Perpustakaan Digital ITB

Implan tulang pada kasus fraktur patologis pasien kanker dapat memodifikasi distribusi dosis dalam terapi proton akibat interaksi material dengan berkas partikel. Penelitian ini bertujuan menganalisis efek material implan tulang terhadap distribusi dosis proton menggunakan simulasi Monte Carlo. Simulasi menggunakan program Particle and Heavy Ion Transport Code System (PHITS) 3.34. Simulasi dilakukan pada fantom berukuran 30×30×30 cm³ yang diirradiasi dengan berkas proton monoenergetik 140 MeV. Variasi material fantom meliputi: (1) air (?=1.0 g/cm³), (2) tulang (?=1.85 g/cm³), dan (3) tiga jenis implan Ti Alloy (?=4.43 g/cm³), CoCr Alloy (?=8.47 g/cm³), dan PEEK (?=1.32 g/cm³). Lima konfigurasi geometri dimodelkan: (i) fantom A= air homogen, (ii) fantom B= air-tulang-air, (iii) fantom C=air-tulang-implan-tulang-air, (iv) fantom D=air-implan-tulang-air, dan (v) fantom E=air-tulang-implan-air, dengan ketebalan tulang 1.5 cm dan implan 0.3 cm. Hasil simulasi menunjukkan bahwa keberadaan implan memberikan pengaruh signifikan terhadap distribusi dosis kedalaman proton. Secara kuantitatif, setiap penurunan densitas material implan sebesar 1% menyebabkan pergeseran kedalaman dosis maksimum sekitar 0,14% ke arah yang lebih dalam. Selain itu, variasi konfigurasi fantom memengaruhi pelebaran FWHM dan penumbra lateral, pengaruh dari efek range straggling dan akumulasi hamburan sepanjang lintasan proton. Analisis distribusi sudut menunjukkan penurunan fraksi proton dengan sudut ? 3° pada wilayah inhomogen yang melibatkan implan, dengan fraksi proton menurun dari 92,10% menjadi 59,91% untuk Ti Alloy, 49,95% untuk CoCr Alloy, dan 73,82% untuk PEEK. Tren ini mengindikasikan bahwa peningkatan densitas material implan menyebabkan peningkatan hamburan sudut proton. Penelitian ini menegaskan bahwa material dan konfigurasi geometris implan tulang berperan penting dalam memodifikasi distribusi dosis proton, baik secara longitudinal maupun lateral.