Universitas Airlangga Official Website

Verifikasi Treatment Planning System (TPS) pada LINAC untuk Efektivitas Terapi

Verifikasi Treatment Planning System (TPS) pada LINAC untuk Efektivitas Terapi
Verifikasi Treatment Planning System (TPS) pada LINAC untuk Efektivitas Terapi

Menurut Pusat Data dan Informasi Kementerian Kesehatan Republik Indonesia, kanker adalah salah satu penyebab utama kematian di seluruh dunia. Pada tahun 2012, kanker menyebabkan sekitar 8,2 juta kematian. Penyebab kematian terbesar terbesar penyebab kematian akibat kanker setiap tahunnya adalah kanker paru-paru, hati, lambung, kolorektal, dan payudara. Berdasarkan estimasi jumlah penderita kanker serviks dan kanker payudara, jumlah tertinggi terdapat di provinsi Jawa Timur dan Jawa Tengah.

Sementara itu, prevalensi kanker prostat di Indonesia diperkirakan mencapai 25.012 pasien atau 0,2%. Provinsi D. I. Yogyakarta, Bali, Sulawesi Utara, dan Sulawesi Selatan merupakan provinsi dengan prevalensi kanker prostat tertinggi yaitu 0,5%. Berdasarkan estimasi jumlah penderita kanker prostat, jumlah tertinggi terdapat di provinsi Jawa Timur dan Jawa Tengah. Terdapat berbagai teknik untuk terapi, baik yang berbasis fotonik non pengion untuk antimikroba dan kanker maupun radiasi pengion.

Linear accelerator (Linac) adalah perangkat gelombang elektromagnetik frekuensi tinggi untuk mempercepat partikel bermuatan seperti elektron berenergi tinggi melalui sebuah tabung linear. Energi tinggi dari berkas elektron dapat mengobati tumor yang dangkal atau yang lebih dalam tergantung pada jumlah energinya. Pemanfaatan sumber radiasi Linac dalam radioterapi sekitar lebih dari 70% untuk pengobatan kanker yang dilakukan dengan teknik radiasi eksternal.

Desain alat kesehatan yang kompatibel dengan Linac dapat digunakan untuk semua kasus kanker, terutama kasus kanker yang membutuhkan tingkat keamanan organ fungsional yang tinggi (organ at risk), memiliki tingkat akurasi yang tinggi, dan waktu pengobatan yang stabil. Linac memiliki kelebihan antara lain tingkat efisiensi dan faktor akurasi yang lebih tinggi, serta waktu radiasi yang dibutuhkan relatif lebih stabil sehingga lebih banyak orang yang dapat dilayani.

Teknik optimal untuk mendapatkan kualitas berkas elektron yang sesuai dengan standar dilakukan dengan mengukur dosis yang diserap oleh phantom. Dosis optimal sesuai standar dapat diperoleh dengan memperhatikan waktu terapi dan laju dosis yang digunakan. Laju dosis adalah dosis foton yang diserap phantom per satuan waktu. Durasi terapi adalah ditentukan oleh fisikawan medis berdasarkan data rekomendasi dosis dari dokter.

Perhitungan distribusi dosis organ target dan waktu terapi dilakukan dengan menggunakan perangkat lunak Treatment Planning System (TPS). Treatment Planning System (TPS) merupakan komponen penting dalam proses perencanaan pengobatan radioterapi yang kompleks dengan menghasilkan gambar berdasarkan 3D Conformal Radiotherapy (3DCRT) dan Intensity Modulated Tomografi Radioterapi Modulasi Intensitas (IMRT). Semua TPS berbasis gambar dengan sistem pencitraan seperti Computed Tomography (CT), Magnetic Resonance Imaging (MRI), Positron Emission Tomography (PET), dan perangkat pencitraan lainnya.

Namun, TPS memiliki keterbatasan karena tidak ada sistem sistem program komputer yang sempurna.  Oleh karena itu, perlu dilakukan verifikasi data hasil perhitungan TPS untuk meminimalkan terjadinya kecelakaan akibat radiasi. Peraturan Pemerintah Republik Indonesia nomor 33 tahun 2007 tentang Keselamatan Radiasi Pengion dan Keamanan Sumber Radioaktif: Pemegang izin menjamin keselamatan sumber radiasi wajib melaksanakan verifikasi keselamatan sebagaimana dimaksud dalam pasal 4 ayat (3) huruf d (Peraturan Pemerintah Republik Indonesia, 2007).

Verifikasi dilakukan antara perhitungan TPS dengan pengukuran keluaran radiasi mesin Linac pada slab phantom dengan menggunakan protokol dosimetri Badan Tenaga Atom Internasional (International Atomic Energy Agency/IAEA) yang tertuang dalam Technical Report Series No. 398 (TRS-398). TRS-398 digunakan sebagai perhitungan keluaran radiasi dari akselerator linier (Linac) agar sesuai dengan yang diharapkan. Jika terdapat ketidakpastian, maka dicari faktor koreksi untuk mendapatkan hasil yang sesuai dengan yang direncanakan.

Penelitian ini dilakukan di Laboratorium Biofisika Universitas Airlangga dan Instalasi Radioterapi RSUD Dr. Soetomo Surabaya. Sampel yang digunakan dalam penelitian ini menggunakan Linac yang disusun gantry, kolimator pada posisi 0°, foton diperoleh dari potensial operasi 6 MV, filamen klystron (K-fil), slab phantom berukuran 30x30x30 cm3. Detektor ruang ionisasi ini menggunakan ujung detektor yang terbuat dari bahan grafit yang harus ditempatkan tepat pada titik tengah sumbu potongan berkas, kemudian dimasukkan ke dalam slab phantom dengan kedalaman maksimum 1,5 cm dari permukaan slab phantom yang kemudian kedalamannya divariasikan pada 5 cm, 10 cm, dan 15 cm.

Elektrometer yang akan diukur menggunakan dosimetri yang dihubungkan dengan detektor ruang ionisasi melalui kabel koaksial, berfungsi untuk mengetahui pembacaan jumlah berkas foton yang telah terdeteksi oleh ruang ionisasi. Dosimetri mendeteksi suhu di dalam slab phantom serta suhu ruangan, barometer merek Luft untuk mengetahui tekanan udara, dan kabel koaksial yang menghubungkan detektor ruang ionisasi dengan elektrometer. Detektor elektrometer akan menghitung jumlah ion yang terbentuk pada saat phantom plate diberikan sinar radioterapi. Memasukkan hitungan ke dalam TRS-398. Nilai yang diperoleh adalah suhu, tekanan, kelembaban, dan beban. Kemudian akan diperoleh hasil dosis serap dalam satuan cGy/MU.

Dari hasil penelitian dapat disimpulkan bahwa hasil TPS yang terkomputerisasi sudah sesuai dengan keluaran radiasi mesin Linac dengan menggunakan slab phantom. Menghasilkan persentase deviasi berkisar antara 4% – 5%. Hasil perhitungan TPS secara komputerisasi dan hasil pengukuran dose output pada Linac masing-masing menunjukkan kedalaman dosis maksimal 1,5 cm pada Percentage Depth Dose (PDD) 99,8% – 99,9% dan 94,3% – 103,3 % dan pada kedua kasus terjadi penurunan dosis seiring dengan peningkatan kedalaman.

Penulis : Suryani Dyah Astuti, Nisa’ul Sholihah, Oktaviana Retna Ningsih, Bambang Haris, Perwira Annissa Dyah Permatasari

Informasi detail dari riset ini dapat dilihat pada tulisan kami di:

https://pubs.aip.org/aip/acp/article-abstract/3047/1/060003/3179919/Verification-of-the-Treatment-Planning-System-TPS?redirectedFrom=fulltext