginjal dilakukan akan sangat kecil. dalam waktu 5 tahun dari treatment Tabel 8. Evaluasi Dosis Organ Kritis Hasil Simulasi Pengukuran (untuk 20 fraksi). Organ Kritis Lapangan A Lapangan B Dosis (cgy) Batas Toleransi TD 5/5 TD 50/5 Ginjal Kanan 40,76 ± 0,05 135,78 ± 0, Ginjal Kiri 39,30 ± 0,09 127,53 ± 0, Caput Femur Kanan 2556,03 ± 0, ,24 ± 3, Caput Femur Kiri 2530,24 ± 2, ,98 ± 6, Ovarium Kanan 4058,47 ± 3, ,39 ± 2, Ovarium Kiri 4051,53 ± 2, ,66 ± 2, Vagina 2195,33 ± 2, ,49 ± 4, Dosis yang diterima caput femur kanan dan kiri untuk 1 fraksi penyinaran dalam simulasi perlakuan radioterapi area pelvis adalah kurang lebih 127 cgy untuk lapangan A maupun B. Selama menjalani radioterapi diperkirakan caput femur akan menerima dosis sebesar kurang lebih 2500 cgy baik untuk perlakuan radioterapi dengan jenis lapangan A maupun B. Mengingat batas toleransi radiasi untuk caput femur adalah 5200 cgy, maka potensi untuk terjadinya nekrosis dalam waktu 5 tahun dari treatment dilakukan akan sangat kecil sekali. Dalam simulasi perlakuan radioterapi area pelvis, vagina berada dekat dengan lapangan radiasi. Dosis yang diterima vagina untuk 1 fraksi penyinaran kurang lebih 109 cgy untuk ukuran lapangan kecil dan kurang lebih 120 cgy untuk ukuran lapangan besar, sehingga dapat diketahui bahwa selama menjalani radioterapi diperkirakan vagina akan menerima dosis sebesar kurang lebih 2200 cgy untuk lapangan A dan kurang lebih 2400 cgy untuk lapangan B. Mengingat batas toleransi radiasi untuk vagina adalah 9000 cgy, maka potensi terjadinya ulserasi mulskosa yang kronis dan pembentukan fistula dalam waktu 5 tahun setelah treatment dilakukan akan sangat kecil sekali. Untuk organ kritis ovarium yang terdapat didalam lapangan radiasi, dosis yang diterima yaitu kurang lebih 202 cgy untuk lapangan A dan kurang lebih 210 cgy untuk lapangan B. Setelah pemberian 20 fraksi, maka ovarium akan menerima kurang lebih 4000 cgy untuk lapangan A dan kurang lebih 4200 cgy untuk lapangan B. Dosis tersebut telah melebihi batas toleransi maksimum ovarium yaitu cgy, sehingga probabilitas terjadinya sterilitas dalam waktu 5 tahun setelah treatment dilakukan akan lebih dari 50%. Namun dikarenakan

19 perlakuan radioterapi yang diberikan pada rando phantom ini adalah untuk kanker pelvis dan serviks, maka ovarium masuk ke dalam organ target. Sesuai dengan tujuan radioterapi yaitu memberikan dosis radiasi yang tepat dan semaksimal mungkin pada sel kanker (organ target), maka pemberian dosis sekitar 4000 cgy untuk 20 fraksi dalam kasus ini adalah hal yang baik, karena diharapkan kanker akan dengan cepat ditangani. Kesimpulan Dari penelitian ini diketahui bahwa untuk lapangan A maupun B, kalkulasi dosis organ kritis oleh TPS sesuai untuk ovarium, vagina, dan caput femur, ini dapat dilihat dari persen error atau ketidaktelitian TPS yang kurang dari 5%. Namun untuk ginjal, kalkulasi dosis TPS dinilai tidak sesuai dikarenakan persen error atau ketidaktelitian TPS yang mencapai 17% untuk lapangan B dan 90% untuk lapangan A yang berukuran lebih kecil dari lapangan B. Hal tersebut disebabkan TPS milik RSPP dapat mengkalkulasi dosis pada kedalaman yang berbeda hingga jarak 2 cm ke luar dari tepi berkas radiasi. Dan nilai error atau ketidaktelitian perhitungan TPS tersebut akan semakin besar seiring dengan semakin jauhnya jarak dari tepi berkas radiasi, ini didukung oleh jurnal Huang J.Y. Namun ketidaktelitian TPS untuk dosis pada area diluar lapangan radiasi juga disebabkan oleh keterbatasan data beam commissioning yang digunakan oleh TPS. Dari dosis target 4000 cgy yang diberikan, organ kritis ginjal, caput femur, dan vagina dinilai aman karena dosis yang diterima tidak melebihi batas toleransi dosis. Namun untuk ovarium, dosis yang diterima telah melebihi batas toleransi karena ovarium merupakan organ target dalam radioterapi ini. Daftar Referensi B. Emami M.D. (1991). Tolerance of Normal Tissue to Therapeutic Irradiation. USA: Pergamon Press. Hall, Eric J. (2000). Radiobiology for the Radiologist (5th ed). Philadelphia, USA: Lippincott Williams & Wilkins. Huang J.Y, Followil D.S, Wang X.A, & Kry S.F. (2012). Accuracy and Sources of Error of Out-of-Field Dose Calculations by A Commercial Treatment Planning System for Intensity- Modulated Radiation Therapy Treatments. Journal of Applied Clinical Medical Physics, Volume 14, 2. Khan, F.M. (1994). The Physics of Radiation Therapy (2nd ed). Maryland, USA: Williams & Wilkins. Podgorsak E.B. (2005). Radiation Oncology Physics: A Handbook for Teachers and Students. Vienna, Austria: IAEA.