HASIL PENELITIAN
Kendali Mutu
Dosimetri Akselerator Linier Medik
Susetyo Trijoko
Pusat Penelitian dan Pengembangan Keselamatan Radiasi dan Biomedika Nuklir
Badan Tenaga Nuklir Nasional, Jakarta
ABSTRAK
Beberapa rumah sakit di Indonesia saat ini telah menggunakan pesawat akselerator
linier (linac) medik untuk terapi kanker. Maksud dari kegiatan ini adalah untuk
mengidentifikasi kemungkinan terjadinya perbedaan dosis serap berkas foton linac
medik lebih besar dari batas yang dapat diterima
±4,0%. Kendali mutu dosimetri
pesawat terapi linac dilaksanakan dengan menggunakan detektor bilik pengion.
Detektor bilik pengion yang diletakkan dalam fantom air pada kedalaman acuan
diirradiasi dengan berkas foton dosis 200 cGy oleh fisikawan rumah sakit. Dari 5
(lima) macam berkas foton yang diaudit, hasilnya menunjukkan bahwa 4 (empat)
berkas berada dalam batas yang dapat diterima (deviasi
± 4,0%) dan satu berkas
memiliki deviasi major, lebih besar dari
± 7,0%.
PENDAHULUAN
Beberapa rumah sakit di Indonesia telah dilengkapi
dengan akselerator linier medik dan jenis jenis pesawat linac
yang digunakan adalah Mitsubishi EXL-22 (10-MV),
Clinac-18 (10-MV), Mevatron-67 (6-MV), dan Mevatron-74
(10-MV). Dengan semakin banyaknya penggunaan berkas
radiasi linac dan dalam upaya meningkatkan keberhasilan
radioterapi kanker, diperlukan ketelitian dalam pemberian
dosis. Terlalu kecil dosis yang diberikan, sel-sel kanker tidak
akan mati seluruhnya atau bahkan dapat merangsang terjadi-
nya kanker baru pada jaringan sekitarnya. Sebaliknya, kelebih-
an dosis yang diberikan bisa mematikan jaringan sehat di
sekitar kanker. Untuk itu, ICRU (International Commission on
Radiation Unit and Measurement)
(1)
merekomendasikan
bahwa ketelitian dosis yang diberikan pada target tumor adalah
lebih kecil dari
± 5,0%. Lebih lanjut, Davis dan Faessler
(2)
telah merekomendasikan tingkat toleransi dosis yang diberikan
sebesar
± 4,0%.
Selama ini Instalasi Kalibrasi dan Standardisasi, PSPKR
BATAN, telah melaksanakan pengecekan dosis radioterapi
Co-60 dengan menggunakan dosimeter termoluminesensi
(TLD). Belum lama ini audit dosimetri berkas sinar gamma
Co-60 telah dilaksanakan terhadap satu rumah sakit dan hasil-
nya cukup baik, dengan perbedaan maksimum tidak lebih dari
± 5% (2 SD)
(3)
. Maksud kegiatan kali ini adalah untuk meng-
identifikasi kemungkinan terjadinya perbedaan dosis lebih
besar dari
± 4,0% untuk berkas foton pesawat akselerator
medik. Kegiatan ini dilaksanakan terhadap jenis-jenis aksele-
rator linier medik yang tersedia di Indonesia.
PERALATAN DAN TATAKERJA
Peralatan
Berbagai peralatan yang digunakan dalam kegiatan ini
meliputi sebagai berikut :
1) Detektor bilik pengion, berbentuk silinder, volume 0,6 ml.
2) Digital Farmer Dosimeter 2570A.
3) Fantom air standar IAEA, ukuran 30 cm x 30 cm x 30 cm.
4) Sumber pengecek Sr-90.
5) Barometer.
6) Termometer.
Tata Kerja
1) Uji Stabilitas Alat Ukur Radiasi
Sebelum digunakan untuk pengukuran, sistim alat ukur
Cermin Dunia Kedokteran No. 138, 2003
46
radiasi yang terdiri dari detektor dan Farmer Dosimeter selalu
dicek stabilitas responnya dengan menggunakan sumber Sr-90.
Detektor dimasukkan ke dalam sumber dan bacaan untuk
waktu paparan 250 detik dicatat. Bacaan yang dikoreksi (B
c
)
terhadap suhu dan tekanan udara ruangan kemudian diban-
dingkan dengan bacaan acuan (B
a
). Perbedaan antara bacaan
alat saat itu dengan bacaan acuan tidak boleh lebih dari
± 1%.
2) Penentuan Koreksi Rekomendasi Ion
Karena tidak semua ion yang terjadi dalam detektor dapat
terkumpul ke elektroda
(4)
dan terbaca oleh Dosimeter, maka
diperlukan koreksi rekombinasi ion. Faktor koreksi re-
kombinasi ion (P
s
) ditentukan dengan metode dua-tegangan
(5)
,
yakni dengan mengukur banyaknya ionisasi Q
l
dan Q
2
yang
dikumpulkan oleh detektor yang diberi tegangan kerja V
1
dan
V2. Tegangan kerja V
1
= 240 Volt dan V
2
= V
1
/4. Detektor
diletakkan di dalam fantom air pada kedalaman acuan (5 cm
untuk foton 6-MW dan 10 cm untuk foton 10-MV) dan diberi
radiasi 100 mu (monitor unit): P
s
dihitung dengan rumus
berikut
(5)
:
P
s
= 1,002 - 0,3632 (Q
1
/Q
2
) + 0,3413 (Q
1/
Q
2
)
2
. . . . (1)
3) Penentuan Kualitas Berkas Radiasi
Kualitas radiasi ditentukan dengan membandingkan laju
ionisasi pada kedalaman 20 cm air (I
20
) dengan laju ionisasi
pada kedalaman 10 cm air (I
10
) untuk jarak fokus ke per-
mukaan fantom (FSD) 100 cm dan ukuran lapangan radiasi
(FS) di permukaan fantom 10 cm x 10 cm
(6)
. Fantom yang
digunakan adalah fantom air standar IAEA. Nilai perbanding-
an I
20
/I
20
akan digunakan untuk menentukan besarnya S
air,ud
(nisbah daya henti air relatif terhadap udara) dan P
u
(faktor
koreksi perturbasi) dalam penentuan dosis serap.
4) Pengecekan Dosis Serap
Pengecekan dosis serap acuan dilakukan pada kedalaman
5 cm air untuk berkas foton 6-MV dan 10 cm untuk berkas
foton 10-MV. Jarak fokus ke permukaan fantom (FSD) adalah
100 cm dan ukuran lapangan radiasi (FS) di permukaan fantom
diambil 10 cm x 10 cm. Pada saat kunjungan ke rumah sakit,
fisikawan rumah sakit diminta untuk memberikan dosis serap
acuan sebesar 200 cGy.
Dosis serap acuan tersebut di atas dibandingkan dengan
hasil pengukuran dengan alat ukur radiasi milik PSPKR yang
ditentukan dengan rumus berikut
(5)
:
D
a
= M . N
d
. S
air , ud
. P
u
. P
s
, . P
repl
...........(2)
dimana :
D
a
: dosis serap acuan (cGy)
M
: bacaan dosimeter yang telah dikoreksi oleh suhu dan tekanan
udara ruangan (skala divisi = SD)
N
d
: faktor kalibrasi detektor, besarnya (0,8455
± 1,9%) cGy/SD
S
air , ud
: nisbah daya henti air terhadap udara, diambil dari Tabel XIII
TRS No. 277
(5)
P
u
:
faktor koreksi perturbasi, diambil dari Gambar 14 TRS No.
277
(5)
P
s
:
faktor koreksi rekombinasi ion
P
repl
: faktor koreksi pergeseran titik efektif pengukuran, diambil dari
Gambar 5. AAPM
(7)
HASIL DAN PEMBAHASAN
Hasil penentuan uji stabilitas alat ukur radiasi yang
digunakan selama audit ini diperlihatkan pada Tabel 1. Di sini
terlihat bahwa alat ukur selalu dalam keadaan stabil, karena
nilai deviasi bacaan acuan dan bacaan pada saat itu tidak lebih
dari
± 1,0%
(8)
. Dengan demikian alat selalu siap digunakan
untuk pengukuran.
Tabel 1. Hasil uji stabilitas alat ukur radiasi.
Tanggal B
a
(s . d)
B
c
(s . d)
Deviasi (%)
12-07-1996 44,84 44,56
± 0,1%
- 0,6
13-07-1996 44,84 44,63
± 0,1%
- 0,4
06-09-1996 44,69 44,68
± 0,2%
- 0,1
23-10-1996 20,71 20,51
± 0,0%
- 0,9
24-10-1996 20,71 20,54
± 0,1%
- 0,8
B
c
B
a
Deviasi = X 100%
B
a
Hasil pengukuran jumlah ionisasi yang terkumpul pada
tegangan kerja V
1
dan V
2
ditunjukkan dengan Tabel 2. Nilai
perbandingan Q
1
/Q
2
kemudian digunakan untuk menentukan
faktor rekombinasi ion (P
s
) dengan menggunakan persamaan
(1). Nilai-nilai P
s
selama kegiatan audit ini ditampilkan pada
Tabel 2 kolom 4.
Tabel 2. Nilai P
s
yang ditentukan dengan metoda dua-tegangan
Jenis Pesawat
Tegangan Kerja
Jumlah Ionisasi
P
s
Mitsubishi EXL-22
V
1
V
2
Q
1
= 99,2 s.d
Q
2
= 96,2 s.d
1,0082
Mitsubishi EXL-14
V
1
V
2
Q
1
= 92,2 s.d
Q
2
= 91,3 s.d
1,0032
Clinac-18 V
1
V
2
Q
1
= 85,1 s.d
Q
2
= 84,5 s.d
1,0024
Mevatron-67 V
1
V
2
Q
1
= 88,6 s.d
Q
2
= 87,7 s.d
1,0036
Mevatron-74 V
1
V
2
Q
1
= 77,8 s.d
Q
2
= 77,0 s.d
1,0033
Hasil penentuan kualitas berkas radiasi foton yang dihasil-
kan oleh 5 (lima) jenis pesawat akselerator linier medik di-
tunjukkan pada Tabel 3. Kualitas radiasi (I
20
/I
10
) ini kemudian
digunakan untuk menentukan nilai-nilai S
air , ud
(nisbah daya
henti air terhadap udara) dan P
u
(faktor koreksi perturbasi).
Tabel 3. Nilai-nilai I
20
/I
10,
S
air , ud
dan P
u
Kualitas Berkas
Jenis Pesawat
Potensial I
20
/I
10
S
air,ud
P
u
Mitsubishi EXL-22
10-MV
0,638
1,103
1,005
Mitsubishi
EXL-14 6-MV 0,586 1,118 1,006
Clinac-18
10-MV 0,621 1,108 1,004
Mevatron-67
6-MV 0,585 1,118 1,006
Mevatron-74
10-MV 0,635 1,104 1,005
Bacaan rata-rata hash pengecekan dosis serap untuk lima
jenis pesawat akselerator linier medik pada kedalaman acuan
ditunjukkan pada Tabel 4. Nilai P
repl
tergantung pada diameter
detektor bilik pengion dan potensial akselerator linier
(7)
. Dosis
serap acuan (D
a
) ditentukan dengan persamaan (2). D
a
penge-
ermin Dunia Kedokteran No. 138, 2003 47
cekan dibandingkan dengan D
a
yang dinyatakan oleh fisika-
wan rumah sakit.
Tabel 4. Perbandingan antara dosis serap pengecekan dan dosis serap yang dinyatakan fisikawan rumah sakit.
Jenis Pesawat
Kedalaman
acuan (cm)
Bacaan rata-
rata (s.d)
P
repl
D
a
, pengecekan
(cGy)
D
a
, oleh RS.
(cGy)
Deviasi
(%)
Mitsubishi EXL-22
10
210,8
± 0,2%
0,991
197,4
± 1,9%
200
1,3
Mitsubishi EXL-14
5
208,0
± 0,2% 0,990
197,2
± 1,9%
200 1,4
Clinac-18 10
234,2
± 0,2% 0,991
218,8
± 1,9%
200 -8,6
Mevatron-67 5
204,4
± 0,3% 0,990
195,0
± 1,9%
200 2,5
Mevatron-74 10
210,5
± 0,3% 0,991
195,9
± 1,9%
200 2,1
D
a
, pengecekan - D
a
, oleh RS
Deviasi =
X 100%
D
a
, pengecekan
Besarnya deviasi antara dosis pengecekan dengan dosis
yang dinyatakan oleh fisikawan rumah sakit digunakan sebagai
indikator kinerja dosimetri di rumah sakit. Hasil pengecekan
dosis dibagi dalam 3 (tiga) kategori sesuai dengan besarnya
deviasi, yakni :
Dapat diterima :
4,0%
Deviasi minor : 4,0 - 7,0%
Deviasi major :
7,0%
Kategori yang serupa juga telah digunakan oleh Davis dan
Faessler
(2)
. Dari Tabel 4, di sini dapat dilihat bahwa 4 (empat)
berkas foton akselerator linier berada di dalam rentang batas
yang dapat diterima, sedangkan satu berkas foton berada di
luar deviasi major, yakni -8,6%. Hal ini terjadi karena rumah
sakit yang bersangkutan tidak memiliki fisikawan medik dam
pada waktu audit, irradiasi dilakukan oleh seorang radiografer.
KESIMPULAN
Kegiatan kendali mutu dosimetri berkas foton akselerator
linier medik ini merupakan yang pertama kali dilakukan. Pe-
laksanaan pengecekan dosis di titik acuan cukup mudah dan
cepat, namun staf PSPKR BATAN harus mengunjungi rumah
sakit yang diaudit. Hasil pengecekan ini secara umum adalah
sangat baik, kecuali satu berkas linac. Pada waktu yang akan
datang, kegiatan pengecekan semacam ini pada prinsipnya
dapat dilanjutkan untuk seluruh tahap perhitungan dosis di
rumah sakit, tidak hanya dosimetri di titik acuan.
UCAPAN TERIMA KASIH
Penulis menyampaikan terima kasih yang tulus kepada para staf
radioterapi di RS. Kanker Dharmais (Jakarta), RS. Gatot Subroto (Jakarta),
dan RS. Dr. Soetomo (Surabaya).
KEPUSTAKAAN
1.
ICRU, Determination of absorbed dose in a patient irradiated by beams
of X-or gamma ray in radiotherapy procedures. Report Number 24,1976.
2.
Davis B, Faessler P. Quality audit of megavoltage radio therapy units:
intercomparison of dose at a reference point using a mailed
TL-dosimetry system. Radiotherapy and Oncology 1993; 28.
3. Sunaryati SI, Trijoko S. Audit dosimetri berkas sinar gamma Co-60
menggunakan detektor bilik pengion dan TLD. (akan diterbitkan).
4.
Johns HE, Cunningham JR. The Physics of Radiology, 4
th
ed. Illinois:
Charles C. Thomas, 1985.
5. IAEA. Absorbed dose determination in photon and electron beams.
Technical Report Series (TRS) No. 277, 1987.
6.
NACP Procedures in external radiation therapy dosimetry with electron
and photon beams with maximum energies between 1 and 50 MeV. Acta
Radiol Oncol, 1980.
7. AAPM. A protocol for the determination of absorbed dose from
high-energy photon and electron beams. Med Physics 1983; 10(6).
8.
Manual 0.6 cc Robust Ionisation Chamber, Nuclear Enterprises Limited,
Beenham Berkshire England, 1985.
Chance is but the pseudonym of God
Cermin Dunia Kedokteran No. 138, 2003
48