Bab 2 Dasar Teori
2.6 Dosis Serap
Dosis serap didefenisikan sebagai energi rerata yang diserap bahan persatuan massa tersebut. Kerusakan radiasi tergantung pada penyerapan energi dari radiasi dan kira-kira sebanding dengan konsentrasi energi yang diserap jaringan. Satuan dasar dosis radiasi dinyatakan berkenan dengan energi yang diserap persatuan massa dalam jaringan. Satuan ini disebut Gray (Gy) dan didefenisikan sebagai : dosis radiasi yang diserap dalam satu joule per kilogram, 1 Gy = 1 J/kg ( Cember, 1983 ).
Dosis serap yang sama tetapi berasal dari jenis radiasi yang berbeda ternyata memberikan akibat efek yang berbeda pada sistem makhluk hidup. Pengaruh interaksi yang terjadi sepanjang lintasan radiasi di dalam jaringan tubuh yang terkena radiasi terutama berasal dari besaran proses yang disebut sebagai alih energi linier (linier energi transfer, LET ).
Yang paling berperan dalam hal ini adalah peristiwa ionisasi yang terjadi sepanjang lintasan radiasi di dalam materi yang dilaluinya dengan demikian jenis
Inti atom Kulit K Kullit L Elektron Positron hv 0,51 Mev hv 0,51Mev hv1 1,02 Mev
radiasi yang memiliki daya ionisasi besar ( atau jenis / atau LET nya) akan menyebabkan akibat kerusakan biologik yang besar pula. Besaran yang merupakan kuantisasi dari sifat tersebut dinamakan faktor kualitas Q, dengan demikian dosis ekivalen H dapat dituliskan sebagai :
H = D. Q . N
Dengan N merupakan suatu faktor modifikasi. Satuan Internasional (SI) untuk dosis ekivalen adalah ’ Sievert’ , dengan 1 Sievert = 100 rem.
Berdasarkan publikasi ICRP no. 60 tahun 1990, maka kualitas Q diubah namanya menjadi faktor bobot radiasi atau ’ radiation weighting factor ’. Dengan simbol ωR yang besarnya dapat dilihat pada tabel 2.3.
Tabel 2.3 Faktor bobot radiasi untuk berbagai jenis radiasi
No. Jenis radiasi ωR ( 1990)
1. Foton, untuk semua energi ( Sinar X, Gamma ) 1
2. Elektron dan Muon, semua energi 1
3. Neutron dengan energi
a. < 10 keV
b. 10 keV hingga 100 keV c. > 100 keV hingga 2 MeV d. > 2 MeV hingga 20 MeV e. > 20 MeV 5 10 20 10 5
4. Proton selain proton recoil dengan energi > 2 MeV 5
2.7 Alat Ukur Dosis Serap
Alat ukur dosis serap yang dipergunakan dalam penelitian ini adalah Termoluminisen Dosimeter (TLD). Prinsip dari Termoluminisen Dosimeter (TLD) adalah : Radiasi pengion yang mengenai kristal termoluminisen ini akan menyebabkan elektron-elektron yang berbeda di pita valensi berpindah ke pita konduksi. Elektron-elektron yang tereksitasi tersebut, juga hole-hole, tidak dapat langsung kembali berkombinasi karena terjebak oleh pita energi pendampingnya. Apabila kristal tersebut dipanaskan maka elektron-elektron yang terperangkap akan mendapat cukup energi untuk kembali ke pita konduksi yang kemudian berkombinasi kembali ke pita valensi sambil memancarkan cahaya.
Jumlah elektron yang tereksitasi dan kemudian tertangkap sebanding dengan dosis radiasi yang mengenai kristal. Percikan cahaya dihasilkan oleh elektron-elektron yang terperangkap dan kembali ke keadaan dasarnya sehingga dosis radiasi yang ditentukan dengan menghitung jumlah percikan cahaya yang dihasilkan.
Gambar 2.13.A : Radiasi mengakibatkan elektron meloncat dari pita valensi ke pita konduksi, selanjutnya jatuh ke dalam perangkap elektron (trap).
Gambar 2.13.B : Dengan energi panas yang cukup, elektron keluar dari perangkap meloncat ke pita konduksi dan selanjutnya meloncat ke pita valensi disertai dengan pancaran emisi cahaya
Gambar 2.13 Prinsip Dasar Termoluminisen Dosimeter (TLD)
2.8 Lapangan Penyinaran
Lapangan penyinaran adalah batasan luasan kanker yang akan dilakukan penyinaran, dimana jika ada organ kritis / jaringan sehat disekitar harus diberi proteksi radiasi maka organ tersebut harus digambar dengan penahan radiasi / blok (ICRU Report 50,1993). Berdasarkan Standar Prosedur Penanganan karsinoma Nasofaring RSUPN Dr. Cipto Mangunkusumo (2001), lapangan penyinaran yang digunakan untuk radioterapi karsinoma nasofaring dengan arah sinar latero lateral adalah berbentuk empat persegi panjang dengan batas-batas sebagai berikut :
1. Batas atas : seluruh dasar tengkorak termasuk sella tursika. 2. Batas bawah : setinggi tepi atas kartiologo tiroidea
3. Batas depan : di depan koane, kurang lebih memotong palatum pada pertengahan.
4. Belakang : termasuk seluruh jaringan lunak leher.
Pita Konduksi Pita Konduksi
Perangkap elektron Pita larangan
Pita Valensi Pita Valensi Lubang Lubang Perangkap elektron Cahaya Radiasi Pita larangan B A
Untuk lapangan penyinaran dengan arah sinar antero posterior mempunyai batas-batas lapangan penyinaran sebagai berikut :
1. Batas atas : seluruh dasar tengkorak termasuk sella tursika. 2. Batas bawah : setinggi tepi atas kartiologo tiroidea
3. Batas belakang lapangan lateral disesuaikan dengan batas belakang
sinus maksilaris.
4. Kedua mata masih terbebas dari tumor.
2.9 BLOK Pb
Blok yang digunakan untuk proteksi radiasi organ kristis dalam penanganan karsinoma nasofaring adalah terbuat dari Pb. Blok Pb ini mempunyai ukuran : P x L x T = 3 cm x 3,5 cm x 7 cm. Dalam pemasangan blok Pb untuk proteksi radiasi tersebut adalah dijepitkan pada aplicator kolimator untuk fiksasi agar tidak jatuh. Blok Pb dan aplicator pesawat LINAC dapat dilihat pada gambar 2.14.
Gambar 2.14 Blok Pb dan aplicator pesawat LINAC
3.0 Detektor TLD
Detektor TLD yang dipergunakan dalam penelitian ini adalah TLD merk Harshaw 700, model pipa kapiler/tangkai batang (rods) ukuran 6,0 mm x 1,0 mm.
Gambar 2.15 Detektor Termoluminisen Dosimeter (TLD)
Adapun langkah-langkah penggunaan TLD ini adalah sebagai berikut :
a. Annealing
Bertujuan untuk menghilangkan sisa-sisa energi yang masih tersimpan dalam TLD.
b. Kalibrasi
Adalah sebagai dasar mencari faktor koreksi dalam penelitian ( cGy / nC). Penggunaan TLD ini adalah dengan menempatkan TLD pada titik obyek penelitian lalu dilakukan penyinaran dengan dosis sesuai perencanaan. Hasil bacanya nano coulomb (nC) dikalikan dengan faktor koreksi (cGy / nC) untuk mendapatkan nilai dosis serap terhadap radiasi pada obyek yang diteliti.
Proses pemantauan dosis perorangan dengan Termoluminisen dosimeter (TLD) dilakukan dengan cara membaca jumlah energi radiasi yang tersimpan dalam dosimeter tersebut. Energi radiasi yang diserap fosfor dapat dikeluarkan dalam bentuk cahaya tampak dengan intensitas sebanding dengan jumlah energi radiasi yang diterima fosfor sebelumnya. Karena keluarnya cahaya tampak tersebut sebagai akibat pemanasan fosfor dari luar, maka sistim instrumen pembaca Termoluminisen dosimeter (TLD) dirancang agara mampu memberikan pemanasan pada fosfor dan mendeteksi cahaya tampak yang dipancarkannya. Fosfor yang paling murah dan paling banyak digunakan untuk pembuatan Termoluminisen dosimeter (TLD) adalah Lithium Florida (LiF). Bahan LiF berbentuk polikristal dengan nomor atom efektifnya adalah 8,1
cukup ekuivalaen dengan nomor atom efektif jaringan tubuh manusia yang nilainya 7,4. Secara alamiah dalam keadaan standar LiF mengandung 92,5 %
7
Li dan 7,5 % 6 Li.
TLD reader dapat dilihat pada gambar 2.16.
Gambar 2.16 TLD reader
c. Dosis Radiasi Karsinoma nasofaring
Metode pemberian dosis radiasi dengan teknik SSD adalah menggunakan rumus sebagai berikut : ) 3 ( % 100 ) ( = × ⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅ PDD TD cGy GivenDose Waktu (4) ) / ( ) ( ) ( = ⋅⋅ ⋅⋅ ⋅⋅ ⋅⋅ ⋅⋅ menit cGy wat Outputpesa cGy GivenDose menit Time Keterangan :
TD ( Tumor Dose ) = tumor dosis (cGy) / fraksinasi penyinaran = 200 cGy, 100 cGy dll
PDD = Percentage depth dose (%)
( dari tabel PDD : ekivalen luas lapangan vs kedalaman target).
Out put pesawat LINAC = dari table kalibrasi out put pesawat ( Metode perhitungan dosis radiasi LINAC, RSCM, 1997).