Seminar Pendayagunaan Teknologi Nuklir 2017 Badan Tenaga Nuklir Nasional

batan

Tangerang Selatan 21-23 November 2017

PENENTUAN LUARAN BERKAS FOTON 6 MV DAN 10 MV DARI

PESAWAT PEMERCEPAT LlNIER MEDIK ELEKTA SYNERGY

PLATFORM MENGGUNAKAN

DUA BUAH FANTOM AIR

Hafidz Reza Assagaf[1], Assef Firnando Firmansyah (2), Wahyu Edy wibowo (3)

PTKMR-BATAN Pasar Jumat,Jakarta [1,2] RSL'P Nasional Dr. Cipto Mangllnkusumo, Jakarta [3]

hafidzreza9@gmail.com

ABSTRAK

SENPATEN

Makalah ini menguraikan penentuan laju dosis serap air berkas radiasi foton

6

dan

10

MV yang dipancarkan dari pesawat pemercepat Iinier medik Elekta Synergy Platform menggunakan fantom air MP3 phantom tank dan 1 D Scanner. Pengukuran dilakukan menggunakan detektor ionisasi volume 0,6 cc tipe TW 30013 dengan jarak sumber radiasi ke permukaan air 100 cm dan lapangan radiasi

10

cm x

10

cm serta kedalaman

10 cm. Diuraikan juga penentuan kualitas radiasi menggunakan dua buah fantom tersebut. Hasil yang diperoleh menunjukkan pengukuran menggunakan fantom air MP3 phantom tank mendapatkan hasil yang lebih tinggi sebesar 0, 7 %. Sebagai kesimpulan MP3 phantom tank dapat digunakan untuk pengukuran laju dosis serap air berkas foton dengan kondisi memperhatikan nilai toleransi dari rekomendasi yang ada. Kata kllnci: pesawat pemercepat Iinier medik, laju dosis serap air, MP 3 phantom tank,

fantom airJD Scanner.

ABSTRACT

Determination of The Output of

6

MV and

10

MV Photon Beams From

an

Elelda

Synergy Platform Medical Linier Accelerator Machine Using Two Water Phantom.

This paper describes the determination the absorbed dose rates to water for

6

MV and 10 MV photon beams produced from an Elekta Synergy Platform medical linear accelerator machine using MP3 phantom tank and

1 D

Scanner phantoms. Measurement

of

the absorbed dose rates to water were carried out by using

a

0.6 cc ionization chamber type

of

TW 30013. Measurement has been performed in the reference condition at the source to the detector distance

of

100 cm, the field size at the surface of

10

cmx 10 cm and the depth of

10

cm. The mesaurement of the beams quality using both phantoms were also described. Result obtained showed that there was

a

good agreement within 0.7 % between both measurement. In summary MP3 phantom tank can be used for the determination

of

the absorbed dose rate to water for photon beams.

Key words: medical linear accelerator machine, absorbed dose rate to water, MP

3

phantom tank, JD S~apll.f!!~._. _ ..m ••••••.

PENDAHULUAN

Salah

dibutuhkansatu peralatanuntuk melakukanpenunjangkegiatanyang kendali mutu dari pesawat pemercepat linier medik adalah fantom air. Fantom air ini

digunakan untuk melakukan pengukuran relatif dan pengukuran absolut. Pengukuran relatif antara lain persentase dosis di kedalaman dan profil berkas radiasi, sedangkan pengukuran absolut seperti laju dosis serap berkas radiasi dari pesawat pemercepat linier tersebut [1,2.3].

batan

Seminar Pendayagunaan Teknologi Nuklir 2017

Badan Tenaga

N

uklir

N

asional

Tangerang Selatan 21-23 November 2017

PERALATAN

--Oosis serap air berka-s foton dengan kualitas radiasi Q pada titik aeuan pengukuran dapat ditentukan dengan persamaan berikut [6] :

Dw(Q)

=

MQ • ND,w . kQ (2)

Sumber Radiasi

Sumber radiasi digunakan pesawat pemereepat linier medik Synergy Platform no. seri 152869 yang dapat memanearkan berkas foton 6 dan 10 MV serta berkas elektron dengan energi nominal 6, 8, 10, 12, 15 dan 18 MeV. Pesawat pemereepat linier medik Elekta Synergy Platform dapat dilihat pada Gambar 1.

Salah satu fantom yang digunakan untuk pengukuran relatif adalah fantom air MP3

phantom tank yang hampir dimiliki oleh semua

unit radioterapi yang memiliki pesawat pemereepat linier medik. Sebenarnya penggunaan fantom air PTW MP3 phantom tank ini hanya untuk pengukuran relatif, namun karena keterbatasan sarana dan kebutuhan yang mendesak, beberapa unit radioterapi menggunakan fantom ini untuk pengukuran laju dosis serap air berkas radiasi dari pesawat yang dimilikinya [4]. Pertimbangannya antara lain adalah media air sesuai dengan yang direkomendasikan dibanding media fantom padat seperti beberapa jenis plastik yang memerlukan faktor konversi ke air.

Ker'aguan penggunaan fantom air PTW MP3 untuk pengukuran absolut adalah banyaknya komponen logam di tengah-tengah dan di tepi fantom tersebut yang berfungsi sebagai pemegang detektor dan rei untuk pemindaian berkas radiasi (scanning).

Komponen logam ini akan menyebabkan kontribusi hamburan yang akan menyebabkan ketidaktelitian pengukuran. Oengan adanya rekomendasi dari IAEA tentang toleransi terhadap beam delivery dan rekomendasi AAPM tentang konsistensi dosis serap linae, maka efek hamburan ini perlu untuk diamati dalam penentuan laju dosis serap.

Makalah ini menguraikan pengukuran untuk menentukan laju dosis serap air berkas radiasi foton 6 MV dan 10 MV yang dipanearkan dari pesawat pemereepat linier medik Elekta Synergy Platform no. seri 152869 menggunakan dua buah fantom air yang dilakukan di Rumah Sakit Gading Pluit, Jakarta.

TEORI

dengan

DIY(Q) dosis serap air berkas foton dengan

kualitas radiasi Q (mGy)

baeaan dosimeter (nC)

faktor kalibrasi dosimeter dalam besarandosis serap air (mGy/nC) faktor koreksi kualitas radiasi

Untuk menyatakan kualitas radiasi berkas foton protokol Nordic menggunakan (POD) perbandingan persentase dosis di kedalaman 10 em dan 20 em dengan lapangan radiasi 10 em x 10 em pada jarak sumber radiasi ke permukaan fantom 100 em. Sementara itu protokol AAPM menggunakan perbandingan dosis di kedalaman 10 em dan 20 em dengan lapangan radiasi 10

cm'-X-10·

cm-pada-jarak ·sumber -radiasr-ke detektor konstan yaitu 100 em [5]. Selanjutnya

Gambar 1. Pesawat linac Elekta Synergy Platform no. seri 152869 milik Rumah Sakit Gading Pluit, Jakarta

Alat Ukur Radiasi

Alat ukur radiasi digunakan detektor ionisasi . volume 0,6- ee- tipe tipe-TW 30013 yang dihubungkan dengan elektrrometer Farmer tipe

batao

Tangerang Selatan 21-23 November 2017

SENPATEN

buatan PTW ini digunakan untuk pengukuran relatif yang memungkinkan detektor dapat digerakkan pada arah horizontal dengan rentang 600 mm x 500 mm dan arah vertikal dengan rentang pergerakan 407,5 mm.Sedangkan fantom air I D Scanner model 1233 buatan Sun Nuclear Corporation mempunyai dimensi 356,9 mm x 387,4 mm x 358,8 mm. Fantom air ini dapat digunakan untuk mengukur persentase dosis di kedalaman, faktor output, pengeeekan energi 7. Kedua fantom air dapat dilihat pada

Gambar 2. Untuk melihat kondisi ruang pengukuran digunakan barometer Oakton, termometer Digi Sense dan higrometer Oakton.

Gambar2. Fantom airP1W MP3dan 1 D scanner

Pengukuran laju dosis serap air berkas foton dilakukan menggunakan detektor ionisasi volume 0,6 ee TW 30013 yang dirangkaikan dengan elektrometer Farmer 2570/1 B no. Seri

1182. Susunan peralatan dalam pengukuran dapat dilihat pad a Gambar 3 di bawah ini.

TAT A KERJA

Tahap pertama dilakukan pengukuran persentase dosis di kedalaman berkas foton 6 dan 10 MV menggunakan sistem dosimeter PTW Tandem. Pengukuran dilakukan menggunakan detektor volume 0,125 ee Semiflex pada kondisi aeuan dengan jarak sumber radiasi ke permukaan air 100 em dan ---Iapangao"radiasi 10 -em x 10 em.-Detektor di

sepanjang sumbu utama berkas radiasi mulai dari kedalaman 25 em sampai ke permukaan air. Setelah itu dilakukan penentuan kualitas radiasi berkas foton 6 dan 10 MV pada kondisi aeuan menggunakan dua buah fantom air. Pengukuran dilakukan menggunakan detektor ionisasi volume 0,6 ee tipe TW 30013 dengan eara pengukuran ionisasi pada kedalaman 10 em dan 20 em.

Selanjutnya dilakukan pengukuran faktor-faktor koreksi yang terdapat pada Persamaan 1 seperti faktor koreksi rekombinasi ion dan polaritas. Setelah itu dilakukan pengukuran untuk menentukan laju dosis serap air. Pengambilan data dilakukan sebanyak lima kali. Kondisi ruang selama pengukuran diamati. Susunan peralatan dalam pengukuran dapat dilihat pad a Gambar 3 di bawah ini.

Gambar 3. Susunan peralatanpada pengukuran luaran berkas foton 6 MV

HASIL DAN PEMBAHASAN Kualitas Radiasi Berkas Foton

Kurva persentase dosis di kedalaman berkas foton 6 dan 10 MV pada jarak sumber radiasi ke permukaan fantom, SSD = 100 em dan lapangan radiasi di permukaan fantom 10 em x 10 em dapat dilihat pada Gambar 4 dan 5 di bawah ini

batan

Seminar Pendayagunaan

Teknologi Nuklir 2017

Badan Tenaga Nuklir Nasional

Tangerang Selatan 21-23 November 2017

Gambar 4. Kurva persentase dosis di kedalaman berkas foton 6 MV pad a jarak sumber radiasi ke permukaan fantom, SSD = 100 em dan lapangan radiasi di permukaan fantom 10 em x 10 em

~'.~Jf;,;~ ""~'''=-L ,. iW

...~~ ...~~.~..~~~~h.~~~..: ,,~:, :«ind~ ..} .._.m Eim

0

Gambar 5. Kurva persentase dosis di kedalaman berkas foton 10 MV pada jarak sumber radiasi ke permukaan fantom, SSD = 100 em dan lapangan radiasi di permukaan fantom 10 em x 10 em

batan

Tangerang Selatan 21-23 November 2017

SENPATEN

Tabel2. Hasil penentuan kualitas radiasi berkas foton

6 dan 10 MV menggunakan detektor ivolume 0,6 cc dan fantom 1 D Scanner.

6 10

6

10 67,31 72,97 25,04 27,32 39,42 45,93 14,62 17,16 0,586 0,629 0,584 0,628 0,682 0,736 0,679 0,736 D,o D20 Kualitas Foton D20/DlO Radiasi MV nC nC TPR20,10 6 14,4024,700,5830,679 10 26,900,62816,900,736

Dari Tabel 1, 2 dan 3 dapat dilihat bahwa tidak terdapat perbedaan yang signifikan penentuan kualitas radiasi berkas foton 6 dan 10 MV yang dilakukan menggunakan kedua fantom tersebut. Maka dengan itu penentuan laju dosis serap dapat menggunakan kedalaman 10 em untuk kedua jenis fantom dan energi.

Laju Dosis Serap Air Berkas Foton

Hasil pengukuran dosis serap air berkas foton 6 dan 10 MV pad a jarak sumber radiasi ke permukaan fantom 100 em, lapangan radiasi di permukaan 10 em x 10 em dan kedalaman 10 em menggunakan kedua fantom dapat dilihat pada Tabel 4 dan 5 di bawah ini. Selanjutnya dengan menggunakan persentase dosis di kedalaman akan diperoleh dosis serap air pada kedalaman maksimum yang hasilnya disajikan pad a tabel yang sama.

Tabel 3. Hasil penentuan kualitas radiasi berkas foton 6 dan 10 MV menggunakan detektor volume 0,6 cc

dan fantom MP3.

Tabel4. Luaran berkas foton 6 dan 10 MV pesawat permercepat linier medik Elekta Synergy Platform cm

menggunakan fantom air 1 D Scanner.

6 10 25,13 27,46 54,50 I0,9901 54,50 I0,9808 1,0014 1,0033 1,0020 1,0015 DW,10 _PDD (mGyl ", 200MU) % 1336 67,31

-1468 I 72,97 DMaks (mGyl 200MU) 2014 2011 ".u· ._._" .•

batan

Seminar Pendayagunaan

Teknologi N uklir 2017

Badan Tenaga Nuklir Nasional

Tangerang Selatan 21-23 November 2017

Tabel5. Luaran berkas foton 6 dan 10 MV pesawat permercepat linier medik Elekta Synergy Platform menggunakan fantom air MP3 Phantom Tank.

Kualitas Ma Radiasi nC/200 (MV) (MU) ...,.... .. '.. 6 25,310,990154,501,00181,000467,3113662029 10 I 27,65 0,980954,501,00311,001772,7914782025

*Ketidakpastian terentang ( expanded uncertainty ±2,17 %) untuk tingkat kepercayaan 95 %.

; Dari Tabel 4 dan Tabel 5 dapat dilihat bahwa laju dosis serap air maksimum pada kondisi acuan untuk foton 6 MV dan 10 MV yang diukur menggunakan fantom PTW MP3 mendapatkan nilai 0,7 % lebih besar dibandingkan yang diukur menggunakan fantom air 1 D Scanner. Hal ini menunjukkan adanya kontribusi hamburan. Dengan demikian perlu diperhatikan dalam suatu instansi yang pengukuran laju dosis serap menggunakan fantom ini, merujup pada rekomendasi AAPM TG 142 konsistensi luaran pesawat linac sebesar ± 2%.

KESIMPULAN

Dari hasil dan pembahasan tersebut di atas dapat disimpulkan bahwa fantom air MP3 phantom tank dapat digunakan untuk penentuan laju dosis serap air pesawat pemercepat linier. Data pengukuran ini dapat juga dijadikan sebagai acuan dalam melaksanakan kegiatan kendali mutu dengan memperhatikan rekomendasi internasional

UCAPAN TERIMA KASIH

Penulis mengucapkan terima kasih yang sebesar-besarnya kepada staf Unit Radioterapi Rumah Sakit Gading Pluit yang telah memberikan bantuannya sehingga penulisan makalah ini _ dapat terlaksana. _..

DAFT AR PUST AKA

1. BADAN PENGAWAS TENAGA NUKLIR REPUBLIK INDONESIA, Keputusan Kepala Badan Pengawas Tenaga Nuklir No 21/Ka-BAPETEN/XII-02 tentang Program Jaminan Kualitas Instalasi Radioterapi, BAPETEN, Jakarta, 2002

2. WILLIAM, J.R., and TWAITES, 0.1.,

Radiotherapy in practice, Oxford Medical Publication, 1993

3. JHON HORTON. Ph.D Handbook Radiation Therapy Physics, Prentice-Hall, Inc. Englewood Cliffs, N.J., 1987

4. http://www.ptw.de/mp3-phantom_tank.htm 5. NORDIC ASSOCIATION OF CLINICAL

PHYSICS, Procedures in external radiation therapy dosimetry with electron and photon beams with maximum energies between 1 and 50 MeV, Acta Radiol., oncol. 19, 1981 6. INTERNATIONAL ATOMIC ENERGY

AGENCY, Absorbed Dose Determination in External Beam Radiotherapy , An International Code of Practice for Dosimetry Based on Standards of Absorbed Dose to Water, Technical Report Series No. 398, IAEA, Vienna, 05 June 2006 (V.12)