ANALISIS DOSIS DI ORGAN KRITIS PADA TERAPI GLIOBLASTOMA DENGAN BORON NEUTRON CAPTURE THERAPY MENGGUNAKAN METODE SIMULASI MCNP5

DWI BERLIANTI SIWI, Dr. Ir. Andang Widi Harto, MT.

2013 | Skripsi | TEKNIK NUKLIR

Glioblastoma merupakan salah satu jenis tumor otak yang memiliki grade paling tinggi dengan prognosis yang buruk sehingga perkembangan dari glioblastoma multiform sangat cepat. Salah satu terapi untuk glioblastoma adalah Boron Neutron Capture Therapy. BNCT merupakan terapi yang memanfaatkan interaksi antara boron-10 dengan neutron termal. Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui dosis dan efektivitas dari terapi BNCT. Penelitian ini menggunakan dasar simulasi dengan menggunakan program MCNP5. Dengan mendefinisikan geometri dan komponen penyusun otak sebagai objek yang diteliti dan sumber radiasi yang digunakan, MCNP mampu mensimulasikan interaksi neutron yang terjadi di dalam otak. Keluaran yang didapatkan dari simulasi MCNP adalah fluks neutron, dosis hamburan neutron, dan dosis foton yang keluar dari kolimator. Fluks neutron keluaran MCNP inilah yang kemudian digunakan untuk menghitung dosis yang berasal dari interaksi neutron dengan material di jaringan. Dari hasil perhitungan konsentrasi boron didalam tumor yang paling baik adalah 25-35µg/g tumor dengan menggunakan arah penyinaran superior dan anteroposterior. Arah penyinaran lateral untuk kasus ini tidak dapat digunakan karena jarak sumber dengan jaringan tumor terlalu jauh. Dengan arah penyinaran dan konsentrasi yang sesuai tersebut dosis yang diterima kulit kurang dari 3Gy. Jarak sumber radiasi dengan tumor harus dibuat seminimal mungkin hal ini karena fluks neutron optimal pada kedalaman 2,4 cm. Waktu iradiasi yang dibutuhkan adalah 3,5517 jam (10 µg Boron/g tumor); 3,1690 jam (15 µg Boron/g tumor); 2,8625 jam (20 µg Boron/g tumor); 2,60992 jam (25 µg Boron/g tumor); 2,40328 jam (30 µg Boron/g tumor); 2,403288 jam (35 µg Boron/g tumor).

Glioblastoma is the highest grade of brain tumour and poor prognosis so the progression of this tumour is very fast. One type of glioblastoma therapy is Boron Neutron Capture Therapy. Boron Neutron Capture Therapy is a therapy that utilizes the absorption interaction of Boron-10 with thermal neutron. This study was intended to determine the radiation dose and efficacy of BNCT treatment by modelings and simulations. This study was a simulation-based experiment using MCNP5. Firstly, the geometry and composition of the brain and object under study and radiation source were defined. MCNP5 was used to simulate neutron interactions that occured in the brain. The obtained output data from MCNP5 simulations were neutron flux, neutron scattering dose, and photon dose from collimator. These neutron flux data were the used in BNCT dose calculations. Based on calculations, the best concentration of Boron-10 in tumour tissue was 25-35 µg/g tumour. The irradiation directions used were superior direction and anteroposterior direction. In this case, lateral irradiation direction could not be used because the distance between the neutron source and the tumour was too far. By using appropriate irradiation direction and concentration of boron, the radiation dose in skin was found to be less than 3 Gy. The optimal distance of source and tumour was 2.4 cm. Irradiation time required was 3.5517 h (10 µg boron/g tumour); 3.1690 h (15 µg boron/g tumour); 2.8625 h (20 µg boron/g tumour); 2.60992 h (25 µg boron/g tumour); 2.40328 h (30 µg boron/g tumour); 2.403288 h (35 µg boron/g tumour).

Kata Kunci : BNCT, MCNP, Konsentrasi Boron, Waktu iradiasi, Dosis toleransi kulit