PRINSIP-DASAR ONKOLOGI RADIASI
dr. Dyah Erawati. Sp.Rad.(k) Onk.Rad Instalasi Radioterapi, Lab/SMF Radiologi RSU Dr.Soetomo/FK. UNAIR Surabaya.
Terapi keganasan 3 besar pengobatan penyakit keganasan: Treatment Photon
Operasi Radiasi kemoterapi
Terapi keganasan 3 besar pengobatan penyakit keganasan: Treatment Photon
Operasi Radiasi kemoterapi
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 .
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.
RADIOTERAPI meliputi :
FISIKA RADIASI
DALAM ONKOLOGI RADIASI
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
Ionizing Radiations Ionizing Radiations Electromagnetic
Particulate
x-ray = γ-rays α-particles
neutrons
electrons (β-particles)
π-meons
protons
heavy ions
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 Au138
Sr90,
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)
MEKANISME INTERAKSI RADIASI PENGION DENGAN MATERI :
tergantung dari besarnya energi - EFEK FOTO LISTRIK - EFEK COMPTON - PRODUKSI PASANGAN POSITRON ELEKTRON Ionisasi
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 )
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
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
Proteksi radiasi waktu Jarak pelindung
monitoring
RADIOBIOLOGI
TUJUAN RADIOBIOLOGI ( THE ART OF RADIOTHERAPY )
Menjauhkan kurve TCP & NTCP Sensitiser Protektor Dosis fraksinasi
y t i l i b a b o r p
A
B C
DOSE in Gy
Time scale of radiation effect.
SKEMA STRUKTUR SEL
X Ray Ionisasi efek langsung (DNA)
tidak langsung (H2O)radikal bebas
SSB/DSB ect P53 (G1 blok) Apoptosis
repair genes proliferasi
Rasio terapeutik
Rasio terapeutik Perbandingan antara tingkat kemungkinan eradi kasi tumor dan kemungkinan terjadinya kerusa kan jaringan sehat pada lapangan radiasi dan dosis yang sama.
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.
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.
Basic Principles cell cycle Cell cycle
G1 - RNA and protein synthesis
S - DNA synthesis
G2 - RNA and protein synthesis
M - mitosis
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.
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.
•
Cara pemberian radiasi 1. Dosis Dosis tunggal tunggal ( radiasi tunggal) tunggal) ------ sekali sekali pemberian. 2. Radiasi Radiasi fraksinasi ( radiasi berulang dg dosis kecil, dan interval waktu tertentu) mis: 1,8-2 Gy/fraksi/hari Seminggu 5 kali.
Dampak radiasi fraksinasi dibandingkan radiasi tunggal, radiasi fraksinasi akan menghasilkan menghasilk an : - 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 >>>
Rasional dari fraksinasi berdasarkan pada :
Konsep 5 R : 1. Reoksigenas Reoksigenasi. i. 2. Redistribusi. 3. Repair( reparasi) 4. Repopulasi 5. Intrinsik radiosensitivitas radiosensitivitas
Rasional…….
Proses reoksigenasi
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.
Normal cell repair better between radiation treatment
Malignant cell do not repair readily after radiation treatment
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.
RADIOTERAPI
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.
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 radiasi
proteksi
Ditinjau dari sumbernya: A. Generator listrik. B. Alamiah hasil dari proses radioisotop dan menghasilkan sinar Gamma, sinar beta, sinar alfa.
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.)
Modalitas……..
II. Megavoltage Menghasilkan sinar dengan energi minimal 1 megavolt. Contoh : LINAC Cobalt 60. Betatron Cyclotron
SUMBER ALAMIAH 1. Sumber terbuka : I 131, Au 198. 2. Sumber tertutup : Cobalt
60,
Cs 137, Ir 192
Radiasi eksterna (teleterapi) - kilovolt - megavolt : - cobalt 60, LINAC
RADIASI
Brakhiterapi ( sealed radioactive source) - Manual. - After loading : - manual - remote control. Radiasi interna (unsealed radioactive source) Terapi sistemik : Jodium131 ( I131)
Mempunyai jarak tertentu Keutungan : mencakup target yang luas (lokoregional)
Cobalt 60
LINAC (Varian Clinac 2100)
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.
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 tumor repopulasi selama terapi.
m
kesempatan
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.
Brakhiterapi……..
Penggolongan Brakhiterapi : A. Letak sumber radioaktif - interstitiil brakhiterapi - contact brakhiterapi
didalam tumor. 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)
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.
Brakhiterapi …….
Radium 226 (Ra 226) tidak direkomendasikan untuk pemakaian dalam radioterapi ditinjau dari segi proteksi
APLIKATOR SERVIKS
VAGINAL SILINDER
ALAT BRAKHI
CONTAINER SOURCE
Brakhiterapi Ca Cx
Brakhiterapi pada Kanker Nasofaring.
SARANA PENUNJANG
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.
MACAM SIMULATOR 1. KONVENSIONAL
2. SIMULATOR - CT
3. CT - SIMULATOR
Perencanaan dalam radioterapi yang dilakukan dengan system komputer, dalam bentuk 2D /3D
IMRT
Tujuan : 1. Melokalisir volume tumor
GTV, CTV, PTV. 2. Mengukur skema pasien/volume target organ resiko. 3. Kalkulasi distribusi dosis dan menentukan konfigurasi .
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.
macam immobilisasi
POSISI PASIEN WAKTU RADIASI DENGAN LINAC / MLC
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)
PRE PLANNING
PLANNING RT TREATMEMT
TAHAPAN RADIASI TREATMENT DELIVERY
FOLLOW UP
Clinical evaluation and staging e.g. T.N.M. Treatment intent RADICAL or PALLIATIVE Choice of treatment : - surgery. - radiotherapy. - chemotherapy. Description of 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.
Implementation of treatment Verification Monitoring of treatment Recording and reporting treatment. Evaluation of treatment. Patient evaluation during treatment.
KONTROL TUMOR. TOLERANSI JARINGAN NORMAL.
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
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.
