Treatment Planning System

TREATMENT PLANNING SYSTEM
Arif Jauhari[1]

Pengertian dan Tujuan
Treatment Planning System atau dapat pula disebut dengan Sistim Perencanaan Radiasi merupakan suatu proses yang sistematik dalam membuat rencana strategi terapi radiasi. Meliputi sekumpulan instruksi dari prosedur radioterapi dan mengandung deskripsi fisik, serta distribusi dosis berdasar pada informasi geometrik/topografi yang ada pada pencitraan (imajing) agar terapi radiasi dapat diberikan secara tepat. TPS ini dalam tampilannya bisa 2D bisa juga 3D.
Tujuan sistem perencanaan radiasi 2D dan 3D adalah untuk menyesuaikan dosis pada volume target dan mengurangi dosis untuk jaringan normal atau organ beresiko yang ada disekitarnya. Hal ini meliputi : a). Posisi pasien terapi; b). Imobilisasi; c). Mengumpulkan data pencitraan pasien; c). Menetapkan volume target dan organ-organ beresiko berdasarkan kumpulan data bentuk-bentuk sinar yang didesain secara grafis dan orientasi sinar; d). Bentuk lapangan yang dipilih menggunakan BEV; e). Distribusi dosis 3 dimensi; f). Kalkulasi menggunakan algoritma tiga dimensi dan perbandingan informasi yang didapat dari Histogram Dosis Volume (DHV)

Komponen Treatment Planning System (TPS)
TPS terdiri dari 3 komponen pokok, yaitu:

1. Hardware. Komponen hardware terdiri dari CPU, High resolution graphics, mass storage (hard disc), disks/CD-ROM, keyboard & mouse, high resolution graphics monitor, digitizer, laser/color printer, backup storage facility, network connections.
2. Software. Komponen software terdiri dari: Input routines, Bentuk dari anatomi, beam geometry (virtual simulation), kalkulasi dosis, dosis volume histogram, digital recontruction radiographic.
3. Image Aquisition

Faktor yang Berperan pada TPS

Ada 2 faktor yang sangat berperan pada pembuatan TPS antara lain:
1. Simulasi atau lokalisasi daerah radiasi
Pelaksanaan simulasi ini dilakukan di ruang simulator, di sini seolah-olah pasien dilakukan radiasi. Untuk itu jarak sumber sinar ke kulit dan posisi pasien harus sama, baik itu di ruang simulator maupun diruang sinar/linac.
2. CT.Planning/CT Simulator
CT.Scan/CT.Planning penting untuk perencanaan terapi dan merupakan kebutuhan utama data imajing untuk 3 Dimention Radiation Therapy Treatment Planning (3D RTTP/Perencanaan Terapi Tiga Dimensi). Perencanaan CT Scan ádalah melokalisasi tumor dengan jumlah irisan yang sangat banyak dan ketebalan 2–10 mm. Semakin tipis irisan maka jumlah irisan akan semakin banyak dengan demikian kualitas pencitraan dapat meningkat.

Volume Untuk Perencanaan Tiga dimensi
Rincian bentuk tumor dan ukuran untuk GTV, struktur organ kritis dan CTV, PTV dilakukan oleh staf perencanaan terapi dan ahli onkologi radiasi. Struktur–struktur ditandai secara manual menggunakan sebuah mouse atau bentuk lain dari digitizer. Beberapa struktur dengan batasan yang jelas misalnya kulit dapat terkontur secara otomatis. Jika menggunakan piranti lunak yang modern maka pemberian tanda (kontur) membutuhkan waktu sekitar 1–2 jam untuk sebuah seri perencanaan terapi tiga dimensi secara lengkap.

Penyusunan Bentuk Berkas Sinar
Desain susunan sinar adalah langkah berikutnya dalam proses perencanaan terapi setelah CTV ditetapkan. Untuk perencanaan tiga dimensi, sistim 3D RTTP harus memiliki kemampuan untuk menstimulasikan masing–masing fungsi gerak dari peralatan mesin termasuk panjang, lebar, lebar kolimator, sudut gantri, sudut permukaan meja dan gerak meja ke lateral, longitudinal serta naik turunnya meja penyinaran.
1. Beam’s Eye View Display, menggunakan BEV maka dipilih:
· Arah sinar.
· Bentuk dan ukuran berkas sinar yang sesuai dengan bentuk dan ukuran tumor serta perlu tidaknya pelindung/shielding.
Pemilihan tersebut berdasar pada tujuan sasaran. Misalnya PTV yang homogen dengan keakuratan 5 % dari dosis total 60 Gy dan pada saat yang sama dosis sinar pada jaringan kritis seperti ginjal tidak lebih dari 20 Gy pada 50 % volumenya, dan tidak melebihi 40 Gy untuk medula spinalis.

2. Room View Display, Room View Display melengkapi BEV secara signifikan dalam fase desain sinar dari perencanaan terapi, khususnya dalam menempatkan kedalaman isosenter sinar dan memungkinkan tampilan sinar yang dipilih untuk tehnik membentuk terapi secara lebih baik, juga untuk melihat volume isodosis tiga dimensi. Room View Display mensimulasikan setiap lokasi pandang berdasar opini atau pendapat dalam ruang terapi.

3. Digitally Recontructed Radiograph (DRR), DRR adalah radiographi yang dikontruksi secara digital untuk memproyeksikan gambar yang dihasilkan komputer dan diperoleh dengan melalui sinar – sinar divergen secara matematis melalui suatu kumpulan data CT.

Kalkulasi Dosis / Distribusi Dosis
Metode kalkulasi dosis secara tradisional didasarkan pada parameter distribusi dosis yang diukur dalam Water Phantom dalam kondisi dibawah standar tertentu. Dengan adanya beberapa faktor koreksi:
· Permukaan kontur tidak rata
· Kemiringan oblique dari jaringan
· Heterogenitas jaringan
· Modifikasi sinar seperti: blok, wedge dan kompensator.

1. Homogenitas, Distribusi dosis pada target volume disebut homogen bila perbedaan antara dosis maksimum dan minimum tidak lebih dari 12 % , bentuk kurva isodosis pada daerah sasaran menunjukan gambaran yang merata.
2. Energi Radiasi, Energi radiasi juga sangat berperan dalam proses perencanaan radiasi terutama pada distribusi dosis. Bila energi yang dipilih tepat maka hasil kurva isodosis akan homogen.
3. Sudut Penyinaran/Gantry, Sudut penyinaran adalah sudut yang dibentuk oleh sinar dari arah 00, 900, 270 0, 1800 atau diantara 00 – 900, 900 – 1800, atau 00 – 2700, atau 2700 - 1800 terhadap tubuh pasien. Pada TPS menggunakan sudut untuk arah sinar adalah sangat membantu dalam menghindari organ kritis atau mengurangi dosis pada organ kritis.
4. Penggunaan Wedge dan Bolus, Wedge terbuat dari Pb bentuknya persegi panjang dengan bagian yang tebal akan meneruskan sinar dengan intenditas yang berkurang dibanding dengan bagian lain yang lebih tipis. Kegunaan wedge untuk menghindarkan hot spot atau kelebihan dosis disuatu tempat didaerah radiasi. Pada pesawat linac yang sekarang ini sudah dilengkapi dengan wedge yang terpasang dalam gantry pesawat tersebut dengan ukuran antara 20 – 590. Bolus terbuat dari parafin, yang mempunyai daya serap radiasi sama dengan jaringan lunak tubuh manusia. Fungsi dari bolus itu sendiri adalah untuk kompensator distribusi dosis misalnya apabila diperlukan untuk menaikan dosis dikulit atau dipermukaan. Dapat mengurangi dosis di paru pada pemakaian energi tinggi elektron misalnya 9–12 Mev.

Proses Terapi Radiasi

Quality Assurance ( QA )
Quality Assurance adalah sederetan prosedur tes yang dapat dilakukan dalam jangka waktu tertentu untuk menggambarkan aspek-aspek tehnik dari fungsi sistim atau subsistem.
Program QA secara umum salam radioterapi adalah penting dan bersifat mendasar. Tes ini harus dilakukan sebelum pelaksanaan klinik dan ini berhubungan dengan tes verifikasi algoritma tetapi bukan sebagai penggantinya.
Tujuannya menjamin bahwa hasil suatu perangkat lunak dapat diprediksi dengan benar, dan bahwa setiap alat perangkat keras digunakan dengan fungsi sistem yang benar dan menjamin bahwa prosedur-prosedur kualitas kontrol adalah adekuat, serta diaplikasikan pada sistem perencanaan terapi secara individual.
Akurasi, Dikatakan kalkulasi distribusi dosis pada komputer cukup akurat, jika dikalkulasi dalam koreksi 2 % atau 2 mm didalam posisi garis isodose. Akurasi ini diperlukan dalam QA yang sempurna.
Macam tes yang diperlukan,
1. Komisioning
Tes perangkat keras
a. Koreksi hasil pelaksanaan
b. Akurasi digitizer–ploter
c. Transver image CT yang dipercaya
Tes perangkat lunak
a. Kemampuan hal perubahan depth dose dan alat ukur out put dengan SSD dan area.
b. Akurasi algoritma sinar dalam bagai situasi normal di media homogen, permukaan oblique, media heterogen dan kalkulasi dalam axis.
c. Kemampuan memodifikasi sinar seperti wedge, blok asimetris jaws.
2. Cek Rutin
Harian:
a. Penggunaan set perencanaan terapi meliputi: situasi terapi, parameter sinar, penggunaan perencanaan terapi yang berbeda setiap hari/minggu
b. Cek konsistensi distribusi isodose, cek out put / input, akurasi kontur.
Mingguan:
a. Cek software dan hardware dalam proses pelaksanaan
b. Cek mesin set data
Bulanan :
a. Cek transfer data image CT ke sistem perencanaan.

Penutup
· Sistem perencanaan terapi radiasi tiga dimensi merupakan suatu proses sistematik dalam membuat rencana strategi radiasi yang memerlukan tehnik-tehnik komputer terkini dan melibatkan kerja sama berbagai disiplin ilmu terkait, serta memerlukan ketelitian yang tinggi untuk hasil yang maksimal.
· Adanya gambaran dosis pada histogram sebagai alat evaluasi atas keberhasilan perencanaan tersebut.
· Pada tumor yang disekitarnya terdapat organ sensitif resiko dapat diminimalis.

[1] Peneliti pada Pusat Kajian Radiografi dan Imajing, Puskaradim, Jakarta.