Analisis Kualitas Citra Brain variasi Flip Angle (FA) Dengan Mengunakan Squens Spin Echo pada Magnetic Resonance Imaging (MRI)

ANALISIS KUALITAS CITRA BRAIN VARIASI FLIP ANGLE (FA) DENGAN MENGGUNAKAN SQUENS SPIN ECHO PADA MAGNETIC

RESONANCE IMAGING (MRI)

SKRIPSI

RUDI HASUDUNGAN RAJAGUKGUK NIM : 120821008

DEPARTEMEN FISIKA

FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM UNIVERSITAS SUMATERA UTARA

MEDAN 2014

ANALISIS KUALITAS CITRA BRAIN VARIASI FLIP ANGLE (FA) DENGAN MENGGUNAKAN SQUENS SPIN ECHO PADA MAGNETIC

RESONANCE IMAGING (MRI)

SKRIPSI

Diajukan untuk Melengkapi dan Memenuhi Syarat Mencapai Gelar Sarjana

Sains

RUDI HASUDUNGAN RAJAGUKGUK NIM : 120821008

DEPARTEMEN FISIKA

FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM UNIVERSITAS SUMATERA UTARA

MEDAN 2014

PERSETUJUAN

JUDUL SKRIPSI : ANSALISIS KUALITAS CITRA BRAIN VARIASIFLIPANGLE(FA) DENGAN

MENGGUNAKAN SQUENS SPIN ECHO PADA MAGNETIC RESONANCE IMAGING (MRI) KATOGORI : SKRIPSI

NAMA : RUDI HASUDUNGAN RAJAGUKGUK NIM : 120821008

PROGRAM STUDI : SARJANA (S1) FISIKA MEDIK DAPERTEMEN : FISIKA

FAKULTAS : MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM

(FMIPA) UNIVERSITAS SUMATERA UTARA

Diluluskan di Medan, 29 Agustus 2014

Pembimbing II Pembimbing I

Drs. Syahrul Humaidi,M.ScDra. Manis sembiring,M.Si NIP.196505171993031009 NIP.195511291987032001

Diketahui Oleh : Ketua Departemen Fisika

Dr. Marhaposan Situmorang NIP. 195510301980031003

PERNYATAAN

Yang bertanda tangan di bawah ini:

Nana : RUDI HASUDUNGAN RAJAGUKGUK Nim : 120821008

Judu :Analisis Kualitas Citra Brain variasi Flip Angle (FA)

Dengan Mengunakan Squens Spin Echo Pada Magnetic

Resonance Imaging (MRI)

Menyatakan bahwa skripsi ini adalah karya asli penulis, apabila dikemudian hari terbukti bahwa skripsi ini tidak asli, maka penulis bersedia mendapatkan sanksi sesuai peraturan yang berlaku.

Medan, 29 Oktober 2014

Penulis,

RUDI HASUDUNGAN RAJAGUKGUK Nim : 120821008

ABSTRAK

Penelitian ini dilakukan pada citra tiga orang pasien dengan menggunakan Magnetic Resonance Imaging (MRI) 1,5 Tesla pada pemeriksaan MRI Brain, untuk menganalisis pengaruh FA terhadap kualitas citra MRI brain pembobotan T2spin echo. Materi penelitian adalah hasil pencitraan MRI yang diperoleh dari hubungan variasi flip agle, pembobotan T2spin echo terhadap kualitas pencitraan Brain, yang dilakukan pada setiap pasien. Penelitian dilakukan di RS Murni Teguh Medan. Tata cara penelitian yang dilakukan dengan persiapan pesawat Magnetik Resonance Imaging, persiapan pasien, pengaturan dari Flip Angel.Hasil uji statistik penelitian ini diperoleh bahwaFA 1200,1400 dan 1600 berpengaruh signifikan terhadap kualitas gambar, dengan nilai TR 5000 ms dan TE 96 ms artinya hubungan antara FA terhadap kualitas gambar pada kontras citra Brainpada potongan axial dengan menganalisa hasil pengukuran Tengah, Bawah kanan, Bawah Kiri, Atas Kanan dan Atas Kiri di dapatkan bahwa didaerah tengah lebih signifikan karena lebih banyak mengandung air.Dari 8 citra yang dinilai memiliki kualitas citra yang lebih optimal pada flip angle (FA) 1600 . Dari hasil yang diperoleh dapat disimpulkan bahwa semakin naik nilai Flip Angle (FA) maka akan semakin meningkatkan Signal Noise to Ratio(SNR).

ABSTRACT

This Research done at image three people of patient by using MRI 1,5T inspection of MRI Brain, to analyse influence of FA to quality of image of MRI brain of wight of T2 spin echo. items of Research result of image of MRI obtained from variation of flip agle, wight of T2 spin echo to quality of image Brain, what is done in each patient. the Research in RS Field Firmness. Procedures of

Research with preparation of Magnetic implement of Resonance Imaging, patient preparation, arrangement from Flip Angel. Result of statistical test of this

research is obtained by that FA 1200,1400 and 1600 having an effect on signifikan to quality draw, with value of TR of 5000 of ms and TE of 96 ms of its meaning is of FA to quality draw contrast of image of Brain cutting of axial with analysing result of Middle measurement, Under right, Under Left, For Right and For Left getting that middle area more signifikan because more amount is aqueous. Than 8 image assessed to own quality of more optimal image at flip angle ( FA) 1600 . From result obtained inferential that progressively go up value of Flip Angle ( FA) hence will progressively improve Signal Noise to Ratio (SNR).

RIWAYAT HIDUP

Penulis dilahirkan di Desa Bantan kec. Dolok Masihul Kab Serdang

Bedagai pada tanggal 18 September 1990 dari ayahanda S. Rajagukguk dan

Ibunda D. Sinaga. Penulis merupakan putra keempat dari limah (5) bersaudara.

Riwayat Pendididkan

- SD 107858 Aras Panjang Kec. Dolok Masihul Tamat Tahun 2003.

- SLTP Negeri 1 kec. Dolok Masihul Tamat tahun 2006.

- SMA Negeri 3 T.Tinggi Tamatan Tahun 2009.

- Diploma DIII Akademi Teknik Elektro Medik Medan 2012.

- Melanjut Memasuki Program Studi Fisika S1 Fakultas Matematika dan

Ilmu Pengetahuan Alam Universitas Sumatera Utara Medan Melalui jalut

Ekstensi pada tahun 2012.

Penulis mengikuti Melaksanakan Penelitian di RS. Murni Teguh Medan

dengan judul Analisis Kulitas Citra Brain Variasi Flip Angle (FA) dengan

KATA PENGANTAR

Puji dan syukur Penulis panjatkan kepada Allah atas segala Kasih dan penyertaan-Nya sehingga Penulis menyelesaikan tugas akhir yang berjudul ANALISISI KUALITAS CITRA BRAIN VARIASI FLIP ANGLE (FA) DENGAN MENGGUNAKAN SQUENS SPIN ECHO PADA MAGNETIC RESONANCE IMAGING (MRI).

Skripsi ini disusun sebagai salah satu syarat untuk menyelesaikanpendidikan S-1 Fisika pada program studi Fisika Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam Universitas Sumatera Utara Medan.

Selama penyusunan skripsi ini penulis banyak mendapat bantuan dan bimbingan serta motivasi dari berbagai pihak. Pada kesempatan ini penulis mengucapkan terima kasih kepada:

1. Bapak Dekan Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam Universitas Sumatera Utara, Dr. Sutarman, MSc.

2. Ketua Program Studi Sarjana(S1) Fisika, DR. Marhaposan Situmorang, Bapak Drs. Herly Ginting selaku Koordinator Program Ekstensi jurusan, semua Dosen pengajar dan staff pada Program Studi Sarjana(S1) Fisika FMIPA Universitas Sumatera Utara Medan.

3. Ibu Dra. Manis Sembiring, M.S., selaku pembimbing utama yang selalu membantu saya disetiap kesulitan yang saya hadapi.

4. Bapak Drs., Syahrul Humaidi M.Sc., selaku pembimbing pendamping, yang dengan penuh perhatian dan telah memberikan dorongan, bimbingan dan arahan, sehingga selesainya penulisan skripsi ini.

5. Ayahanda S. Rajagukguk dan Ibunda D. Sinaga yang selalu mendoakan serta tak henti-hentinya memberikan dorongan, semangat dan bantuan baik dalam bentuk moril maupun material hingga studi penulis dapat terselesaikan dengan baik.

6. Buat abangku dan kakaku tercinta abang Thamrin, abang Hendra, kak siska dan adiku Nurhalimah.

7. Khususnya buat ibuk, Josepa Nora Donata Simanjuntak, M.Si, Bapak Martua Damanik, M.Si dan kak Sukarsi amR yang telah memberikan dukungan, Doa dan semangat untuk dapat menyelesaikan skripsi ini dengan baik.

8. Dosen di fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuaan Alam (FMIPA). 9. Kebersamaannya teman-teman seperjuangan mahasiswa Fisika pada

program studi sarjana(S1) ekstensi stambuk 2012 FMIPA Universitas Sumatera Utara Medan

Penulis menyadari bahwa skripsi ini masih jauh dari sempurna, oleh karana penulis mengharapkan saran dan kritik yang bersifat membangun dari para pembaca untuk perbaikan skripsi ini. Harapan penulis semoga skripsi ini dapat bermanfaat bagi kita semua dan siapapun yang membacanya.

Akhir kata penulis ucapkan terimah kasih.

Medan... Penulis

Rudi Hasudungan Rajagukguk Nim.120821008

DAFTAR ISI

PESETUJUAN... i

PERNYATAAN ... ii

ABSTRAK ... iii

ABSTRACT ... iv

DAFTAR RIWAYAT HIDUP ... v

KATA PENGANTAR ... vi

DAFTAR ISI ...viii

DAFTAR TABEL... xi

DAFTAR GAMBAR ... xii

BAB I PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang ... 1

1.2 Perumusan Masalah ... 2

1.3 Pembatasan Masalah ... 3

1.4 Tujuan Penelitian ... 3

1.5 Manfaat Penelitian ... 3

BAB II DASAR TEORI 2.1 Pengertian Magnetic Resonance Imaging (MRI) ... 4

2.2 Radio Frekuensi (RF) ... 5

2.3 Kelebihan Magnetic Resonance Imaging (MRI) ... 5

2.3.1 Keuntungan Menggunakan MRI ... 6

2.3.2 TIpe – tipe Magnetic Resonance Imaging (MRI) ... 6

2.4 Flip Angle (FA) atau Sudut Balik ... 7

2.5 Frekuensi Larmor Jaringan ... 7

2.6 Prinsip Dasar dan sistem Komponen MRI ... 9

2.7.1 Komponen Sistem MRI... 14

2.7.2 Magnet Utama ... 14

2.7.3 Shims Coils ... 14

2.7.4 Graien Coils ... 15

2.7.5 Antena….. ... 15

2.8 Spin Echo… ... 15

2..9 Pembobotan T2 atau Spin–Spin Relaksasi ... 16

2.10 Proses Sinyal Magnetic Resonance Imaging (MRI) ... 17

2.10.1 Parameter Resolusi Citra ... 20

2.10.2 Rekontruksi Pencitraan MRI ... 21

2.11 Anatomi Otak manusia ... 22

BAB III METODE PENELITIAN 3.1 Bahan atau Materi Penelitian ... 25

3.2 Tempat dan Instrumen dalam Penelitian ... 25

3.2.1 Instrumentasi Magnetic Resonance Imaging (MRI) ... 25

3.2.2 Tata Cara Penelitian ... 26

3.2.3 Konfigurasi Instrumen MRI ... 26

3.2.4 Medan Magnet Utama ... 27

3.2.5 Meja Pemeriksaan Pasien ... 27

3.2.6 Kumparan Gradien atau Gradien coil ...28

3.2.7 Kumparan Frekuensi Radio atau Frequency Coil ... 28

3.3 Persiapan Pasien ... 28

3.4 Persiapan Alat dan Bahan ... 29

3.5 Positioning Pasien ... 29

3.6 Layar Citra… ... 30

3.7 Pengambilan Data ... 31

3.8 Komputer…... 31

3.9 Diagram Alir penelitian... 32

BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN 4.1 Hasil Citra Magetic Rsonance Imaging (MRI) ... 33

4.1.2 Citra B denganFlip Angle 1200,1400 dan 1600 ... 34

4.1.3 Citra C dengan Flip Angle 1200,1400 dan 1600 ... 34

4.2 Hasil Nilai Signal Noise to Ratio (SNR) ... 35

4.2.1 Bentuk dan Grafik pasien A FA 1200,1400 dan 1600 ... 37

4.2.2 Bentuk dan Grafik pasien B FA 1200,1400 dan 1600 ...38

4.2.3 Bentuk dan Grafik pasien CFA 1200,1400 dan 1600 ...39

4.3 Hasil nilai rata-rata SNR ... 40

BAB V KESIMPULAN DAN SARAN 5.1 Kesimpulan ... 42

5.2 Saran ... 42

DAFTAR PUSTAKA

DAFTAR TABEL

Tabel 2.1 Inti yang bersifat magnetic hal 9

Tabel 2.2 Densitas hydrogen pada beberapa jaringan hal 22

Tabel 4.1 Hasil pengukuran nilai Signal Noise to Ratio (SNR) hal 34

DAFTAR GAMBAR

Gambar 2.1 Presesi. hal 8

Gambar 2.2 Spinning proton atom hydrogen. hal 10

Gambar 2.3 Dasar fisika sinyal MRI. hal 11

Gambar 2.4 Posisi magnet superkonduktif dalam pesawat MRI. hal 12 Gambar 2.5 A. Tanpa B0 dan B. Dengan B0. hal 13

Gambar 2.6 Spin Echo. hal 15

Gambar 2.7 A. Relaksasi T2 dan B. Waktu peluruhan T2. hal 19 Gambar 2.8 Anatomi Otak Manusia hal 22 Gambar 3.1 A. MRI 1,5 T dan B. system ON Off MR. hal 25 Gambar 3.2 A.Operator consule dan B. Dry view film hal 26 Gambar 3.3 Gantry MRI 1,5 Tmerek Siemens. hal 27

Gambar 3.4 Meja MRI 1,5 T. hal 27

Gambar 3.5 Pengaturan posisi pasien hal 30

Gambar 3.6 Hasil layar citra MRI dalam bentuk film work. hal 30

Gambar 3.7 Diagram alir penelitian. hal 32

Gambar 4.1 Pembobotan T2 citra pasien a potongan axial hal 33 Gambar 4.2 Pembobotan T2 citra pasien b potonganaxial hal 34 Gambar 4.3 Pembobotan T2 citra pasien c potongan axial hal 34 Gambar 4.4 Grafik Pasien A dengan FA 1200, 1400 dan 1600 1200 hal 37 Gambar 4.5 Grafik Pasien B dengan FA 1200, 1400 dan 1600 hal 38 Gambar 4.6 Grafik Pasien C dengan FA 1200, 1400 dan 1600 hal 39 Gambar 4.7 Grafik nilai rata-rata pasien a,b dan c nilai SNR dengan FA hal 41

ABSTRAK

Penelitian ini dilakukan pada citra tiga orang pasien dengan menggunakan Magnetic Resonance Imaging (MRI) 1,5 Tesla pada pemeriksaan MRI Brain, untuk menganalisis pengaruh FA terhadap kualitas citra MRI brain pembobotan T2spin echo. Materi penelitian adalah hasil pencitraan MRI yang diperoleh dari hubungan variasi flip agle, pembobotan T2spin echo terhadap kualitas pencitraan Brain, yang dilakukan pada setiap pasien. Penelitian dilakukan di RS Murni Teguh Medan. Tata cara penelitian yang dilakukan dengan persiapan pesawat Magnetik Resonance Imaging, persiapan pasien, pengaturan dari Flip Angel.Hasil uji statistik penelitian ini diperoleh bahwaFA 1200,1400 dan 1600 berpengaruh signifikan terhadap kualitas gambar, dengan nilai TR 5000 ms dan TE 96 ms artinya hubungan antara FA terhadap kualitas gambar pada kontras citra Brainpada potongan axial dengan menganalisa hasil pengukuran Tengah, Bawah kanan, Bawah Kiri, Atas Kanan dan Atas Kiri di dapatkan bahwa didaerah tengah lebih signifikan karena lebih banyak mengandung air.Dari 8 citra yang dinilai memiliki kualitas citra yang lebih optimal pada flip angle (FA) 1600 . Dari hasil yang diperoleh dapat disimpulkan bahwa semakin naik nilai Flip Angle (FA) maka akan semakin meningkatkan Signal Noise to Ratio(SNR).

ABSTRACT

This Research done at image three people of patient by using MRI 1,5T inspection of MRI Brain, to analyse influence of FA to quality of image of MRI brain of wight of T2 spin echo. items of Research result of image of MRI obtained from variation of flip agle, wight of T2 spin echo to quality of image Brain, what is done in each patient. the Research in RS Field Firmness. Procedures of

Research with preparation of Magnetic implement of Resonance Imaging, patient preparation, arrangement from Flip Angel. Result of statistical test of this

research is obtained by that FA 1200,1400 and 1600 having an effect on signifikan to quality draw, with value of TR of 5000 of ms and TE of 96 ms of its meaning is of FA to quality draw contrast of image of Brain cutting of axial with analysing result of Middle measurement, Under right, Under Left, For Right and For Left getting that middle area more signifikan because more amount is aqueous. Than 8 image assessed to own quality of more optimal image at flip angle ( FA) 1600 . From result obtained inferential that progressively go up value of Flip Angle ( FA) hence will progressively improve Signal Noise to Ratio (SNR).

BAB I

PENDAHULUAN

1.1. Latar Belakang

Teori tentang pencitraan Magnetic Resonance Imaging (MRI) muncul pertama sekali pada tahun 1938, ketika Isidor Isaac Rabi menemukan metode pengukuran momen magnetik inti atom atau nuclear magnetic moment.Penggunaan momen magnet nukleus pertama sekali dipakai di bidang analisis kimia(Pierce, 1995).

Pada tahun 1973, Paul Lauterbur menggunakan gradien medan magnetik untuk pertama kalinya membuat citra dari resonance magnet inti atau nuclear magnetic resonance. Pada tahun 1977 MRIdigunakan untuk mendiagnosis tubuh manusia. Pada era 1980an magnetic resonance imaging mulai dipakai luas untuk bidang medis, setelah ditemukan teknik-teknik pencitraan seperti Rapid Acquisition with Relaxation Enhancement atau disingkat RARE dan Fast Low Angle Short atau disingkat FLASH(Pierce, 1995).

Beberapa kelebihan dari pencitraan diagnostik dari magnetic resonance imaging adalah tidak memakai sinar-x atau tidak terjadi ionisasi dalam tubuh yang didiagnosis. Sensitivitas kontras yang tinggi untuk perbedaan jaringan lunak serta metode proyeksi yang lebih baik dari CT-scan dan alat diagnostik kedokteran nuklir dan ultra sonografi. Metode ini banyak dilakukan tanpa zat kontras dan menghasilkan resolusi citra yang tinggi terutama untuk jaringan lunak di otak (Bushberg,2001).

MRImerupakan alat diagnosis dengan memanfaatkan respon dari inti atom hidrogen.Atom hidrogen terdapat dalam tubuh dalam jumlah yang melimpah, kurang lebih 80% penyusun tubuh manusia adalah atom hidrogen. Setiap atom hidrogen mempunyai satu inti bermuatan tunggal yang mempunyai nilai magnetisasi. Oleh karena itu maka inti atom hidrogen mempunyai peranan yang sangat besar pada Magnetic Resonance Imaging(Westbrook dan kuat, 1999).

Misial temporal scelerosis merupakan kelainan patologi, yang hanya dapat dideteksi lebih akurat dengan menggunakan alat diagnostik MRI. Alat diagnostik lain seperti CT scan, Kedokteran Nuklir dan yang lain tidak akurat menunjukan keelainan patologi tersebut (Bahn, 2001).Mekanisme kekontrasan gambar dimana adanya perbedaanintensitas sinyal yang ditangkap menghasilkan warna gelap (Hipointens) dan beberapa tempat ada yang ada yang intermadiate (Isointens). Jaringan tampak terang jika memiliki komponen magnetisasi transversal yang besar, sehingga amplitudo sinyal yang diterima koil besar pula. Begitu juga sebaliknya dengan jaringan yang memiliki komponen magnetisasi transversal yang kecil (Westbrook,1998).

Flip angle (FA) atausudutbalikakan mempengaruhi kekontrasan citra, dimana besar kecilnya dapat diperoleh, FA adalah sudut yang ditempuh dalam net magnetisasi vektor (NMV) pada waktu relaksasi.Pembobotan T2yaitu Pembobotan

yang menggunakan parameterTime Repetition(TR) yang lama dan Time Echo(TE) yang lama. Hasil yang didapat dalam pembobotan ini adalah bila jaringan yang mempunyai waktu relaksasi logitudinal yang lama maka pembobotan T1 akan terang, tetapi untuk jaringan yang mempunyai T1yang cepat maka pada pembobotan T2 kelihatan gelap ( Mitchell, 1999).Sedangkan untuk pembobotan T1menggunakan parameter TR yang cepat dan TE yang cepat maka pembobotan T1 akan kelihatan gelapatau hyperintenstetapi untuk jaringan yang mempunyai yang cepat maka pembobotan T1akan kelihatan terang atau hypointens(pierce, 1995). Spin echo(SE) adalah sekuens yang diperoleh dengan menggunakan aplikasi pulsa RF 900 diikuti dengan aplikasi pulsa RF 1800 untuk rephase agar sinyal dapat dicatat dalam masing masing k-space agar diperoleh citra magnetic resonance imaging (Bushong,1996).Oleh sebab itu penulis akan melakukan suatu penelitian dengan menggunakan MRI denganjudul ‘‘AnalisisKualitas CitraBrainVariasiFlip Angle (FA) dengan MenggunakanSquensSpin EchopadaMagnetic Resonance Imaging (MRI) ”.

1.2 Perumusan Masalah

Kualitas citramagnetic resonance imaging (MRI) dipengaruhi oleh banyak faktor, salah satunya adalah flip angle. Dengan adanya variasiflip angledalam pencitraan MRIdapat membantu mendiagnosa suatu kelainan dan menentukan

patologi tubuh.Sehingga perlu diketahui bagaimana menganalisispengaruh flip angle(FA) terhadap kualitas citra Brain yang akan dikaji dalam penelitian ini.

1.3 Pembatasan Masalah

Banyak fakor yang mempengaruhi kontras citra magnetic resonance imaging (MRI), sehingga perlu dibatasi apa yang akan menjadi permasalahan dalam penelitian ini yaitu dengan menganalisis flip angle120°, 140° dan 160° pada anatomi Brain dengan menggunakan magnetic resonance imaging(MRI) dan hal-hal yang mempengaruhi kualitas citra pada anatomi Brain.

1.4 TujuanPenelitian

Tujuan yang akan dicapai dalam penelitian ini adalah dengan perbandingan variasiflip angle(FA) 1200, 1400 dan 1600 akan diperoleh citra yang berkualitas sehingga dokter dapat mendiagnosa lebih akurat pada citra teknik pembobotan T2 , Time Repetition (TR) dan Time Echo (TE) anotomiBrainMagnetic Resonance Imaging (MRI).Selain itu dapat memberikan informasi secara kuantitatif agar dapat melihat nilai kontras citra atau daerah kedalaman yang diamati yanglebih detail pada citraspin echo MRI anatomi Brain.

1.5 Manfaat Penelitian

Adapun manfaat penelitian yang diharapkan dalampenyusunan skripsi ini adalah :

a. Didapatkannya pemahaman tentang variasi Flip Agle 1200, 1400 dan 1600 pada teknik pembobotan T2 spin echoMagnetic Resonance Imaging (MRI) dalam kaitannyaterhadap kualitas citraanatomi Brain.

b. Didapatkannya suatu acuan teknik pemeriksaan pencitraan anotomi BrainMagnetic Resonance Imaging (MRI).

BAB II

LANDASAN TEORI

2.1. Pengertian Magnetic Resonance Imaging (MRI)

Teori tentang pencitraan Magnetic Resonance Imaging (MRI) muncul pertama sekali pada tahun 1938, ketika Isidor Isaac Rabi menemukan metode pengukuran momen magnetik inti atom atau nuclear magnetic moment. Fenomena fisi resonansi magnet inti atau nuclear magnetic resonance (NMR) studi spektroskopi dari magnet sifat dari inti atom. Resonansi adalah kopling energi yang menyebabkan inti individu, ketika ditempatkan di kuat medan magnet eksternal, untuk selektif menyerap, dan kemudian rilis, energi yang unik untuk mereka inti dan lingkungan sekitarnya. Deteksi dan analisis sinyal NMR telah dipelajari secara ekstensif sejak tahun 1940 sebagai alat analitik kimia dan penelitian biokimia. Baru diamati pada tahun 1946 secara terpisah oleh Felix Bloch dari Standford University dan Edward Purcell dari Harvard University. Penggunaan momen magnet nukleus pertama sekali dipakai di bidang analisis kimia. Pada tahun 1973, Paul Lauterbur menggunakan gradien medan magnetik untuk pertama kalinya membuat citra dari resonance magnet inti atau nuclear magnetic resonance, dan setelah tahun 1977 Magnetic Resonance Imaging digunakan untuk mendiagnosis tubuh manusia (Pierce, 1995). MRI mempunyai peningkatan dalam teknik imaging paling serbaguna hingga saat ini, yang pada awalnya merupakan alat imaging mampu menganalisa sebagian besar anatomis kemudian meningkat ke suatu fungsional fisiologis system organ tubuh (Bryan, 2010).

Magnetic Resonance Imaging ( MRI ) adalah suatu alat diagnostik muthakhir untuk memeriksa dan mendeteksi tubuh dengan menggunakan medan magnet yang besar dan gelombang frekuensi radio, tanpa operasi, penggunaan sinar X, ataupun bahan radioaktif, yang menghasilkan rekaman gambar potongan penampang tubuh / organ manusia dengan menggunakan medan magnet berkekuatan antara 0,064 – 1,5 tesla (1 tesla = 1000 Gauss) dan resonansi getaran terhadap inti atom hidrogen. Merupakan metode rutin yang dipakai dalam diagnosis medis karena hasilnya yang sangat akurat. Dengan beberapa faktor

kelebihan yang dimilikinya, terutama kemampuannya membuat potongan koronal, sagital, aksial dan oblik tanpa banyak memanipulasi posisi tubuh pasien sehingga sangat sesuai untuk diagnostik jaringan lunak, terutama otak, sumsum tulang belakang dan susunan saraf pusat dan memberikan gambaran detail tubuh manusia dengan perbedaan yang kontras, dibandingkan dengan pemeriksaan CT- scan dan X-ray lainnya sehingga anatomi dan patologi jaringan tubuh dapat dievaluasi secara detail (Bushberg, 2002).

2.2. Radio Frekuensi (RF)

Pada pulsa RF mengubah energi proton sehingga dapat menyebabkan transisi dan pemberian frekuensi radio dengan waktu yang singkat disebut pulsa frekuensi radio yang merupakan gelombang elektromagnetik, pulsa RF yang diberikan sama dengan frekuensi Larmor yang dimiliki proton. Pada keadaan tersebut proton yang sedang berpresisi akan mendapat tambahan energi. Dalam pemberian frekuensi radio proton pada tingkat energi rendah akan tereksitasi ke tingkat energi yang lebih tinggi, peristiwa ini disebut resonansi magnetik. Pulsa RF yang menggerakkan magnetisasi (M) dari posisi setimbang ke bidang transversal disebut pulsa 900. Pulsa RF yang menggerakkan M dengan arah yang berlawanan dengan arah asalnya dinamakan pulsa 1800. Kedua pulsa tersebut merupakan pulsa yang mempunyai persamaan yang sangat besar dan penting dalam metode MRI. Beberapa masalah RF dalam gambar MRI tidak disebabkan oleh ganguan luar melainkan oleh masalah dengan komponen internal dari sistem seperti kerusakan dari pemancar RF, sambungan listrik yang buruk, atau kegagalan sirkit terkait dengan kumparan penerima (Blink, 2004).

2.3. Kelebihan Magnetic Resonance Imaging (MRI)

Ada beberapa kelebihan MRI dibandingkan dengan pemeriksaan CT-Scan yaitu :

1. MRI lebih unggul untuk mendeteksi beberapa kelainan pada jaringan lunak seperti otak, sumsum tulang serta muskuloskeletal.

3. Mampu melakukan pemeriksaan fungsional seperti pemeriksaan difusi, perfusi dan spektroskopi yang tidak dapat dilakukan dengan CT-Scan.

4. Mampu membuat gambaran potongan melintang, tegak, dan miring tanpa merubah posisi pasien.

5. MRI tidak menggunakan radiasi pengion

2.3.1. Keuntungan Menggunaakan Magnetic Resonance Imaging (MRI) 1. Menggunakan sinar pengion.

2. Tidak berbahaya.

3. Tidak menimbulkan rasa sakit.

4. Dapat mencegah kebutuhan untuk operasi diagnostik lebih dini mendeteksi bila ada masalah kesehatan.

2.3.2. Tipe Tipe Magnetic Resonance Imaging(MRI) MRI bila ditinjau dari tipenya terdiri dari :

a.MRI yang memiliki kerangka terbuka (open gantry) dengan ruang yang luas

b.MRI yang memiliki kerangka (gantry) biasa yang berlorong sempit. MRI bila ditinjau dari kekuatan magnetnya terdiri dari :

a.MRI Tesla tinggi (High Field Tesla) memiliki kekuatan di atas 1-1,5 T b.MRI Tesla sedang (Medium Field Tesla) memiliki kekuatan 0,5 – T c.MRI Tesla rendah (Low Field Tesla) memiliki kekuatan di bawah 0,5T Sebaiknya suatu rumah sakit memilih Magnetic Resonance Imaging(MRI) yang memiliki tesla tinggi karena alat tersebut dapat digunakan untuk teknikFast Scan yaitu suatu teknik yang memungkinkan 1 gambar irisan penampang dibuat dalam hitungan detik, sehingga kita dapat membuat banyak irisan penampang yang bervariasi dalam waktu yang sangat singkat. Dengan banyaknya variasi gambar membuat suatu lesi menjadi menjadi lebih spesifik.

FA adalah sudut yang ditempuh net magnetisasi vektor (NMV) pada waktu relaksasi.NilaiFlip angle (FA) akan mempengaruhi kekontrasan gambar, dimana besar kecilnyadapatdibagi menjadi :

1. Sudut balik kecil ( 5° – 30° )

Sudut balik kecil menghasilkan magnetisasi longitudinal besarsetelah aplikasi pulsa Radio Frekuensi (RF) sehingga dapat mepersingkat waktu. Sudut kecil juga menyebabkan magnetisasi transversal bernilai kecil sehingga komponen steady state kecil pula. Keadaan seperti ini akan mengurangi pembobotan T2.

Hasil gambar lebih didominasi oleh pembobotan jika TR panjang dan TE pendek. Oleh karena itu untuk memperoleh pembobotan T2 TR dan TE harus panjang.

2. Sudut balik sedang ( 30° – 60° )

Jika pada pembobotan T1 memerlukan FA yang besar, maka pada

pembobotan T2 diperoleh dengan peningkatan steady state. Oleh karena itu faktor

TR harus dipertimbangkan. Jika TR pendek ( + 10 mili/detik) maka NMV tidak cukup untuk melakukan peluruhan magnetisasi transversal sebelum pulsa berikutnya. Sehingga sisa magnetisasi transversal berkontribusi terhadap sinyal berikutnya. TR pendek meningkatkan pembobotan T2, sedangkan TE yang pendek

akan mengurangi pembobotan T2.

3. Sudut balik besar

Sudut balik besar (75°– 90°, menurut Hashemi dan 70°-110°, menurut Westbrook) akan menghasilkan perbedaan T1 karakteristik dua jaringan dengan

baik. Untuk memperoleh pembobotan T1 maka perbedaan T1 jaringan harus

maksimaldanperbedaanT2nyaharusminimal. Pemulihan penuh (full recovery)

harus dihindari. Hal ini bisa dilakukan dengan mengatur parameter FA besar, TR dan TE pendek.

2.5. Frekuensi Larmor Jaringan

Di dalam medan magnet eksternal inti atom akan mengalami gerakan perputaran menyerupai gerakan sebuah gasing. Gasing berputar di atas sumbu bidang vertikal yang bergerak membuat bentuk seperti sebuah kerucut. Gerakan ini disebut dengan presesi. Frekuensi presesi ini besarnya sebanding dengan kekuatan medan magnet eksternal dan nilai gyromagnetic inti atom. Apabila atom dengan frekuensi gyromagnetic yang berbeda berada dalam suatu medan magnet

eksternal yang sama maka masing-masing atom mempunyai frekuensi presesi yang berbeda. Sebaliknya walaupun atomnya sama (misalnya atom hidrogen), namun bila diletakkan dalam medan magnet eksternal dengan kekuatan yang berbeda maka akan menghasilkan frekuensi presesi yang berbeda pula. Inti atom hidrogen mempunyai frekuensi presesi 42,6 MHz/ Tesla. Frekuensi presesi ini disebut juga dengan frekuensi Larmor jaringan dan tiap-tiap inti hidrogen membentuk net magnetisasi vektor (NMV) spin pada sumbu atau porosnya. Pengaruh dari Bo akan menghasilkan spin sekunder atau ”gerakan” (NMV) mengelilingi Bo. Spin sekunder ini disebut precession, dan menyebabkan momen magnetik bergerak secara sirkuler mengelilingi Bo. Jalur sirkulasi pergerakan itu disebut ”precessional path” dan kecepatan gerakan NMV mengelilingi Bo disebut ”frekuensi presesi” . Satuan frekuensinya MHz, dimana 1 Hz = 1 putaran per detik (Westbrook,C, dan Kaut,C, 1999). Kecepatan atau frekuensi presesi proton atom hidrogen tergantung pada kuat medan magnet yang diberikan pada jaringan. Semakin kuat medan semakin cepat presesi proton dan frekuensi presesi yang tergantung pada kuat medan magnet disebut dengan frekuensi Larmor yang mengikuti persamaan :

ω = γ B...(1) dengan :

ω = frekuensi Larmor proton (Hz) γ = properti inti gyromagnetik, dan

B = medan magnet eksternal (Westbrook,C, dan Kaut,C, 1999).

2.6. Prinsip Dasar dan Sistem Komponen Magnetic Resonansi Imaging (MRI)

Tubuh manusia sebagian besar terdiri dari air ( H2O ) yang mengandung 2 atom hydrogen yang memiliki no atom ganjil (1) yang pada intinya terdapat satu proton. Inti hydrogen merupakan kandungan inti terbanyak dalam jaringan tubuh manusia yaitu 1019 inti/ mm3 , memiliki konsentrasi tertinggi dalam jaringan 100 mmol/ Kg dan memiliki gaya magnetic terkuat dari elemen lain. Dalam aspek klinisnya, perbedaan jaringan normal dan bukan normal didasarkan pada deteksi dari kerelatifan kandungan air ( proton hydrogen ) dari jaringan tersebut. Proton proton memiliki prilaku yang hampir sama dengan prilaku sebuah magnet. Sebab proton merupakan suatu partikel yang bermuatan positif dan aktif melakukan gerakan mengintari sumbunya ( spin ) secara kontinyu. Secara teori jika suatu muatan listrik melakukan pergerakan maka disekitarnya akan timbul gaya magnet dengan demikian proton proton dapat diibaratkan seperti magnet magnet yang kecil ( Bar Magnetic ). Hidrogen memiliki momen magnetik, pelimpahan atau abundance terbesar. Abundance adalah perbandingan jumlah atom suatu isotop unsur tertentu terhadap jumlah atom seluruh isotop yang ada dinyatakan dalam persen dapat dilihat pada Tabel 2.1. Oleh karena itu, hidrogen adalah elemen utama yang digunakan untuk MRI

Tabel 2.1 Inti yang bersifat magnetic (Busberg, 2002)

Proton dan neutron tanpa kita sadari memiliki komponen penyusun semua inti atom yang ada di alam. Proton yang memiliki prilaku hampir sama dengan prilaku sebuah magnet, sebab proton merupakan suatu partikel yang bermuatan positif dan aktif melakukan gerakan secara kontinyu mengintari sumbunya yang disebut dengan pergerakan spinning (Pergerakan Presisi Pada Sumbu), yang akan menghasilkan moment dipole magneticyang kuat dan akan membuat fenomena resonansi. Secara teori jika suatu muatan listrik melakukan pergerakan maka

disekitarnya akan timbul gaya magnet dengan demikian proton-proton dapat diibaratkan seperti magnet-magnet yang kecil ataubar magnetic. Begitu pula terdapat lebih dari 1 proton dan neutron kemungkinan momen magnetiknya akan berpasangan, sehingga menghilangkan kekutan dipol magnetik satu dengan lain atau menjadi sangat kecil. Hal ini berarti bila inti dengan proton genap dan neutron genap akan terdapat momen magnetik bernilai nol, sedangkan untuk inti dengan proton dan neutron ganjil akan terdapat nilai momen dipol magnetik yang akan membuat fenomena resonansi magnetik dapat dimungkinkan.

Atom Hydrogen bukan hanya berlimpah dalam jaringan biologi tetapi juga mempunyai momen dipol magnetik yang kuat sehingga akan menghasilkan konsentrasi yang besar dan kekuatan yang kuat per inti. Hal ini menyebabkan sinyal Hydrogen yang dihasilkan 1000 lebih besar dari pada yang lain, sehingga atom inilah yang digunakan sebagai sumber sinyal dalam pencitraan MRI. Dapat kita lihat Gambar 2.2 Spinning proton atom hydrogen.

Gambar 2.2Spinning proton atom hydrogen (Bryan, 2010) Pada atom dengan nomor atom genap, inti atom akan berpasang pasangan sehingga saling meniadakan efek magnetik dengan demikian tidak terdapat inti bebas yang akan membentuk jaringan magnetisasi sehingga sulit untuk dirangsang agar terjadi pelepasan signal.

Secara ringkas dapat disimpulkan prinsip dasar pencitraan MRI adalah dalam keadaan normal proton proton hydrogen dalam tubuh tersusun secara acak sehingga tidak ada jaringan magnetisasi. Ketika pasien dimasukan kedalam medan magnet yang kuat dalam pesawat MRI, proton-proton dalam tubuh pasien akan searah (parallel) dan tidak searah (antiparallel) dengan kutub medan magnet pesawat serta melakukan gerakan presesi. Selisih proton proton yang searah dan berlawanan arah amat sedikit dan tergantung kekuatan medan magnet pesawat dan

selisih inilah yang akan merupakan inti bebas (tidak berpasangan) yang akan membentuk jaringan magnetisasi. Pemberian gelombang radio frequency (RF) proton menyerap sinyal elektromagnetik atau sinyal MRI. Sinyal - sinyal diterima oleh sebuah koil antena penerima, selanjutnya sinyal- sinyal tersebut diubah menjadi pulsa listrik dan dikirim ke sistem komputer untuk diubah menjadi gambar.

Gambar 2.3 Dasar fisika sinyal MRI (Bitar, dkk., 2006)

Gambar 2.3 merupakan dasar fisika sinyal MRI, dimana (a) inti hidrogen mengitari sumbunya memiliki medan magnet, panah kuning merupakan arah sumbu magnetis. Pada awalnya inti hidrogen berpresesi dengan berbagai sudut (1–6), tetapi saat dimasukkan dalam medan magnet eksternal (B0) akan berbaris, jumlah momen magnetis disebut vektor magnetisasi net magnetisasi vektor

(NMV). (b) RF diberikan NMV membentuk sudut



yang menghasilkan dua komponen magnetisasi yaitu magnetisasi longituginal (Mz) dan magnetisasi transversal (Mxy). Presesi Magnetisasi transversal disekitar koil penerima, dipengaruhi tegangan (i). Ketika RF dimatikan terjadi T1 pembangkitan, T2 peluruhan dan T2. Beberapa komponen utama dalam sistem MRI, yaitu magnet utama, koil gradien, koil pemancar, koil penerima dan komputer. Magnet utama untuk memproduksi medan magnet yang besar, yang mampu menginduksi jaringan, sehingga mampu menimbulkan magnetisasi dalam obyek. Beberapa jenis magnet utama yaitu Magnet permanen, resistive Magnet, magnet supercondukti, bahan ini akan menjadi superconductive pada temperatur 4K (Kelvin) dengan memberikan arus listrik melalui kumparan-kumparan. Untuk menjaga kemagnetan kumparan harus dalam temperatur yang sangat dingin,

biasanya digunakan helium cair yang disebut juga dengan cryogenbath seperti Gambar 2.4

Gambar 2.4 Posisi magnet superkonduktif dalam pesawat MRI (Blink, 2004) Gradien koil untuk membangkitkan suatu medan, terdapat tiga medan yang saling tegak lurus antara ketiganya, yaitu bidang X, Y dan Z yang fungsinya berbeda-beda sesuai dengan irisan yang dipilih, gradien koil X untuk membuat citra potongan sagital, gardien koil Y untuk potongan koronal dan gradien koil Z untuk potongan aksial. Bila gradien koil X, Y dan Z bekerja secara bersamaan maka akan terbentuk potongan oblik.Koil yang umum digunakan, yaitu koil penerima dan koil pemancar. Koil pemancar berfungsi memancarkan gelombang radio pada inti yang terlokalisir sehingga terjadi eksitasi. Sedangkan koil penerima berfungsi untuk menerima sinyal output dari sistem setelah eksitasi terjadi. Sistem Komputer, berfungsi untuk mengontrolsemua komponen alat MRI dan menyimpan data.

2.7. Interaksi Spin Proton dengan Medan Magnet Luar

Suatu materi yang terdiri atas inti yang memiliki spin intristik, jika diletakkan di dalam medan magnet luar, dengan arah sumbu z maka spin tadi akan berinteraksi dengan medan magnet yang menimbulkan torka

 



.

Energi termal dan arah spin randomdalam jaringan, tidak mempunyai net magnetisasi jaringan, menghasilkan momen magnetik keseluruhan nol. Di bawah pengaruh medan magnet eksternal (Bo) yang kuat spin didistribusikan menjadi dua keadaan energi yaitu sejajar atau pararel dengan medan listrik pada tingkat energi rendah, dan antiparalel pada daerah tingkat energi yang sedikit lebih tinggi.

Mayoritas spin pada energi rendah. Untuk kekuatan medan magnet yang lebih tinggi, pemisahan energi dari tingkat energi yang rendah ke energi lebih tinggi, seperti jumlah kelebihan proton di daerah energi rendah diapat dilihat seperti Gambar 2.5.

Gambar 2.5 A Tanpa B0 dan B. dengan B0(Bushberg, 2002).

Selain pemisahan daerah energi spin, proton juga mengalamitorka yang merupakan suatu orientasi momen magnetic () terhadap

B

₀seperti pada persamaan berikut;

0

xB

 



……….(2)

dengan :



= Torka

 = Momen magnetic 0

B = Medan magnet besar

Torka

 



tersebut menyebabkan spin proton bergerak secara unik berotasi mengelilingi medan magnet luar yang diberikan seperti gerakan gasing yang disebut dengan presisi. Proton berpresisi dengan arah pararel dan anti pararel.Selisih antara arah pararel dengan anti pararel disebut dengan net moment magnetik.

Menurut persamaan Larmor, presesi single proton pada porosnya dengan frekuensi sudut, sebanding dengan kekuatan medan magneteksternal. Kelompok proton dalam keadaan energi paralel dan antiparalel menghasilkansebuah magnetisasi equilibrium. M0dalam arah medan magnet B0 (Busberg, 2002).

Frekuensi Larmor merupakan frekuensi gerakan presisi proton dengan persamaan

o

B

o

 



_………(3)

Dengan :

0



= frekuensi (Hz)

 = Giromagnetik 0

B = Medan Magnetik

Karena B0 adalah medan magnet luar, dan  adalah rasio giromagnetik. Karena jumlah energi spin pada keadaan pararel lebih besar dari pada keadaan anti pararel, maka menghasilkan resultan vektor magnetisasi searah keadaan paralel atau searah medan sumbu longitudinal.

2.7.1. Komponen Sistem Magnetic Resonance Imaging (MRI)

Komputer pada MRI merupakan otak dan komponen utama yang digunakan untuk memproses sinyal, menyimpan data dan menampilkan gambar yang dihasilkan. Selain sistem komputer komponen utama pada pesawat MRI adalah: pembangkit magnet utama, koil gradien, koil penyelaras (shim’s coils), antena atau koil pemancar dan penerima, serta sistem akuisisi data dalam komputer.

2.7.1.1. Magnet Utama

Untuk keperluan diagnosa klinis diperlukan magnet utama yang memproduksi kuat medan magnet besar antara 0.1 – 3.0 Tesla (Bontrager, 2001). Pembangkitan medan magnet untuk MRI menggunakan salah satu dari beberapa tipe magnet, yaitu magnet permanen, magnet resistif dan magnet superkonduktor.

2.7.1.2. Shims Coils

Untuk menjaga kestabilan, keseragaman atau homogenitas medan magnet utama maka dipasang koil elektromagnetik tambahan yang disebut dengan shim coil. Inhomogenitas magnet diharapkan tidak melebihi 10 ppm (Westbrook,C, dan Kaut,C, 1999).

2.7.1.3. Gradien Coils

Terdapat tiga buah koil gradien yang merupakan penghasil gradien magnet yaitu gradien x, y dan z masing-masing mengarahkan medan magnet pada sumbu x, y dan z. Ketiganya dapat dioperasikan sesuai dengan kebutuhan arah irisan pada tubuh yang diperiksa.

2.7.1.4.Antena

Koil radio frekuensi (RF) terdiri dari dua tipe koil yaitu koil pemancar (transmitter) dan koil penerima (receiver). Fungsinya lebih mirip sebagai antena. Koil pemancar berfungsi untuk memancarkan gelombang RF pada inti yang terlokalisir dengan frekuensi tertentu sehingga terjadi proses resonansi, sedangkan koil penerima berfungsi untuk menerima sinyal output dari sistem. Bentuk dan ukuran koil penerima ini telah dirancang disesuaikan dengan bagian tubuh yang akan diperiksa, misalnya koil untuk Brain, vertebra atau ekstremitas. Jenisnya ada 3 yaitu koil volume, koil surface dan koil phased array.

2.8. Spin Echo

Gambar 2.6 Spin Echo (Westbrook,C, dan Kaut,C, 1999).

Spin echo menggunakan eksitasi pulsa 900 yang diikuti olehsatu atau lebih rephasing pulsa 180o, untuk menghasilkanspin echo. Jika hanya menggunakan satu echo gambaran T1Weighted Image dapat diperoleh dengan menggunakan Time Repetition (TR) pendek dan Time Echo (TE)pendek. Teknik Spin Echodalam pencitraan MRI terdiri dari dua teknik yaitu spinecho convensional dan fast spin echo (Bushberg, 2002) yaitu :

1. Spin Echo Convensional

Spin Echo Convensional adalah sekuen yang paling banyakdigunakan padapemeriksaan Magnetic Resonance Imaging (MRI). Pada spin echokonvensional, segera setelah pulsa RF(Radio Frekuensi) 90 diberikan, sebuahFree Induction Decay (FID) segera terbentuk. Dengan menggunakan kekuatan radiofrekuensi yang sesuai, akan terjadi transferNet Magnetisation Vector(NMV)bersudut 90kemudian diikuti dengan rephasing pulse bersudut 180 2. Fast Spin Echo

Fast Spin Echo merupakan bagian dari urutan pulsa spin echo dengan waktu scanning lebih singkat dari pada spin echoconvensional. Dengan satu kali pulsa 90° dipakai aplikasi 180º berkali-kali dalam satu kali TR disebut dengan ETL (echo train length), dengan cara melakukan lebih dari satu phase encoding step per TR dan mengisi lebih dari satu baris k-space per TR. Berbagai istilah sequence FSE sesuai dengan system pesawat MRI, disebut rapid acquisition with relaxation enhancement (RARE) oleh system GE, FAME oleh system Philips, Turbo spin echo (TSE) oleh Siemens (Hoa, 2007).sequenceini diuraikan oleh Henning pada tahun 1986 merupakan modifikasi sequencespin echo convensional dengan aplikasi suatu rangkaian refocusing pulsa 1800 dan memperoleh echo kembali setelah pulsa1800 (Raul,dkk., 2002)

2.9. Pembobotan T2 atau Spin-spin Relaksasi

Pembobotan T2 mempunyai 2 pembobotan parameter Waktu Gaung atau Time Echo (TE) yang lama dan Waktu Pengulangan atau Time Repetition (TR) yang lama. Biasanya dalam terjemahan Magnetic Resonance Imaging pembobotan T2 baik dalam menghasilkan sinyal yang terang pada pemeriksaan kelainan patologi pada pasien. Lemak tidak tampak cerah di bandingkan air akan tampak lebih cerah (Robbie, 2006). Nilai TE lebih dari 30 msec dan TR lebih dari 1000 msec. Dengan TR yang panjang mengakibatkan terjadinya pemerosesan magnetisasi ke equilibrium untuk semua jenis jaringan (fat, CSF) akan mencapai magnetisasi maksimum, saat itu juga perbedaan intensitas sinyal relative untuk semua jaringan. Peluruhan sinyal yang banyak mengakibatkan intensitas sinyal relatif yang dihasilkan menjadi sedikit, menjadi hyperintens. Artinya peluruhan sinyal yang sedikit akan meminimalkan proses. Begitu juga dengan nilai TE yang

panjang maka jaringan yang mempunyai nilai TR pendek yaitu lemak pada pembobotan T2 akan tampak gelap atau hyperintens, karena waktu untuk meluruh atau relaksasi spin-spin pendek sehingga peluruhan sinyal menjadi lebih banyak.

Pembobotan T2 sangat penting dalam memperlihatkan suatu citra dari vertebra Brain terutama pada irisan - irisan dibandingkan teknik SE konvensional(Maksymowych, 2007).Pembobotan T2 FSE menggunakan echo train yang panjang atau ETL (echo train length). Semakin banyak ETL, pembobotan T2akan semakin tinggi. Hal ini akan menyebabkan kekaburan citra atau blurring, memungkinkan pengurangan nilai signal to noise ratio (SNR) atau perbandingan antara besarnya amplitudo sinyal dengan amplitude noise, yang berpengaruh terhadap kontras citra atau contras to noise ratio (CNR) merupakan salah satu kelemahan FSE (Woodward dan Freimarck, 2001). Penelitian sebelumnya tentang pengaruh ETL menyatakan pada peluruhan T2 dengan echo train yang panjang atau ETL akan menyebabkan bluringyang berhubungan dengan pelebaran puncak pada fungsi titik sebaran point spread function (PSF), menggambarkan luasnya puncak setengah maksimum atau full width at half maximum (FWHM), yang menghasilkan nilai SNR yang akan mempengaruhi kontras citra MRI (Qin, 2012). Pada pencitraan MRI selain T2 yang tinggi juga dengan T2 yang pendek menyebabkan kekaburan dan kerugian terhadap sinyal amplitudo (Rahmer, et. al, 2006).

2.10. Proses sinyal MRI

Waktu pemerosesan terjadinya sinyal MRI yang berasal dari pasien tersebut melalui 3 fase fisika (Bushberg, 2002)yaitu:

1. fase presesi atau magnetisasi 2. fase resonansi dan

3. faserelaksasi.

1. Fase presesi atau magnetisasi

Proses terjadinya fase presesi atau magnetisasi ketika pasien akan dimasukan kedalam medan magnet yang kuat dalam pesawat MRI, dimana magnetik dipole atau proton proton dalam tubuh pasien akan parallel dan tidak parallel dengan kutub medan magnet pesawat, tergantung kekuatan medan magnet pesawat dan selisih proton proton yang searah dan berlawanan arah merupakan inti bebastidak

berpasangan yang akan membentuk jaringan magnetisasi. Proton proton selain terus melakukan spin juga melakukan gerakan relatif yang samadengan gerakan permukan gasing yang disebut gerakan presesi. Frekuensi gerakan presesi tergantung pada jenis atom dan kekuatan medan magnet luar yang mempengaruhinya atau kekuatan medan magnetpesawat MRI.

2. Fase resonansi

Terjadinya fase resonansi adalah pada saat fase presesi gelombang radio (RF) dipancarkan, proton proton hydrogen akan menyerapnya dan mulai bergerak meninggalkan arah longitudinal yang sejajar dengan arah kutub magnet pesawat menuju kearah transversal dan menghasilkan magnetisasi transversal. Fase proton proton bergerak meninggalkan sumbu longitudinal menuju arah transversal disebut sebagai fase resonansi.

3. Fase relaksasi

Fase relaksasi ketika proton-proton hydrogen berada pada bidang transversal ataudecay menuju kembali kearah longitudinal atau recovery sambil melepaskan energi yang diserapnya dari gelombang radio dalam bentuk gelombang elektromagnetik yang dikenal sebagai sinyal MRI,yang akan diterima oleh sebuah kumparan atau antena penerima disisi pesawat MRI, fase ini disebut fase relaksasi. Fase relaksasi dibagi menjadi T1 dan T2. Jika T1 makin lama maka diperoleh sinyal yang makin besar.Awalnya presesi proton proton berada dalam laju dan arah atau fase yang sama namun secara perlahan satu sama lain keluar dari fase tersebut yang disebabkan terjadinya interaksi protondengan proton proton disekitarnya atauspin-spin interaction. Magnetisasi proton proton lokal yang tidak homogen meningkatkan interaksi spin spin dan mempercepat dephasing sehingga mempercepat penurunan besarnya sinyal(signal decay) ke nilai nol. Hal ini berarti terdapat adanya sinyal yang hilang (lossof signal).Waktu yang diperlukan proton proton dari keadaan magnetisasi transversal berkurang hingga sekitar 37% merupakan nilai T2 yang sebenarnya(Bushberg, 2002).

Sinyal MRI adalah sinyal yang dideteksi pada saat spin berelaksasi dibidang transversal yang susunannya berupa sinyal sinusoidal yang meluruh secara eksponensial dengan pertambahan waktu yang disebut dengan Free induction decay (FID). Proses FID dimana setelah pancaran frekuensiradio di

matikan maka spin partikel akan menyerap energi, kemudian energi tersebut akan melemah sedikit demi sedikit dan akan menuju pada satu fase(dephase). Kehilangan sinyal yang diakibatkan oleh medan magnetik lokal yang tidak homogen tersebut, menutupi nilai T2 yang sebenarnya. Nilai T2 yang diakibatkan oleh adanya medan magnetik yang tidak homogen diberi symbol T2. Proses dephasing diakibatkan oleh hasil interaksi spin spin yang sebenarnya dan interaksi spinspin akibat medan magnet yang tidak homogen.

Gambar 2.7 A.Relaksasi T2 dan B. Waktu peluruhanT2

(Bushberg, 2002)

Gambar 2.7 menunjukkan perbandingan dari kurva peluruhan T2 dan T2. T2 tergantung pada homogenitas utamamedan magnet dan kontras kerentanan dalam jaringan misalnya, kontras MRbahan paramagnetik. Hilangnya Mxy fase koherensi terjadi secara eksponensial disebabkanoleh interaksispin-spin intrinsik dalam jaringan, serta ekstrinsik ketidak seragaman medan magnet. T2decayadalah waktu peluruhan yang dihasilkan dari sifat magnetik intrinsik sampel. T2decayadalah waktu peluruhan yang dihasilkan dari kedua variasi medan magnet intrinsik dan ekstrinsik (Bushberg, 2002).

Kekuatan sinyal tergantung pada kerapatan proton atau density proton, waktu relaksasi spin-lattice (T1) dan relaksasi spin-spin (T2) serta sifat magnetik tubuh pasien.Pada pemeriksaan MRI, kandungan protontergantung pada kandungan (kadar) air yang merupakan salah satu material dari komposisi kimia penyusun jaringan yang diperiksa.

Tabel 2.2 Densitas hidrogen pada beberapa jaringan (Forshult, 2007)

Jaringan Densitas

Hidrogen

Muscle 82

Water 100

Cerebrospinal fluid 96

Fat 88

Gray matter 84

Liver 81

Lung 5

Bone 12

White matter 70

2.10.1. Parameter Resolusi Citra Parameter resolusi citra terdiri dari:

1. Jenis jaringan 2. Resolusi spasial 1. Jenis jaringan

Jenis jaringan dapat dibagi dua keadaan yaitu cairan atau liquid dan padat atau solid. Jaringan padat memiliki molekul-molekul relatif tetap hal ini berarti medan magnetnya tetap dan variasi lokal medan magnetik disekitar proton cukup berarti, dan jaringan cair medan magnet lokal dari molekul-molekul terdekatnya berubah dengan cepat, sebagai akibat dari gerakan molekulnya.

Didalam jaringan padat tumbukan tidak sering terjadi karena molekul-molekul relatif tetap, lain halnya dengan jaringan cair tumbukan sering terjadi karena molekul-molekulnya bebas bergerak dan mengakibatkan transfer energy lebih banyak sehingga proton lebih cepat mensejajarkan diri kembali kemedan magnet (bushberg, 2001)

Proton mensejajarkan diri secara pararel dan anti-aararel terhadap medan yang diberikan. Proses pensejajaran tersebut terjadi karena interaksi thermal molekul-molekul, dimana molekul-molekul dalam jaringan bertumbukan dan berinteraksi satu sama lain sehingga terjadi transfer energi.

Waktu relaksasi transversal untuk jaringan padat lebih cepat dibanding dengan jaringan cair.Karena struktur molekul relatif tetap sehingga medan-medan

magnetiknya tetap. Ketidakhomogenan lokal tersebut cukup berarti sehingga menyebabkan efek antar medan magnetic cukup berpengaruh, terutama jika arahnya saling berlawanan sehingga interaksi antar spin-spin cukup memberikan pengaruh pada medan magnet total yang memberikan harga T2 cepat.

Pada jaringan cair molekulnya bebas dan bergerak cepat, sehingga magnetisasi lokal totalnya sangat cepat menjadi nol, hal ini menyebabkan interaksi spin-spin tidak cukup berarti. Akiibatnya uuntuk jaringan cair medan magnet internalnya lemah sehingga T2 kurang berpengaruh pada perbahan fase. Hal ini mengakibatkan kostanta waktu T2 jaringan cair panjang.

2. Resolusi spasial atau spatial resolution

Resolusi spasial adalah faktor yang sangat berhubungan dengan kualitas citra. Resolusi spasial dapat diperoleh dengan menentukan jumlah pixel (picture elemen) atau satuan pembentuk gambar yang ditampilkan dalam FOV (Field Of View) dan resolusi spasial berhubungan sekali dengan SNR (Signal to Noise Ratio) (Bushberg, 2001).

Penggunaan pixel-pixel yang mewakili besarnya frekuensi encoding mengontrol waktu scan dimana arah frekuensi encoding terdapat pada window (band width) yang membaca data dari jaringan yang dipilih. Dimana banyaknya data yang diambil menentukan resolusi vertikal.Pada dasarnya resolusi sebanding dengan pemilihan ukuran jaringan dalam arah frekuensi encoding. Dengan menggunakan pixel-pixel kecil Maka akan mempertinggi resolusi spasial tetapi dalam hal ini harga signal to Noise Ratio (SNR) berkurang., sebab besarnya sinyal yang sama harus didistribusikan keseluruh pixel yang jumlahnya banyak.

2.10.2. Rekonstruksi Pencitraan Magnetic Resonance Imaging (MRI)

Melalui antena frekuensi radio khususnya pada saat proton berada diantara selang relaksasi, bisa didapatkan sinyal RF yang dipancarkan dari tubuh pasien yang disebut peluruhan induksi bebas.FID merupakan intensitas sinyal MRI digambarkan sebagai fungsi waktu. Dan dengan melakukan transformasi Fourier terhadap FID menghasilkan spectrum MR. Spektrum MR tersebut merupakan gambar intensitas sinyal terhadap frekuensi dan puncak dari spectrum PR menyatakan suatu karateristik jaringan yang diamati. Jika pada magnet utama tersebut diberikan media magnet gradien yang bedanya bisa diatur (bidang X, Y

dan Z) yaitu pada potongan tubuh sagital, coronal dan axial, maka didapatkan spektrum MR yang sesuai (Bushberg, 2001). Dengan medan magnet gradien yang kuat medan magnetnya jauh lebih kuat dari pada medan magnet utama, akan terjadi pembedaan kuat medan magnet diluar potongan tubuh yang dipilih, sehingga ada bagian yang lebih besar, maupun yang lebih kecil dari frekuensi larmor. Dengan bantuan seperangkat komputer pesawat MRI yang dibuat atau yang deprogram sesuai dengan kekuatan dari medn magnet yang dihasilkan oleh superconductor didapatkan suatu pencitraan MRI. Pencitraan MRI dilakukan melalui suatu metode transformasi Fourier yang dapat mengkontruksi citra dari gambaran MRI. Melalui berbagai proyeksi kemudian dapat direkontruksikan kedalam layar monitor, dan akan terbentuk gambar yang merupakan hasil dari pencitraan resonansi magnetic dan disamping dalam bentuk gambar di monitor juga dapat dimasukkan kedalam kaset (Bushberg, 2001)

2.11. Anatomi Otak Manusia

Gambar 2.8 Otak Manusia (Sobatta,2003)

Otak adalah mengendalikan semua fungsi tubuh dan merupakan pusat dari keseluruhan tubuh, otak disebut sebagai organ yang paling penting dari seluruh organ di tubuh manusia (Sobatta, 2003).Selain paling penting, otak juga merupakan organ yang paling rumit.Oleh karena itu disini kita akan membahas anatomi bagian-bagian otak secara garis besarnya otak dibagi menjadi empat bagian, yaitu:

1. Cerebrum (Otak Besar) 2. Cerebellum (Otak Kecil) 3. Brainstem (Batang Otak)

4. Limbic System (Sistem Limbik) 1. Cerebrum (Otak Besar)

Cerebrum adalah bagian terbesar dari otak manusia yang juga disebut dengan nama cerebral cortex, forebrain atau otak depan yang memiliki kemampuan berpikir, analisa, logika, bahasa, kesadaran, perencanaan, memori dan kemampuan visual.

2. Cerebellum (Otak Kecil)

Otak Kecil atau Cerebellum terletak di bagian belakang kepala, dekatdengan ujung leher bagian atas. Cerebellum mengontrol banyak fungsi otomatis otak, diantaranya: mengatur sikap atau posisi tubuh, mengkontrol keseimbangan, koordinasi otot dan gerakan tubuh. Jika terjadi cedera pada otak kecil, dapat mengakibatkan gangguan pada sikap dan koordinasi gerak otot. Gerakan menjadi tidak terkoordinasi, misalnya orang tersebut tidak mampu memasukkan makanan ke dalam mulutnya atau tidak mampu mengancingkan baju.

3. Brainstem (Batang Otak)

Batang otak (brainstem) berada di dalam tulang tengkorak atau rongga kepala bagian dasar dan memanjang sampai ke tulang punggung atau sumsum tulang belakang. Bagian otak ini mengatur fungsi dasar manusia termasuk pernapasan, denyut jantung, mengatur suhu tubuh, mengatur proses pencernaan, dan merupakan sumber insting dasar manusia yaitu fight or flight (lawan atau lari) saat datangnya bahaya.Batang Otak terdiri dari tiga bagian, yaitu:

a. Mesencephalon atau Otak Tengah (disebut juga Mid Brain) adalah bagian teratas dari batang otak yang menghubungkan Otak Besar dan Otak Kecil. Otak tengah berfungsi dalam hal mengontrol respon penglihatan, gerakan mata, pembesaran pupil mata, mengatur gerakan tubuh dan pendengaran. b. Medulla oblongata adalah titik awal saraf tulang belakang dari sebelah kiri

badan menuju bagian kanan badan, begitu juga sebaliknya. Medulla mengontrol funsi otomatis otak, seperti detak jantung, sirkulasi darah, pernafasan, dan pencernaan.

c. Pons merupakan stasiun pemancar yang mengirimkan data ke pusat otak bersama dengan formasi reticular. Pons yang menentukan apakah kita terjaga atau tertidur.

BAB III

METODE PENELITIAN

3.1.Bahan atau Materi Penelitian

Materi penelitian adalah hasil pencitraan MRI yang diperoleh dari hubungan variasi flip agle, pembobotan T2spin echo terhadap kualitas pencitraan Brain, yang dilakukan pada setiap pasien.

3.2. Tempat dan Instrumen dalam Penelitian

Penelitian dilakukan di RS Murni Teguh Medan. Instrumen Magnetik Resonance Imaging (MRI) yang digunakan dalam melaksanakan penelitian ini adalah Magnetom Avanto buatanSiemens.sistem medan magnet yang dipergunakan adalah superkonduktor yang mampu memberikan medan magnet yang sangat besar yaitu sebesar 1,5tesla (T).

3.2.1. Instrumentasi Magnetic Resonance Imaging (MRI)

Beberapa instrumentasi MRI yang ada ditempat peneliti yaitu;

Gambar 3.1 A MRI 1,5 T Gambar 3.1.B Sistem On Off MRI

Gambar 3.2 A. Operator consule B. Dry View film

3.2.2. Tata Cara Penelitian

Tata cara penelitian yang dilakukan untuk mendapatkan citra dari MRI diawali dengan persiapan pesawat Magnetik Resonance Imaging, persiapan pasien, pengaturan dari Flip Angel dengan menggunakanpembobotan T2yang akan dipergunakan dan analisa data.

Pengaturan dari Flip Angleyang digunakan sangat mempengaruhi hasil dari pembobotan, dan juga untuk menghasilkan pencitraan yang akurat untuk mendiagnosa kelainan pada pasien. Dalam penelitian ini dilakukan dengan beberapa tahapan yang merupakan suatu alur untuk mendapatkan data. Data ini diperoleh dengan tahapan seperti mengatur posisi pasien yang akan didiagnosa, pengaturan serta melakukan suatu pembobotan untuk mendapatkan data dan ditampilkan kedalam layar citra MRI yang merupakan hasil data akhir dari pencitraan.

3.2.3. Konfigurasi Instrumen MRI

Konfigurasi instrument MRI ini adalah paa prinsipnya terdiri beberpa bagian yang utama, yaitu:

a. Medan magnet utama . b. Meja pasien

c. Kumparan gradient system atau gradien coil

d. Kumparan frekuensi radio atau radio frequency coil

3.2.4. Medan magnet utama

Medan magnet utama adalah bagian dari instrumen magnetic resonance imaging yang fungsinya berguna untuk membangkitkan medan magnet dengan medan magnet super penghantar atau magnet superconductor yaitu 1,5 tesla (lihat gambar 3.3). Didalam gantry terdapat sebuah koil atau kumparan dimana gunanya adalah untuk menerima dan mengirim sinyal frekuensi yang sangat besar.Agar mencegah terjadinya gangguan frekuensi dari media lainya maka dibuat ruangan dari tempat gantry ini kedap terhadap frekuensi dari dalam dan luar ruangan.

Gambar 3.3. Gantry MRI 1,5 T merek SIEMENS 3.2.5. Meja pemeriksaan Pasien

Meja pemeriksaan adalah media yang dipergunakan untuk memposisikan pasien yang akan diperiksa, sesuai dengan pemeriksaan yang akan dilakukan (Gambar 3.4).

Meja pemeriksaan ini dapat dimobilisasikan sesuai dengan kebutuhan pemeriksaan untuk kenyamanan dan penunjang dalam proses pemeriksaan. Bahan dari meja pemeriksaan pasien ini biasanya terbuat dari bahan yang bukan mengandung sifat magnet.

3.2.6. Kumparan gradien atau gradient coil

Kuparan gradien berfungsi untuk membangkitkan medan magnet gradient X, Y dan Z, dengan mengkombinasikan gradien X, Y dan Z akan menghasilkan vektor sehinga dapat memiliki lokasi bidang penggambaran yang dikehendaki, sperti coronal, sagital dan axial. Kumparan ini terdapat di dalam gantry bersamaan dengan medan magnet utama.

3.2.7. Kumparan frekuensi radio atau frequency coil

Kumparan frekuensi radio adalah kumparan yang merupakan suatu antena atau antenna frekuensi, dimana pulsa diproduksi oleh pulsa generator, modulate sinyal RF dari synthesizer. Pulsa RF dikuatkan oleh pemancar atau transmitter dan melalui kumparan pemancar atau coil transmitter, dimana manfaatnya adalah untuk memancarkan frekuensi radio atau transmitter radio frequency dan menerima selama akuisi dari pembentukan bayangan magnetic resonance atau spektrum. Setiap metode magnetik resonansi tergantung pada penggunaan pulsa RF, untuk membawa inti atom dari jaringan tubuh akan didiagnosa pada tahap spin excitation, dimana akan menghasilkan sinyal untuk produksi menjadi citra. Sinyal yang dihasilkan dari proses eksitasi selama relaksasi ke ground state akan ditangkap oleh kumparan penerima, dan akhirnya sinyal dikirim kesistem komputer melalui pengubah analog to digital (ADC). Frekuensi yang digunakan dalam penelitian ini adalah MHz karena kuat medan magnetnya 1,5 tesla. Dan penggunaan frekuensi ini tergantung medan magnet luar yang diberikan.

3.3. Persiapan Pasien

Persiapan pemeriksaan MRI dilakukan dengan terlebih dahulu persiapan pasiensebagai berikut:

a. Screening pasien yaitu pengisian check list oleh pasien, untuk memastikan boleh tidaknya menjalani pemeriksaan MRI, antara lain

apakah menggunakan alat pacu jantung, implant operasi, atau logam lainnya yang tidak diperbolehkan dibawa ke dalam ruang pemeriksaan MRI.

b. Memberikan penjelasan tentang jalannya pemeriksaan yang akan dilakukan, serta instruksikan pada pasien untuk tidak bergerak selama proses pemeriksaan.

c. Melepaskan semua benda yang bersifat logam.

3.4. Persiapan Alat dan Bahan

Persiapan alat yang dilakukan pada penelitian ini mencakup: a. Menghidupkan pesawat MRI beserta komputer console b. Bantal sebagai alas kepala

c. Penutup telinga (ear plug) untuk mengurangi kebisingan magnet MRI saat run

d. Tombol emergency pasien sebagai media komunikasi dengan petugas apabila pasien merasa tidak nyaman selama pemeriksaan berjalan e. Selimut

3.5. Positioning Pasien

Pada pemeriksaan MRI pengaturan positioning pasien perlu dilakukan untuk memperoleh pencitraan yang tepat dengan prosedur sebagai berikut;

a. Pasien tidur terlentang (supine) ditas meja pemeriksaan dengan head first.

b. Berikan ear plug pada pasien.

c. Posisikan meja pada tempat pemeriksaan (isocenter magnet), dengan menekan tombol ”position” pada pesawat.

d. Menetukan coil surface yang sesuai dengan pemeriksaan lumbal (spine coil).

e. Memposisikan pasien dan obyek yang diperiksa (Brain) tepat pada pertengahan coil, serta pada pertengahan light indikator pesawat.

f. Pastikan pasien merasa nyaman dengan posisinya.

Gambar 3.5.Pengaturan Posisi Pasien

3.6. Layar citra

Layar citra adalah hasil dari pencitraan yang dilakukan oleh pesawat magnetic resonance imaging (MRI) dan akan ditampilkan dalam monitor dalam bentuk film work station area, kemudian dapat ditampilkan dalam bentuk film frame setelah dilakukan pencetakan dengan dry viewfilmmelalui perangkat komputer.

3.7. Pengambilan Data

Pengambilan data atau gambar diawali dengan pembuatan foto pendahuluan fotografi dengan memberikan frekuensi radio melalui antena pemancar frekuensi radio, pesawat memberikan syarat dengan menyalanya lampu pada tombol axial, sagittal dan coronal yang kemudian tombol-tombol tersebut ditekan. Beberapa saat kemudian pada layar monitor Magnetic Resonance Imaging (MRI) akan muncul gambar topografi dengan melaui bantuan komputer yang dapat menentukan daerah letak pemeriksaan dengan mengatur garis-garis scan pada fotografi.

3.8. Komputer

Sebagai sinyal Analog to Digital(ADC) diperoleh dan data dipindahkan ke penyimpanan sementara dikomputer.Tempat penyimpanan ini, yang disebut buffer, memungkinkan ADC untuk bekerja pada kecepatan maksimum.Memori tambahan, seperti Random Access Memori (RAM) di komputer, harus memiliki ukuran yang cukup untuk memungkinkan penyimpanan.Semua pulsa intruksi prangkat lunak berurutan. Intruksi ini meliputi akuisisi skema misalnya, dua dimensi Fourier Transform (2DFT), jumlah irisan , nomor, langka fase-encoding dan jumlah sinyal rata-rata.Sebuah prosesor arry harus mampu beroperasi pada seluruh data set, RAM harus menyertakan ruangan untuk setidaknya beberapa gambar. Luar penyimpanan gambar kemudian dapat dicapai pada pita magnetik atau disket dan semakin baik penyimpanan eksternal dan jangka panjang yang disediakan oleh sistem disk optik.

3.9. Diagram alir penelitian

Study Literatur Mulai

Persiapan Alat dan Bahan

Pemeriksaan MRI Brain

FA 120° FA 140° FA 160°

Citra secara langsung Pada Komputer

Pelapor

Selesai

Dengan Perubahan FA

BAB IV

HASIL DAN PEMBAHASAN

4.1.Hasil Citra MRI

Citra diperoleh pada penelitian ini dari MRI brain potongan axial pada tiga pasien dengan perubahan Flip Angle 1200 , 1400 dan 1600,untuk mendapatkan citra yang berkualitas sehingga diagnosa klinis lebih akurat, adapun citra yang diperoleh ditunjukkan seperti gambar dibawah ini:

4.1.1. Citra A DenganFlip Angle 1200 , 1400 dan 1600

TR = 5000 ms TE = 96 ms

Gambar 4.1 Pembobotan T2 citra Pasien A Potongan axial

Gambar 4.1 merupakan citra A potongan axial MRI Braindengan waktu relaksasi T2, dimana Time Repetion dan Time echo lebih lama yaitu TR= 5000 ms,dan TE = 96ms. Dari citra tersebut dapat di ketahui mana yang lebih jelas dengan memperoleh hasil nilai intensitas setiap daerah yang diamati yaitu daerah tengah atau middle cerebral artery, depan , kiri,kanan atau anterior cerebral artery right, left dan belakang kiri, kanan atau posterior cerebral artery left,right dengan cara menentukan Region of Interest (ROI) sehingga diperoleh nilai SNR.

4.1.2. CitraBDenganFlip Angle 1200 , 1400 dan 1600

TR = 5000 ms TE = 96 ms

Gambar 4.2 Pembobotan T2 Pasien B Potongan axial

Gambar 4.2 merupakan citra B potongan axial MRI Braindengan waktu relaksasi T2, dimana Time Repetion dan Time echo lebih lama yaitu TR= 5000 ms,dan TE = 96ms. Dari citra tersebut dapat di ketahui mana yang lebih jelas dengan memperoleh hasil nilai intensitas setiap daerah yang diamati yaitu daerah tengah atau middle cerebral artery, depan , kiri,kanan atau anterior cerebral artery right, left dan belakang kiri, kanan atau posterior cerebral artery left,right dengan cara menentukan Region of Interest (ROI) sehingga diperoleh nilai SNR

4.1.3. CitraCDenganFlip Angle 1200 , 1400 dan 1600

TR = 5000 ms TE = 96 ms

Gambar 4.3 Pembobotan T2 Pasien C Potongan axial

Gambar 4.3 merupakan citra A potongan axial MRI Braindengan waktu relaksasi T2, dimana Time Repetion dan Time echo lebih lama yaitu TR= 5000 ms,dan TE = 96ms. Dari citra tersebut dapat di ketahui mana yang lebih jelas dengan

FA 120 FA 140

FA 140

FA 160

memperoleh hasil nilai intensitas setiap daerah yang diamati yaitu daerah tengah atau middle cerebral artery, depan , kiri,kanan atau anterior cerebral artery right, left dan belakang kiri, kanan atau posterior cerebral artery left,right dengan cara menentukan Region of Interest (ROI) sehingga diperoleh nilai SNR

TE lebih dari 30 msec sesuai dengan ketentuan Maksymowych, (2007) sehingga daerah tengah lebih cerah atau hyperintensdibanding dengan daerah depan dan belakang karena Air akan tampak lebih cerah dari lemak. Dengan TR yang panjang mengakibatkan terjadinya proses magnetisasi ke equilibrium untuk semua jenis jaringan (fat, CSF) sudah mencapai magnetisasi maksimum, saat itu juga perbedaan intensitas sinyal relative untuk semua jaringan. Dengan nilai TE yang panjang maka jaringan yang mempunyai nilai TR pendek yaitu lemak pada pembobotan T2akan tampak gelap atau hypointens, karena waktu untuk meluruh atau relaksasi spin-spin pendek sehingga peluruhan sinyal menjadi lebih banyak. Peluruhan sinyal yang banyak mengakibatkan intensitas sinyal relatif yang dihasilkan menjadi sedikit.

4.2. Hasil nilai Signal Noise to Ratio (SNR)

Nilai intensitas jaringan yang diamati atau ROI untuk setiap citra yang diperoleh, dari citra MRI Brain potongan axial pada T2 spin echo akan dilakukan penentuan nilai SNR, seperti table 4.1 sebagai berikut:

Tabel 4.1. Hasil Pengukuran Signal Noise to Ratio(SNR)

Data pasien Flip Angle (FA) Nilai SNR Tengah middle CA Bawah posterior Bawah posterior Atas anterior Atas anterior Kanan CA

Kiri CA Kanan CA

Kiri CA

Pasien A 1200 346.3 85.5 308.7 356.6 360.6

1200 357.4 62 300.2 321.2 331.2

1200 297.9 89.9 291.4 305.3 335.3 rata-rata 333.8667 79.13333 300.1 327.7 342.3667

Satuan setiap jaringan g/cm2

Tabel 4.1 di atas merupakan nilai hasil signal to noise ratio (SNR) yang diperoleh dari tiga pasien dengan jumlah 9 citra. Dengan ketentuan Signal Noise to Ratio (SNR) merupakan perbandingan signal intensitas pada suatu area atau

tempat yang ditentukan setiap citra. Perubahan Flip Angle (FA) 1200 , 1400 dan 1600untuk citra yang

diperoleh, dimana table 4.1 menunjukkan semakin tinggi Flip Angle (FA) yang diberikan berbanding lurus dengan nilai Signal Noise to Ratio(SNR) yang diperoleh sesuai dengan ketentuan Westbrook, (1998). dimanaSemakin naik nilai Flip Angle (FA) maka akan semakin meningkatkan Signal Noise to Ratio(SNR). Gambaran jaringan yang hypointens atau lebih terangditunjukkan adanya nilai SNR yang tinggi, begitu juga sebaliknya dengan Signal Noise to Ratio(SNR) yang rendah. Signal Noise to Ratio(SNR)akan dicapai maksimal apabila Net Magnetion Vector(NMV) mencapai sudut balik 90º karena akan terjadi magnetisasi transversal jaringan yang maksimal sehingga menghasilkan amplitudo sinyal yang besar.

Dari tabel 4.1 diatas dapat diperoleh pengaruh variasi FA terhadap kualitas citra Brainyang dapat ditunjukkan pada diagram batang pasien A, B dan C sebagai berikut:

4.2.1. Bentuk dan Grafik Pasien A FA 1200, 1400 dan 1600

Pasen B 1400 951.2 164 372.8 362.8 372.4

1400 385.9 105.3 313.5 363.1 393.1

1400 315.5 72.5 302.4 321 341

rata-rata 550.8667 113.9333 329.5667 348.9667 368.8333

Pasien C 1600 965.5 168.9 398.3 385.5 395.3

1600 953.7 157.9 344.1 430.8 464.8 1600 378.7 94.1 332.6 419.2 439.2 rata-rata 765.9667 140.3 358.3333 411.8333 433.1

Gambar 4.4 Grafik Pasien A dengan FA 1200, 1400 dan 1600 Gambar4.4 menunjukkan diagram Flip Angle (FA) 1200, 1400 dan 1600untuk pasien A. Dengan FA 1200pada nilai SNR di tengah = 346,3bawah kanan = 85,5bawah kiri = 308,7atas kanan = 356,6 dan atas kiri = 360,6. Dengan FA 1400tengah = 951,2 bawah kanan = 164 bawah kiri = 372,8 atas kanan = 362,8 dan atas kiri = 372,4 sedangkan FA 1600tengah = 965,5 bawah kanan = 168,9 bawah kiri = 398,3 atas kanan = 385,5 dan atas kiri = 395,3.

Pada grafik diats menunjukkan bahwa Flip Angle (FA) 1200, 1400 dan 1600lebih tiggi nilai Signal Noise to Ratio(SNR) didaerah tengah artinya didaerah tengah lebih signifikan karena lebih banyak mengandung air.

Gambar 4.5 Grafik Pasien B dengan FA 1200, 1400 dan 1600

Gambar4.5 menunjukkan diagram Flip Angle (FA) 1200, 1400 dan 1600untuk pasien B. Dengan FA 1200pada nilai SNR di tengah = 357,4 bawah kanan = 62 bawah kiri = 300,2 atas kanan = 321,2 dan atas kiri = 331,2. Dengan FA 1400tengah = 385,9 bawah kanan = 105,3 bawah kiri = 313,5 atas kanan = 363,1 dan atas kiri = 393,1 sedangkan FA 1600tengah = 953,7 bawah kanan = 157,9 bawah kiri = 344,1 atas kanan = 430,8 dan atas kiri = 464,8.

Pada grafik diats menunjukkan bahwa Flip Angle (FA) 1200, 1400 dan 1600lebih tiggi nilai Signal Noise to Ratio(SNR) didaerah tengah artinya didaerah tengah lebih signifikan karena lebih banyak mengandung air.

Gambar 4.6 Grafik Pasien C dengan FA 1200, 1400 dan 1600

Gambar4.6 menunjukkan diagram Flip Angle (FA) 1200, 1400 dan 1600untuk pasien C. Dengan FA 1200pada nilai SNR di tengah = 297,9 bawah kanan = 89,9 bawah kiri = 291,4 atas kanan = 305,3 dan atas kiri = 335,3. Dengan FA 1400tengah = 351,5 bawah kanan = 72,5 bawah kiri = 302,4 atas kanan = 321 dan atas kiri = 341 sedangkan FA 1600tengah = 378,7 bawah kanan = 94,1 bawah kiri = 332,6 atas kanan = 419,2 dan atas kiri = 439,2.

Pada grafik diats menunjukkan bahwa Flip Angle (FA) 1200, 1400 dan 1600lebih tiggi nilai Signal Noise to Ratio(SNR) didaerah tengah artinya didaerah tengah lebih signifikan karena lebih banyak mengandung air.

4.3. Hasil nilai Rata-rata Signal Noise to Ratio (SNR)

Dari hasil nilai SNR untuk setiap pasien diproleh nilai rata- rata SNR dengan perubahan FA seperti pada table berikut;

Dari tabel 4.1 diatas pasien A, B dan C Flip angel (FA) 1200, 1400 dan 1600ditunjukkan bahwa pada tabel 4.2 di atas dapat diperoleh hasil dengan nilai rata-rata SNR pada setiap pasien dengan variasi FA 1200, 1400 dan 1600terhadap kualitas citra Brainyang dapat ditunjukkan pada diagram batang pasien sebagai berikut:

Tabel 4.2. Hasil nilai rata- rataSNR

Flip Angle (FA)

Nilai rata – rata SNR Tengah middle CA Bawah posterior Bawah posterior Atas anterior Atas anterior Kanan CA

Kiri CA Kanan CA Kiri CA 1200 333.866 7 79.1333

3 300.1 327.7

342.366 7 1400 550.866 7 113.933 3 329.566 7 348.966 7 368.833 3 1600 765.966

7 140.3

358.333 3

411.833

Gambar 4.7 Grafik nilai rata-rata pasien a,b dan c nilai SNR dengan FA

Gambar 4.7. menunjukkan bahwa pengaruh variasi FA terhadap kualitas citra Brain yang diperoleh dengan mengetahui nilai rata–rata SNR dengan cara menentukan daerah yang diamati atau region of interest (ROI) pada daerah tengah otak atau middel cerebral artery(MCA), belakang otak kanan atau posterior cerebry artery right (PCAR),belakang otak kiri atau posterior cerebry artery (PCAL), depan otak kanan atau anterior cerebry right (ACAR),dan depan otak kiri atau anterior cerebry artery left (ACAL). Pada gambar diats diperoleh nilai rata- rata SNR lebih tinggi pada daerah tengah otak pada FA 160, karena pada daerah tengah lebih tinggi mengandung air dan pada FA 160 lebih tinggi nilai Rata-rata SNR). dimanaSemakin naik nilai Flip Angle (FA) maka akan semakin meningkatkan Signal Noise to Ratio(SNR). Gambaran jaringan yang hiperintes menunjukkan adanya nilai SNR yang tinggi, begitu juga sebaliknya dengan Signal Noise to Ratio(SNR) yang rendah.

BAB V

KESIMPULAN

5.1.Kesimpulan

1. Hasil penelitian bahwaFA1200,1400 dan 1600berpengaruh signifikan terhadap kualitas gambar diperoleh pada daerah tengah otak atau middle cerebry artery lebih hyertens karena megandung lebih banyak air, pada FA 1600

2. Dari hasil citra yang yang diperoleh yang memiliki citra yang lebih optimal pada flip angle (FA) 1600 dengan nilai SNR yang lebih tinggi 3. Semakin naik nilai Flip Angle (FA) maka akan semakin meningkatkan

Signal Noise to Ratio(SNR). Gambaran jaringan yang hypointens atau lebih terang menunjukkan adanya nilai SNR yang tinggi, begitu juga sebaliknya dengan Signal Noise to Ratio(SNR) yang rendah.

5.2. Saran

1. Untuk lebih obyektif, sebaiknya jumlah sampel dapat lebih diperbanyak. 2. Sebaiknya dilakukan penelitian dengan variasi TE 5000 ms dan flip angle

DAFTAR PUSTAKA

Bahn, M.M. 2001 . Pediatric Epileppsy Center.

Bitar,dkk. 2006. MRI for Technologist second edition, The McGraw-Hill Companies, USA.

Bryan, R.N., 2010, Introduction to the science of medical Imaging, 67-171, University Press, Cambridge New York

Blink, E.J., 2004, MRI Physic, support@mri-physics.net

Bushong, S.C. 1996. Radiologic science for technologists: Physics, Biology, and Protection, Seventh edition, 84–173, Mosby Inc, ST. Louis London Philadelphia Sydney Totonto.

Bushbreg, J.T.,J.A. Seibert, E.M. Leidholdt, and J.M. Boone. 2002, The Essensial Physic of medical Imaging second edition, second edition, 377- 462, Lippincott williama and Wilkins, Philadelphia, USA

Bushberg, J.T. dan Seibert, J.A. dan Leidhold, E.M. 2001. The Essential

Physic of medical Imaging. California: University of California Hoa,2007.MRI Sequence; Image Quality and Artefact

Forshult, stig E, 2007, magnetic resonance imaging MRI An Overview, Karlstad

University, Swedia.

Maksymowych, Walter, P., 2007. Magnetic Resonance Imaging for Spondyloarthritis Avoiding the Minefield. The Journal of Rheumatology Publishing Company , Kanada.

Rahmer, J., Bornert, P., Groen, J., and Bos C., 2006. Three-dimensional radial ultrashort echo- time imaging with T2 adapted sampling, Magnetic Resonance in Medicine, 55, 1075–82

Raul, N. Uppot, MD., and James, L.M.D., 2002 Fast imaging techniques for body magnetic resonance.hhtp//www.applieddradiology.com

Robbie, Mc., Donald, Elizabeth, A., Moore, Martin, J., Graves, and Martin, R.P., 2006, MRI From Picture To Proton, Second Edition. Cambridge University Press, New York.

Sobatta,2003. Jilid 2 AtlasAnatomi Manusia,R,putz dan R.Pabst.

Westbrook, 1998, Handbook of MRI Technique, DP photoseting aylesbury, Bucks Printed and Bound in Great Britain, Cambridge

Westbrook, c dan kuat c, 1999. frekuensi presesi Magnetic Resonance Imaging. Schoarpedia.

Pierce, B.J. 1995. MRI For Technologists. San Fransisco,California: Peggy and Associates

LAMPIRAN 1

1. Data hasil penelitian MRI 1,5 T merek SIEMENS

Gambar Operator consule

2. Pasien A Susunan Citra Flip Angle 1200 , 1400 dan 1600

Gmbr 1. Pasien A T2 Tse Tra FA 120. St 5 TR 5000;TE 96

Gmbr 3. Pasien A T2 Tse Tra FA 160. St 5 TR 5000;TE 96

3. Pasien B Susunan Citra Flip Angle 1200 , 1400 dan 1600

Gmbr 2. Pasien B T2 Tse Tra FA 140. St 5 TR 5000;TE 96

4. Pasien C Susunan Citra Flip Angle 1200 , 1400 dan 1600

Gmbr 1. Pasien C T2 Tse Tra FA 120. TR 5000;TE 96

LAMPIRAN 2

1. Tabel 4.1. Hasil nilai Signal Noise to Ratio (SNR)

Tabel 4.1. Hasil Pengukuran Signal Noise to Ratio (SNR)

Data pasien

Flip Angle (FA) Nilai SNR Tengah middle CA Bawah posterior Bawah posterior Atas anterior Atas anterior Kanan CA

Kiri CA Kanan CA

Kiri CA

Pasien A 1200 346.3 85.5 308.7 356.6 360.6

1200 357.4 62 300.2 321.2 331.2

1200 297.9 89.9 291.4 305.3 335.3 rata-rata 333.8667 79.13333 300.1 327.7 342.3667

Pasen B 1400 951.2 164 372.8 362.8 372.4

1400 385.9 105.3 313.5 363.1 393.1

1400 315.5 72.5 302.4 321 341

rata-rata 550.8667 113.9333 329.5667 348.9667 368.8333

Pasien C 1600 965.5 168.9 398.3 385.5 395.3

1600 953.7 157.9 344.1 430.8 464.8 1600 378.7 94.1 332.6 419.2 439.2 rata-rata 765.9667 140.3 358.3333 411.8333 433.1

2. Bentuk dan Grafik Pasien A FA 1200, 1400 dan 1600

4. Bentuk dan Grafik Pasien C FA 1200, 1400 dan 1600

5. Hasil nilai Rata-rata SNR

Tabel 4.2. Hasil nilai rata- rata SNR

Flip Angle (FA)

Nilai rata – rata SNR Tengah

middle CA

Bawah posterior

Bawah posterior

Atas anterior

Atas anterior Kanan

CA

Kiri CA Kanan CA

Kiri CA

1200 333.8667 79.13333 300.1 327.7 342.3667 1400 550.8667 113.9333 329.5667 348.9667 368.8333 1600 765.9667 140.3 358.3333 411.8333 433.1

Gambar 4.7 nilai rata-rata pasien a,b dan c SNR dengan FA 1200 ,1400 dan 1600 Tabel 4.2. Hasil nilai rata- rata SNR

Flip Angle (FA)

Nilai rata – rata SNR Tengah

middle CA

Bawah posterior

Bawah posterior

Atas anterior

Atas anterior Kanan

CA

Kiri CA Kanan CA

Kiri CA

1200 333.8667 79.13333 300.1 327.7 342.3667 1400 550.8667 113.9333 329.5667 348.9667 368.8333 1600 765.9667 140.3 358.3333 411.8333 433.1

4. Pasien C Susunan Citra Flip Angle 1200 , 1400 dan 1600

LAMPIRAN 2

1. Tabel 4.1. Hasil nilai Signal Noise to Ratio (SNR)

Tabel 4.1. Hasil Pengukuran Signal Noise to Ratio (SNR)

Data pasien

Flip Angle (FA) Nilai SNR Tengah middle CA Bawah posterior Bawah posterior Atas anterior Atas anterior Kanan CA

Kiri CA Kanan CA

Kiri CA

Pasien A 1200 346.3 85.5 308.7 356.6 360.6

1200 357.4 62 300.2 321.2 331.2

1200 297.9 89.9 291.4 305.3 335.3

rata-rata 333.8667 79.13333 300.1 327.7 342.3667

Pasen B 1400 951.2 164 372.8 362.8 372.4

1400 385.9 105.3 313.5 363.1 393.1

1400 315.5 72.5 302.4 321 341

rata-rata 550.8667 113.9333 329.5667 348.9667 368.8333

Pasien C 1600 965.5 168.9 398.3 385.5 395.3

1600 953.7 157.9 344.1 430.8 464.8

1600 378.7 94.1 332.6 419.2 439.2

2. Bentuk dan Grafik Pasien A FA 1200, 1400 dan 1600

4. Bentuk dan Grafik Pasien C FA 1200, 1400 dan 1600

5. Hasil nilai Rata-rata SNR

Tabel 4.2. Hasil nilai rata- rata SNR

Flip Angle (FA)

Nilai rata – rata SNR Tengah middle CA Bawah posterior Bawah posterior Atas anterior Atas anterior Kanan CA

Kiri CA Kanan CA

Kiri CA

Gambar 4.7 nilai rata-rata pasien a,b dan c SNR dengan FA 1200 ,1400 dan 1600 Tabel 4.2. Hasil nilai rata- rata SNR

Flip Angle (FA)

Nilai rata – rata SNR Tengah middle CA Bawah posterior Bawah posterior Atas anterior Atas anterior Kanan CA

Kiri CA Kanan CA

Kiri CA

1200 333.8667 79.13333 300.1 327.7 342.3667 1400 550.8667 113.9333 329.5667 348.9667 368.8333 1600 765.9667 140.3 358.3333 411.8333 433.1