prinsip dasar radioterapi

04/13/23 D. ERAWATI

PRINSIP-DASAR ONKOLOGI RADIASI

dr. Dyah Erawati. Sp.Rad.(k) Onk.Rad Instalasi Radioterapi, Lab/SMF Radiologi

RSU Dr.Soetomo/FK. UNAIR Surabaya.

04/13/23 D. ERAWATI

Terapi keganasan

3 besar pengobatan penyakit keganasan:

Operasi

Radiasi

kemoterapi

Treatment Photon

04/13/23 D. ERAWATI

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 .

04/13/23 D. ERAWATI

04/13/23 D. ERAWATI

04/13/23 D. ERAWATI

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.

04/13/23 D. ERAWATI

RADIOTERAPI meliputi :

04/13/23 D. ERAWATI

FISIKA RADIASI

DALAM ONKOLOGI RADIASI

04/13/23 D. ERAWATI

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

Proteksi radiasi

04/13/23 D. ERAWATI

04/13/23 D. ERAWATI

Ionizing Radiations

Electromagnetic Particulate

x-ray = γ-raysα-particles

electrons

(β-particles)

neutrons

protons

π-meons

heavy ions

Ionizing Radiations

04/13/23 D. ERAWATI

04/13/23 D. ERAWATI

Macam sinar pengion

I.I. Gel Elektromagnetik (non korpuskuler):

- Panjang gel. Sangat pendek.

- Tidak bermassa dan bermuatan.

- Contoh : Sinar X dan sinar Gamma.

II.II. Kelompok partikel (korpuskuler)

- Bermassa dan bermuatan.

- Daya tembus kecil.

- Contoh : - sinar alpha , bermuatan positif.

- sinar beta, bermuatan negatif Sr90,

Au138

04/13/23 D. ERAWATI

Tujuan Radiasi:

Dengan energi tinggi, akan menghancurkan dan mensterilkan sel-sel tumor secara langsung (direct) maupun tidak langsung(indirect).

Prinsip :Prinsip :

Mematikan sel-sel kanker >>>, sel normal << (rasio terapeutik)

04/13/23 D. ERAWATI

Dasar-dasar fisika

MEKANISME INTERAKSI RADIASI PENGION DENGAN MATERI :

tergantung dari besarnya energi

- EFEK FOTO LISTRIK

- EFEK COMPTON

- PRODUKSI PASANGAN POSITRON -

ELEKTRON

Ionisasi

04/13/23 D. ERAWATI

04/13/23 D. ERAWATI

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

3. Aktivitas : Currie Becquerel (Bq )

04/13/23 D. ERAWATI

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

04/13/23 D. ERAWATI

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

04/13/23 D. ERAWATI

04/13/23 D. ERAWATI

Proteksi radiasi

waktu

Jarak

pelindung

04/13/23 D. ERAWATI

monitoring

04/13/23 D. ERAWATI

RADIOBIOLOGI

04/13/23 D. ERAWATI

TUJUAN RADIOBIOLOGI

( THE ART OF RADIOTHERAPY )

A B C

DOSE in Gy

prob

abil

ity

Menjauhkan kurve TCP & NTCP

Sensitiser

Protektor

Dosis fraksinasi

04/13/23 D. ERAWATI

04/13/23 D. ERAWATI

Time scale of radiation effect.

04/13/23 D. ERAWATI

SKEMA STRUKTUR SEL

04/13/23 D. ERAWATI

Mekanisme kerusakan sel akibat radiasi (fisika & biologi)

X Ray

Ionisasi

efek langsung tidak langsung

(DNA) (H2O)radikal bebas

SSB/DSB ect

P53 (G1 blok)

repair genes

Apoptosis proliferasi

Rasio terapeutik

04/13/23 D. ERAWATI

Rasio terapeutik

Perbandingan antara tingkat kemungkinan eradi kasi tumor dan kemungkinan terjadinya kerusa

kan jaringan sehat pada lapangan radiasi dan

dosis yang sama.

04/13/23 D. ERAWATI

Rasio terapeutik……..

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 - Radiosensitizer (chemo irradiation), radio protector.

04/13/23 D. ERAWATI

Kepekaan sel terhadap radiasi

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.

04/13/23 D. ERAWATI

Siklus sel

04/13/23 D. ERAWATI

Basic Principles cell cycle

Cell cycleG1 - RNA and protein synthesisS - DNA synthesisG2 - RNA and protein synthesisM - mitosis

04/13/23 D. ERAWATI

04/13/23 D. ERAWATI

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.

04/13/23 D. ERAWATI

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.

04/13/23 D. ERAWATI

• Cara pemberian radiasi

1. Dosis tunggal ( radiasi tunggal) ------ sekali

pemberian.

2. Radiasi fraksinasi ( radiasi berulang dg dosis kecil,

dan interval waktu tertentu)

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

Seminggu 5 kali.

04/13/23 D. ERAWATI

Dampak radiasi fraksinasi

dibandingkan radiasi tunggal, radiasi fraksinasi akan menghasilkan : - kematian sel tumor >>>

- keutuhan jaringan normal lebih dapat dipertahankan

Dampak radiasi tunggal

Jr. tumor mengandung sel yang heterogen

bila diberikan dosis tunggal akan menyebabkan tersisanya sel yang resisten yang mampu berkembang terus

perlu dosis >>> kematian jr. normal >>>

04/13/23 D. ERAWATI

04/13/23 D. ERAWATI

Rasional dari fraksinasi berdasarkan pada :

Konsep 5 R : 1. Reoksigenasi. 2. Redistribusi. 3. Repair( reparasi) 4. Repopulasi 5. Intrinsik radiosensitivitas

04/13/23 D. ERAWATI

Rasional…….

Proses reoksigenasi

04/13/23 D. ERAWATI

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.

04/13/23 D. ERAWATI

Normal cell repair better between Normal cell repair better between radiation treatment radiation treatment

Malignant cell do not repair readily Malignant cell do not repair readily after radiation treatment after radiation treatment

04/13/23 D. ERAWATI

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.

Radiosensitivitas.

04/13/23 D. ERAWATI

RADIOTERAPI

04/13/23 D. ERAWATI

04/13/23 D. ERAWATI

04/13/23 D. ERAWATI

04/13/23 D. ERAWATI

04/13/23 D. ERAWATI

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. D. administrasi.

04/13/23 D. ERAWATI

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

04/13/23 D. ERAWATI

Modalitas alat radiasi

Ditinjau dari sumbernya:

A. Generator listrik. B. Alamiah hasil dari proses

radioisotop dan menghasilkan

sinar Gamma, sinar beta,

sinar alfa.

04/13/23 D. ERAWATI

Modalitras…….

GENERATOR LISTRIK : - Sinar X dan sinar Gamma. - Berdasarkan energi : I. Kilovolt : - Grenz ray ( 10-20Kv.) - Contact therapy ( 40-50Kv) - Superficial therapy ( 50-150Kv) - Orthovoltage/deeptherapy(150-500Kv.)

04/13/23 D. ERAWATI

04/13/23 D. ERAWATI

Modalitas……..

II. Megavoltage Menghasilkan sinar dengan energi minimal 1 megavolt.

Contoh : LINAC Cobalt 60.

Betatron Cyclotron

04/13/23 D. ERAWATI

SUMBER ALAMIAH

1. Sumber terbuka : I131, Au 198.

2. Sumber tertutup : Cobalt 60, Cs 137, Ir 192

04/13/23 D. ERAWATI

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)

RADIASIRADIASI

04/13/23 D. ERAWATI

RADIASI EKSTERNA (TELETERAPI)Mempunyai jarak tertentuKeutungan : mencakup target yang luas (lokoregional)

Cobalt 60Cobalt 60

04/13/23 D. ERAWATI

LINAC (Varian Clinac 2100)

Dengan MLC

LINAC EBRT - Electron

04/13/23 D. ERAWATI

BRAKHITERAPI

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.

04/13/23 D. ERAWATI

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.

04/13/23 D. ERAWATI

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.

04/13/23 D. ERAWATI

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)

04/13/23 D. ERAWATI

Brakhiterapi……

Tehnik aplikasi :

- Tehnik manual : hanya untuk LDR

- Tehnik afterloading :

kelebihan : aman untuk petugas.

lebih akurat pemasangan aplikator kosong.dapat untuk HDR, shg penyinaran

pendek tidak perlu MRS.

04/13/23 D. ERAWATI

Brakhiterapi …….

Radium 226 (Ra 226) tidak direkomendasikan untuk pemakaian dalam radioterapi ditinjau dari segi proteksi

04/13/23 D. ERAWATI

APLIKATOR SERVIKS

VAGINAL SILINDER

ALAT BRAKHI

CONTAINER SOURCE

04/13/23 D. ERAWATI

Brakhiterapi Ca Cx

04/13/23 D. ERAWATI

Brakhiterapi pada Kanker Nasofaring.

04/13/23 D. ERAWATI

Simulator

Duplikator alat terapi radiasi menggunakan diagnostic X ray - radiografi film

- fluoroscopy

dilengkapi dg Gantry yang dapat berputar 3600, dapat mengindentifikasi secara geometris yang dapat berhubungan dengan treatment beam.

SARANA PENUNJANG

04/13/23 D. ERAWATI

MACAM

SIMULATOR

1. KONVENSIONAL

2. SIMULATOR - CT

3. CT - SIMULATOR

04/13/23 D. ERAWATI

TREATMENT PLANNING SYSTEM

Perencanaan dalam radioterapi yang dilakukan dengan system komputer, dalam bentuk 2D /3D

04/13/23 D. ERAWATI

TREATMENT PLANNING SYSTEM

Tujuan :Tujuan :

1. Melokalisir volume tumor GTV, CTV,

PTV.

2. Mengukur skema pasien/volume target

organ resiko.

3. Kalkulasi distribusi dosis dan

menentukan konfigurasi .

KONVENSIONAL

IMRT

04/13/23 D. ERAWATI

04/13/23 D. ERAWATI

IMMOBILISASI

Tujuan :Tujuan : supaya posisi pasien tetap sama selama penyinaran berlangsung dan dapat dibuat tanda-tanda marker pada alat immobilisasi tersebut sehingga marker tersebut tidak hilang.

04/13/23 D. ERAWATI

macam immobilisasi

04/13/23 D. ERAWATI

POSISI PASIEN WAKTU RADIASI DENGAN LINAC / MLC

04/13/23 D. ERAWATI

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

(radiosensitizer)

04/13/23 D. ERAWATI

TAHAPAN RADIASI

PRE PLANNING

PLANNING RT TREATMEMT

TREATMENT DELIVERY

FOLLOW UP

04/13/23 D. ERAWATI

PRE PLANNING

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

Treatment intent RADICAL or PALLIATIVE

Choice of treatment : - surgery.

- radiotherapy.

- chemotherapy.

Description of treatment.

04/13/23 D. ERAWATI

PLANNING RT TREATMENT

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

Dose prescription.

04/13/23 D. ERAWATI

TREATMENT DELIVERY

Implementation of treatment

Verification

Monitoring of treatment

Recording and reporting treatment.

Evaluation of treatment.

Patient evaluation during treatment.

04/13/23 D. ERAWATI

FOLLOW UP PASIEN

KONTROL TUMOR.

TOLERANSI JARINGAN NORMAL.

04/13/23 D. ERAWATI

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. Irreversibel

04/13/23 D. ERAWATI

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 - sensitivitas intrinsik.

04/13/23 D. ERAWATI

04/13/23 D. ERAWATI

04/13/23 D. ERAWATI

04/13/23 D. ERAWATI