Prinsip-Dasar Onkologi Radiasi: dr. Dyah Erawati. Sp.Rad.(k) Onk.Rad

(1)

PRINSIP-DASAR

ONKOLOGI RADIASI

dr. Dyah Erawati. Sp.Rad.(k) Onk.Rad dr. Dyah Erawati. Sp.Rad.(k) Onk.Rad

Instalasi Radioterapi, Lab/SMF Radiologi

RSU Dr.Soetomo/FK. UNAIR Surabaya.

(2)

(3)

Terapi keganasan

3 besar

pengobatan penyakit

keganasan:

Operasi

Radiasi

kemoterapi

Treatment Photon Treatment Photon

(4)

Tujuan

Memahami proses interaksi radiasi pengion

dengan materi biologik, secara fisik maupun

biologik, serta faktor yang mempengaruhinya

dalam rangka pemanfaatan radiasi pengion

untuk pengobatan kanker .

(5)

(6)

(7)

Definisi

Radioterapi : pengobatan penyakit kanker

dengan sinar pengion .

Sinar pengion

gelombang

elektromagnetik atau

partikel berenergi yang

menimbulkan ionisasi

bila melewati berbagai

materi termasuk materi

biologi.

(8)

(9)

FISIKA RADIASI

(10)

Peran Fisika Radiasi Dalam Radioterapi:

Menjelaskan mekanisme interaksi radiasi pengion dengan materi, serta faktor yang mempengaruhinya Menetapkan sistem dosimetri, serta teknik pengukuran dosis in vitro dan in vivo

Mengukur dan memvisualisasikan distribusi dosis radiasi dalam fantom

Menyusun perencanaan radiasi Quality assurance

(11)

(12)

Ionizing Radiations Electromagnetic _Particulate x-ray = γ-rays α-particles electrons (β-particles) neutrons protons π-meons heavy ions

Ionizing Radiations

(13)

(14)

Macam sinar pengion

I. Gel Elektromagnetik (non korpuskuler): - Panjang gel. Sangat pendek.

- Tidak bermassa dan bermuatan.

- Contoh : Sinar X dan sinar Gamma.

II. Kelompok partikel (korpuskuler)

- Bermassa dan bermuatan. - Daya tembus kecil.

- Contoh : - sinar alpha , bermuatan positif.

- sinar beta, bermuatan negatif Sr90, Au138

(15)

Tujuan Radiasi:

Dengan energi tinggi, akan menghancurkan

dan mensterilkan sel-sel tumor secara

langsung (direct) maupun tidak

langsung(indirect).

Prinsip :

Mematikan sel-sel kanker >>>, sel normal

<< (rasio terapeutik)

(16)

MEKANISME INTERAKSI RADIASI PENGION DENGAN MATERI :

tergantung dari besarnya energi - EFEK FOTO LISTRIK

- EFEK COMPTON

PRODUKSI PASANGAN POSITRON -ELEKTRON

(17)

(18)

Dosimetri :

1 . Paparan radiasi diudara,

- satuan: R (Rontgen) Sievert

2. Dosis = jumlah energi radiasi yang diserap persatuan berat jaringan, satuan rad (Radiation Absorbed Dose) Gy (Gray) = 1 Joule per 1 Kg jaringan. 1 Gy = 100 Rad = 100 cGy

(19)

Berbagai jenis alat ukur disesuaikan

dengan :

Jenis radiasi : foton, elektron

Besaran energi : kilovoltase, Megavoltase

Pengukuran diudara, dalam phantom, in vivo, dalam jaringan tubuh

Radiasi eksternal, brachyterapi, radiasi dengan sumber terbuka

(20)

Visualisasi Distribusi Dosis

Radiasi

Dalam phantom air atau phantom solid,

yang mempunyai kesamaan densitas

dengan jaringan lunak

Variasi tergantung dari jenis radiasi,

besaran energi radiasi

(21)

(22)

Proteksi radiasi

waktu

Jarak

(23)

(24)

(25)

TUJUAN RADIOBIOLOGI ( THE ART OF RADIOTHERAPY )

A B C DOSE in Gy p r o b a b i l i t y

Menjauhkan kurve TCP & NTCP

Sensitiser Protektor Dosis fraksinasi

(26)

(27)

(28)

(29)

X Ray

Ionisasi

efek langsung tidak langsung (DNA) (H2O)radikal bebas

SSB/DSB ect

P53 (G1 blok)

repair genes Apoptosis proliferasi

(30)

Rasio terapeutik

Perbandingan antara tingkat kemungkinan eradi kasi tumor dan kemungkinan terjadinya kerusa kan jaringan sehat pada lapangan radiasi dan

(31)

Rasio terapeutik optimal

Radiation physic

Physical aspect approach - supporting technique - Computer technology

( radiotherapy) - Imaging facility. Radiobiology

- Biological effect modifiers : - proliferation (G2/M hyperfractionated) - Heat (hyperthermi) - Oxygen (hyperbaric) - apoptosis

(32)

1. Faktor intrinsik

( faktor dari dalam sel )

a. Siklus sel.

b. Kontrol genetik

2. Faktor ekstrinsik

( faktor dari luar sel)

a. Oksigen.

b. bahan kimia : - radiosensitizer.

- radioprotektor.

(33)

(34)

Basic Principles cell

cycle

Cell cycle



G

₁

- RNA and protein synthesis



S - DNA synthesis



G

₂

- RNA and protein synthesis



M - mitosis

(35)

(36)

Respon jaringan thd radiasi tergantung

antara lain :

Radiosensitivitas sel.

Jumlah sel yang aktif dalam proliferasi ( Growth fraction ) Oksigenasi intraseluler.

Cara pemberian radiasi. - Radiasi tunggal

- Radiasi fraksinasi ( radiasi berulang dg dosis kecil, dan interval tertentu ).

LET ( Linier Energi Transfer) radiasi pengion. Hipertermi.

(37)

Respon jaringan kanker terhadap

radiasi :

Radiosensitif :

contoh :

- limfo-hematologi : leukemia, limfoma.

- sel benih : seminoma testis, disgerminoma.

- embrional : retinoblastoma, tumor wilms ( ginjal ) dosis : 30-40 Gy.

Radioresponsif : dosis 40-66Gy

kanker payudara, leher rahim, nasofaring, kulit.

Radioresisten : dosis diatas 70 Gy. Sarkoma kulit, tulang, melanoma.

(38)

•

Cara

pemberian

radiasi

1. Dos

1. Dosis tunggis tunggal ( al ( radiasi tradiasi tunggal) unggal) --- sekal--- sekalii

pemberian.

2. Radi

2. Radiasi asi fraksinasi fraksinasi ( radiasi ( radiasi berulang dg berulang dg dosis dosis kecil,kecil,

dan interval waktu tertentu)

mis: 1,8-2 Gy/fraksi/hari

Seminggu 5 kali.

(39)

Dampak radiasi fraksinasi

dibandingkan radiasi tunggal, radiasi fraksinasi akan

menghasilk

menghasilkan : an : - kematian sel tumor >>>- kematian sel tumor >>>

- keutuhan jaringan normal

- keutuhan jaringan normal lebihlebih

dapat dipertahankan

Dampak radiasi tunggal

Jr. tumor mengandung sel yang

Jr. tumor mengandung sel yang heterogenheterogen

bila diberikan dosis tunggal akan menyebabkan

tersisanya sel yang resisten yang mampu

berkembang terus

perlu

(40)

(41)

Rasional dari fraksinasi berdasarkan

pada :

Konsep 5 R :

1.

1. Reoksigenas

Reoksigenas

i.

2. Redistribusi.

3. Repair( reparasi)

4. Repopulasi

5.

(42)

Rasional…….

(43)

Rasional…..

Proses redistribusi :

radiasi pertama kematian sel yg sensitive (fase M/G2), sdng fase yg lain terus berlanjut, shg

saat radiasi kedua sel dlm fase G1 dan S tsb sdh ada dalam fase G2/M.

dst..

Proses repair

pada jr. sehat berlangsung lebih cepat dari rata-rata sel kanker.

(44)

Normal cell repair better between radiation treatment

Malignant cell do not repair readily after radiation treatment

(45)

Rasional……...

Proses repopulasi

- repopulasi jaringan sehat.

- perlu waspada adanya accelerated repopulasi dari sel tumor selama berlangsungnya radiasi, setelah minggu ke 3/4 dari radiasi fraksinasi.

(46)

(47)

(48)

(49)

(50)

(51)

Unit Radioterapi

I. Sumber Daya Manusia

A. Dr. ahli radioterapi ( Radiation oncology)

di Ind : Dr. ahli radiology + pendidikan subspesialisasi onkologi radiasi.

B. Ahli fisika radiasi

Sarjana fisika + pendidikan khusus untuk penerapan radiasi pada pengobatan.

C. Radiographer khusus radioterapi. D. Ahli tehnik/sarana tehnik.

E. perawat.

(52)

Unit radioterapi…... II. Pesawat radiasi

1. Radiasi eksterna ( teleterapi ) 2. Brakhiterapi

III. Sarana penunjang

1. Simulator.

2. Treatment Planning System (TPS)

3. Kamar cetak ( mould room) & immobilisasi 4. Ruang perawatan sehari.

IV. Gedung

-

ketebalan dinding harus dihitung, min 1,5-2 m beton konkrit.

- arah lobang pemipaan harus ditegaskan proteksi radiasi

(53)

Ditinjau dari sumbernya

:

A. Generator listrik.

B. Alamiah

hasil dari proses

radioisotop dan menghasilkan sinar Gamma, sinar beta,

(54)

Modalitras…….

GENERATOR LISTRIK :

- Sinar X dan sinar Gamma.

- Berdasarkan energi :

I. Kilovolt

: - Grenz ray ( 10-20Kv.)

- Contact therapy ( 40-50Kv)

- Superficial therapy ( 50-150Kv)

(55)

(56)

Modalitas……..

II. Megavoltage

Menghasilkan sinar dengan energi minimal

1 megavolt.

Contoh : LINAC

Cobalt

60.

Betatron

Cyclotron

(57)

SUMBER ALAMIAH

1. Sumber terbuka : I

131

, Au

198.

(58)

Radiasi eksterna (teleterapi)

- kilovolt

- megavolt : - cobalt 60, LINAC

Brakhiterapi ( sealed radioactive source)

- Manual.

- After loading : - manual

- remote control.

Radiasi interna (unsealed radioactive source)

Terapi sistemik : Jodium131 ( I131)

(59)

Mempunyai jarak tertentu

Keutungan : mencakup target yang luas (lokoregional)

(60)

(61)

RIWAYAT :

1898

Ra 226 ditemukan o/ Currie.

5 tahun kemudian ada laporan keberhasilan

RTX dg Ra.

Perkembangan metode Paris, Stockholm,

Manchester.

Perkembanagan radioisotop selain radium:

Cs 137, Co 60, I125, Ir 192.

(62)

Brakhiterapi…..

Prinsip : mendekatkan sumber radiasi pada/didalam target radiasi.

Keuntungan :

1. Distribusi dosis radiasi lebih terlokalisir. 2. Kerusakan jr. normal sekitarnya <<< 3. Kontrol tumor >>>

4. Waktu tx lebih singkat, bila dibandingkan radiasi eksterna konvensional m kesempatan tumor repopulasi selama terapi.

(63)

Brakhiterapi…….

Kontra indikasi :

- tumor sangat besar.

- tumor telah menginfiltrasi tulang/ batas target tak jelas.

Digunakan :

1. Modalitas tunggal radikal terapi t.u : - localized tumor.

- diameter tu. 5mm/ < - target volume jelas. 2. Booster kombinasi dg : operasi

radiasi eksterna. Dasar radiobiologi brakhiterapi = radiasi eksterna.

(64)

Brakhiterapi……..

Penggolongan Brakhiterapi :

A. Letak sumber radioaktif

- interstitiil brakhiterapi didalam tumor. - contact brakhiterapi didekat tumor.

Intracaviter, intraluminer, surface ( plesiotherapy), endovasculer.

B. Waktu radiasi

1. Permanent implant. 2. Temporary implant

C.Dose Rate ( laju dosis ), ICRU 38 - LDR ( 0,4-2 Gy/h)

- MDR ( 2-12 Gy/h) - HDR ( > 12 Gy/h)

(65)

Brakhiterapi……

Tehnik aplikasi :

- Tehnik manual : hanya untuk LDR

- Tehnik afterloading :

kelebihan : aman untuk petugas.

lebih akurat pemasangan

aplikator kosong.dapat untuk

HDR, shg penyinaran

(66)

Brakhiterapi …….

Radium 226 (Ra

226

_{) tidak direkomendasikan}

untuk pemakaian dalam radioterapi ditinjau

dari segi proteksi

(67)

APLIKATOR SERVIKS VAGINAL SILINDER ALAT BRAKHI CONTAINER SOURCE

(68)

(69)

(70)

Duplikator alat terapi radiasi menggunakan

diagnostic X ray

- radiografi film

- fluoroscopy

dilengkapi dg Gantry yang dapat berputar

360

0,

_{dapat mengindentifikasi secara}

geometris yang dapat berhubungan dengan

treatment beam.

(71)

MACAM SIMULATOR

1. KONVENSIONAL

2. SIMULATOR - CT

(72)

Perencanaan dalam radioterapi yang

dilakukan dengan system komputer,

dalam bentuk 2D /3D

(73)

Tujuan :

1. Melokalisir volume tumor GTV, CTV, PTV.

2. Mengukur skema pasien/volume target organ resiko.

3. Kalkulasi distribusi dosis dan menentukan konfigurasi .

(74)

(75)

IMMOBILISASI

Tujuan :

supaya posisi pasien tetap sama

selama penyinaran berlangsung dan dapat

dibuat tanda-tanda marker pada alat

immobilisasi tersebut sehingga marker

tersebut tidak hilang.

(76)

(77)

POSISI PASIEN WAKTU RADIASI DENGAN LINAC / MLC

(78)

PERAN RADIASI

DEFINITIF

Tx. Utama / tx. Tunggal.

AJUVAN atau KOMBINASI dengan ;

A. Operasi : - pre opx, IORT, post opx.

B. Sitostatika/ Kemoterapi.

Tujuan : - mematikan sel kanker yg

mungkin telah tersebar sistemik.

- meningkatkan efek radiasi

(79)

TAHAPAN RADIASI

PRE PLANNING PLANNING RT TREATMEMT TREATMENT DELIVERY FOLLOW UP

(80)

Clinical evaluation and staging e.g. T.N.M.

Treatment intent RADICAL or PALLIATIVE

Choice of treatment : - surgery.

- radiotherapy.

- chemotherapy.

Description of treatment.

(81)

Method of patient immobilization.

Image acquisition of tumor and patient data

for planning.

Delineation of volumes ( GTV, CTV, PTV)

Choice of technique and beam modification.

Computation of dose distribution

(82)

Implementation of treatment

Verification

Monitoring of treatment

Recording and reporting treatment.

Evaluation of treatment.

(83)

KONTROL TUMOR.

(84)

EFEK SAMPING RADIASI

Umum : pada umumnya akut dan berhubungan dengan keadaan umum lelah, lesu, nafsu makan menurun, (radiation sickness

syndrome)

Lokal , tgt daerah yag diradiasi.

Berlangsung akut dan kronis.

Akut : timbul selama berlangsung radiasi sp 3 bl akhir radiasi. Umumnya reversibel.

Kronis : timbul dg periode laten lebih dari 3 bl.

(85)

Faktor-faktor prediksi respon

radiasi

A. KLINIS : - lokasi tumor.

- stadium/besar tumor. - gambaran histopatologi. - status penampilan

- darah lengkap : Hb, lekosit,trombosit. B. NON KLINIS : - kinetik sel (proliferasi)

- ploidy/ sitogenetik - ekspresi gen

(86)

(87)

(88)