BAB II
LANDASAN TEORI
2.1Prinsip Radioterapi
Radioterapi adalah suatu jenis pengobatan yang menggunakan atau
memanfaatkan radiasi pengion (sinar-X, dan sinar Gamma) dan partikel
lainnya untuk mematikan sel-sel kanker tanpa akibat fatal pada jaringan sehat
disekitarnya. Prinsip radioterapi adalah memberikan dosis radiasi yang
mematikan tumor pada daerah yang telah ditentukan (volume target) sedangkan
jaringan normal sekitarnya mendapat dosis seminimal mungkin. Hal ini sangat
ditunjang dengan kemajuan teknologi dari alat-alat radioterapi dan kemajuan dari
komputer. Perkembangan teknologi di dunia kedokteran tidak dapat dipungkiri
telah membantu penderita penyakit untuk sembuh dari sakit yang dideritanya dan
meningkatkan kualitas hidup penderita tersebut (Stephens, O Frederick, 2009).
Radiasi dapat digunakan dengan tujuan sebagai berikut yaitu:
a. Kuratif
Tujuannya untuk memusnahkan semua sel ganas yakni
menghilangkan atau eradikasi tumor pada daerah lokal dan kelenjar getah
bening regional. tujuan ini dapat dicapai pada perluasan tumor minimal
atau dini tanpa ditemukan metastasis, misalnya pada karsinoma
nasofaring, kanker mulut rahim.
b. Paliatif
Tujuannya untuk menghilangkan atau mengurangi gejala
sehingga dapat meningkatkan kualitas hidup pasien. Diberikan pada
kanker dalam stadium lanjut, baik lokal maupun dengan metastasis
misalnya pada kasus keganasan keluhan nyeri karena metastasis tulang
dengan ancaman fraktur dan kasus pendarahan akibat keganasan (R.
Susworo, 2007).
2.2Linear Accelerator (Linac)
Pesawat linac menggunakan gelombang elektromagnetik dengan
sehingga menghasilkan energi yang diarahkan pada sebuah tabung linear.
Elektron energy tinggi yang dihasilkan dapat digunakan langsung untuk
terapi tumor dekat permukaan, atau diarahkan ke suatu target untuk
menghasilkan sinar-X Megavolt yang digunakan untuk terapi tumor pada
kedalaman tinggi.
Untuk menghasilkan berkas foton (sinar-X) maka berkas electron
berenergi tinggi tersebut dilewatkan pada sebuah target yang terbuat dari
logam berat yang tipis sehingga terjadi interaksi Bremstrahlung.
Bremstrahlung adalah sinar–X yang terpancar bilamana suatu elektron
dengan kecepatan tinggi melintas dekat dengan suatu nukleus (inti atom),
maka gaya tarik Coulomb yang kuat menyebabkan elektron menyimpang
secara tajam dari lintasan awalnya.
Gambar 2.1Gambar Linac Medik (Podgorsak, 2005)
Hasil pembangkitan sinar-X mempunyai intensitas yang tinggi
pada arah sumbu target. Untuk mencapai kerataaan (flatness) yang
diperlukan, dipasanglah sebuah filter pemerata (flattening filter) yang
2.3Kepala Linac (Head Linac)
Bagian kepala linac terdiri dari beberapa komponen yang
mempengaruhi produksi, pembentukan, lokalisir dan pemantauan berkas
elektron. Elektron yang berasal dari electron gun dipercepat dalam
accelerating waveguide dengan energi kinetik yang diinginkan dan kemudian
dibawa dalam bentuk berkas sempit melalui sistem transportasi berkas
kedalam kepala linac.
Gambar 2.2 Skema yang menunjukkan komponen dasar pada bagian
kepala linear accelerator. A, Komponen untuk menghasilkan sinar-x. B,
komponen untuk menghasilkan elektron (Khan, 2003).
Berkas sinar-x diproduksi dengan kombinasi target flattening filter
sedangkan produksi berkas elektron tanpa menggunakan target flattening
filter. Kolimator utama (primary collimator) mendefenisikan bidang lingkar
terdiri dari dua dibagian atas dan dua dibagian bawah, menghasilkan bidang
lapangan empat persegi panjang dan bidang persegi dengan dimensi
maksimum 40 x 40 cm2. Dual transmission ionization chamber digunakan
untuk memantau berkas keluaran sinar-x dan elektron serta kerataan berkas.
2.4Koefisien Atenuasi Bahan (μ)
Bila berkas foton melewati medium, sejumlah foton akan
berinteraksi dengan medium dan keluar dari berkas, sedangkan
sebagian lain kemungkinan tidak mengalami interaksi sama sekali.
Akibatnya jumlah foton yang keluar dari medium berkurang.
Penurunan intensitas (I) dari sinar X sebanding dengan jarak
(x) yang dilewatinya. Koefisien atenuasi dinyatakan dengan μ :
dI
Dimana : I = Intensitas sinar X yang diteruskan
I0 = Intensitas sinar X yang datang
x = Tebal bahan
x
Koefisien ateunasi massa = (μ/ρ), satuan koefisien atenuasi
massa adalah cm2
gr interaksi radiasi dengan materi tergantung pada
energi radiasi. Jika berkas sinar x melalui bahan akan terjadi proses
utama, yakni:
2.2.1. Efek Fotolistrik
Efek fotolistrik terjadi akibat adanya interaksi antara foton
dengan elektron pada suatu bahan. Pada peristiwa ini energy foton Bahan
μ
diserap seluruhnya oleh elektron yang terikat kuat oleh suatu atom,
sehingga elektron terlepas dari ikatan inti atom. Elektron yang
terlepas disebut fotoelektron, dengan energi kinetik sebesar :
Gambar 2.3 Ilustrasi efek fotolistrik (Batan, 2012)
hυ adalah energi foton yang berinteraksi, dan EB adalah energi ikat elektron. Efek fotolistrik diilustrasikan pada gambar 2.2.
(Mayles Philip, 2007).
2.2.2. Hamburan Compton
Hamburan compton terjadi apabila foton dengan energy
sebesar hυ berinteraksi dengan elektron bebas atau elektron yang
tidak terikat secara kuat oleh inti, yaitu elektron yang berada pada
kulit terluar atom. Elektron tersebut dilepaskan dari ikatan inti atom
dan bergerak dengan energi kinetik tertentu disertai foton lain
dengan energi lebih rendah dibandingkan foton datang. Energi
kinetik elektron (Ee) adalah selisih energy foton masuk dan keluar.
Ee = hυi – hυo (2.3)
Hamburan compton sangat dominan terjadi bila foton
berenergi sedang (lebih dari 0,5 MeV) dan lebih banyak terjadi
pada material dengan nomor atom (Z) yang rendah (Batan, 2012).
2.2.3. Produksi Pasangan
Produksi pasangan hanya terjadi ketika energi kinetik
sinar-X dan gamma berada pada energi 1.02 MeV. Energi
foton yang ditransfer dalam bentuk energi kinetic berupa
pasangan elektron dan positron, dengan energi massa
diamnya sama dengan 0.511 MeV untuk setiap elektron.
Kemudian elektron dan positron akan kehilangan energi
kinetiknya melalui proses eksitasi dan proses ionisasi.
Gambar 2.5 Ilustrasi produksi pasangan (Khan, 2003)
2.5Verifikasi Lapangan Radiasi
Verifikasi lapangan radiasi merupakan proses dimana keakuratan dari
radioterapi dinilai. Hal ini dicapai dengan membandingkan citra dari
penyinaran yang disampaikan sudah sesuai dengan yang direncanakan.
Dengan menggunakan sistem informasi 2D yang memberikan derajat
perputaran atau pengaturan data dari pergeseran lapangan radiasi (The royal
college of radiologist, 2008).
Gambar referensi yang diperoleh menampilkan geometri dari
lapangan penyinaran pada anatomi bagian dalam atau anatomi lain seperti
tulang. Ini digunakan sebagai standar untuk menilai gambaran penyinaran.
Dihasilkan dalam bentuk gambaran digitally reconstructed radiograph
2.5.1 Toleransi
Masing-masing sentral radioterapi harus menyesuaikan toleransi
untuk setiap anatomi dan teknik penyinaran yang digunakan. Toleransi
pada setiap pengukuran didefenisikan sebagai parameter yang diizinkan
dalam setiap pengukuran. Tingkat toleransi disesuaikan pada kondisi
maksimal sesuai dengan nilai yang diinginkan meskipun tidak dapat
berlaku pada setiap situasi.
Untuk setiap verifikasi penyinaran, toleransi yang dipilih dari nilai
tertentu diatur sesuai dengan batas yang digunakan pada perencanaan
penyinaran, tujuannya untuk mempertahankan cakupan dosis pada
contour tumor volume (CTV) tetap memadai.
Toleransi yang digunakan tergantung pada beberapa faktor, yaitu: • Metode immobilisasi
• Toleransi pergerakan dari peralatan dan pengaturan posisi pasien • Pergerakan organ bagian dalam.
2.5.2 Verifikasi Kanker Payudara
Pencitraan dilakukan pada hari 1 – 3 penyinaran dan pada awal
setiap fase baru penyinaran. Perlu dilakukan verifikasi mingguan
dengan menggunakan toleransi khusus yang ditentukan secara internal
yang berada pada kisaran 2 – 3 mm.
Beberapa lapangan (fields) penyinaran secara rutin digunakan pada
kanker daerah payudara. Gambaran oblique (miring) sulit untuk
disimpulkan dan sulit menentukan pergerakan meja, oleh karena itu
disarankan verifikasi titik isocenter dilakukan pada posisi
antero-posterior. Citra harus memiliki ukuran yang cukup untuk memastikan
anatomi tulang terlihat (The royal college of radiologist, 2008).
2.6Electronic Portal Imaging
Electronic Portal Imaging Device atau lebih dikenal dengan EPID
merupakan sebuah perangkat tambahan yang diintegrasikan pada perangkat
linac yang dapat menghasilkan citra 2 dimensi berkas sinar-x MV dengan
yang dapat digunakan untuk verifikasi terapi. Keuntungan penggunaan EPID
adalah lapangan radiasi dan kondisi aktual pasien dapat divisualisasikan dan
dikoreksi dengan algorithma sistem komputer sebelum terapi diberikan (A.
Budiyono, 2013).
2.7Prinsip Kerja Linier Accelerator (Linac)
Dengan kemajuan teknologi fisika Radioterapi untuk mencapai tujuan
tersebut salah satunya adalah menggunakan Pesawat yang menghasilkan
radiasi pengion energi tinggi seperti Linear Accelerator (Linac) dalam orde
megavoltage.Akselerator adalah alat yang digunakan untuk mempercepat
partikel bermuatan (ion) melalui penumbukan atau hamburan partikel dengan
target. Partikel yang dipercepat biasanya proton dan elektron.
Pesawat akselerator medik dapat menghasilkan berkas elektron dan
foton berenergi tinggi. Tingkat energi tersebut dapat dihasilkan melalui
proses percepatan elektron secara linier di dalam tabung pemandu gelombang
pemercepat (accelerating waveguide) yang hampa (Gunilla, 1992).
Tabung ini merupakan tabung penghantar yang terdiri dari : susunan
sel-sel berupa rongga-rongga yang terbuat dari tembaga.
Gambar 2.6 Rongga-rongga dari tabung penghantar Linac (Khan,
Ke dalam tabung disalurkan gelombang mikro yg dibangkitkan oleh magnetron/klystron dengan panjang gelombang 10 cm, yang ber frekwensi
sesuai dengan frekwensi resonansi tabung (3000MHz). Gelombang mikro
disalurkan melalui sirkulator dan tabung pemandu gelombang pemercepat
elektron. Ada 2 jenis pemandu gelombang yaitu: travelling & standing
waveguide. Bila daya frekuensi gelombang mikro melintasi rongga-rongga
sel dari pemercepat mengakibatkan terjadi medan elektromagnetik di dalam
tabung pemercepat dan terjadi kuat medan listrik dinamis dan mengakibatkan
setiap sel yang berubah-ubah periodenya sesuai perubahan amplitudo
gelombang mikro. Hal ini akan mengakibatkan setiap sel berubah-ubah
muatannya. Perubahan periode muatan listrik tersebut dimanfaatkan untuk
pemercepat lintasan elektron.
Elektron dihasilkan oleh elektron gun yang berupa tabung trioda,
kemudian ditembakkan dengan energi awal 15 keV secara sinkron. Kecepatan
elektron tersebut secara berantai dipacu lintasannya dari satu sel ke sel
berikutnya sampai energi elektron tersebut sesuai dengan energi yang
dikehendaki. Semakin besar energi yang dihasilkan,semakin banyak jumlah
rongga dan semakin bertambah panjang tabung pemercepat.
Elektron dengan energi sedikit lebih tinggi atau lebih rendah dari yang
dikehendaki akan dibelokkan sedemikian rupa sehingga energi dan
lintasannya dapat sesuai dengan yang dikehendaki dan elektron dengan
penyimpangan energi agak besar akan dieleminir oleh sebuah filter. Dengan
demikian dapat dicapai pemfokusan berkas elektron yang sangat baik dengan
energi yang monokromatik. Bila dikehendaki pemakaian elektron, dimana
elektron energi tinggi tersebut dapat digunakan secara langsung.
Bila dikehendaki adalah sinar-x, maka elektron-elektron berenergi
tinggi tersebut ditumbukkan ke bidang target penerus (transmision target).
Kemudian diarahkan pada tumor, pasien berada diatas meja pemeriksaan dan
laser digunakan untuk memastikan pasien dalam posisi yang tepat.
Gambar 2.7 Blok diagram type pesawat Linear accelerator (Khan,
2003)
Sebuah power suplay akan diberikan arus DC, untuk
menghidupkan modulatordengan sendirinya akan mendapatkan tegangan dan
tube switch yang dikenal sebagaihidrogen Thyradtron, tegangan tinggi dari
modulator toped flat tegangan DC dengan waktu yang sangat singkat.
Tegangan ini akan disalurkan ke Magnetron atau Klystron dan bersamaan
oleh elektron Gun, tegangan yang dihasilkkan oleh magnetron atau klystron
dimasukkan ke akselerator tube atau melalui system wave guide. Elektron itu
sendiri diproduksi oleh elektron gun sehingga tegangan akan dimasukkan ke
akcelerator struktur.
Akselerator struktur (akcelerator wave guide), susunan akselerator
tersebut terdiri dari tabung tembaga dan bagian bawahnya terdiri daritembaga
atau diafragma, sekat daripada lubang fariang dan berjarak. Bagian ini
akanditempatkan pada ruang vakum.
Kemudian elektron akan dimasukkan ke akseleratorstruktur dengan
energi sekitar 50 kV. Elektron ini akan berinteraksi dengan elektromagnetik
dengan panjang gelombang yang pendek. Energi elektron berasal dari medan
listrik sinusoidal oleh akselerator, proses analog bahwa sebuah gelombang
akcelerator struktur, yang berasal dari sebuah pencil beam dengan diameter 3
mm. Dalam energi rendah linac (6 MV) dengan relatif tabung akselerator
yang pendek. Elektron mengikuti proses yang kuat dan sebuah target dari
penghasil sinar-X. Linac energitinggi dimana akcelerator struktur adalah lebih
panjang dan horizontal atau sudut dengan respec horizontal. Elektron melalui
sebuah swittc kabel (umumnya 90 atau270 persen) antara akcelerator sruktur
dan target (Khan, 2003).
2.8Aspek Fisika – Biologi Dalam Radioterapi
Radiobiologi yaitu ilmu yang mempelajari efek radiasi terhadap tubuh
manusia atau jaringan yang hidup. Di dalam Radioterapi radiasi digunakan
untuk membunuh sekelompok sel-sel yang bersifat kanker sangat aktif
mengadakan penetrasi ke jaringan sekelilingnya, maka radiasi secara selektif
dapat menghancurkannya.
Timbulnya gejala kanker oleh sinar pengion dapat bersifat:
a. Efek langsung
Efek ini terjadi apabila sinar pengion jatuh pada suatu bagian
jaringan dan timbul gejala-gejala kanker.
b. Efek dorongan
Efek ini terjadi apabila sebagian jaringan menerima sejumlah dosis
radiasi kecil, tetapi timbul gejala kanker yang diperkirakan bagian itu
sebelumnya mengandung penyebab kanker yang segera menjadi kenyataan
setelah radiasi.
c. Efek jarak jauh
Efek ini terjadi jika sinar pengion meradiasi satu bagian tubuh
sedangkangejala kanker terjadi dilain bagian tubuh. Semua sel hidup dapat
dibunuh oleh radiasi, namun dosis yang diperlukanuntuk membunuh sel
sangat bervariasi (sel mempunyai radiosensitivitas berbeda-beda)
(Markham, 1978).
Masalah utama sel tumor tidak terisolasi dari sel jaringan normal
a. Tumor terletak pada jaringan yang harus masih berfungsi setelah
radioterapi.
b.Tumor dalam jaringan yang harus masih berfungsi setelah
radioterapi.
c. Tumor menyebar dan infiltrasi dalam jaringan lain.
Optimalisasi dosis tinggi pada tumor dan dosis rendah pada jaringan
sehat, tidakmungkin dicapai bila tumor sudah menginfiltrasi ke jaringan
sehat, tergantung pada waktukeseluruhan penyinaran dan fraksinasi. Sebagai
akibat ionisasi terjadi kerusakanjaringan disebut efek biologis.
Efek biologi dapat dikategorikan sebagai berikut:
a. Efek Somatikadalah efek yang terjadi pada individu yang kontak
langsung.
b. Efek Genetika adalah efek yang terjadi pada keturunan dari individu
yangterkena pajanan radiasi.
c. Efek Stokastik adalah Efek sesuai fungsi dan dosis tanpa batas ambang.
Contoh karsinoma, leukemia.
d. Efek non stokastik, contoh katarak, kemandulan, memperpendek rentang
hidup (Cember H, 1983).
Ada selang waktu antara ekspose dan gejala klinis disebut periode
laten. Penyinaran sel dapat mengakibatkan hal sebagai berikut (Sikri, 2001):
1. Menghambat Mitosis
Yaitu pembelahan sel dengan tingkat keparahan efek tergantung
kepada tingkat dosis d an jumlah dosis. Efek ini bersifat permanen.
2. Aberasi kromosom
Radiasi dapat menyebabkan putusnya kromosom.
3. Mutasi sel
Merupakan perubahan dalam karakteristik gen yang termanifestasi
sebagai efek genetika.
4. Kematian sel
Akibat penyinaran dapat mengakibatkan kematian sel dan
mengarah pada perubahan dalam sifat fisik struktur sel yang vital. Sebagai
radiasi pada tumor dan jaringan normal disekitarnya. Perbedaan ini
dinyatakan dengan Therapeutic Ratio (TR).
Untuk mendapatkan therapeutic ratio yang baik dilakukan beberapa
upaya yakni:
1. Optimalisasi Dosis
Optimalisasi dosis adalah pendistribusian dosis radiasi yang ideal pada
jaringan tumor disebut sebagai gros tumor volume dan pada jaringan
sekitarnya yang potensial untuk dikenai tumor disebut sebagai target volume.
Jaringan tumor harus memperoleh dosis semaksimal mungkin tanpa
menimbulkan cedera yang berarti pada jaringan sehat disekitarnya. Dosis
toleransi yang untuk setiap jaringan adalah berbeda. Jaringan tumor beserta
ekstensi ke jaringan sekitarnya, termasuk ke kelenjar getah bening, harus
diketahui dengan pasti, bantuan alat pencitraan diagnostik seperti CT-Scan,
MRI (Magnetic resonansi imaging). Pendistribusian dosis radiasi dalam
jaringan dapat diidentifikasikan dengan bantuan kurva isodosis. Setiap energi
mempunyai kurva tersendiri, yang dipengaruhi juga oleh permukaan tubuh
tempat sinar ini masuk(portal) jumlah portal, penggunaan berbagai alat bantu
seperti kompensator atau penyaring baji (wedge filter) untuk memperoleh
distribusi dosis yang ideal (R.Susworo, 2007).
2. Pengaturan Fraksinasi.
Fraksinasi yaitu pemberian dosis tumor per kali atau fraksi, telah
diketahui bahwa pemberian radiasi sebagai dosis tunggal memberikan efek
samping yang lebih banyak ketimbang efek kurasi. Dari berbagai penelitian,
akhirnya diketahui bahwa pemberian dosis harian antara 180-200 cGy yang
diberikan sebanyak lima kali dalam seminggu merupakan dosis ideal yang
dapat memberikan efek akurasi yang baik untuk sebagian besar keganasan.
Pada kasus kanker nasofaring dosis radiasi yang biasanya diberikan yaitu
7000cGy diberikan sebanyak 35 fraksi dengan rata-rata dosis setiap fraksi
adalah 200cGy.
Metode pemberian dosis ini telah diterima sebagai metode yang
konvensional yang digunakan diseluruh dunia untuk suatu jangka waktu yang
perkembangan sel kanker. Terdapat beberapa jenis kanker yang mempunyai
tingkat proliferasi yang tinggi, sehingga penberian radiasi lebih dari satu kali
per hari dengan jarak 4-6 jam antara kedua radiasi diharapkan akan mencakup
lebih banyak sel-sel dalam masa proliferasi (R.Susworo, 2007).
2.9Lapisan Plat Timbal(Pb)
Timbal yang diberi lambang Pb merupakan singkatan dari bahasa latin
yaitu plumbum yang memiliki nomor atom 82 dan nomor massa 207,2. Timbal
(Pb) merupakan logam berwarna abu-abu, mempunyai massa jenis yang
sangat tinggi yaitu 11,34 g/cm3 dengan titik leleh 3270C dan titik didih 1, 620 0
C. Timbal (Pb) dalam bentuk lembaran dapat digunakan untuk beberapa
aplikasi seperti pelindung atau pelapis dinding dari radiasi Sinar-X, bahan
kedap suara di studio-studio musik, serta pelindung dari radiasi nuklir. Timbal
(Pb) terbuat dari timah hitam dengan kadar yang sangat tinggi sehingga
memiliki perlindungan yang sangat tinggi terhadap radiasi, kedap suara yang
baik. Oleh karena itu, timbal ini selalu digunakan disetiap ruangan sinar-X.
Nilai HVL (Half Value Layer) lapisan timbal pada sinar-X untuk 1000 kV
dibutuhkan ketebalan Pb sekitar 7,9 mm
2.10 Anatomi Payudara
Payudara (breast) merupakan suatu kelenjar yang terdiri atas lemak,
kelenjar dan jaringan ikat yang terdapat dibawah kulit dan diatas otot dada.
Pria dan wanita memiliki payudara yang memiliki sifat yang sama sampai
saat pubertas. Pada saat pubertas terjadi perubahan pada payudara wanita,
dimana payudara wanita mengalami perkembangan dan berfungsi untuk
memproduksi susu sebagai nutrisi bagi bayi (Faiz, O Neil, 2003).
Payudara terletak didinding anterior dada dan meluas dari sisi lateral
sternum menuju garis mid-aksilaris dilateral. Secara umum payudara dibagi
atas korpus, areola dan puting. Korpus adalah bagian yang membesar.
Didalamnya terdapat alveolus (penghasil ASI), lobulus, dan lobus. Areola
(papilla) merupakan bagian yang menonjol dipuncak payudara dan tempat
keluarnya ASI.
Tiap payudara terdiri atas 15-30 lobus. Lobus-lobus tersebut dipisahkan
oleh septa fibrosa yang berjalan dari fasia profunda menuju kekulit atas dan
membentuk struktur payudara. Dari tiap lobus keluar duktus laktiferus dan
menyatu pada puting. Areola yaitu bagian yang kecokelatan atau kehitaman
disekitar puting susu. Pada bagian terminal duktus laktiferus terdapat sinus
laktiferus yang kemudian menyatu terus keputing susu dimana ASI
dikeluarkan.
Gambar 2.8 Anatomi payudara (Trialsight Medical, 2008)
2.11 Kanker Payudara
Kanker payudara adalah sekelompok sel yang tidak normal pada
payudara yang terus tumbuh berlipat ganda. Pada akhirnya sel-sel ini
menjadi bentuk benjolan di payudara. Kanker payudara merupakan salah
satu bentuk pertumbuhan sel atau pada payudara. Dalam tubuh terdapat
berjuta-juta sel. Salah satunya, sel abnormal atau sel metaplasia, yaitu sel
yang dapat berubah-ubah tetapi masih dalam batas normal. Akan tetapi, jika
sel metaplasia ini dipengaruhi faktor lain maka akan menjadi sel displasia.
epitel (lapisan yang menutupi permukaan yang terbuka dan membentuk
kelenjar-kelenjar). Dimana pada suatu saat sel-sel ini akan berkembang
menjadi kanker karena berbagai faktor yang mempengaruhi dalam kurun
waktu 10-15 tahun. (Kasdu.D.2005)
2.12 Ketetapan Penilaian verifikasi lapangan radiasi kanker payudara. Menurut teori bahwa setiap hasil citra verifikasi harus dapat dinilai
objek anatomi pada lapangan radiasi dan tingkat pergeseran berdasarkan
Digitally Recontructed Radiographs (DRRs). Untuk mendapatkan gambaran
objek yang terdapat dalam lapangan radiasi pada Digitally Recontructed
Radiographs (DRRs), maka kontras dari hasil verifikasi lapangan radiasi
tinggi sehingga dapat ternilai objek anatomi yang lebih jelas. Kontras adalah
perbedaan densitas pada film radiaografi, yang disebabkan karena perbedaan
atenuasi dari intensitas radiasi yang sampai ke film setelah melewati objek.
Kontras antara bagian yang berbeda pada gambaran akan membentuk
gambaran tersebut, semakin besar nilai kontras, maka gambaran akan
semakin jelas terlihat.
Penilaian kontras suatu gambar dapat dinilai secara subjektif yaitu
perbedaan terang diantara bagian film, jadi tidak dapat diukur, tergantung
dari pemirsa atau pengamat. Kontras ini merupakan rasio intensitas radiasi
yang ditransmisikan menembus area yang berbeda pada bahan yang
dieksposi. Hal ini tergantung pada perbedaan penyerapan oleh bahan,
panjang gelombang dari radiasi primer, intensitas dan distribusi dari radiasi
hambur. Dalam menentukan keberhasilan suatu verifikasi lapangan radiasi
payudara (breast) ada beberapa ketentuan yaitu:
•Sangat baik : bila salah satu titik referensi bergeser ≤ 0,3 cm dari titik
pusat radiasi.
•Baik : bila salah satu titik referensi bergeser ≤ 0,5 cm dari titik pusat
radiasi.
•Kurang : bila salah satu titik referensi bergeser ≥1cm dari titik pusat
•Gagal : bila dua titik referensi terjadi pergeseran ≥ 1,2 cm dari titik pusat
radiasi (Podgorsak, 2005).
Gambar 2.9 Struktur anatomi yang dapat dijadikan sebagai acuan dalam
verifikasi radioterapi kanker payudara (The royal college of radiologist, 2008).
Rekomendasi dalam verifikasi radioterapi kanker payudara juga
diberikan pada faktor sebagai berikut:
• Imobilisasi, berupa breast board (penyangga dada) dan Pengganjal lutut. • Perubahan yang terjadi selama radiasi, terutama reduksi tumor yang
signifikan, harus dipertimbangkan karena akan sangat mempengaruhi • Imobilisasi dan positioning pasien.
• Reproduktivitas set-up, yaitu kemampuan alat untuk memiliki efektivitas
yang sama baik sepanjang proses radiasi. Sebagai contoh adalah
• Penggunaan fiksasi pada kedua bahu, terutama bila lapangan radiasi meliputi leher bagian bawah dan fossa supraklavikula.
• Pergerakan organ internal, terjadi pada saat proses menarik dan
menghembuskan nafas. Pada umumnya pergerakan ini dapat
diabaikan.Verifikasi dengan EPID dilakukan pada hari ke-1 hingga ke-3
• Verifikasi lapangan radiasi paling ideal dilakukan setiap hari praradiasi,
pada seluruh bidang aksial, koronal, dan sagital. Modifikasi dapat
dilakukan sesuai dengan beban kerja masing-masing unit radioterapi,
sebagai contoh dilakukan pada lima fraksi pertama praradiasi (The royal
college of radiologist, 2008).
2.13 Computed radiography (CR)
Computed Radiography (CR) adalah suatu sistem atau proses mengubah
sistem analog pada konvensional radiografi menjadi digital radiografi,
dengan menggunakan photostimulable untuk mengakuisisi data dan
menampilkan parameter dari gambaran yang akan dimanipulasi oleh
komputer (Ballinger, 1999).
Komponen Computed Radiography(CR), yaitu:
a. Imaging plate (IP)
Imaging Plate (IP) merupakan plat film yang mempunyai
kemampuan menyimpan energi sinar-X, dan energi tersebut dapat di
bebaskan atau dikeluarkan melalui proses scanning dngan menggunakan
laser. Ukuran imaging plate yang paling banyak digunakan adalah
18x24cm, 24x30cm, 35x35cm, dan 35x43 cm. Imaging plate merupakan
media pencatat gambaran sinar-X pada computed radiographyyang terbuat
dari bahan photostimulable phosphor tinggi, BaFX (X=halogen).
Pada penggunaan radiografi konvensional digunakan penggabungan
antara film radiogrfi dan screen, akan tetapi pada computed radiography
menggunakan imaging plate. Walaupun imaging plate terlihat sama dengan
screen konvensional tetapi fungsinya sangatlah jauh berbeda dengan
imaging plate, karena pada imaging plate berfungsi untuk mencatat gambar
sinar-X kedalam foto stimulable phosphor dan menyampaikan informasi
gambar itu kedalam bentuk elektrik.
Struktur dari imaging plate (IP) adalah :
• Protective layer : berukuran tipis & transparan berfungsi untuk melindungi
• Phosphor layer : mengandung barium fluorohalide dalam bahan
pengikatnya.
• Reflective layer : terdiri dari partikel yang dapat memantulkancahaya. • Conductive layer : terdiri dari Kristal konduktif yang berfungsi untuk
mengurangi masalah yang disebabkan oleh electrostatik. Selain itu ia juga
mempunyai kemampuan untuk menyerap cahaya dan dengan demikian hal
tersebut dapat meningkatkan ketajaman gambaran.
• Support layer : mempunyai stuktur dan fungsi yang sama seperti yang ada
padaintensifying screen.
• Backing layer : lapisan soft polimer untuk melindungi imaging plate selama proses pembacaan di dalam image reader.
• Bar code label : digunakan untuk memberikan nomor seri dan untuk
mengidentifikasi imaging plate tertentu yang kemudian dapat
dihubungkan dengan data pasien.
b. Kaset
Kaset pada computed radiography bagian depan (front side)
terbuat dari carbon fiber dan bagian belakang terbuat dari aluminium.
c. Image reader
Berfungsi sebagai pembaca, pengolah gambar yang diperoleh dari
imaging plate yang dijalankan dengan menggunakan laser scanner.
Dilengkapi dengan preview monitor untuk melihat apakah pemotretan
yang dilakukan tidak terpotong atau objeknya bergerak. Semakin besar
kapasitas memori dari image reader semakin cepat waktu yang diperlukan
untuk memproses imaging plate, karena semakin besar memori dari suatu
perangkat komputer maka semakin besar daya simpan dari perangkat
tersebut. Semakin besar memori dari image reader akan menghasilkan daya perputaran dari perangkat memori yang besar. Selain itu, imaging
reader juga mempunyai beberapa peranan penting dalam proses
pembacaan, pengolahan gambar, sistem transportasi imaging plate serta
proses penghapusan data gambar dari permukaan imaging plate. Berfungsi
untuk mengolah gambar, berupa komputer dengan software khusus untuk
Pada image console juga dilengkapi dengan menu yang lebih dari
200 macam pilihan gambar yang sesuai dengan bagian anatomi yang akan
difoto pada anatomi tertentu. Karena computed radiography (CR)
merupakan bentuk digital yang dapat digunakan untuk menambah dan juga
mempertinggi kualitas gambar.
d. Printer
Apabila foto dikehendaki untuk dicetak maka gambar dapat
dikirim kebagian imager untuk dicetak sesuai yang diinginkan karena
imager itu sendiri mempunyai fungsi sebagai pencetak gambaran.
2.14 Prinsip Kerja Computed Radiography (CR)
1) Imaging plate yang terletak didalam kaset, dilakukan eksposi dengan
menggunakan peralatan pembangkit sinar-X. Pada saat sinar-X menembus
objek, akan terjadi attenuasi (perlemahan) akibat dari kerapatan objek
karena berkas sinar-x yang melalui objek tersebut. Kemudian membentuk
bayangan laten.
2) Imaging Plate kaset kemudian dimasukkan kedalam image reader. Di
dalam image reader, bayangan laten yang disimpan pada permukaan
phosphor, dibaca dan dikeluarkan menggunakan cahaya infra merah untuk
menstimulus phosphor, sehingga mengakibatkan energi yang tersimpan
berubah menjadi cahaya tampak.
3) Cahaya yang dikeluarkan dari permukaan plate, akan ditangkap oleh
sebuah pengumpul cahaya dan diteruskan ke tabung photomultiplier yang
mengubah energi cahaya tersebut menjadi sinyal listrik analog.
4) Selanjutnya sinyal analog ini diubah menjadi sinyal digital oleh
rangkaian analog to digital converter(ADC) dan diproses dalam komputer.
5) Setelah proses pembacaan selesai, data gambar pada imaging plate
dapat dihapus dengan cara imaging plate dikenai cahaya yang kuat. Hal ini
membuat imaging plate dapat dipergunakan kembali.
6) Setelah gambaran tampil dilayar monitor, gambaran tersebut dapat
dilakukan rekontruksi atau dimanipulasi pada image console sehingga
2.15 Prinsip Treatment Planning Sistem
Treatment Planning System merupakan suatu proses yang sistematik
dalam membuat rencana strategi terapi radiasi. Meliputi sekumpulan
intsruksi dari prosedur radioterapi dan mengandung deskripsi fisik, serta
distribusi dosis berdasar pada informasi geometrik/topografi yang ada pada
pencitraan (imaging) agar terapi radiasi dapat diberikan secara tepat. TPS ini
dapat menampilkan gambaran dalam bentuk 3D.
Tujuan sistem perencanaan radiasi 3D adalah untuk menyesuaikan
dosis pada volume target dan mengurangi dosis untuk jaringan normal atau
organ beresiko yang ada disekitarnya. Hal ini meliputi:
a. Posis pasien terapi dan immobilisasi
b. Mengumpulkan data pencitraan pasien
c. Menetapkan volume target dan organ-organ beresiko berdasarkan
kumpulan data bentuk-bentuk sinar yang didesain secara grafis dan
orientasi sinar
d. Bentuk lapangan yang dipilih menggunakan BEV dan distribusi dosis 3
dimensi
e. Kalkulasi menggunakan algoritma 3 dimensi dan perbandingan
informasi yang didapat dari Histogram Dosis volume (DVH).
Tujuan TPS yaitu agar diperoleh dosis tinggi pada tumor dan
mengurangi dosis untuk jaringan normal atau organ beresiko yang ada
disekitarnya. Faktor yang berperan pada TPS :
1. Simulasi atau lokalisasi daerah radiasi
Simulasi dilakukan diruang simulator, dimana jarak sumber sinar
ke kulit dan posisi pasien harus sama, baik itu diruang simulator maupun
diruang linac/sinar.
2. CT-Planning
Untuk perencanaan terapi dan merupakan kebutuhan utama data
imaging untuk 3 dimensi Radiation Therapy Treatment Planning
(3DRTTP). Perencanaan melokalisasi tumor dengan jumlah irisan yang
irisan akan semakin banyak dengan demikian kualitas pencitraan dapat
meningkat (J.R. Williams, 2000).
3. Penyusunan bentuk berkas sinar
a) Beam Eyes View Display (BEV) yaitu dipilih arah sinar, bentuk
dan ukuran berkas sinar yang sesuai dengan bentuk dan ukuran
tumor serta perlu tidaknya pelindung/shielding. Pemilihan tersebut
berdasar pada tujuan sasaran, misalnya PTV (Planning Tumor
Volume) yang homogen dengan keakuratan 5% dari dosis total 60
Gy dan pada saat yang sama dosis sinar pada jaringan kritis seperti
ginjal tidak lebih dari 20 Gy pada 50% volumenya dan tidak
melebihi 40 Gy untuk medula spinalis (J.R. Williams, 2000).
b) Room View Display (RVD), melengkapi BEV secara signifikan
dalam fase desain sinar dari perencanaan terapi, khususnya dalam
menempatkan kedalaman isocenter sinar dan memungkinkan
tampilan sinar yang dipilih tehnik membentuk terapi secara lebih
baik (J.R.Williams, 2000).
c) Digitally Reconstructed Radiograph (DRR) yaitu radiograpi yang
dikonstruksi secara digital untuk memproyeksikan gambar yang
dihasilkan komputer dan diperoleh dengan melalui sinar-sinar
divergen secara matematis melalui suatu kumpulan data
CT/Computer Topografi (J.R.Williams, 2000). Volume untuk
perencanaan 3 dimensi rincian bentuk tumor dan ukuran untuk Gross tumor Volume (GTV), Planning tumor Volume (PTV)
dilakukan oleh staf perencanaan terapi dan ahli onkologi radiasi.
Struktur ditandai secara manual menggunakan sebuah mouse atau
bentuk lain dari digitizer. Beberapa struktur dengan batasan yang
jelas misalnya kulit dapat terkontur secara otomatis. Jika
menggunakan piranti lunak yang modern maka pemberian tanda
(kontur) membutuhkan waktu sekitar 1 – 2 jam untuk sebuah seri
