PERTIMBANGAN KHUSUS DALAM DISAIN RUANG RADIOTERAPI

Roes
Roes
Sunday, August 7, 2016
PENDAHULUAN

Disain ruang radiasi khususnya untuk modalitas dengan energi tinggi ber-orde MeV atau pun MV harus memiliki pertimbangan-pertimbangan tertentu yang harus diperhitungkan. Pada bagian sebelumnya telah diuraikan mengenai pertimbangan umum dalam disain ruang radioterapi.

Uraian ini akan melengkapi uraian sebelumnya, yaitu pertimbangan khusus dalam disain ruang radioterapi. Yang termasuk dalam pertimbangan khusus ini adalah:

  1. Radiasi Skyshine
  2. Radiasi Hambur Tepi (Side-Scattered Radiation)
  3. Radiasi Groundshine
  4. Aktivasi
  5. Produksi Ozon
  6. Tomoterapi
  7. Lengan Robot (Robotic Arm) Atau Cyberknife
  8. Radioterapi Intraoperatif
  9. Pesawat Cobalt
  10. Linac Dengan Flattening Filter Free (FFF)
  11. Gamma Knife
  12. Brakiterapi High Dose-Rate (HDR)
  13. Disain Umum Ruang Radioterapi
  14. Teknik Pengecoran
  15. Estetika


RADIASI SKYSHINE

Radiasi sekunder yang menembus atap ruang radiasi akan tersebar ke sekitar daerah di luar ruang radiasi karena interaksi dengan udara atmosfer. Radiasi ini biasanya terdeteksi sekitar jarak minimal 2 meter dari dinding luar ruang radiasi dengan ketinggian pengukuran 1 meter dari lantai dasar.

Situasi dan perhitungan radiasi foton skyshine dapat dilihat pada Gambar 1 dan persamaan berikut:



Situasi dan perhitungan radiasi netron skyshine dapat dilihat pada Gambar 2 dan persamaan berikut:



RADIASI HAMBUR TEPI (SIDE-SCATTERED RADIATION)

Jenis hamburan tepi ini adalah radiasi hambur dari atap bagian luar yang tegak lurus dengan arah berkas yang mengarah ke atas dengan menjauh dari sumbu berkas. Penting untuk menjadi perhatian dalam hal radiasi hambur tepi adalah gedung atau bangunan tinggi yang ada di samping atau berdekatan dengan ruang radioterapi.



RADIASI GROUNDSHINE

Radiasi sekunder yang keluar dari celah pintu bagian bawah memiliki kemungkinan terjadi jika pintu didisain tipis. Radiasi groundshine dapat dicegah dengan menambah bahan metal seperti Pb ataupun baja pada lantai dari batas pintu sampai > 10 cm ke dalam.


AKTIVASI

Pertimbangan adanya aktivasi dari netron terhadap bahan atau peralatan di ruang radioterapi dilakukan untuk jenis pesawat Linac dengan energi > 10 MV. Meskipun begitu, pada Linac dengan energi sampai 10 MV dan pada penggunaannya sering menggunakan energi 10 MV maka perlu dipertimbangkan kehadiran netron di ruang terapi maupun di ruang operator.

Selain itu, untuk menghindari potensi aktivasi maka pada penggunaan IMRT harus pada energi rendah (misal: 6MV), dan tidak ada bahan aluminium di dalam ruang radiasi.

PRODUKSI OZON

Produksi ozon berpotensi terjadi jika penyinaran dengan menggunakan berkas elektron berinteraksi dengan oksigen di ruang radiasi. Konsentrasi ozon dalam ruang radiasi tidak boleh lebih dari 0,1 ppm.

Jika diperkirakan penggunaan berkas elektron lebih banyak dibanding dengan berkas foton atau bahkan hanya menggunakan berkas elektron saja maka sirkulasi udara diruang radiasi harus diatur dengan laju pertukaran udara minimal 3 kali per jam.

TOMOTERAPI

Salah satu kemajuan teknologi terapi saat ini adalah tomoterapi, yaitu menyatukan sistem CT dengan IMRT. Pada sistem CT, berkas yang digunakan adalah berkas tipis, bukan berkas lebar seperti radioterapi konvensional. Penggunaan berkas tipis akan mengakibatkan lebar dinding primer menjadi lebih kecil sampai 10 kali lipat namun tebal dinding primer menjadi lebih tebal sampai 1 TVL.

Selain itu, disain ruang juga harus menggunakan pertimbangan IMRT, yaitu potensi radiasi bocor lebih dominan dibanding dengan radiasi hambur. Radiasi bocor dapat meningkat sampai 2 TVL dibanding dengan radioterapi konvensional. Akibatnya, dinding primer menjadi lebih tebal 1 TVL dan dinding sekunder 2 TVL.

Peningkatan tebal dinding dapat diantisipasi dengan mengurangi radiasi bocor dari kepala akselerator minimal 1 TVL dan disediakan beamstopper yang ekivalen dengan 2 – 3 TVL. Penting untuk diperhatikan bahwa pada sistem CT, biasanya sudah disediakan proteksi internal pada selubung CT dan mengakibatkan dinding radiasi di disain dengan dinding sekunder.

LENGAN ROBOT (ROBOTIC ARM) ATAU CYBERKNIFE

Sistem SRS biasanya memiliki sumber dalam bentuk lengan robot, sehingga mengakibatkan seluruh dinding ruang radiasi didisain dengan dinding primer.

Pergerakan lengan robot dibatasi tidak dapat digerakkan ke bawah meja pasien, sehingga disain dinding untuk atap dapat diminimalkan.

RADIOTERAPI INTRAOPERATIF

Linac dengan berkas elektron atau foton energi rendah yang digunakan untuk terapi yang dipadukan dengan tindakan operasi bedah. Radioterapi intraoperatif ini dapat berbentuk terpasang tetap atau juga mobile yang dilengkapi dengan beamstopper.

Mayoritas dioperasikan pada moda elektron dengan kuat arus yang rendah, sehingga menghasilkan radiasi bocor kecil. Penggunaan energi foton rendah untuk menghilangkan produksi netron.

Tiap kondisi pesawat radioterapi intraoperatif tersebut perlu evaluasi dengan hati-hati untuk memverifikasi bahwa alat dapat digunakan pada kondisi yang tepat.

Disain penahan radiasi bergantung pada detil pengukuran radiasi saat pengoperasian alat dalam lingkungan kerja yang sebenarnya.

PESAWAT COBALT

Secara umum disain untuk pesawat Cobalt sama dengan Linac, namun ada beberapa hal yang berbeda diantaranya adalah jarak sumber ke isocenter dan keberadaan beamstopper.

Penentuan beban kerja untuk pesawat Cobalt direkomendasikan menggunakan perkiraan jumlah pasien per minggu, aktivitas sumber atau kuat sumber dan dosis serap per pasien. Namun, apabila tidak dapat ditentukan dari perkiraan tersebut maka dapat menggunakan perkiraan konservatif.

Jarak sumber ke isocenter biasanya 0,8 m, meskipun tersedia pesawat Cobalt dengan jarak sumber ke isocenter 1 m sehingga beban kerja (W) dihitung pada 80 cm.

Jika ada beamstopper, berkas utama yang ditransmisikan ke dinding tidak lebih dari 0,1 %. Disain ruang dapat mempertimbangkan ketersediaan beamstopper sehingga dapat mengurangi ketebalan dinding primer.

LINAC DENGAN FLATTENING FILTER FREE (FFF)

Kemajuan teknologi akan menghadirkan Linac dengan dengan Flattening Filter Free (FFF).

Flattening Filter (FF) sangat dibutuhkan untuk Linac konvensional namun tidak diperlukan untuk sistem IMRT dan SRS.

Berkas FFF digunakan hanya untuk penyinaran dengan ukuran luas lapangan yang kecil misalnya untuk tomoterapi dan cyberknife. Apabila berkas FFF digunakan untuk bidang penyinaran yang luas, maka keseragaman dosis dapat ditempuh dengan memodulasi radiasi dengan Multileaf Collimator (MLC).

Berkas FFF memiliki kualitas radiasi yang rendah dibandingkan dengan berkas FF, sehingga diperlukan MU yang besar sehingga laju dosisnya pun tinggi.

GAMMA KNIFE

Sistem SRS ini unik dalam disain ruangnya. Keunikan terletak pada sebaran dosis yang anisotropik. Berbeda dengan cyberknife yang sebaran dosisnya seragam sehingga dinding penahan disekilingnya dibuat sebagai dinding primer.

Disain gamma knife yang memiliki dinding penahan inheren mengelilingi sumber kecuali pada sisi depan saat “beam on” mengakibatkan radiasi hambur ke bagian depan saat (pintu sumber terbuka) menjadi perhatian untuk mendisain ruang radiasi.

Pilihan penempatan pintu atau akses pasien ke ruang radiasi dapat diposisikan pada bagian samping atau bagian belakang pesawat gamma knife.

Perhitungan beban kerja, mempertimbangkan radiasi bocor (WL), radiasi saat “beam on” (Won), dan radiasi saat pergerakan meja (Win-out):


Dengan nilai t1 = waktu kerja dalam jam per minggu (biasanya 40 jam/minggu), t2 = waktu yang dibutuhkan untuk penyinaran pasien per minggu (per pasien biasanya 30 menit), t3 = waktu yang dibutuhkan untuk pergerakan meja saat pintu sumber terbuka (biasanya 8 menit untuk tiap pasien, masuk 4 menit, keluar 4 menit).

BRAKITERAPI HIGH DOSE-RATE (HDR)

Terapi dengan teknik brakiterapi saat ini sebagian besar menggunakan sumber radioaktif Ir-192 dan Co-60.

Tipikal ruang radiasi sama dengan radioterapi lainnya, yang membedakan penggunaan faktor guna. Faktor guna untuk sistem brakiterapi adalah 1, sehingga seluruh dinding ruang radiasi didisain sebagai dinding primer.

Ruang radiasi dapat didisain memiliki labirin (maze) ataupun tidak memiliki labirin.

Beban kerja dihitung berdasarkan perkiraan jumlah pasien per minggu, per tahun, ataupun dalam waktu satu jam dan besarnya dosis yang diberikan untuk tiap pasien.

Misal: ada 25 pasien per minggu, dengan dosis per pasien adalah 10 Gy pada jarak 1 meter, maka total waktu terapi yang dibutuhkan per minggu (t) dengan laju dosis pada jaringan 1 cm dari sumber adalah:


Asumsi, laju dosis pada 1 cm adalah 1 Gy/menit untuk tipikal 10 Ci Ir-192.

Beban kerja dihitung dengan menggunakan persamaan: W= γ x f x A x t

dengan,  = faktor gamma Ir-192 = 0,48 R/Ci/jam pada 1 m, f = faktor konversi Ir-192 = 0,96 cGy/R, dan A = aktivitas sumber (Ci).

Radiasi bocor dari sumber pada posisi “off” didisain memiliki nilai kurang dari 0,1 mR/jam (1µSv/jam) sehingga dapat diabaikan untuk kebutuhan disain ruang brakiterapi.

DISAIN UMUM RUANG RADIOTERAPI

Parameter disain ini memberi panduan untuk ruang radioterapi yang dibangun sebelum mengetahui merk dan jenis pesawat Linac yang digunakan.

Parameter – parameter tersebut adalah:
  1. Ukuran lebar penahan primer (W) dapat dihitung dengan persamaan: W = (0,566 X + 0,6) meter dengan X jarak dari target ke dinding.
  2. Jarak isosenter ke dinding sekunder (untuk baseframe) minimal 3,85 meter.
  3. Lebar lorong masuk ke ruang radiasi (lorong labirin) minimal 2,15 meter.
  4. Lebar bukaan labirin ke ruang radiasi minimal 2,45 meter.
  5. Tinggi ruang radiasi 3 meter, dan
  6. Diameter orientasi berkas dan meja pasien 5,5 m dari isosenter.


Disain atap dapat dipertimbangkan dibuat multilayer untuk mengurangi beban pada atap (sebagaimana Gambar 6).

TEKNIK PENGECORAN

Pengecoran beton dilakukan untuk memastikan bahwa ketebalan dan densitas beton yang seragam terpenuhi.

Nilai densitas beton 2,35 g/cm3 tidak selalu mudah diperoleh, sehingga untuk memastikan densitas beton harus dilakukan verifikasi densitas untuk tiap truk adukan beton siap pakai (ready mix).

Pengecoran tidak dapat dilakukan dalam sekali tuang bahan beton, tetapi harus dijamin bahwa sekali tuang mampu membuat beton dengan ketinggian 0,3 – 0,5 meter.

Ketinggian pengecoran untuk tiap tahap tidak boleh sejajar dengan isosenter.

Penambahan atau penuangan adukan lanjutan pada cetakan dilakukan sebelum adukan beton mengeras.

Penambahan obat pengeras perlu dipertimbangkan karena akan mengakibatkan semen mengalami hidrasi (reaksi dengan larutan) dan menghasilkan panas. Panas tersebut dapat membuat terjadinya penyusutan dan retak.

ESTETIKA

Pada masa sekarang, dinding ruang radioterapi diberi dinding tambahan di depan dinding beton untuk memberi nilai estetika.

Pemasangan dinding tambahan sebagai estetika memudahkan dalam konstruksi beton, karena saluran dan lobang untuk pengkabelan dapat diminimalkan.

Dinding estetika tersebut dapat dibuat dari bahan kayu dan dapat digunakan untuk penempatan AC, listrik, laser dan lainnya.

Dinding estetika diusahakan tidak mengganggu pasien, personil, dan pergerakan peralatan.

PUSTAKA

  1. National Council on Radiation Protection and Measurements (NCRP), “Structural Shielding Design and Evaluation For Megavoltage X- and Gamma-Ray Radiotherapy Facilities”, NCRP Report No. 151, 2005.
  2. International Atomic Energy Agency (IAEA), “Radiation Protection in the Design of Radiotherapy Facilities”, Safety Reports Series (SRS) No. 47, 2006.
  3. McGinley, Patton H., “Shielding Techniques for Radiation Oncology Facilities”, Second Edition, Medical Physics Publishing, 2002.
  4. http://surgrob.blogspot.co.id (logo)
edit Tags: Brakiterapi, cyberknife, disain ruang, disain ruang radiasi, gammaknife, radioterapi, ruang radioterapi, tomoterapi
LihatTutupKomentar