Optimasi Distribusi Dosis Proton Therapy Pada Kanker Serviks Menggunakan PHITS (Particle And Heavy Ion Transport Code System) Versi 3.35

Abstract

Kanker serviks merupakan salah satu penyebab utama kematian pada perempuan di Indonesia. Radioterapi konvensional berbasis foton memiliki keterbatasan berupa deposisi energi yang tidak selektif sehingga jaringan sehat di sekitar tumor ikut terpapar radiasi secara signifikan. Proton therapy hadir sebagai modalitas yang lebih presisi melalui fenomena Bragg peak dan Spread-Out Bragg Peak (SOBP) yang memfokuskan dosis maksimum pada volume tumor sekaligus melindungi jaringan sehat di belakang target. Namun, efektivitas klinis proton therapy sangat bergantung pada konfigurasi sudut penyinaran yang digunakan, sehingga penentuan sudut yang optimal untuk kasus tertentu masih memerlukan kajian kuantitatif lebih lanjut. Penelitian ini bertujuan menentukan konfigurasi sudut penyinaran proton therapy yang paling optimal pada kanker serviks stadium IIB menggunakan simulasi Monte Carlo berbasis PHITS versi 3.35. Phantom pelvis tiga dimensi dibangun mengacu pada ICRP Publication 145 dengan volume target berbasis pendekatan MRI-guided (GTV 43,00 cm³, CTV 91,95 cm³, PTV ketebalan 6,6 cm) dan lima OAR: kandung kemih, rektum, usus halus, ovarium, dan kolon sigmoid. Tiga sudut penyinaran dipilih berdasarkan pendekatan anterior dan anterior-oblique yang secara anatomis meminimalkan lintasan berkas melalui organ risiko di area pelvis, yaitu 0° (AP), 45° (RAO), dan 315° (LAO), dengan rentang energi 123–164 MeV untuk sudut 0° serta 151–188 MeV untuk sudut 45° dan 315°. Validasi simulasi terhadap data PSTAR NIST menghasilkan galat relatif maksimal 3,43%, menyatakan model valid. Penentuan konfigurasi sudut paling optimal dilakukan dengan mengevaluasi dua kriteria utama secara simultan, yaitu kesesuaian dosis target terhadap dosis preskripsi dan kepatuhan dosis OAR terhadap ambang batas klinis, yang selanjutnya dikuantifikasi melalui metrik Dose Efficiency Index (DEI) berupa rasio dosis rata-rata target terhadap dosis rata-rata komposit seluruh OAR. Hasil menunjukkan SOBP berhasil membentuk daerah flat-top sepanjang 6,6 cm pada ketiga sudut. Dosis GTV pada variasi 1 (0°/AP) mencapai 50,76 Gy(RBE) atau 100,72% dari dosis preskripsi, sedangkan variasi 2 dan 3 mengalami overdosis sekitar 10%. Cakupan CTV berkisar 76,96–79,69% dan PTV 47,14–51,76% akibat keterbatasan single-field tanpa optimasi weighting factor. Variasi 1 menjadi satu-satunya konfigurasi yang memenuhi seluruh ambang batas klinis kelima OAR; variasi 2 dan 3 menghasilkan dosis ovarium melebihi batas 6 Gy(RBE). Nilai DEI tertinggi diperoleh pada variasi 1 sebesar 73,33, disusul variasi 2 (25,64) dan variasi 3 (20,73). Disimpulkan bahwa variasi 1 (0°/AP) merupakan konfigurasi paling optimal. Penelitian lanjutan disarankan menggunakan optimasi weighting factor SOBP dan pendekatan multi-field untuk meningkatkan cakupan CTV dan PTV