Analisis Distribusi Dosis Hasil Simulasi Monte Carlo Berkas Elektron Linear Accelerator pada Fantom Inhomogen Menggunakan Particle and Heavy Ion Transport Code System

Abstract

Radioterapi adalah penggunaan radiasi pengion untuk mengobati kanker. Salah satu metode radioterapi yang umum digunakan adalah menggunakan linear accelerator atau LINAC. LINAC adalah alat berupa akselerator partikel yang menembakkan berkas elektron atau foton untuk membunuh sel kanker. Pesawat LINAC bersamaan dengan program TPS biasanya dikalibrasi dengan fantom air homogen untuk memastikan konsistensi keluaran berkasnya. Pada penelitian ini dilakukan simulasi menggunakan program Particle and Heavy Ions Transport Code System (PHITS) untuk menyimulasikan fantom inhomogen yang strukturnya menyerupai tubuh manusia. Penelitian dilakukan untuk mengamati distribusi dosis berupa PDD dan profil dosis yang dihasilkan dari penembakkan berkas elektron pada sebuah fantom inhomogen dibandingkan dengan fantom homogen air. Fantom inhomogen yang digunakan terdiri dari lapisan jaringan lunak, tulang, dan paru-paru. Sebuah model LINAC disimulasikan dengan komponen-komponen berupa scattering foil, kolimator, dan aplikator. Energi berkas elektron yang digunakan adalah energi 6 MeV dengan parameter SSD 100 cm dan field size berukuran 10 × 10 cm2 dengan aplikator berukuran 10 × 10 cm2 . Ditemukan bahwa elektron yang melewati medium inhomogen memiliki jarak tempuh yang lebih pendek dibandingkan elektron yang melewati medium homogen. Ditemukan bahwa nilai 𝑅100 fantom inhomogen dengan fantom homogen air memiliki perbedaan sebesar 16.67%; nilai 𝑅90 memiliki perbedaan sebesar 28.19%; nilai 𝑅80 memiliki perbedaan sebesar 31.46%; dan nilai 𝑅50 memiliki perbedaan sebesar 35.64%. Selain itu, ditemukan bahwa nilai flatness berkas elektron yang berinteraksi dengan fantom inhomogen memiliki perbedaan sebesar 57.85% dengan nilai flatness berkas elektron yang berinteraksi dengan fantom homogen. Hal ini menunjukkan bahwa terdapat adanya perbedaan antara distribusi dosis berkas elektron pada fantom inhomogen dengan distribusi dosis berkas elektron pada fantom homogen. Dapat disimpulkan bahwa faktor yang memengaruhi distribusi dosis pada fantom inhomogen meliputi komposisi atom dan densitas medium.