Analisis Kualitas Citra Verifikasi Lapangan Radiasi Linac Pada Kanker Payudara Menggunakan Variasi Monitor Unit

1

ANALISIS KUALITAS CITRA VERIFIKASI
LAPANGAN RADIASI LINAC PADA KANKER PAYUDARA
MENGGUNAKAN VARIASI MONITOR UNIT

Diajukan untuk melengkapi sebagai salah satu syarat mencapai gelar sarjana Sains

Skripsi

FRILYANSEN GAJAH
140821007

DEPARTEMEN FISIKA
FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETUAHUAN
ALAM
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
MEDAN
2016

Universitas Sumatera Utara

2

PERSETUJUAN

: Analisis kualitas citra verifikasi lapangan radiasi

Judul

LINAC pada kanker payudara menggunakan
variasi monitor unit
Kategori

: Skripsi

Nama

: Frilyansen Gajah

Nim

: 140821007

Program Studi

: SARJANA (S1) FISIKA

Departemen

: FISIKA

Fakultas

: MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM
(FMIPA) UNIVERSITAS SUMATERA UTARA

Diluluskan di
Medan, Juli 2016
Komisi Pembimbing

Pembimbing I

Pembimbing II

(Prof. DR. Timbangen Sembiring, MS)

(Drs. Herli Ginting,MS)

NIP: 196212231991031002

NIP: 195505191986011001

Diketahui/Disetujui oleh
Departemen Fisika FMIPA USU,

(DR. Marhaposan Situmorang)
Nip. 195510301980031003

Universitas Sumatera Utara

3

PERNYATAAN

ANALISIS KUALITAS CITRA VERIFIKASI
LAPANGAN RADIASI LINAC PADA KANKER PAYUDARA
MENGGUNAKAN VARIASI MONITOR UNIT

SKRIPSI

Saya mengakui bahwa skripsi ini adalah hasil kerja saya sendiri, kecuali
beberapa kutipan dan ringkasan yang masing-masing disebutkan sumbernya.

Medan,

Juli 2016

FRILYANSEN GAJAH
140821007

Universitas Sumatera Utara

4

LEMBAR PENGESAHAN

JUDUL

ANALISIS KUALITAS CITRA VERIFIKASI
LAPANGAN RADIASI LINAC PADA KANKER PAYUDARA
MENGGUNAKAN VARIASI MONITOR UNIT
Disetujui oleh :

Pembimbing I

Pembimbing II

(Prof. DR. Timbangen Sembiring, MS)

(Drs. Herli Ginting,MS)

NIP: 196212231991031002

NIP: 195505191986011001

Disahkan oleh :
Ketua Departemen Fisika FMIPA USU

Dr.Marhaposan Situmorang
NIP: 195510301980031003

Universitas Sumatera Utara

5

PENGHARGAAN

Puji dan syukur kepada Tuhan Yang Maha Esa, atas berkat dan Karunia
Nyalah sehingga Skripsi ini dengan judul “ANALISIS KUALITAS CITRA
VERIFIKASI

LAPANGAN

RADIASI

LINAC

PADA

KANKER

PAYUDARA MENGGUNAKAN VARIASI MONITOR UNIT” dapat selesai
dengan baik.
Pada kesempatan ini, penulis mengucapkan terima kasih yang sebesarbesarnya kepada:
1. Bapak Dr. Kerista Sebayang, MS selaku Dekan FMIPA Universitas
Sumatera Utara.
2. Bapak Dr. Marhaposan Situmorang selaku Kepala Jurusan Fisika
Universitas Sumatera Utara.
3. Bapak Prof. DR. Timbangen Sembiring, MS selaku dosen pembimbing
utama yang memberikan panduan serta perhatian kepada penulis untuk

menyempurnakan Skripsi ini.
4. Bapak Drs. Herli Ginting,MS selaku dosen pembimbing II.
5. Bapak Drs. Syahrul Humaidi, MSc selaku dosen penguji I.
6. Bapak Drs. Aditia Warman, M.Si selaku dosen penguji II.
7. Seluruh Dosen / Staf Pengajar pada program studi Fisika Ekstensi.
8. Kepada kedua orang tua penulis yang telah memberikan dukungan serta
doa agar selalu dipermudah langkah dalam menyelesaikan studi ini.
9. Seluruh staf radioterapi di RSU Vina Estetika dan teman-teman
seperjuangan di Fisika Ekstensi Angkatan 2014.
Penulis menyadari skripsi ini masih jauh dari kesempurnaan, oleh karena
itu penulis mengharapkan kritik yang bersifat membangun untuk siapa saja yang
membaca skripsi ini. Akhir kata, semoga skripsi ini dapat bermanfaat bagi penulis
sendiri dan siapapun yang membacanya.

Universitas Sumatera Utara

6

ABSTRAK

Penelitian ini membahas mengenai tingkat keberhasilan dalam melakukan
verifikasi kasus kanker payudara. Dalam penelitian ini telah dievaluasi data film
verifikasi penyinaran pasien radioterapi untuk jenis kanker payudara. Data
diperoleh dengan mengamati kualitas kontras citra dan membandingkannya
dengan digitally reconstructed radiographs (DRR). Paparan radiasi diberikan
kepada pasien dengan pesawat linear accelerator, setiap pasien diberikan energi 6
MV, sedangkan variasi dosis radiasinya 2 monitor unit, 3 monitor unit dan 4
monitor unit. Setiap hasil pergeseran dijadikan acuan dasar dalam memulai setiap
penyinaran. Jumlah pasien dalam penelitian ini berjumlah 10 orang. Peneliti
melakukan verifikasi secara langsung dan berhubungan dengan pasien. Hasil
penelitian ini menunjukkan bahwa verifikasi lapangan radiasi dapat dilakukan
pada film radiografi dengan modifikasi lapisan Pb (tebal 2 mm). Tingkat
keberhasilan verifikasi dengan dosis radiasi 3 monitor unit lebih tinggi dan
memiliki kontras citra yang baik serta layak digunakan dalam verifikasi lapangan
radiasi.

Kata kunci : Kanker

payudara, monitor unit, digitally reconstructed

radiograph (DRR), pesawat linier accelerator.

Universitas Sumatera Utara

7

ABSTRACT

Our research study is focused on evaluating the verification succes rates of
breast cancer survivors. In this study we have evaluated the data verification of
patient radiotherapy for breast cancer types. Data obtained by observing the
quality image contrast and compare with digitally rconstructed radiographs
(DRR). Radiation exposure was given to patients with the linear accelerator, each
was given 6 MV while the variation of radiation dose 2 monitor unit, 3 monitor
unit and 4 monitor unit respectively. Every reference made shift results in basics
start each treatment. Number of patients in this study were 10 patients. The
experimenter conducted to direct and had to direct contact with patients. The
study states that the radiation field verification can be performed on radiography
films with modification layers of coated lead (2 mm thick). The verification level
of success with radiation dose 3 monitor unit higher and have a good image

contrast as well as a decent used in radiation field verification.

Keywords : Breast cancer, monitor unit, digitally reconstructed
radiographs (DRR), linear accelerator.

Universitas Sumatera Utara

8

DAFTAR ISI

Halaman
Penghargaan

i

Abstrak

ii

Abstract

iii

Daftar Isi

iv

Daftar Gambar

vii

BAB I PENDAHULUAN .......................................................................1
1.1 Latar Belakang ............................................ .....................................1
1.2 Perumusan Masalah ......................................................................... 2
1.3 Pembatasan Masalah ........................................................................ 3
1.4 Tujuan Penelitian ............................................................................. 3
1.5 Manfaat Penelitian ........................................................................... 3

BAB II LANDASAN TEORI .................................................................5
2.1 Prinsip Radioterapi ........................................................................... 5
2.2 Linear Accelerator ............................................................................ 5
2.3 Kepala Linac .................................................................................... 7
2.4 Koefisien Atenuasi Bahan (μ) .......................................................... 8
2.5.1 Efek foto listrik ................................................................................... 8
2.5.2 Hamburan compton ............................................................................. 9
2.5.3 Produksi pasangan ............................................................................ 10
2.5 Verifikasi Lapangan Radiasi ......................................................... 10
2.6 Electronic Portal Imaging .............................................................. 11
2.7 Prinsip Kerja Linear Accelerator .................................................... 12
2.8 Aspek Fisika – Biologi Dalam Radioterapi .................................... 15
1. Otimalisasi Dosis ................................................................................... 17
2. Pengaturan fraksinasi ............................................................................. 17
2.9 Lapisan Plat Timbal (Pb) .............................................................. 18

Universitas Sumatera Utara

9

2.10 Anatomi Payudara ........................................................................ 18
2.11 Kanker Payudara ........................................................................... 19
2.12 Ketetapan Penilaian verifikasi lapangan radiasi kanker payudara 20
2.13 Computed Radiography (CR) ....................................................... 22
a. Imaging Plate (IP) ..................................................................... 22
b. Kaset .......................................................................................... 23
c. Image reader .............................................................................. 23
d. Printer ........................................................................................ 24
2.14 Prinsip Kerja Computed Radiography (CR) ................................. 24
2.15 Prinsip Treatment Planning Sistem ............................................... 24

BAB III METODE PENELITIAN....................................................... 27
3.1 Tempat Penelitian............................................................................ 27
3.2 Alat Dan Bahan Penelitian .............................................................. 27
3.2.1 Peralatan ................................................................................ 27
a. Pesawat Linac Siemens .............................................................. 27
b. Computer Console ...................................................................... 28
c. Computed Radiography (CR) Merk Codak Direct View ........... 29
d. Kaset Computed Radiography (CR) berukuran 35x43 cm......... 29
e. Plat Timbal ................................................................................. 30
f. Kaset Holder ............................................................................... 30
g. Shadow Tray ............................................................................... 31
h. Penyangga Dada (Breast Board) ................................................ 31
i. Digitally Reconstructed Radiograph (DRR) .............................. 32
3.2.2 Bahan .................................................................................... 32
3.3 Diagram Alir Penelitian ................................................................. 33
3.4 Prosedur Penelitian......................................................................... 34
3.4.1 Persiapan alat linear accelerator (Linac) ............................... 34
3.4.2 Persiapan pasien .................................................................... 34
3.4.3 Langkah-langkah persiapan verifikasi .................................. 34
3.4.4 Skema Penelitian ................................................................... 35
3.4.5 Analisa data ........................................................................... 35

Universitas Sumatera Utara

10

BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN .............................................. 37
4.1 Hasil Verifikasi Dengan Dosis Radiasi 2 MU ................................ 37
4.2 Data Verifikasi Dosis Radiasi 2 Monitor Unit ................................ 41
4.3 Hasil Verifikasi Dengan Dosis Radiasi 3MU ................................. 43
4.4 Data Verifikasi Dosis Radiasi 3 Monitor Unit ................................ 45
4.5 Hasil Verifikasi Dengan Dosis Radiasi 4MU ................................. 48
4.6 Data Verifikasi Dosis Radiasi 4 Monitor Unit ................................ 52

BAB V KESIMPULAN DAN SARAN................................................ 57
5.1 Kesimpulan ..................................................................................... 57
5.2 Saran................................................................................................ 57
Daftar Pustaka
Lampiran

Universitas Sumatera Utara

11

DAFTAR GAMBAR

Halaman
Gambar 2.1 Gambar linac medik ......................................................... 6
Gambar 2.2 Skema yang menunjukkan komponen dasar pada bagian
linear accelerator ............................................................... 7
Gambar 2.3 Ilustrasi efek foto listrik .................................................... 9
Gambar 2.4 Ilustrasi efek compton ....................................................... 9
Gambar 2.5 Ilustrasi produksi pasangan ............................................. 10
Gambar 2.6 Rongga-rongga dari tabung pengahantar linac................ 12
Gambar 2.7 Block diagram pesawat linear accelerator ........................ 14
Gambar 2.8 Anatomi Payudara ............................................................ 19
Gambar 2.9 Struktur anatomi yang dapat dijadikan sebagai acuan ...... 21
Gambar 3.1 Pesawat Linac Siemens Primus Mid Energy .................... 28
Gambar 3.2 Computer Console Linac................................................... 28
Gambar 3.3 Alat Computed Radiography (CR).................................... 29
Gambar 3.4 Kaset Computed Radiography (CR).................................. 29
Gambar 3.5 Plat timbal (Pb) pada holder gantry .................................. 30
Gambar 3.6 Kaset Holder...................................................................... 30
Gambar 3.7 Shadow tray ....................................................................... 31
Gambar 3.8 Breast board....................................................................... 31
Gambar 3.9 Digitally Reconstructed Radiograph (DRR) dari sisi depan32
Gambar 3.10 Diagram alir penelitian ................................................... 33
Gambar 3.11 Skema verifikasi lapangan diruang penyinaran ............. 35
Gambar 4.1 Diagram status verifikasi lapangan radiasi terhadap 10 pasien
kasus kanker payudara dengan dosis radiasi 2 MU ......... 42
Gambar 4.2 Diagram status verifikasi lapangan radiasi terhadap 10 pasien
kasus kanker payudara dengan dosis radiasi 3 MU ......... 48
Gambar 4.3 Diagram status verifikasi lapangan radiasi terhadap 10 pasien
kasus kanker payudara dengan dosis radiasi 4 MU ........... 5

Universitas Sumatera Utara

12

DAFTAR TABEL

Halaman
Tabel 4.1 Hasil verifikasi lapangan radiasi terhadap pasien kanker
Payudara dengan variasi dosis radiasi 2 MU ........................ 41
Tabel 4.2 Tabel distribusi frekuensi status verifikasi ........................... 41
Tabel 4.3 Hasil verifikasi lapangan radiasi terhadap pasien kanker
Payudara dengan variasi dosis radiasi 3 MU ........................ 46
Tabel 4.4 Tabel distribusi frekuensi status verifikasi ........................... 47
Tabel 4.5 Hasil verifikasi lapangan radiasi terhadap pasien kanker
payudara dengan variasi dosis radiasi 4 MU ........................ 52
Tabel 4.6 Tabel distribusi frekuensi status verifikasi ........................... 52
Tabel 4.7 Hasil verifikasi lapangan radiasi terhadap 10 pasien kanker
Payudara dengan variasi dosis radiasi 2 MU, 3 MU dan 4 MU
.......................................................................................................... 54
Tabel 4.8 Status citra dengan variasi dosis radiasi (MU)...................... 55

Universitas Sumatera Utara