1 of 35

Jenis Radiasi di Radioterapi

Putri Pradita Nuramalia, M.Tr.ID

Konsep Radiasi, Jenis Radiasi, dan Mekanisme Penggunaan Radiasi dalam Radioterapi

2 of 35

Konsep Radiasi

Pengertian Dasar

Satuan dan Ukuran

Radiasi adalah perpindahan energi melalui ruang atau materi dalam bentuk gelombang elektromagnetik atau partikel. Energi bisa bersifat elektromagnetik atau partikel subatomic.

Radiasi diukur dalam berbagai satuan bedasarkan jenis dan konteksnya, seperti gray (Gy) untuk dosis radiasi diserap dan sievert (Sv) untuk efek biologis pada manusia.

3 of 35

Proses Terjadinya Radiasi

Penyebaran Energi

Interaksi dengan Materi

Penyerapan Energi

Radiasi terjadi ketika energi dipancarkan melalui ruang atau media lain dalam bentuk gelombang elektromagnetik atau partikel energi tinggi yang terus menyebar hingga berinteraksi dengan materi.

Ketika radiasi bertabrakan dengan materi, ia dapat ditransmisikan, diserap, atau dipencarkan, bergantung pada energi radiasi dan sifat material yang terkena paparan.

Materi menyerap radiasi menyebabkan peningkatan energi internal yang dapat membawa efek seperti ionisasi, eksitasi atom atau molekuler, dan perubahan struktur material.

4 of 35

Efek Biologis Radiasi

Radiasi

(foton dan pertikel)

Jaringan

Interaksi radiasi dan jaringan dipengaruhi oleh energy dan massa radiasi yang datang (partikel alfa dan beta, sinar gamma, atau sinar-X) dan sifat-sifat jaringan

Energi radiasi yang tersimpan dalam tubuh

Mengakibatkan teganggunya ikatan kimia dan mengubah jaringan

Transfer Energi

5 of 35

Jenis Radiasi

6 of 35

7 of 35

Radiasi Non-Pengion

Jenis Radiasi Non- Pengion

Penggunaan Radiasi Non-Pengion

Efek Radiasi Non-Pengion

Radiasi non-pengion mencakup gelombang radio, gelombang mikro, inframerah, cahaya tampak, dan ultraviolet dengan energi yang lebih rendah.

Radiasi non-pengion digunakan dalam komunikasi nirkabel, oven microwave, remote inframerah, pencahayaan, dan terapi sinar ultraviolet.

Efek radiasi non-pengion dapat meliputi peningkatan suhu jaringan, stress oksidatif, namun umumnya tidak menyebabkan ionisasi dan kerusakan DNA langsung

8 of 35

Contoh Radiasi Non-Pengion

Gelombang Radio
Gelombang Mikro	yang digunakan dalam microwave oven dan transmisi seluler handphone
Sinar Inframerah	yang memberikan energi dalam bentuk panas
Cahaya Tampak
Sinar Ultra Violet	yang dipancarkan matahari

9 of 35

Radiasi Pengion

Jenis Radiasi Pengion

Penggunaan Radiasi Pengion

Radiasi pengion termasuk sinar alfa, sinar beta, sinar gamma, dan sinar-x yang memiliki energi cukup untuk mengionisasi atom atau molekul

Radiasi pengion digunakan dalam bidang medis untuk radioterapi, industry untuk pemeriksaan material, dan bidang energi untuk reaksi nuklir.

10 of 35

Sifat Radiasi Pengion

Jenis Radiasi	Sifat
α	Partikel bermuatan positif → dapat dibelokkan oleh medan magnet/listrik. Saat menembus zat, sinar α menghasilkan ion. Memiliki daya tembus yang rendah. Kecepatan antara 2.000 – 20.000 mil per detik (1-10% kec. Cahaya).
β	Partikel bermuatan negatif dan identic dengan electron. Daya tembus lebih besar tetapi daya pengion lebih kecil dari sinar α. Dapat menembus kertas aluminium setebal 2-3mm. Partikel beta dapat dibelokkan oleh medan listrik/magnet, tetapi arahnya berlawanan dari partikel α. Mengalami pembelokan > partikel α dalam medan listrik/magnet. mβ < mα

11 of 35

Jenis Radiasi	Sifat
Ɣ	Mempunyai daya tembus besar, lebih besar dari pada α dan β Tidak dapat dibelokkan oleh medan listrik/magnet. Mempunyai panjang gelombang yang sangat pendek. Tidak memiliki besaran volume dan muatan listrik sehingga dikelompokkan ke dalam gelombang elektromagnetik. Dihasilkan dari proses peluruhan zat radioaktif yang terjad pada inti atom.
X	Tidak dapat dibelokkan oleh medan listrik/magnet. Daya tembusmirip dengan sinar Ɣ Dihasilkan pada waktu electron berenergi tinggi yang menumbuk suatu target logam.
Neutron	Partikel mempunyai ukuran kecil. Tidak mempunyai muatan listrik Memiliki daya tembus yang tingggi Dihasilkan dari reaksi nuklir antara satu unsur tertentu dengan unsur lainnya.

12 of 35

Daya Tembus Radiasi Pengion

13 of 35

Radiasi Sinar X (X-ray)

Paling umum digunakan dalam radioterapi eksternal.
Dihasilkan dari akselerator partikel.
Digunakan untuk mengobati berbagai jenis kanker.

14 of 35

Radiasi Sinar Gamma (Gamma-ray)

Dihasilkan dari isotop radioaktif (seperti Cobalt-60 dan Iridium-192).
Banyak digunakan dalam terapi brachytherapy atau radioterapi internal.
Menembus jaringan tubuh lebih dalam, efektif untuk tumor yang lebih besar.

15 of 35

Partikel Proton (Proton Therapy)

Partikel Berat (Heavy Ion Therapy)

Radiasi yang terdiri dari proton, partikel bermuatan positif.
Lebih tepat sasaran dan mengurangi kerusakan pada jaringan sehat dibandingkan dengan sinar X atau gamma.

Menggunakan partikel seperti karbon.
Memiliki keuntungan dalam menghancurkan sel kanker yang lebih besar dan lebih keras.

16 of 35

Mekanisme Penggunaan Radiasi Dalam Radioterapi

17 of 35

Prinsip Dasar Radioterapi

Tujuan Radioterapi

Prosedur Radioterapi

Alat dan Teknologi

Radioterapi bertujuan untuk menghancurkan sel kanker, mengurangi ukuran tumor, dan menghambat pertumbuhan sel kanker lebih lanjut dengan menggunakan radiasi tinggi yang terkendali.

Prosedur ini melibatkan penentuan dosis yang tepat, penempatan pasien yang akurat, dan penyimpanan area target dengan Teknik tertentu untuk memaksimalkan efek pada sel kanker sambil meminimalkan dampak pada jaringan sehat.

Berbagai alat dan teknologi mutakhir, seperti linear accelerators (LINAC) , Cobalt 60, dan brakhiterapi, digunakan untuk memberikan radiasi yang presisi dan terfokus pada area tumor.

18 of 35

LINAC

Linear Accelerator (LINAC) adalah pesawat radioterapi eksternal yang mempercepat elektron melalui tabung vakum untuk menghasilkan berkas radiasi energi tinggi, seperti elektron atau sinar-X, yang digunakan dalam terapi kanker.

19 of 35

20 of 35

Prinsip LINAC

Prinsip kerja linac yaitu mempercepat elektron sehingga energi kinetiknya bertambah dari 4 MeV menjadi 25 MeV.

Terdapat 3 jenis radiasi yang dapat dikeluarkan oleh Linac : Photon, Elektron dan Neutron.

Mode Produksi Foton

Mode Produksi Elektron

Mode Produksi Neutron

Neutron merupakan hasil energi tambahan linac yang dioperasikan lebih dari 8 ± 10 MV

21 of 35

22 of 35

Teleterapi Co-60 adalah pesawat Terapi Eksternal yang menggunakan zat radioaktif Co60.

Pada Mesin Cobalt-60 merupakan bahan radioaktif cobalt alami yang memencarkan radiasi selama peluruhannya menjadi nickel-60 dengan rerata energy 1,25 MeV.

23 of 35

24 of 35

Waktu paruh : 5,27 tahun

Cara peluruhan: Partikel beta dan radiasi gamma

Sifat kimia: Padatan logam yang dapat menjadi bermuatan magnet

Kobalt nonradioaktif terjadi secara alami di berbagai mineral dan telah lama digunakan sebagai pewarna biru untuk keramik dan kaca.
Radioaktif Co-60 diproduksi secara komersial melalui percepatan linier untuk digunakan dalam kedokteran dan industri.
Co-60 terjadi sebagai bahan padat dan mungkin muncul sebagai cakram logam kecil atau dalam tabung, tertutup di kedua ujungnya, yang menampung cakram kecil. Co-60 dapat terbentuk sebagai bubuk jika sumber padat telah digiling atau rusak.
Co-60 adalah logam keras berwarna abu-abu-biru. Ini menyerupai besi atau nikel.

25 of 35

Radiasi Internal (Brakhiterapi)

Brakhiterapi adalah metode radioterapi dimana sumber radiasi (radioaktif) tertutup yang dikontakkan dengan tumor secara langsung, baik secara interna maupun eksterna.
Menggunakan zat radioaktif seperti Ir-192, Cobalt-60, Cs-137.

26 of 35

Terdapat 3 jenis penyinaran berdasarkan kekuatan source yang digunakan:

High Dose Rate (HDR) > 12 Gy/jam
Medium Dose Rate (MDR) 2-12 Gy/jam
Low Dose Rate (LDR) 0,4-2 Gy/jam

27 of 35

Pesawat Brakhiterapi

28 of 35

Elemen	Isotop	Energy (MeV)	Waktu Paruh	HVL	Aplikasi Klinis
Sumber Tertutup dari Signifikansi Historis
Radium		0.83 (average)	1.626 Tahun	16 mm	LDR intracavitary dan interstitial
Radon		0.83 (average)	3.83 Hari	16 mm	Permanent interstitial Teporary molds

Jenis Radionuklida pada Brakhiterapi

29 of 35

Elemen	Isotop	Energy (MeV)	Waktu Paruh	HVL	Aplikasi Klinis
Currently Used Sealed Sources
Cesium		0.662	30 Tahun	6.5 mm	LDR intracavitary dan interstitial
Cesium		0.030	9.69 Hari	0.030 mm	LDR permanent implants
Iridium		0.397 (average)	73.8 Hari	6 mm	LDR temporary interstitial Intravascular brachytherapy; cardiac HDR interstitial dan intracavitary Intravascular brachytherapy; peripheral
Cobalt		1.25	5.26 Tahun	11 mm	HDR intracavitary
Iodine		0.028	59.6 Hari	0.025 mm	Permanent interstitial
Palladium		0.020	5.26 Tahun	0.013 mm	Permanent interstitial
Gold		0.412	2.7 Hari	6 mm	Permanent interstitial
Strontium/Yttrium		2.24 βᵐᵃ ͯ	28.9 Tahun	-	Treatment of superficial ocular lesions Intravascular brakhytherapy

30 of 35

Elemen	Isotop	Energy (MeV)	Waktu Paruh	HVL	Aplikasi Klinis
Developmental Sealed Sources
Americium		0.060	432 Tahun	0.12 mm	LDR intracavitary
Ytterbium		0.093	32 Hari	0.48 mm	HDR interstitial
Californium		2.4 (average) neutron	2.65 Tahun	-	High-LET LDR intracavitary
Samarium		0.043	340 Hari	0.060 mm	LDR temporary interstitial

31 of 35

Aplikasi Klinis Radioterapi

Jenis Penyakit yang Diobati

Teknik Radioterapi Lanjut

Radioterapi dapat digunakan untuk mengobati berbagai jenis kanker termasuk kanker payudara, prostat, paru-paru, otak dan kanker kulit, dengan masing-masing memiliki pendekatan terapi yang spesifik.

Teknik-Teknik lanjutan seperti proton therapy, brachytherapy, dan CyberKnife menawarkan opsi pengobatan dengan hasil lebih baik dan efek samping minimal dengan menggunakan radiasi terfokus dan presisi.

32 of 35

Efek Samping dan Manajemen

Efek Samping Akut

Efek Samping Kronis

Strategi Pengelolaan Efek Samping

Efek samping akut termasuk kelelahan, iritasi kulit, dan mual, yang biasanya muncul selama atau segera setelah sesi radioterapi dan cenderung membaik setelah beberapa minggu.

Efek samping kronis dapat muncul berbulan-bulan atau bahkan bertahun-tahun setelah perawatan, seperti fibrosis, perubahan fungsi organ, dan risiko peningkatan kanker sekunder.

Pengelolaan mencakup pengaturan diet dan gaya hidup, penggunaan obat-obatan untuk meredakan gejala, serta terapi fisik dan psikologis untuk membantu pasien mengatasi efek samping dan meningkatkan kuaitas hidup

33 of 35

Mekanisme Penggunaan Radiasi dalam Radioterapi

Kerusakan DNA Sel

Radiasi mengionisasi molekul dalam sel, menyebabkan kerusakan pada DNA.
Kerusakan DNA ini menghambat kemampuan sel untuk memperbaiki diri, mengarah pada kematian sel (apoptosis).

Efek Dosis Tertentu

Radiasi diberikan dalam dosis yang dapat merusak sel kanker, namun tidak membahayakan jaringan sehat di sekitar tumor.
Penggunaan teknik seperti modulasi intensitas radiasi (IMRT) dan radioterapi konformal untuk memfokuskan radiasi ke tumor dengan presisi tinggi.

34 of 35

Radiasi Eksternal vs Internal

Radiasi Eksternal: Radiasi berasal dari mesin di luar tubuh (misalnya akselerator linier).
Brachytherapy (Radioterapi Internal): Radiasi diberikan langsung ke area tumor dengan menanamkan sumber radiasi di dalam atau dekat tumor.

Pemrograman Dosis

Dosis radiasi dihitung dengan cermat berdasarkan jenis kanker, ukuran, lokasi tumor, dan kesehatan pasien secara keseluruhan.
Teknik Fractionation digunakan untuk memberikan radiasi dalam beberapa sesi untuk mengurangi dampak pada jaringan sehat.

35 of 35

Terimakasih