Cermin Dunia Kedokteran

TINJAUAN KEPUSTAKAAN

Terapi Kanker dengan Iradiasi Proton

Rochestri Sofyan

Pusat Penelitian Teknik Nuklir, Badan Tenaga Atom Nasional, Bandung

ABSTRAK

Radioterapi dengan proton merupakan modalitas barn dalam penanganan kanker.

Cara ini mempunyai ketelitian lebih tinggi dibandingkan dengan terapi menggunakan

foton. Proton mendepositkan hampir seluruh energinya pada akhir lintasannya. Dengan

memperhitungkan jarak penetrnsi melalui pengatman energi proton dari akselerator,

proton akan sanggup mendepositkan hampir selunrh energinya pada target. Terapi dengan

proton merupakan cara pemusnahan sel kanker dengan selektivitas tinggi, sehingga

sanggup mengurangi kerusakan pada jaringan sehat di sekitarnya serta efek samping

yang ditimbulkannya. Cara ini sangat panting artinya terutama pada kasus tertentu dengan

letak sel kanker yang sangat berdekatan dengan organ vital yang sensitif.

Tinjauan ini membahas efek biologi radiasi dan pengendalian distribusi dosis dari

proton, sane manfaat aplikasinya.

PENDAHULUAN

Hingga sat ini penyakit kanker masih temp tercatat sebagai

penyebab utama kematian penduduk dunia. Kebanyakan

penderita meninggal karena kanker menyebar ke berbagai or-

gan yang vital seperti pau-paru, hati dan otak. Sebagian lagi

karma kanker mengganggu aktivitas yang vital atau fungsi tubuh

yang vital seperti bernafas, makan dan pencernaan. Apabila

kanker dapat dimusnahkan sedini mungkin di tempat asalnya,

mata penderita dapat terhindar dari resike kematian.

Sebagaimana diketahui, teknik pengobatan kanker yang

banyak ditempuh adalah dengan radioterapi. Radiasi

menggunakan futon dengan dosis yang diaggap optimal dapat

mengontrol berbagai jenis kanker, akan tetapi sulit dipastikan

apakah radiasi mengenai jaringan kanker secara tepat. Jaringan

normal juga dapat menerima dosis yang sama dan mengalami

kerusakan. Akibatnya, sering digunakan dosis di bewah optimal

untuk mengurangi paparan pada jaringan sepal, dengan segala

akibat efek sampingnya Terapi dengan proton sangat berbeda

dengan cara terapi dengan foton. Cara ini merupakan konsep

baru sebagai transformasi konsep fisika ke dalam penanganan

medik praktis, dalam upaya mencari jalan ke arah efek

penyembuhan yang lebih efisien yang dapat memberi

kenyamanan pada pasien. Dapatlah dikatakan bahwa terapi

kanker dengan proton meropakan tknik radioterapi dengan

standar ketelitian baru. Fasilitas untuk terapi dengan proton yang

beroperasi di berbagai negara dapat dilihat pada Tabel 1.

EFEK BIOLOGI RADIASI

Pada setiap pusat atom dalam semua molekul atau bahan

termasuk sel kanker, terdapat inti atom, yang dikelilingi oleh

partikel bermuatan negatif atau elektron. Apabila suatu partikel

bermuatan dengan energi tinggi sepati proton atau bentuk radiasi

lain mengenai orbital elektron tersebut, make muatan positif

proton akan menarik muatan negatif dari elektron, dan

mengeluarkannya dari orbital yang disebut sebagai peristiwa

ionisasi. Paistiwa ionisasi aka mengubah kamkmrisilk dai atom

dan seterusnya karakteristik dari molekul juga alum mengalami

perubahan.Transformasi ini merupakan konsep dari pemanfaatan

Cermin Dunia Kedokteran No. 122, 1999 17

Tabel 1. Fasilitas untuk terapi dengan proton di berbagai

negara.

Nama Tempat

Negara

Jumlah

Pasien

Jumlah

Pasien

Periode

beroperasi

Berkeley

Uppsala

Boston

Dubna

Moskow

Gatchine

Chiba

Tsukuba

Viliagen

Clatterbridge

Loma Linda

Louvain-la-Neuve

Orsey

Nice

Faure

Indiana

Sacramento

Vancouver

Amerika Serikat

Swedia

Amerika Serikat

Rusia

Jepang

Switzerland

Inggris

Amerika Serikat

Belgia

Perancis

Peracis

Afrika Selatan

Amerika Serikat

Canada

740

185

190

160

680

200

1000

250

200

520

6444

2877

904

462

1785

620

1262

468

474

1955 -1957

1957 - 1976

1988 - 1995

1961 - 1995

1967 - 1974

1987 - 1995

1969 - 1995

1975 - 1994

1979 - 1993

1983 - 1995

1984 - 1994

1989 - 1995

1990 - 1995

1991 - 1993

1991 - 1994

1993 - 1995

1993 - 1993

1994 - 1994

1995 - 1995

Total Pasien

15.781

semua radiasi pengion untuk terapi; karena peristiwa ionisasi,

radiasi dapat menyebabkan kerusakan molekul di dalam sel,

termasuk DNA sebagai materi genetik (Gambar 1), yang

berlanjut dengan kerusakan pada fungsi vital sel yaitu proses

pembelahan sel. Secamreoritis, ensimdapat membantusal untuk

memulihkan kerusakan DNA, akan tetapi dalam hal kerusakan

yang cukup intensif, enzim tidak lagi sanggup memperbaiki

kerusakan. Pada kasus seperti ini, sel kanker mengalami

kerusakan yang permanen untuk selanjutnya menuju ke

kematian.

Gambar 1. Peristiwa ionisasi atau eksetasi yang terjadi di dalam sel hidup

yang mengalami iradiasi dengan proton. Radikal aktif yang

dihasilkan

pada

peristiwa

ionisasi dan eksitasi dapat merusak

molekul DNA dalam suatu kromosom.

Efek biologi berbagai jenis radiasi tidak hanya bergantung

pada dosis yang diberikan, akan tetapi bergantung pula pada

distribusi dosis secara mikroskopik yang biasa dinyatakan

sebagai linear energy transfer (LET), yang ekivalen dengan dE/

dx. Partikel bermuatan seperti proton mempunyai LET yang

relatif tinggi dibandingkan dengan foton. Demikian pula harga

relative biological effectiveness (RBE)-nya. Bergantung pada

besarnya energi, RBE proton berkisar antara 1 - 16, sedang RBE

(foton = 1. Dengan demildan make radiasi dengan proton lebih

efektif daripada dengan foton.

PENGENDALIAN DISTRIBUSI DOSIS

Proton mcnrpakan partikel bermuatan yang dihasilkan oleh

mesin akselerator. Pada penggunaannya,pengendalian distribusi

dosis pada daerah target merupakan kunci utama berhasilnya

suatu penanganan tumor. Kelebihan sifat proton adalah

mendepositkan atau memberikan hampir selumh energinya pada

seat akhir lintasannya, sehingga kemungkinan terjadinya paparan

radiasi sekunder yang lateral sangat kecil. Jaringan lain kecuali

target hanya menerima dosis yang sangat kecil bahkan pada

beberapa daerah tertentu tidak menerima sama sekali. Para pakar

fisika menyebutkan pembebasan energi proton di akhir

lintasannya ini sebagai Bragg peak. Suatu berkas proton mono

energi menghasilkan Bragg peak yang mempunyai lebar hanya

beberapa milimeter, sebingga terlalu kecil untuk kebanyakan

volume target dari berbagei kasus. Puncak ini kemudian

digeser disesuaikan dengan setiap keperluan terapi melalui

modulasi energi (Gambar 2). Sebagai contoh, suatu tipe

akselerator yang dioperasikan di Loma Linda University

Medical Center, USA menghasilkan energi proton yang dapat

divariasikan secara kontinu, sehingga kedalaman target dapat

divariasikan, antara 3

Gambar 2. Perbandingan kedalaman distribusi dosis sinar x (foton) dan

berkas elektron dengan distribusi dosis berkas proton yang

tidak dan telah mengalami modulasi. Diambil dari publikasi

Particle Radiation Medical Science Centre (PARMS), Univ

Tsukuba,

Jepang

Cermin Dunia Kedokteran No. 122, 1999

mm sampai 38 cm. Tipe akselerator semacam ini disebut

sinkroton.

Ditinjau dari sifat antaraksi proton dengan materi dan sifat

penetrasinya dalam jaringan hidup, maka dengan pengaturan

energi proton yang digunakan, proton akan sanggup

mendepositkan hampir seluruh energinya pada jaringan tumor

(target), yang merupakan cara pemusnahan sel kanker dengan

selektivitas tinggi, sehingga sanggup mengurangi kerusakan

pada jaringan sehat di sekelilingnya. Diperkenalkannya metode

terapi dengan proton, merupakan modalitas bam yang telah

lama ditunggu oleh para ahli di bidang onkologi.

MANFAAT APLIKASI

Pada kasus tertentu, dengan letak sel kanker sangat

berdekatan dengan organ yang vital, terapi dengan proton akan

sangat membantu; proton akan sanggup memberikan radiasi

penyembuhan pada kanker prostat, dengan efek samping yang

sangat minimal pada kandung kencing dan usus besar. Pada terapi

dengan sinar X dengan energi 18 Mev, pada posisi penyinaran

dari arah depan/atas, maka sinar X akan mendepositkan sebagian

besar energinya pada usus halus dan kandung kencing sebelum

sampai ke jaringan tumor (Gambar 3). Berbeda dengan sinar

X, proton melalui pengaturan energi akan sanggup

mendepositkan energinya secara maksimal padajaringan tumor

kelenjar prostat, dengan dosis yang relatif sangat kecil pada usus

halos dan kandung kencing (Gambar 4). Iradiasi dari arah

samping dengan sinar x 18 Mev, make energi banyak terdeposit

pada tulang pinggul (Gambar 5), sedang proton dapat

mendepositkan energi pada daerah prostat dengan radiasi yang

minimal pada struktur yang normal (Gambar 6).

Keuntungan dari terkonsentrasinya dosis juga terjadi pada

penanganan tumor yang ada pada mata bagian dalam, seperti

pada melanoma okuler. Penanganan dengan proton sangat

efektif dan memuaskan karena dapat menyelamatkan berbagai

jaringan yang sensitif pada mata, sehingga penglihatan pasien

tidak terganggu. Penanganan konvensional untuk kasus ini

adalah dengan mengangkat mata pasien, yang selain dapat

Gambar 3. Iradiasi kanker prostat dari arah depan/atas dengan sinar x

(foton).

Gambar 4. Iradiasi kanker prostat dari arah depan/atas dengan proton.

Gambar 5. Iradiasi kanker prostat dari arah samping, dengan sinar x

(foton).

mengakibatkan cacat penampilan juga hilangnya penglihatan.

Metode ini telah banyak membantu penyembuhan kanker di

bagian otak, kepala leher dan rahim.

PENUTUP

Terapi dengan proton dengan sifatnya yang unik ditinjau

dari segi keuntungan klinis dalam pengontrolan dan penanganan

kanker, dapat memberikan sumbangan yang berarti terhadap

kesembuhan dan sekaligus pengurangan rasa sakit pada pasien.

Keakuratan teknik ini dapat lebih ditingkatkan apabila ditunjang

oleh teknik imaging, untuk dapat mengkonfirmasikan volume

dan posisi dari target yang hendak diiradiasi, terutama pada

bagian tertentu seperti kepala dan otak. Dengan tersedianya

peralatan seperti antara lain X-ray Computed Tomography (CT

Scanner) dan Magnetic Resonance Imaging (MRI), maka para

Cermin Dunia Kedokteran No. 122, 1999 19

Dengan sangat berkurangnya kerusakan pada jaringan sehat,

maka potensi untuk timbulnya efek samping seperti mual, pusing

dan diare pasca penyinaran menjadi sangat berkurang. Dengan

mengambil fraksi penyinaran sebanyak 20, pasien dapat

menjalani iradiasi hanya sekali dalam satu hari, 5 kali dalam

seminggu, sehingga untuk seluruh terapi diperlukan waktu satu

bulan. Dapatlah dikatakan bahwa terapi kanker dengan proton

merupakan cara noninvasif baru yang sangat potensial.

KEPUSTAKAAN

1. Freidlander G. Kennedy JW, Macias ES. and Miller, JM. Nuclear end

Radiochemistry, 3

ed. John Wiley & Son Intersci Publ N Y : (1981); pp.

20610

2. Yang T C, Craise LM, Mei M. Present status and peespectives of heavy

ion studies on cells and organisms. Proc. Int Conf on Evolution in Beam

Appl Takasaki, Japan; 1991 : 5 8.

3. Suit P H, Urie, M. Proton beams in radiation theraphy. J. Natl. Cancer

Inst. 84 : 1992; 155 164.

Gambar 6. Iradiasi kanker prostat dari arah samping dengan proton

4. Tsuju H et al Clinical Result of Fractionated proton thraphy. Int J Radiat

Oncol Biol Phys; 25: 1992: 49 60.

ahli medik dapat memperhitungkan posisi dan ukuran tumor,

untuk melakukan terapi yang lebih efektif.

5. Proton treatment and the control of cancers. Loma Linda UMC Proton

Treatment Centre Newsletter 1996.

Cermin Dunia Kedokteran No. 122, 1999