Perpustakaan Digital ITB

Targeted Radionuclide Therapy (TRT) menggunakan radiofarmaka 177LuDOTATATE telah menjadi modalitas yang sangat menjanjikan untuk pengobatan kanker yang mengekspresikan reseptor somatostatin tipe 2 (SSTR2), termasuk lesi kanker pada organ hati. Keberhasilan klinis dari terapi ini sangat bergantung pada akurasi dosimetri internal untuk memprediksi efektivitas terapi dan meminimalkan toksisitas pada jaringan sehat. Selama ini, pedoman dosimetri konvensional berbasis formalisme Medical Internal Radiation Dose (MIRD) sering kali mengandalkan asumsi distribusi aktivitas yang seragam (homogen) untuk menghasilkan estimasi dosis rata-rata pada level organ. Namun, transisi menuju era pengobatan presisi menuntut pemetaan dosimetri pada level voksel untuk menangkap variasi deposisi dosis lokal yang sesungguhnya. Simulasi Monte Carlo diakui sebagai standar emas untuk memenuhi kebutuhan tersebut karena kemampuannya dalam memodelkan interaksi fisika radiasi di dalam medium anatomi pasien yang kompleks. Penelitian ini bertujuan untuk mengimplementasikan kerangka kerja dosimetri spesifik-pasien berdasarkan pedoman MIRD Pamphlet No. 23 menggunakan program Monte Carlo Geant4 Application for Tomographic Emission versi 10 (GATE 10). Secara spesifik, studi ini mengevaluasi disparitas dosimetri akibat penerapan asumsi pemodelan organ sumber berdistribusi aktivitas homogen berbanding heterogen. Selain itu, penelitian ini juga mengkuantifikasi dan membandingkan proporsi deposisi dosis internal lesi (Self-Dose) dengan paparan dosis lintas organ (Cross-Dose) terhadap dosis total yang diterima oleh lesi kanker hati. Penelitian dilakukan menggunakan simulasi Monte Carlo berbasis voksel pada GATE 10 dengan mengintegrasikan data klinis SPECT/CT. Alur kerja komputasi mencakup kuantifikasi citra SPECT/CT, penentuan faktor kinetika peluruhan melalui pemodelan Time Activity Curve (TAC), serta konstruksi geometri anatomi tiga dimensi berbasis data CT. Sebuah lesi kanker di organ hati ditetapkan sebagai target. Untuk menjamin presisi validasi statistik, ambang batas konvergensi ditetapkan dan dicapai pada 1,1 × 1010 partikel primer. Delapan skenario model dieksekusi guna mengevaluasi deposisi energi, yang meliputi kontribusi Self-Dose dari lesi kanker, serta paparan Cross-Dose dari organ limpa, ginjal kanan, dan ginjal kiri. Distribusi aktivitas pada masing-masing sumber dimodelkan secara homogen maupun heterogen. Luaran dosimetri dievaluasi secara kuantitatif dengan mengekstraksi nilai klinis dosis maksimum (????????????????????), minimum (????????????????), dan ratarata (D?), serta divalidasi secara kualitatif melalui analisis peta isodosis aksial dan differential Dose Volume Histogram (dDVH). Hasil simulasi menunjukkan bahwa kerangka kerja MIRD Pamphlet No. 23 berhasil diimplementasikan dengan perolehan tingkat ketidakpastian statistik yang acceptable (< 10%). Analisis terhadap lesi kanker menyingkap bahwa secara makroskopis, dosis rata-rata pada skema Self-Dose memiliki nilai yang berbeda antara asumsi homogen (68,61 Gy) dan heterogen (64,97 Gy). Menariknya, nilai luaran dari kedua model berbasis voksel ini teramati lebih tinggi dibandingkan dengan estimasi dosis level organ konvensional menggunakan metode analitik MIRD (51,4 Gy). Lebih lanjut, tinjauan mikroskopis level voksel membongkar disparitas yang ekstrem. Pemodelan heterogen mengidentifikasi keberadaan hot spots dengan ???????????????????? mencapai 142,84 Gy, yang secara artifisial diredam menjadi hanya 82,56 Gy pada model homogen. Lebih lanjut, model heterogen mengekspos zona cold spots pada dosis terendah 1,87 × 10?7 Gy yang gagal dideteksi oleh asumsi homogen (7,38 × 10?5 Gy). Divergensi kurva dDVH dan visualisasi isodosis mengonfirmasi bahwa asumsi distribusi yang seragam secara fatal mendistorsi akurasi dosimetri spasial pada lesi kanker. Di sisi lain, evaluasi komprehensif menunjukkan bahwa deposisi energi total pada target didominasi secara mutlak oleh Self-Dose (> 99,99%). Kontribusi Cross-Dose termarginalisasi pada fraksi yang sangat rendah secara klinis (< 0,01%). Dominasi ini dikendalikan oleh jangkauan lintas pendek dari partikel ???? ? 177Lu (< 2 mm), yang mendeposisikan nyaris 100% energi kinetiknya di dalam organ sumber. Berlawanan dengan skema Self-Dose, nilai kuantitatif maupun spektrum dDVH pada skenario Cross-Dose terbukti selaras antara model homogen dan heterogen. Keselarasan ini merupakan manifestasi fisis dari efek spatial blurring, ketika partikel ? pelepas Cross-Dose mengalami atenuasi di dalam medium serta reduksi intensitas yang mematuhi inverse square law saat menempuh jarak spasial yang jauh dari organ eksternal. Sebagai kesimpulan, kajian dosimetri Monte Carlo level voksel ini menegaskan bahwa penerapan pemodelan distribusi aktivitas heterogen spesifik-pasien merupakan syarat mutlak untuk evaluasi Self-Dose pada lesi kanker. Hal ini esensial untuk menghindari underestimate tingkat toksisitas dan mencegah luputnya deteksi terhadap sel kanker penyintas yang dapat memicu kekambuhan kanker. Sebaliknya, dalam mengevaluasi kontribusi Cross-Dose dari organ berjarak jauh, metode homogen terbukti masih valid dan akurat akibat redaman spasial, sehingga pendekatan ini dapat diandalkan untuk menyederhanakan perhitungan dan meningkatkan efisiensi komputasi dosimetri klinis.