Perpustakaan Digital ITB

Medan magnetik kuat pada MRI-Linac menyebabkan perubahan arah pergerakan partikel bermuatan dengan masuknya kembali elektron sekunder ke dalam medium target radiasi sebagai electron returning effects (ERE) yang menyebabkan perubahan distribusi dosis. Tujuan utama penelitian ini adalah untuk mengetahui pengaruh medan magnet terhadap partikel pada terapi radiasi dan distribusi dosis pada fantom air. Medan magnet dan sinar radiasi dimodelkan sebagai representasi dari MRI-Linac menggunakan simulasi Monte Carlo. Tool for Particle Simulation (TOPAS) digunakan sebagai perangkat lunak berbasis Monte Carlo untuk melakukan simulasi. X-Ray 6 MV dari kepala linac Siemens Oncor disimulasikan untuk menyinari fantom air berukuran 40 cm x 40 cm x 40 cm. Medan magnet terhadap fantom air dimodelkan dalam arah transversal dan longitudinal terhadap arah datangnya berkas sinar radiasi dengan kekuatan 1,5 T, 3 T dan 7 T. Simulasi dilakukan dengan sumber berkas foton berupa phase space yang terdiri atas 4×109 partikel dengan ukuran lapangan 10 cm x 10 cm. Lintasan elektron divisualisasikan dengan graphic window TOPAS. Kurva PDD dan kurva profil dosis diplot dengan Matlab R2021b untuk menganalisa perubahan distribusi dosis radiasi akibat pengaruh medan magnetik dibandingkan dengan linac tanpa medan magnetik. Lintasan elektron yang tervisualisasi terdiri dari elektron sebagai partikel kontaminasi pada berkas foton yang menuju fantom air, dan elektron sebagai partikel sekunder interaksi foton dan fantom air. Hasil visualisasi lintasan elektron dari simulasi linac dengan medan magnetik transversal menunjukkan gerak sirkular terjadi pada elektron kontaminasi dan ERE di dalam fantom air berupa pengurangan jangkauan elektron terhadap kedalaman fantom air. Sedangkan medan magnetik longitudinal menyebabkan elektron kontaminasi terarah menuju fantom air, namun tidak menyebabkan ERE pada elektron sekunder di dalam fantom air. Hasil penyinaran fantom air dengan linac tanpa medan magnetik menunjukkan nilai dosis permukaan (Ds) sebesar 44.057% dengan kedalaman pada saat dosis maksimum (zmax) berada di 1.7 cm. Peningkatan kuat medan magnet transversal menyebabkan peningkatan Ds secara linear dengan gradien -0.1756 dan ???? ? = 0.8471, dan penurunan zmax secara linear dengan gradien 6,709 dan ???? ? = 0.9238. Dosis permukaan pada linac dengan medan magnetik transversal 1.5 T, 3 T, dan 7 T mengalami perubahan menjadi 41.132%, 58.9506%, dan 86.8493%, dan zmax bergeser pada kedalaman 0.9 cm, 0.9 cm dan 0.3 cm. Sedangkan peningkatan kuat medan magnetik longitudinal tidak menyebabkan perubahan Ds dengan gradien 1.0529 dan ???? ? = 0.3997, serta tidak menyebabkan pergeseran zmax dengan gradien -0.0202 dan ???? ? = 0.2782. Medan magnetik longitudinal 1.5 T, 3 T, dan 7 T pada linac menyebabkan Ds meningkat sebagai pengaruh dari elektron kontaminasi menjadi 54.1854%, 53.9892%, dan 54.0715% dan posisi zmax berada pada 1.5 cm, 1.7 cm, dan 1.5 cm. Perubahan ketinggian kurva profil dosis pada fantom air teramati meningkat di permukaan dan kedalaman 1.5 cm, sedangkan pada kedalaman 10 cm terjadi penurunan tinggi kurva profil dosis akibat peningkatan kuat medan magnetik transversal. Medan magnetik longitudinal menyebabkan kenaikan tinggi kurva profil dosis pada fantom air dan permukaan, namun tidak terdapat variasi ketinggian yang signifikan dengan adanya peningkatan kuat medan magnet, sedangkan pada kedalaman 10 cm tidak terdapat perubahan tinggi kurva profil dosis. Hasil ini menunjukkan adanya ERE pada fantom yang kembali memasuki daerah penyinaran. Pengaruh perubahan arah gerak partikel sekunder tersebut kemudian mengubah distribusi dosis pada target radiasi. Linac yang ditambahkan medan magnet transversal berpengaruh secara substansial dibandingkan dengan penambahan medan magnet longitudinal.