Volume 7 | Nomor 1 | 51 p-ISSN: 2622-9641   e-ISSN: 2655-1276

## EVALUASI DOSIS FOTON PADA PASIEN KANKER REKTUM DENGAN TEKNIK 3DCRT DAN IMRT
Gabriella Novinda 1 , Gregoria Illya 2
Universitas Matana, Indonesia 1,2
Gabriella.novinda@student.matanauniversity.ac.id
Abstract: Photon Dose Evaluation in Rectal Cancer Patients With 3DCRT And IMRT  Techniques.  Rectal  cancer  is  one  of  the  deadliest  cancers  in  Indonesia. Treatment of rectal cancer is often done with radiotherapy. External radiotherapy of  rectal  cancer  uses  linac  which  has  several  methods  of  irradiation.  This  study aims to determine the distribution of photon doses through the Conformity Index (CI) and Homogeneity Index (HI) values as well as the doses received by healthy tissue around cancer tissue. This study also aimed to compare the 3DCRT technique with  IMRT  on  external  radiotherapy.  Making  treatment  planning  using  Xi-O Treatment Planning System software. In this study, with the 3DCRT technique, HI values of 0.084 ± 0.017 and CI of 0.98 ± 0.02, while with the IMRT technique, HI values of 0.099 ± 0.028 and CI of 0.96 ± 0.03 were produced. Based on HI and CI analysis,  it  was  found  that  the  3DCRT  technique  was  better  than  IMRT  in  the treatment  of  rectal  cancer  but  not  significantly.  Meanwhile,  the  IMRT  bowelbag technique has a lower average dose compared to the 3DCRT method and the results are significant. In bladder and femoral tissues, the IMRT technique is better than the 3DCRT technique but is not significant.

## Keywords: 3DCRT;IMRT;rectal cancer;TPS
Abstrak: Evaluasi Dosis Foton pada Pasien Kanker Rektum dengan Teknik 3DCRT dan IMRT. Kanker rektum merupakan salah satu kanker mematikan di Indonesia.  Pengobatan  kanker  rektum  sering  dilakukan  dengan  radioterapi. Radioterapi eksternal kanker rektum menggunakan linac yang memiliki beberapa teknik  penyinaran.  Penelitian  yang  dilakukan  ini  bertujuan  untuk  mengetahui distribusi dosis foton melalui nilai Conformity Index (CI) dan Homogeneity Index (HI)  serta  dosis  yang  diterima  oleh  jaringan  sehat  disekitar  jaringan  kanker. Penelitian  ini  juga  bertujuan  untuk  mengevaluasi  teknik  3DCRT  dengan  IMRT pada radioterapi eksternal. Pembuatan treatment planning menggunakan software Treatment  Planning  System Xi-O.  Pada  penelitian  ini,  dengan  teknik  3DCRT dihasilkan nilai HI 0,084 ± 0,017 dan CI sebesar 0,98 ± 0,02, sedangkan dengan teknik IMRT dihasilkan nilai HI sebesar 0,099 ± 0,028 dan CI sebesar 0,96 ± 0,03. Berdasarkan  analisis  HI  dan  CI  didapatkan  bahwa  teknik  3DCRT  lebih  baik daripada  IMRT  dalam  pengobatan  kanker  rektum  namun  tidak  signifikan. Sementara itu, pada teknik IMRT bowelbag memiliki dosis rata rata lebih rendah dibandingkan dengan teknik 3DCRT dan hasilnya signifikan. Pada jaringan bladder
Volume 7 | Nomor 1 | 52 p-ISSN: 2622-9641   e-ISSN: 2655-1276
dan  femoral,  teknik  IMRT  lebih  baik  daripada  teknik  3DCRT  namun  tidak signifikan.
Kata kunci: 3DCRT; IMRT; Kanker Rektum; TPS

## PENDAHULUAN
Kanker merupakan penyakit yang disebabkan  oleh  perkembangan  sel  abnormal yang tidak terkendali. Tumor dapat bermetastasis  ke  bagian  lain  melalui  kelenjar getah bening (Güngör dkk., 2014). Pada tahun 2020,  terdapat  16.059  jiwa  mengidap  kanker rektum  dengan  kematian  8.342  jiwa  di Indonesia (WHO, 2020). Kanker rektum dapat disebabkan oleh polip, faktor genetik, diet, gaya hidup, dan usia(Trisna dkk., 2020).
Pengobatan kanker rektum dapat dilakukan  dengan  menggunakan  kemoterapi, radioterapi,  dan  pembedahan.  Radioterapi merupakan  salah  satu  modalitas  pengobatan kanker  dengan  menggunakan  radiasi  pengion untuk  menghancurkan  sel  kanker  (Vanya, 2023). Radioterapi merupakan teknik
pengobatan  kanker  yang  dapat dilakukan  pada saat  pasien  telah  melakukan  pembedahan maupun tidak melakukan pembedahan (Agustiana, 2022).
Pengobatan  dengan  radioterapi  dapat dilakukan  secara  eksternal  dan  internal. Radioterapi  internal  merupakan  modalitas terapi  radiasi  dengan  memasukkan  sumber radiasi  ke  dalam  tubuh  dan  menempatkannya sedekat  mungkin  dengan  tumor.  Radioterapi eksternal  merupakan  teknik  radiasi  dengan memancarkan  radiasi  dari  luar  tubuh.  Radiasi eksternal  untuk  pengobatan  kanker  rektum dapat menggunakan Linear Accelerator (LINAC) maupun Cobalt-60 (Suharmono dkk., 2020).
Linac  merupakan  salah  satu  alat radioterapi  yang  dapat  menghasilkan  dua berkas  keluaran,  yaitu  elektron  dan  foton. Elektron digunakan untuk jaringan tumor yang berada  di  permukaan  kulit,  sementara  foton digunakan  pada  jaringan  tumor  yang  berada lebih dalam. Penggunaan jenis energi dan besar energi  disesuaikan  dengan  lokasi  tumor  sesuai dengan karakteristik dari setiap energi tersebut. Linac  memiliki  prinsip  mempercepat  partikel bermuatan sepanjang lintasan lurus sehingga
dihasilkan radiasi berenergi tinggi (Podgorsak, 2005).
Linac  dilengkapi  dengan Treatment Planning System (TPS)  yang  digunakan untuk merancang  perencanaan  terapi  radiasi  (Effina, 2021).    TPS  dapat  menampilkan  hasil  dari perencanaan radioterapi berdasarkan parameter yang  diberikan  gambar  1.  Parameter  yang diberikan  adalah  jumlah beam ,  arah gantry , energi radiasi, jenis beam , preskripsi dosis dan lainnya (Suriani dkk., 2022).

## Gambar 1. Treatment Planning System XiO
Kanker Rektum (sumber: Novinda, 2024)
Linac  dilengkapi  dengan  MLC  atau Multi-Leaf  Collimator yang  digunakan  untuk melindungi jaringan sehat yang berada disekitar jaringan  tumor.  MLC  dapat  membuat  area radiasi  menyerupai  dengan  bentuk  jaringan tumor.  Oleh  karena  itu,  dosis  radiasi  yang diterima oleh OAR akan lebih sedikit dan akan terpusat di jaringan tumor.
Linac memiliki beberapa teknik penyinaran,  diantaranya  adalah 3-Dimension
Conformal  Radiotherapy (3DCRT) ,  Intensity
Modulated Radiotherapy (IMRT) , dan Volumetric Modulated Arc Theraphy (VMAT). RS XYZ memiliki dua teknik penyinaran yaitu 3DCRT dan IMRT. Teknik 3DCRT dan IMRT digunakan pada  berbagai  kasus  kanker  rektum di RS XYZ.
3DCRT  merupakan  teknik  penyinaran forward planning, dimana pada penyjnaran ini optimisasi  dari planning dilakukan  secara manual  oleh  fisikawan  medik  (Satiti,  2020). Optimisasi  yang  dilakukan  ialah  dengan
Volume 7 | Nomor 1 | 53 p-ISSN: 2622-9641   e-ISSN: 2655-1276
menentukan pembobotan dan segmentasi untuk setiap beam serta  mengatur  pergerakan  MLC ( Multi-Leaf  Collimator ).      Keberhasilan radioterapi dengan menggunakan teknik 3DCRT  dipengaruhi  oleh  pengalaman  dan keterampilan dari fisikawan medik.
IMRT  merupakan  teknik  penyinaran inverse planning, dimana optimisasi dilakukan secara  otomatis  oleh  TPS  (Satiti,  2020).  Pada teknik  penyinaran  ini,  fisikawan  medik  hanya perlu  melakukan input data  preskripsi  yang diinginkan pada jaringan tumor maupun OAR. Selanjutnya, TPS akan mengkalkulasikan bobot beam ,  segmentasi,  serta  pergerakan  MLC secara otomatis.
Penelitian  ini  akan  mengevaluasi  teknik penyinaran  3DCRT  dan  IMRT  pada  10  kasus kanker  rektum  di  RS  XYZ.    Beberapa  jurnal referensi  yang  digunakan  sebagai  acuan mengevaluasi  distribusi  dosis  foton  dnegan menggunakan nilai HI, CI serta mean dose yang diterima oleh oleh Organ At Risk OAR. Jurnal referensi  tersebut  pada  dasarnya  mengevaluasi dosis  yang  diterima  oleh  Planning  Target Volume  (PTV)  yang  idealnya  mendapatkan dosis  maksimal  serta  mengurangi  dosis  yang diterima oleh OAR.
HI merupakan parameter yang menggambarkan tingkat homogenitas distribusi dosis di dalam PTV. Dosis radiasi yang merata digambarkan  pada  saat  nilai  HI  mendekati  0 sehingga  seluruh  dosis  radiasi  tersebar  secara merata di dalam PTV (ICRU Report 83, 2010). Nilai CI menggambarkan seberapa baik radiasi yang  diterima  oleh  PTV.  CI  didapat  dengan membagi volume PTV yang terkena dosis sesuai dengan  preskripsi  (95%)  dengan  total  volume PTV  (ICRU  Report  62,  1999).  Nilai  CI  yang ideal adalah 1 karena hal tersebut mengindikasikan bahwa preskripsi dosis diterima secara menyeluruh pada PTV.
Dosis radiasi yang diterima oleh jaringan sehat tidak melebihi preskripsi dosis yang sudah ditentukan.  Dosis  radiasi  yang  diterima  oleh PTV  dan Organ  At  Risk (OAR)  didapatkan melalui Dose Volume Histogram (DVH). DVH merupakan output dari  TPS  yang  terdapat informasi dosis dari serbagai jaringan gambar 2. Gambar 2, sumbu Y menggambarkan persentase volume  jaringan,  sementara  pada  sumbu  X
menggambarkan  dosis  dalam  cGy.  Setiap jaringan tumor maupun OAR digambarkan dengan warna yang berbeda (PTV = biru, bowelbag =  hitam, bladder =  kuning, left femoral = hijau, right femoral = olive, dan CTV =  ungu).      Pada  penelitian  ini,  akan  di  analisis rata-rata dosis yang diterima oleh jaringan sehat yaitu bladder,  bowel  bag, dan femoral. Dosis yang  diterima  oleh  jaringan  sehat  tersebut diharapkan seminimal mungkin.
Gambar 2. Dose Volume Histogram XiO (sumber: Novinda, 2024)

## METODE
Pada  penelitian  ini  digunakan  4  beam pada  kedua  teknik  dengan  sudut  0˚,  90˚,  180˚, dan  270˚.  Penyinaran  ini  menggunakan  teknik SAD 100 dan perencanaan penyinaran menggunakan TPS XiO. Energi yang digunakan adalah  foton 6  MV pada  7    pasien  dan  10  MV pada  3  pasien.  Penggunaan  energi  dipengaruhi oleh  ketebalan  tubuh  dan  kedalaman  lokasi tumor.
Penelitian  ini  menggunakan  data  primer dari 10 pasien kanker rektum di RS XYZ. Data tersebut  diolah  menggunakan software TPS dengan  menggunakan  dua  teknik  yaitu  IMRT dan  3DCRT.  Data  yang  telah  diolah  akan menghasilkan DVH yang akan menjadi sumber data  untuk  menghitung  nilai  CI,  HI,  dan mean dose . Analisis data dilakukan setelah didapatkan  nilai  CI,  HI,  dan mean  dose .  HI didapatkan  dengan  menggunakan  rumus  1 (ICRU Report 83, 2010). Sementara itu, nilai CI didapatkan  dengan  menggunakan  rumus  2 (ICRU Report 62, 1999). Mean dose didapatkan dari DVH masing masing OAR.
Volume 7 | Nomor 1 | 54
p-ISSN: 2622-9641   e-ISSN: 2655-1276
𝐻𝐼 = 𝐷2%−𝐷98% 𝐷50% 1
𝐶𝐼 = 𝑉 𝑇𝑉 𝑉 𝑃𝑇𝑉 2
CI,  HI,  dan mean  dose akan  diuji  pra syarat  yaitu  dengan  uji  normalitas.  Uji normalitas  yang  dilakukan  menggunakan  uji shapirowilk. Uji shapirowilk dilakukan  untuk melihat posisi p-value , jika p-value > 0,05 maka data terdistribusi normal, dan jika p-value < 0,05 maka data tidak terdistribusi normal (Cahyono, 2015).    Selanjutnya akan dilakukan uji statistik dengan menggunakan  metode statistik paired t- test (jika data terdistribusi normal) dan Wilcoxon signed  rank  test (jika  data  tidak  terdistribusi normal).  Pada  penelitian  ini  digunakan  syarat signifikasi  metode  statistik paired  t-test dan Wilcoxon signed rank test yaitu p-value < 0,01 . Pengolahan data dilakukan dengan menggunakan  Microsoft  Excel  dan Software SPSS.

## HASIL DAN PEMBAHASAN

## Homogeneity Index dan Conformity Index
Gambar 3. Persebaran Dosis Teknik 3DCRT (axial) (sumber: Novinda, 2024)
Persebaran  dosis  didapatkan  dari  TPS yang  menggambarkan  hasil  dari  treatment  yang telah dilakukan. Persebaran dosis pada salah satu pasien dari arah axial dapat dilihat pada Gambar 3  untuk  teknik  3DCRT  dan  Gambar  4  untuk teknik IMRT. Berdasarkan persebaran dosis yang terdapat  pada  Gambar  3  dapat  dilihat  bahwa persebaran dosis pada teknik 3DCRT berbentuk kotak. Sementara pada Gambar 4 terlihat bahwa persebaran dosis mengikuti bentuk PTV. Warna hijau pada Gambar 3 dan 4 menggambarkan 95% dosis  sementara  warna  merah  menggambarkan 100% dosis.
Hasil dari uji normalitas dengan menggunakan shapirowilk dapat  dilihat  pada Tabel  1.  Berdasarkan  hasil  uji  normalitas tersebut  diketahui  bahwa  nilai  HI,  CI, Mean Dose  Bowel  Bag ,  dan Mean  Dose  Femoral terdistribusi  normal  karena p-value >  0,05. Sementara  untuk Mean  Dose  Bladder data IMRT  dan  3DCRT  tidak  terdistribusi  normal karena p-value < 0,05.
Hasil  dari  DVH  dihitung  sehingga mendapatkan  nilai  HI  dan  CI  dengan menggunakan rumus 1. 1 dan 1. 2. Nilai HI dan CI    terdistribusi  normal  dan  diolah  dengan menggunakan    metode  statistik paired  t-test . Nilai Homogeneity  Index beserta  dengan Conformity Index dan p—value dapat dilihat di Tabel 2.

## Mean Dose OAR
Berdasarkan  DVH  dianalisis  dosis  rata- rata  yang  diterima  oleh  OAR,  yaitu bladder, Bowel  bag, dan femoral. Hasil  data  tersebut diolah dengan menggunakan metode statistik paired t-test (bowelbag dan femoral) dan Wilcoxon signed rank test (bladder) . Nilai mean dose beserta p-value hasil  analisis dapat dilihat di Tabel 3.

## Gambar 4. Persebaran Dosis Teknik IMRT
(axial) (sumber: Novinda, 2024)
Volume 7 | Nomor 1 | 55 p-ISSN: 2622-9641   e-ISSN: 2655-1276
Tabel 1. Hasil Uji Normalitas
p-value Keterangan 3DCRT IMRT Homogeneity Index (HI) 0,30 0,30 Terdistribusi normal ( paired t-test) Conformity Index (CI) 0,15 0,15 Terdistribusi normal ( paired t-test ) Mean Dose Bladder 0,06 0,01 Tidak terdistribusi normal ( Wilcoxon signed rank test ) Mean Dose Bowel Bag 0,89 0,62 Terdistribusi normal ( paired t-test ) Mean Dose Femoral 0,91 0,87 Terdistribusi normal ( paired t-test ) (sumber: Novinda, 2024)

## Tabel 2. Hasil Nilai HI dan CI
3DCRT IMRT p-value Mean SD Mean SD Homogeneity Index (HI) 0,084 0,018 0,099 0,028 0,039 (tidak signifikan) Conformity Index (CI) 0,9808 0,024 0,096 0,033 0,091 (tidak signifikan) (sumber: Novinda, 2024)

## Tabel 3. Hasil Mean Dose
OAR 3DCRT (Mean dose) IMRT (Mean Dose) p-value Mean SD Mean SD Bladder 3934,3 1198 3804 1127 0,047 (tidak signifikan) Bowel Bag 2318 817 2190 759 0,008 (signifikan) Femoral 2326 899 2325 994 0,99 (tidak signifikan) (sumber: Novinda, 2024)

## PEMBAHASAN
Berdasarkan grafik Homogeneity Index pada Gambar 5 dapat terlihat bahwa 80% nilai HI  pada  teknik  3DCRT  lebih  rendah dibandingkan dengan teknik IMRT meskipun perbedaannya  tidak  signifikan.  Sementara  itu pada  Gambar  5  terlihat  bahwa  80%  nilai  CI pada teknik 3DCRT lebih besar dibandingkan dengan teknik IMRT meskipun perbedaannya tidak signifikan.
Berdasarkan  hasil  perhitungan  dari DVH  yang  kemudian  dianalisis  dengan menggunakan  metode  statistik paired  t-test didapatkan  nilai  HI  pada  teknik  3DCRT sebesar  0,084  ±  0,018  dan  HI  pada  IMRT
sebesar 0,099 ± 0,028 dengan p-value sebesar
0,039 (tidak signifikan). Hal tersebut menandakan  bahwa  berdasarkan  ICRU  60 homogenitas  pada  teknik  3DCRT  lebih  baik dibandingkan dengan IMRT, namun perbedaannya tidak signifikan (signifikan bila
p-value < 0,01).
Nilai  CI  pada  teknik  3DCRT  sebesar
0,98 ± 0,024 dan untuk teknik IMRT sebesar 0,96  ±  0,033.    Dapat  dilihat  bahwa  nilai  CI pada teknik 3DCRT mendekati 1 dibandingkan  dengan    teknik  IMRT,  hal  ini membuktikan  bahwa  teknik  3DCRT  sedikit lebih  naik  meskipun  perbedaannya  tidak signifikan ( p-value = 0,091).
Volume 7 | Nomor 1 | 56 p-ISSN: 2622-9641   e-ISSN: 2655-1276
Gambar 5. Grafik HI teknik 3DCRT dan IMRT 10 Pasien (sumber: Novinda, 2024)
Gambar 6. Grafik CI teknik 3DCRT dan IMRT 10 Pasien (sumber: Novinda, 2024)
Berdasarkan  DVH  dianalisis  dosis  rata- rata  yang  diterima  oleh  OAR,  yaitu bladder, Bowel  bag, dan femoral.  Bladder menerima dosis  rata  rata  sebesar  3948,3  ±  1198,5  cGy pada teknik 3DCRT dan 3804 ± 1127 cGy  pada teknik  IMRT  dengan  nilai  dengan p-value sebesar 0,047. Hal ini menandakan bahwa pada OAR bladder teknik  IMRT  lebih  baik dikarenakan dosis rata rata yang diterima pada bladder lebih  rendah  dibandingkan  dengan teknik  3DCRT  meskipun  perbedaan  antara keduanya tidak signifikan.
Bowel  bag menerima  dosis  rata  rata 2318,7 ± 817 cGy pada teknik 3DCRT dan 2190 ±  759  cGy  pada  teknik  IMRT  dengan  nilai dengan p-value sebesar  0,008  (signifikan).
Berdasarkan  nilai  tersebut,  diketahui  bahwa pada  OAR bowelbag teknik  IMRT  jauh  lebih baik  karena  dosis  rata  rata  yang  diterima
bowelbag lebih  rendah  dibandingkan  dengan teknik 3DCRT dan perbedaan antara keduanya signifikan.
Femoral menerima  dosis  rata-rata sebesar  2326  ±  899  cGy  pada  teknik  3DCRT dan 2325 ± 994 cGy pada teknik IMRT dengan nilai  dengan p-value sebesar  0,99.  Hal  ini menggambarkan  bahwa  dosis  yang  diterima oleh femoral baik  dengan  teknik  IMRT  dan 3DCRT tidak jauh berbeda.

## KESIMPULAN
Dari hasil penelitian ini dapat disimpulkan bahwa tidak dapat perbedaan yang signifikan  antara  nilai  HI,  CI,  dan mean  dose OAR  pada  teknik  3DCRT  dan  IMRT  untuk terapi radiasi pasien kanker rektum.

## DAFTAR PUSTAKA
Agustiana,  E.  F.  (2022).  Asuhan  keperawatan perioperatif  pada  pasien  kanker  rektum dengan tindakan pembedahan abdominoperineal  resection  di  Rs  Mardi Waluyo Metro. Cahyono,  T.  (2015).  Metode  Shapiro  Wilk  dalam statistik  uji  normalitas.  Banyumas:  Yayasan Sanitarian.
Effina, A. (2021). Distribusi dosis radiasi foton pada treatment  planning  system  menggunakan teknik 3DCRT dan IMRT untuk terapi kanker serviks. (Skripsi). Padang: Universitas Andalas.
Güngör, C., Hofmann, B. T., Wolters-Eisfeld, G., & Bockhorn,  M.  (2014).  Pancreatic  cancer. British  Journal  of  Pharmacology,  171 (4),
849–858. https://doi.org/10.1111/bph.12401
ICRU  Report  62:  Prescribing,  Recording  and Reporting Photon Beam Therapy (Supplement to ICRU Report 50). (1999).
ICRU  Report  83:  Prescribing,  Recording  and Reporting Photon Beam Intensity Modulated Radiation Therapy (IMRT). (2010).
Novinda,  G.  (2024).  Distribusi  dosis  foton  dengan teknik 3DCRT dan IMRT pada pasien kanker rektum  di  Rumah  Sakit  Gading  Pluit.
Repository Matana University . Podgorsak,  E.  B.  (2005). Radiation  oncology physics:  A  handbook  for  teachers  and students .
Satiti, I. J. E. (2020). Komparasi treatment planning berkas foton teknik 3 dimensional-conformal radiation  dan  intensity  modulated  radiation therapy untuk kanker payudara kiri.
Volume 7 | Nomor 1 | 57 p-ISSN: 2622-9641   e-ISSN: 2655-1276
Suharmono, B. H., Anggraini, I. Y., Hilmaniyya, & Astuti, S. D. (2020). Quality assurance (QA) dan  quality  control  (QC)  pada  instrumen radioterapi pesawat LINAC. Jurnal Biosains Pascasarjana, 22 .
Suriani,  I.,  Iffah,  M.,  &  Laksmi  Faraningrum,  R. (2022).  Teknik  terapi  radiasi  3DCRT  pada kanker  endometrium  di  Unit  Radioterapi RSUD Abdul Wahab Sjahranie Samarinda.
Trisna,  I.  A.,  Dewi,  K.,  &  Gondhowiardjo,  S.  A.
(2020).  Rectal  cancer:  A  mini  literature review.
Vanya,  G.  (2023).  Analisis  persentase  dosis kedalaman  dan  profil  dosis  pada  berbagai luas  lapangan  penyinaran  menggunakan simulasi Monte Carlo.