mendeteksi keberadaan senyawa tertentu pada sampel yang diperiksa.
Konsepnya dasar spektroskopy itu sendiri sebenarnya sederhana. Enegi dari gelombang eletromagnetik dengan panjang gelombang tertentu
λ , frekuensi υ, dan c adalah kecepatan suara [ dimana
υ = c λ ], dapat berinteraksi dengan
sampel tertentu dari materi. Interaksi ini menyebabkan sampel bisa menyerap atau melepaskan energi. Energi tersebut kemudian diukur intensitasnya dan
distribusinya, disebut spektrum, sehingga bisa didapatkan informasi tentang fisiologis dan struktur kimiawi dari sampel yang diambil.
MR spectroscopy berdasar pada fenomena dari nukleus inti dari beberapa atom memiliki momen magnetik aktif dan atom-atom ini berinteraksi dengan medan
magnet. Nukleus dengan jumlah proton dan netronnya ganjil misalnya hydrogen
1
H hanya 1 proton , phosphorus
31
P 15 proton , 16 neutron dan carbon
3
C mempunyai momen magnetik dan secara umum digunakan studi MR spectroscopy.
2.14.1 Magnetic Resonance Spectroscopy.
Magnetic resonance spectroscopy adalah teknik non invasif yang digunakan untuk mengukur konsentrasi-konsentrasi dari beberapa komponen biokimia dalam
jaringan tubuh. Teknik yang digunakan menggunakan prinsip fisika yang sama dengan MRI. Teori fisika MRI dan MRS lebih dalam bisa dipelajari lebih dalam
pada beberapa literatur dan tidak dibahas detail disini. Namun yang berkaitan dengan spectroscopy, secara sederhana dijelaskan sebagai berikut :
Ketika molekul nucleus-nucleus magnetis aktif ditempatkan pada medan
magnet eksternal Bo [Tesla] ,sebagian besar mereka akan
menyelaraskan arah sepanjang medan magnet tersebut sambil berosilasi putaran melingkar pada axisnya precession .
Frekuensi gerakan memutar tersebut disebut frekuensi Lamour ω
o
[hertzMegahertz] besarnya tergantung pada besarnya magnetik lokal dan struktur molekulnya, atau rasio gyromagnetic
γ [hertzT] . Persamaannya dirumuskan sebagai berikut :
ω
o
= γ . Bo
Ketika energi elektromagnetik dalam bentuk denyut frekuensi radio atau RF pulse dipancarkan ke arah molekul dengan frekuensi sama dengan
frekuensi Larmornya, maka molekul-molekul tersebut menyerap energi dan merubah keselarasan arahnya terhadap medan magnet external. Ketika
energi dari radiofrekuensi ini dihentikan, mereka akan kembali menyelaraskan arah ke external magnet sambil melepaskan energi. Energi
yang dilepaskan ini besarnya frekuensi konstan tetapi intensitasnya semakin berkurang sepanjang waktu, disebut Free Induction Decay,
perubahan intensitas inlah ditangkap sebagai dipakai sebagai dasar signal MRI.
Karena jumlah proton misal
1
H berbeda-beda dalam suatu jaringan, maka terdapat variasi frekuensi FID dari bagian anatomi yang diakusisi dalam bentuk
irisan dari objek tubuh manusia, dimana lokasi spasialnya bisa diperoleh dengan menerapkan gradien coil pada medan magnet. Kemudian signal-signal ini
dikonversikan menjadi gambar anatomi dengan perbedaan densitas hitam –putih
sesuai dengan kekuatan signal emisinya dan letak lokasi spasial irisannya. Perbedaannya, MRI mendeteksi emisi signal frekuensi berdasarkan data posisi
spasial dari nukleus sedangkan MRS medeteksi perbedaan resonansi frekuensi atau pergeseran kimia chemical shifts dari ikatan kimia chemical bounding
dari bagian gambar anatomi yang diseleksi. Informasi signal frekuensi Free Induction Decay FID
yang terekam se agai fungsi ‖time domain‖, dideteksi oleh MRS dan dikonversikan menggunakan metode transformasi Fourier menjadi
‖frequency domain‖ dalam entuk grafik pada sumbu vertikal berupa spektrum kurva dengan nilai-nilai puncak yang konsisten dan pada sumbu horisontal
berupa distribusi dari variasi resonansi frekuensi dari pergeseran kimia chemical shift metabolisme yang dideteksi.
Secara teknis pelaksanaanya, MRS dapat dikerjakan setelah MRI. Maksudnya setelah gambar MRI dibuat, maka bisa dilanjutkan dengan pemeriksaan MR
spectrosocopy pada area tertentu pada gambar anatomi otak disebut voxel.
Jadi dalam pemeriksaan MRI kepala, MRI memberikan gambaran anatomis dari otak, sedangkan MRS memberikan informasi metabolisme dari area tertentu pada
gambar anatomi kepala yang telah dibuat dengan MRI tadi.
2.14.2 Magnetic Resonance Spectroscopy pada pemeriksaan otak.
