PENGGUNAAN TEKNIK COMPOSING PADA PEMERIKSAAN
WHOLE SPINE POTONGAN SAGITAL T2 WEIGHTED
PADA MRI 1.5T
SKRIPSI
SUKARSI TAMBA
NIM : 130821013
DEPERTEMEN FISIKA
JURUSAN FISIKA MEDIK
FAKULTAS MATEMATIKADAN ILMU PENGETAHUAN ALAM
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
PENGGUNAAN TEKNIK COMPOSING PADA PEMERIKSAAN
WHOLE SPINE POTONGAN SAGITAL T2 WEIGHTED
PADA MRI 1.5T
SKRIPSI
Diajukan untuk melengkapi tugas dan memenuhi syarat mencapai gelar Sarjana Sains
SUKARSI TAMBA
NIM : 130821013
DEPERTEMEN FISIKA
FAKULTAS MATEMATIKADAN ILMU PENGETAHUAN ALAM
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
PESETUJUAN
Judul Skripsi : Penggunaan Teknik Composing Pada Pemeriksaan Whole Spine Potongan Sagital T2 Weighted Pada MRI 1.5T
Kategori : skripsi
Nama : Sukarsi Tamba
NIM : 130821013
Program studi : Sarjana (S1) Fisika Medik Dapertemen : Fisika
Fakultas : Matematika Dan Ilmu Pengetahuan Alam (FMIPA) Universitas Sumatera Utara
Disetujui Oleh :
Pembimbing II Pembimbing I
Josepa ND Simanjuntak, M.Si Drs. Herli Ginting, M.Si
NIP.197703192006042001 NIP 195505191986011002
Diketahui Oleh :
Ketua Departemen Fisika
LEMBARAN PENGESAHAN
PENGGUNAAN TEKNIK COMPOSING PADA PEMERIKSAAN WHOLE SPINE POTONGAN SAGITAL T2 WEIGHTED
PADA MRI 1.5T
Disetujui Oleh : Pembimbing I
NIP. 195505191986011002 Drs. Herli Ginting, M.Si
Pembimbing II
NIP. 197703192006042001 Josepa ND Simanjuntak, M.Si
Disahkan Oleh:
Ketua Departemen Fisika FMIPA USU
PERNYATAAN
PENGGUNAAN TEKNIK COMPOSING PADA PEMERIKSAAN WHOLE SPINE POTONGAN SAGITAL T2 WEIGHTED PADA MRI 1.5T
SKRIPSI
Saya mengakui bahwa skripsi ini adalah hasil karya sendiri. Kecuali beberapa kutipan dan ringkasan yang masing-masing disebutkan sumbernya.
Medan,
i
PENGHARGAAN
Puji dan syukur Penulis panjatkan kepada Allah atas segala Kasih dan penyertaan-Nya sehingga Penulis menyelesaikan tugas akhir yang berjudul ‘’PENGGUNAAN TEKNIK COMPOSING PADA PEMERIKSAAN WHOLE SPINE POTONGAN SAGITAL T2 WEIGHTED PADA MRI’’
Skripsi ini disusun sebagai salah satu syarat untuk menyelesaikan pendidikan S-1 Fisika pada program studi 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. Bapak DR.Marhaposan Situmorang selaku kepala jurusan Fisika Universitas Sumaetra Utara.
3. Bapak Drs. Herli Ginting M.Si dan Ibu Josepa ND Simanjuntak M.Si selaku pembimbing utama yang selalu membantu saya disetiap kesulitan yang saya hadapi dalam menyempurnakan skripsi ini.
4. Bapak Aditia Warman M.Si dan Bapak Dr. Marhaposan Situmorang Selaku dosen penguji yang turutmmbantu dalam menyempurnkan Skripsi ini melaluimasukan dan saran.
5. Seluruh Dosen / Staf pengajar di fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuaan Alam (FMIPA)
6. Ayahanda Saudara Tamba dan IbundaRoida Naibaho yang selalu mendoakan dan memberikan dorongan, semangat dan bantuan baik dalam bentuk moril maupun material dalam menyelesaikan skripsi ini. Juga buat abang dan adik-adikku yang selalu mendoakan dan memberikan semangat. 7. Kebersamaan seluruh teman-teman seperjuangan di Fisika Ekstensi
ii
8. Seluruh Radiolog, teman-teman Radiografer dan staf radiologi Di Murni Teguh Memorial Hospital Medan.
Medan... Penulis
iii ABSTRAK
Penelitian ini dilakukan pada citra lima orang pasien dengan menggunakan Magnetic Resonance Imaging (MRI) 1,5Tesla pada pemeriksaan MRI whole spine, untuk memperoleh citra yang akurat dan lebih informatif denga perubahan FOV 400 mm, 450 mm, dan 500 mm pada pembobotan potongan T2 sagital weighted maka dilakukan teknik composing pada perubahan FOV dan SNR. Materi penelitian ini adalah hasil citra MRI whole spine potongan sagital T2 weighted dengan menggunakan teknik composing pada perubahan FOV 400 mm, 450 mm, dan 500 mm yang dilakukan pada setiap pasien. Penelitian dilakukan di RS Murni Teguh Memorial Medan. Tata cara penelitian yang dilakukan dengan persiapan pesawat Magnetik Resonance Imaging, persiapan pasien , pengaturan Sequence T2 weighted sagital dan teknik composing pada masing-masing FOV. Pada citra teknik composing yang diperoleh akan dilakukan pengukuran Region of interest (ROI) untuk semua citra dan dengan hasil pengukuran tersebut di tentukan nilai Signal noise to ratio (SNR). Dari nilai SNR maka dilakukan uji statistik pada masing masing perubahan FOV dan diperoleh hasil citra dengan perubahan FOV 450mm lebih akurat dibandinga 400 mm dan 500 mm, Dari hasil yang diperoleh disimpulkan bahwa penggunaan teknik composing pada MRI whole spine dengan potongan sagital T2 weighted lebih akurat pada perubahan FOV 450 mm.
v
BAB I PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang ... 1 2.1 Pengertian Magnetic Resonance Imaging (MRI) ... 5
2.2 Komponen Dari MRI ... 6
2.3 Prinsip dasar MRI ... 10
2.4 Pulsa Sequence ... 23
2.5 Teknik Composing ... 25
2.6 Anatomi Whole Spine ... 26
vi
BAB IV HASIL ANALISA DAN PEMBAHASAN
4.1 Hasil Citra Magetic Rsonance Imaging (MRI) ... 36 4.2 Pembahasan ... 47
BAB V KESIMPULAN DAN SARAN
5.1 Kesimpulan ... 49 5.2 Saran ... 49
DAFTAR PUSTAKA
vii
DAFTAR TABEL
Tabel 4.1 Nilai ROI pada citra ... 37
Tabel 4.2 Nilai SNR pada perubahan FOV 400 mm ... 38
Tabel 4.3 Nilai SNR pada perubahan FOV 450 mm ... 38
Tabel 4.4 Nilai SNR pada perubahan FOV 500 mm ... 39
Tabel 4.5 Nilai rata rata SNR ... 39
Tabel 4.6 Uji Normalitas Data Sebelum dilakukan transformasi data ... 40
Tabel 4.7 Nilai mean untuk semua perubahan FOV ... 40
Tabel 4.8 Uji Normalitas Data Sesudah dilakukan transformasi data ... 44
Tabel 4.9 Multivariate test ... 45
viii
Gambar 2.5 Proses dari presesi atom hydrogen ... 12
Gambar 2.6 Pemberian radiofrekuensi pada atom Hidrogen... 13
Gambar 2.7 Peluruhan induksi bebas ... 15
Gambar 2.8 Proses terjadinya T1 Recoveri dan diagram T1 recoveri ... 16
Gambar 2.9 Proses terjadinya T1 Recoveri dan diagram T1 recoveri ... 17
Gambar 2.10 Definisi symbol yang umum digunakan dalam urutan pulsa ... 19
Gambar 2.11 A. Skema representasi dari TR dan TE ... 20
Gambar 2.11 B. Grafik TR ,TE panjang / pendek saat pembobotan T2 dan T1 ... 20
Gambar 2.12 Perbedaan antara lemak dan air pada pembobotan T1 ... 22
Gambar 2.13 Perbedaan antara lemak dan air pada pembobotan T2 ... 23
Gambar 2.14 Waktu antara pulsa 1800 dan pulsa RF 900 ... 24
Gambar 2.15 Tampilan dari menu composing ... 26
Gambar 2.16 Anatomi vertebra lateral side ... 27
Gambar 2.17 Anatomi gambaran axial ... 28
Gambar 3.1 Gantri MRI ... 30
Gambar 3.2 Posisi pasien head first supine ... 32
Gambar 3.3 Foto pendahuluan (scenogram foto) ... 32
Gambar 3.4 Proses composing dari potongan sagital ... 33
Gambar 3.5 Diagram flow chart ... 35
ix
DAFTAR ISTILAH
Antero-posterior : Arah potongan dari depan ke belakang
Axial : Potongan gambaran transversal
Brain : Otak
Cerebrospinal fluid (CSF) : Cairan sumsum tulang belakang
Cervical : Tulang leher
Corpus vertebrae : Bagian badan ruas tulang punggung
Coronal : Potongan dari depan
Composing : Penggabungan
Decay : Meluruh
Dephase : Sama dengan decay
Diskus intervertebrae : Space antara corpus yang satu dengan corpus selanjutnya
Extremitas : Tulang anggota gerak badan Oblique : Posisi miring dengan sudut 450
Precession : Proses atom H berputar pada porosnya layknya seperti gasing
Precesional path : Proses perputaranatom H yang
mengelilingi sumbu porosnya
Facemaker : Alat pacu jantung
Field of view (FOV) : Luas lapangan yang di scanning:
Gradien Echo (GRE) : Urutan pemberian pulsa yang
pemberiannya hanya sekali
Head first supine : Posisi pasien ridur telentang dengan kepala lebih awal
Hernia nucleic pulpose (HNP) : Syaraf terjepit
Hyperintens : Sinyal yang diterima besar sehingga citra yang dihasilkan putih
x
Inform concent : Formulir persetujuan Lateral Side : Gambaran dari samping
Lumbal : Tulang pinggang
Magnetic resonance Imaging (MRI) : Pencitraan dengan menggunakan resonansi magnetik
Metastasis : Penyebaran Cancer
Net magnetic vector (NMV) : Prosesperpindahan atom H dari sumbu Z ke sumbu X dan Y
Receiver coil : Koil penerima
Recoveri : Proses pengalihan ke posisi awal Region of interest (ROI) : Penentuan intensitas signal
Relaksasi : Proses dimana atom H kembali pada
kesetimbangannya
Scenogram : Foto pendahuluan
Sagital : Potongan dari samping kiri ke kanan atau sebalikanya
Spektroscopy : Pemeriksaan dengan menampilkan
spectrum sebagai hasil
Sequence : Parameter atau protocol yang digunakan pada sistem pencitraan
Signal noise to ratio (SNR) : Perbandingan nilai intensitas dari daerah tertentu per intensitas background
Spin Echo (SE) : Urutan pulsa sequence yang diawali dengan pemberian RF yang mengakibatkan atom H
Thorakal : Tulang punggung
Time Repetition : Waktu pengulangan. Waktu yang
digunakan untuk pengulangan pemberian RF
xi
Transmitter coil : Koil pemancar
Weighted : Pembobotan
iii ABSTRAK
Penelitian ini dilakukan pada citra lima orang pasien dengan menggunakan Magnetic Resonance Imaging (MRI) 1,5Tesla pada pemeriksaan MRI whole spine, untuk memperoleh citra yang akurat dan lebih informatif denga perubahan FOV 400 mm, 450 mm, dan 500 mm pada pembobotan potongan T2 sagital weighted maka dilakukan teknik composing pada perubahan FOV dan SNR. Materi penelitian ini adalah hasil citra MRI whole spine potongan sagital T2 weighted dengan menggunakan teknik composing pada perubahan FOV 400 mm, 450 mm, dan 500 mm yang dilakukan pada setiap pasien. Penelitian dilakukan di RS Murni Teguh Memorial Medan. Tata cara penelitian yang dilakukan dengan persiapan pesawat Magnetik Resonance Imaging, persiapan pasien , pengaturan Sequence T2 weighted sagital dan teknik composing pada masing-masing FOV. Pada citra teknik composing yang diperoleh akan dilakukan pengukuran Region of interest (ROI) untuk semua citra dan dengan hasil pengukuran tersebut di tentukan nilai Signal noise to ratio (SNR). Dari nilai SNR maka dilakukan uji statistik pada masing masing perubahan FOV dan diperoleh hasil citra dengan perubahan FOV 450mm lebih akurat dibandinga 400 mm dan 500 mm, Dari hasil yang diperoleh disimpulkan bahwa penggunaan teknik composing pada MRI whole spine dengan potongan sagital T2 weighted lebih akurat pada perubahan FOV 450 mm.
1 BAB I PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang
Radiologi merupakan salah satu cabang ilmu kedokteran yang digunakan untuk melakukan pencitraan pada tubuh manusia melalui sinar x, ulatrsonografi dan gelombang elektromagnetik. Pada dasarnya frekuensi yang digunakan berbentuk sinar-x atau x-ray, namun dengan kemajuan teknologi modern juga dengan menggunakan pemindaian atau scanning, dan Magnetic Resonance Imaging (MRI). Teori tentang pencitran MRI muncul pertama sekali pada tahun 1938, ketika Isidor Isaac Rabi menemukan metode pengukuran moment magnetik inti atom atau nucleus magnetic moment. Pada tahun 1973 Paul Lauterbur menggunakan gradien medan magnetik untuk pertama kalinya membuat citra dari resonansi magnetik inti atau nuclear magnetic resonance. Pada tahun 1977 MRI digunakan untuk mendiagnosis tubuh manusia. Penggunaan momen magnetik inti atom pertama sekali dipakai dibidang analisis kimia (Pierce,1995) Pada era 1980an mulai dipakai luas untuk bidang medis, setelan ditemukan teknik-teknik Pencitraan Rapid acquisition with relaxation enhancement (RARE) dan Fast Low Angel Short (FLASH) (Pierce, 1995)
membuat potongan coronal, sagital, dan aksial, serta oblik tanpa mengubah posisi tubuh pasien. (Bushberg, 2002).
Teknik pencitraan MRI relatif komplek karena gambaran yang dihasilkan tergantung pada banyaknya protokol yang digunakan dapat mempengaruhi hasil citra yang dihasilkan. Protokol MRI yang utama harus diperhatikan yaitu pembobotan �1��������������2. Pembobotan T1 untuk memperlihatkan kelainan pada tulang belakang atau wholespine. Sebuah citra �1 Weighted dimana perbedaan waktu antara jaringan misalnya lemak dan air tergantung dari Time
Repetition (TR). Pada MRI umumnya menggunakan pembobotan T2 atau squence T2 weighted yang merupakan sequnce standar pada MRI whole spine. Sequense �2 weighted disebut juga sebagai T2 Weighted Imaging (T2WI) yang merupakan salah satu dari urutan pulsa dasar dalam MRI. Sebuah citra �2 Weighted adalah di mana salah satu kontras ditentukan oleh Time Echo (TE). Pembobotan T2 ini
menggunakan waktu relaksasi jaringan parameter time repetition (TR) dan time
echo (TE) panjang. TR mengontrol seberapa jauh setiap vektor dapat memulihkan
sebelum pemberian radiofrekuensi berikutnya sedangkan TE mengontrol jumlah
peluruhan yang terjadi sebelum sinyal diterima. Waktu pengulangan antara pulsa
sequence yang satu dengan yang berikutnya disebut dengan Time Repetition (TR), sedangkan waktu tengah antara pulsa 900 dan sinyal maksimum (echo) disebut dengan Time Echo (TE). (Bushbreg, 2002).
3
mendeteksi kelainan anatomi tulang belakang dan strukturnya. Dengan teknik pembobotan T2 cervical-thoracal (tulang leher dan tulang punggung) serta
Thoracal-lumbal(tulang punggung dan pinggang) yang dilakukan secara terpisah
hasilnya kurang informatif dalam menegakan diagnosa pada whole spine secara
keseluruhan, untuk itu supaya diperoleh hasil citra yang lebih informatif maka
dibutuhkan suatu teknik yang dalam hal ini akan dikaji oleh penulis dengan judul “PENGGUNAAN TEKNIK COMPOSING PADA PEMERIKSAAN WHOLE SPINE POTONGAN SAGITAL T2 WEIGHTED PADA MRI 1,5 T”.
1.2 Perumusan Masalah
Berdasarkan latar belakang diatas maka penulis dapat mengangkat suatu permasalahan yaitu Bagaimana penggunaan teknik composing pada pemeriksaan MRI wholespine potongan Sagital T2 Weighted agar informasi pada citra yang dihasilkan lebih akurat dan informatif.
1.3 Pembatasan Masalah
Skripsi ini hanya membahas tentang penggunaan teknik Composing potongan Sagital �2 Weighted pada pemeriksaan Tulang belakang atau Whole Spine.yang dilakukan pada 3 perubahan FOV yaitu 400mm, 450mm dan 500mm.
1.4 Tujuan penelitian
Adapun tujuan penelitian ini dilakukan adalah untuk
a. Memperoleh citra whole spine teknik composing yang lebih akurat dan informatif sehingga informasi diagnosis lebih tepat khususnya pada kasus tertentu seperti metastasis, TB tulang.
1.4 Manfaat Penelitian
Manfaat dari penelitian ini adalah untuk :
a. Menambah wawasan bagi petugas radiologi tentang teknik composing pada MRI Whole spine
5 BAB II
LANDASAN TEORI
2.1 Pengertian Magnetic Resonance Imaging
Magnetic Resonance Imaging (MRI) adalah suatu alat diagnostik mutakhir untuk memeriksa dan mendeteksi tubuh dengan menggunakan medan magnet yang besar dan gelombang frekuensi radio 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. MRI Merupakan metode rutin yang dipakai dalam diagnosis medis karena hasilnya yang sangat akurat.
Teknik penggambaran MRI relatif komplek karena gambaran yang dihasilkan tergantung pada banyak parameter. Bila pemilihan parameter tersebut tepat, kualitas gambar MRI dapat memberikan gambaran detail tubuh manusia dengan perbedaan yang kontras, sehingga anatomi dan patologi jaringan tubuh dapat dievaluasi secara teliti.
Untuk menghasilkan gambaran MRI dengan kualitas yang optimal sebagai alat diagnostik, maka harus memperhitungkan hal-hal yang berkaitan dengan teknik penggambaran MRI, antara lain Persiapan pasien serta teknik pemeriksaan pasien yang baik, Kontras yang sesuai dengan tujuan pemeriksaanya. 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). Magnetic Resonance Imaging digunakan untuk mendiagnosis tubuh manusia, MRI mempunyai
kemudian meningkat ke suatu fungsional fisiologis system organ tubuh (Bryan, 2010).
2.2 Komponen dari 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.
Gambar 2.1 Komponen Mesin MRI (Evert J Blink, 2004) 2.2.1 Magnet Utama
Medan magnet utama dikenal juga sebagai medan magnet statis. Medan magnet ini berguna untuk menyearahkan spin inti atom hidrogen untuk pencitraan resonansi magnetik.
a. Magnet Permanen
7
b. Magnet Resistif
Medan magnet dari jenis resistif dibangkitkan dengan memberikan arus listrik pada kumparan. Kuat medan magnet yang mampu dihasilkan mencapai 0,3 Tesla, lilitan kabel yang mengelilingi sebuah selinder yang didalamnya daliri arus listrik.
c. Magnet Superconductor
Magnet ini mampu menghasilkan medan magnet hingga berkekuatan 0,5 Tesla- 3.0 Tesla, dan sekarang banyak dipakai untuk kepentingan klinik. Helium cair digunakan untuk mempertahankan kondisi superkonduktor agar selalu berada pada temperatur yang diperlukan. (Bushberg, 2002)
2.2.2 Koil Gradien
Seluruh peralatan sistem pencitraan MRI dilengkapi dengan kumparan penghantar yang bersifat resistif yang disebut kumparan Gradien . Kumparan gradien akan membangkitkan kuat medan magnetik yang besarnya berbeda tergantung pada lokasinya dan medan gradien ini akan dibangkitkan nyala mati secara bergantian selama dan antara pulsa eksitasi RF. Fungsi dari medan gradien ini adalah untuk mengkodekan informasi ruang dalam sinyal RF yang dipancarkan oleh proton. Medan gradien magnetik yang nyala mati akan membangkitkan medan yang disebut time varying magnetic field (TVMF). Atau medan magnet yang berubah terhadap waktu. Sebenarnya dalam sistem MRI ada 3 set kumparan gradien yang menghasilkan TVMF dalam arah tiga sumbu ortogonal (X,Y,Z). gradien tersebut.
a. Gradien koil X, untuk membuat citra potongan sagital b. Gradien koil Y, untuk membuat citra potongan koronal c. Gradien koil Z, untuk membuat citra potongan aksial
Gambar 2.2 Skema dan tabel menunjukkan Gx, Gy, dan Gz (Evert J Blink, 2004)
Gambar diatas menunjukkan skema dan tabel Gx, Gy, dan Gz yang
digunakan untuk seleksi bagian slice dan fase frekuensi encoding selama di
bidang akuisisi pencitraan.
2.2.3 Koil Radiofrekuensi (RF)
9
Koil radio frekuensi (RF) terdiri dari dua tipe koil yaitu koil pemancar (transmitter) dan koil penerima (receiver). 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. Beriku adalah jenis-jenis koil :
a. Koil Volume (Volume Coil) Volume coils dapat digunakan secara eksklusif sebagai coils penerima atau kombinasi coils mengirim / menerima. Volume
coils ditandai dengan kualitas sinyal homogen. Tipe lain dari coil volume
kumparan tubuh, yang merupakan bagian integral dari sebuah scanner MR dan
biasanya terletak di dalam lubang magnet itu sendiri.
b. Koil Permukaan (Surface Coil) c. Koil Linier
d. Koil Kuadrat e. Phase Array Coil
2.2.4 Sistem Komputer MRI
Gambar 2.3 Sistem Komputer pada MRI 2.3 Prinsip dasar MRI
2.3.1 Spin Proton
Magnetic resonance (MR) pencitraan menggunakan sinyal dari inti atom hidrogen (H) untuk membuat citra. Sebuah atom hidrogen terdiri dari inti yang mengandung satu proton dan elektron tunggal mengorbit inti (seperti terlihat pada Gambar. 2.4). Proton memiliki muatan positif dan elektron muatan negatif, atom hidrogen secara keseluruhan adalah netral.
Gambar 2.4 Inti dari atom H (Bryan, 2010)
11
Ini berarti bahwa proton berputar pada porosnya seperti gasing berputar. Proton tersebut memiliki dua sifat penting yaitu Sebagai massa berputar (m), proton memiliki momentum sudut dan berputar untuk mempertahankan orientasi spasial sumbu rotasi. Sebagai massa berputar dengan muatan listrik, sebagai tambahan proton memiliki momen magnetic dan berperilaku seperti magnet kecil. Oleh karena itu, proton dipengaruhi oleh medan magnet eksternal dan gelombang elektromagnetik.
Spin proton selalu memiliki besar yang sama dan tidak akan dapat dipercepat atau melambat, karena itu adalah sifat dasar dari partikel elementer. Hidrogen adalah nucleus aktif yang banyak digunakan dalam pencitraan MRI karena hidrogen dalam tubuh sangat banyak dan protonnya mempunyai moment magnetic yang besar. Dalam kondisi normal moment magnetic inti hydrogen arahnya random. Namun apabila ditempatkan dalam suatu medan magnet yang kuat, moment magnetic inti-inti atom akan menyesuaikan arah dengan medan magnet.
Faktor-faktor yang mempengaruhi penyesuaian inti-inti atom hidrogen terhadap medan magnet eksternal adalah kuat lemahnya medan magnet dan energi inti atom, yakni bila energi lebih lemah tidak cukup kuat untuk berlawanan dengan medan magnet (�0), dan bila energi tinggi maka akan cukup untuk anti parallel. Inti yang paling banyak mendominasi jaringan biologi tubuh manusia adalah atom hydrogen. Atom hydrogen sangat banyak terdapat dalam jaringan biologi tubuh manusia dan protonnya mempunyai moment magnetic yang besar. Hal ini menyebabkan sinyal hidrogen yang dihasilkan 1000 kali lebih besar dari pada atom lainnya dalam tubuh, sehingga atom inilah yang digunakan sebagai sumber sinyal dalam pencitraan MRI (Bryan, 2010).
2.3.2 Presesi
circular mengelilingi �0. Jalur sirkulasi pergerakan itu disebut precessional path dan kecepatan gerakan NMV mengelilingi �0 disebut frekuensi presesi. Satuan frekuensinya MHz, dimana 1 Hz = 1 putaran per-detik. Kecepatan atau frekuensi presesi proton atom hydrogen tergantung pada kuat magnet eksternal yang diberikan pada jaringan. Semakin kuat medan semakin cepat presesi proton dan frekuensi presesi yang tergantung pada kuat medan magnetik disebut dengan frekuensi Larmor yang mengikuti persamaan :
�0= �0 · �0 ... (1)
Dimana:
�0 adalah frekuensi Larmor dalam megahertz (MHz)
�0 rasio gyromagnetic, spesifik yang konstanta untuk inti tertentu
�0 kekuatan medan magnet eksternal dalam satuan tesla (T)
Proton memiliki rasio gyromagnetic dari γ = 42,58 MHz / T, sehingga
frekuensi Larmor dari 63,9 MHz di 1,5 T.
13
2.3.3 Resonansi
Merupakan sebuah fenomena diamana Radio Frekuensi (RF) dipancarkan dengan frekuensi yang sama dengan frekuensi larmor atom maka akan terjadi fenomena resonansi. Apabila objek diletakkan dalam medan magnet eksternal yang sangat kuat, maka inti-inti atomnya akan berada pada arah yang searah atau berlawanan dengan medan magnet eksternal dan inti-inti itu akan mengalami perpindahan dari suatu energi ke tingkat energi yang lain setelah diberikan Radio Frekuensi. Proses perpindahan energi ini seringkali merubah arah dari NMV, akibatnya vektor dapat berubah arah dari arah longitudinal atau parallel medan magnet eksternal, ke arah vektor yang lain (Bushberg, 2002)
Gambar 2.6 pemberian Radiofrekuensi pada atom Hidrogen (Bushberg, 2002)
2.3.4 MR Signal
menimbulkan sinyal yang kuat dan tampak terang pada gambar, bila NMV lemah akan sedikit menimbulkan sinyal dan akan tampak gelap pada citra MRI.
Pada saat terjadi magnetisasi transversal maka terjadi pula keadaan in phase pada bidang transversal sehingga akan terjadi induksi dari medan magnet terhadap koil penerima yang akan tercatat sebagai sinyal. Kuat dan lemahnya magnetisasi pada bidang transversal ini akan berpengaruh pada kekuatan signal MR dan berpengaruh pada intensitas gelap dan terang pada citra MRI. Bila signal MR kuat maka akan memberikan gambaran citra yang terang atau Hiperintens, sedangkan apabila signal MRI lemah akan memberikan citra MRI gelap atau Hipointens. Bila pulsa RF dihentikan, moment magnetik pada bidang transversal yang dalam keadaan Inphase akan mengalami Dephase kembali sehingga magnetisasi pada bidang transversal akan menurun, akibatnya induksi pada koil penerima juga akan semakin melemah yang dikenal dengan sinyal Free Induction Decay (FID)
2.3.5 Sinyal Free Induction Decay (FID)
Selama melakukan gerakan presesi, vektor magnetisasi dalam koordinat kartesian dapat diuraikan menjadi dua komponen yaitu :
a. Komponen logitudinal �� pada sumbu z, yakni arah magnetisasi (M) mula-mula sebelum mengalami simpangan (sama dengan arah medan magnet eksternal).
b. Komponen tranversal ��� pada bidang xy (tegak lurus arah medan magnet ekternal)
15
Gambar 2.7 Peluruhan induksi bebas (Bushberg, 2002)
2.3.6 Relaksasi (Relaxation)
Sebuah proses diamana atom hidrogen kembali kepada kesetimbangannya. Selama NMV membuang seluruh energinya yang diserap dan kembali pada �0 disebut sebagai proses Relaksasi. Pada saat NMV kehilangan magnetisasi transversal yang dikarenakan Dephase terjadi proses Relaksasi yang menghasilkan recoveri magnetisasi longitudinal (��) dan decay dari magnetisasi transversal (���).
a. Recoveri dari magnetisasi longitudinal disebabkan oleh proses yang dinamakan �1 recoveri.
b. Decay dari magnetisasi transverse disebabkan oleh proses yang dinamakan �2 decay. (Daniel kertawiguna, 2015)
2.3.7 �� Recoveri (Longitudinal Relaxation)
kemagnetisasi longitudinal. Rate Recoveri adalah proses eksponensial denganwaktu yang konstan yang disebut �1. �1 adalah waktu pada saat 63% magnetisasi longitudinal (��) untuk Recoveri.
m
Gambar 2.8 Proses terjadianya �1 Recoveri dan Diagram �1 Recoveri (spin lattice relaksasi) (Bushberg, 2002)
2.3.8 �� Decay (Transverse Relaxation)
17
tissue konstan. �2 adalah waktu pada saat 37% magnetisasi transversal (���) menghilang (Decay).
Gambar 2.9 Proses terjadianya �2 Decay dan Grafik dari �2 Decay (spin-spin relaksasi)
terjadi proses relaksasi �2. Jaringan yang mempunyai nilai �2 pendek, dephase yang terjadi sangat cepat sehingga intensitas sinyal yang dihasilkan sangat besar dan jaringan dengan waktu relaksasi �2 pendek ini akan kelihatan hitam pada pembobotan nilai �2. Proses relaksasi �1 dan �2 adalah suatu kerja yang berlawanan yaitu pada saat proses pertumbuhan kembali magnetisasi longitudinal (��) diimbangi dengan peluruhan yang cepat pada kurva relaksasi �2. Dua efek relaksasi �1 dan �2 terjadi ketika objek diberikan gelombang radio RF yang merupakan bentuk pulsa sequence.
Pulsa sequence dalam pencitraan MRI dibentuk untuk mengetahui bagaimana efek �1 pada pembobotan citra �1 Weighted, efek �2 pada pembobotan citra �2 Weighted. Rangkaian pulsa RF dephasing phase echo dalam mendapatkan citra MRI dilakukan pengulangan untuk satu pemeriksaan. Waktu pengulangan antara pulsa sequence yang satu dengan yang berikutnya disebut dengan Time Repetition (TR), sedangkan waktu tengah antara pulsa 900 dan sinyal maksimum (echo) disebut dengan Time Echo (TE). Parameter �1 dan �2 sebagai sifat intrinsik jaringan, serta TE dan TR sebagai parameter teknis yang digunakan akan mengontrol derajat kehitaman pada citra MRI. Pada �2 Weighted derajat kehitaman gambar akan dikontrol oleh TE dan �2 (Spin spin relaxation), sedangkan untuk �1 Weighted derajat kehitaman akan dikontrol oleh TR dan �1 ((Spin lattice relaxation). Secara umum �1 Weighted akan menunjukkan struktur anatomi, dan �2 Weighted menunjukkan struktur patologi.
2.3.9 Time Repetition (TR), Time Echo (TE), Field of View, Signal noise to Ratio (SNR)
2.3.9.1 Time Repetition(TR) dan Time Echo(TE)
19
mengontrol jumlah magnetisasi transversal (���) yang akan Decay sebelum echo itu dicatat.
Time Repetition (TR) dan waktu Time Echo (TE) merupakan kunci dari penciptaan kontras citra MRI. Pada Gambar 2.10 menunjukkan simbol yang paling sering digunakan untuk diagram urutan pulsa, termasuk echo dengan penggunaan Spin Echo (SE) dan Gradien Echo (GRE). Hal ini penting untuk mengenali simbol-simbol ini, karena selalu digunakan untuk mewakili TR dan TE.
Gambar 2.10 Definisi simbol yang umum digunakan dalam diagram urutan pulsa.
TR adalah waktu (biasanya diukur dalam milidetik) antara penerapan pulsa RF eksitasi dan awal pulsa RF berikutnya. TE (juga biasanya diukur dalam milidetik) adalah waktu antara penerapan pulsa RF dan puncak gema terdeteksi (seperti terlihat pada Gambar 2.11a). Kedua parameter mempengaruhi kontras gambar MR karena memberikan berbagai tingkat kepekaan terhadap perbedaan waktu relaksasi antara berbagai jaringan. Pada TR pendek, perbedaan waktu relaksasi antara lemak dan air dapat dideteksi (magnetisasi longitudinal pulih lebih cepat dari pada lemak dalam air), di TR panjang, tidak dapat dideteksi. Oleh karena itu, TR berhubungan dengan �1 (seperti terlihat pada Gambar 2.15b) dan mempengaruhi kontras gambar �1 Weighted.
dibedakan (seperti terlihat pada Gambar 2.15b) Oleh karena itu, kontras diamati pada gambar MR dihasilkan adalah terutama karena perbedaan kepadatan proton antara kedua jenis jaringan. Jaringan dengan lebih proton memiliki intensitas sinyal yang lebih tinggi, dan jumlah proton lebih sedikit memiliki intensitas sinyal yang lebih rendah.
Gambar 2.11 (a) Skema representasi dari TR dan TE (b) Grafik TR dan TE panjang, pendek saat pembobotan T2 dan T1
Gambar 2.11 diatas menunjukkan saat panjang dengan TR pendek dan pada saat TE pendek untuk pembobotan T2 lemak dan air. Dan pembobotan T1 lemak dan air
2.3.9.2 Field of View (FOV) dan Signal noise to Ratio (SNR)
21
Signal to Noise Ratio (SNR) merupakan hal yang paling menjadi perhatian pada kualitas MRI. Istilah ini didefinisikan sebagai perbandingan amplitudo dari signal yang diterima oleh coil dengan amplitudo dari noise. Jika signal yang sebenarnya relatif lebih kuat daripada noise maka SNR akan meningkat, dan kualitas gambar akan lebih baik. Nilai nilai Signal noise to ratio (SNR) diperoleh sesuai dengan ketentuan (Brian, 2010) dengan cara nilai intensitas signal pada daerah corpus, discus, CSF dan fat masing masing akan dibagi dengan nilai intensitas signal background Berikut adalah hasil penentuan ROI pada organ corpus, discus, CSF, fat dan background yang telah disebutkan diatas.
2.3.10 Pembobotan �1 atau �1 weighted
Pada pembobotan T1 menggunakan parameter TR yang maka pembobotan T1 akan kelihatan gelap atau hyperintens tetapi untuk jaringan yang mempunyai waktu relaksasi yang cepat maka pembobotan T1 akan kelihatan terang atau hypointens. Sebuah citra �1 Weighted dimana perbedaan waktu antara �1 jaringan misalnya lemak dan air tergantung dari Time Repetition (TR). Karena TR
mengontrol seberapa jauh setiap vektor dapat memulihkan sebelum pemberian
pulsa RF berikutnya, untuk mencapai bobot �1 TR harus cukup pendek sehingga lemak atau air memiliki waktu yang cukup untuk sepenuhnya kembali ke �0. Jika
TR terlalu panjang, baik lemak dan air kembali ke �0 dan memulihkan
magnetisasi longitudinal (��) sepenuhnya sehingga sinyal yang diberikan menjadi
lemah dan tidak dapat menunjukkan perbedaan antara lemak dan air pada citra
Gambar 2.12 �1 Perbedaan Antara Lemak dan Air (Bushberg, 2002)
2.3.11 Pembobotan �� atau �� weighted
�2 weighted disebut juga T2WI atau �2 weighted Imaging yang merupakan salah satu pembobotan untuk MRI whole spine di mana kontrasnya
tergantung pada Time echo (TE). ). TE mengontrol jumlah peluruhan �2 yang terjadi sebelum sinyal diterima. Pembobotan T2 cenderung membutuhkan Time
echo (TE) yang lama untuk memberikan jaringan lemak dan air waktu untuk
meluruh atau berdicay. Jika TE terlalu singkat, baik lemak atau air tidak memiliki
waktu untuk meluruh dan tidak dapat menunjukkan perbedaan antara lemak dan
23
Gambar 2.13 �2 Perbedaan Antara Lemak dan Air (Bushberg, 2002) 2.4 Pulsa Sequence
2.4.1 Spin Echo (SE)
Spin Echo adalah sequence yang paling banyak digunakan pada pemeriksaan MRI. Pada spin echo standar, segera setelah pulsa RF 900 diberikan, sebuah FID segera terbentuk. Dengan menggunakan kekuatan radiofrekuensi yang sesuai, akan terjadi transfer NMV bersudut 900 kemudian diikuti dengan rephasing pulse bersudut 1800Spin echo menggunakan eksitasi pulsa 900 yang diikuti oleh satu atau lebih rephasing pulsa 1800, untuk menghasilkan Spin Echo. Spin echo (SE) sama dengan urutan Gradien echo dengan pengecualian bahwa ada tambahan refocusing pulsa 1800.
2.4.2 Inversion Time (TI)
Gambar 2.14 Waktu antara pulsa 180 ° dan pulsa RF 90 °
Kontras pada gambar dapat dimanipulasi dengan mengubah waktu inversi. Dengan TI pendek dan pengiriman pulsa eksitasi 90° segera setelah pulsa 180° inversi, semua magnetisasi longitudinal negatif membalik atau flip ke bidang transversal. Jika waktu inversi cukup panjang memungkinkan relaksasi penuh, sinyal kembali menjadi lebih kuat.
Ketika pulsa pembalik dihapus, vektor magnetisasi mulai relaksasi kembali ke �0. Kontras gambar yang dihasilkan sangat tergantung pada panjang TI serta TR dan TE. Kontras dalam gambar terutama tergantung pada besarnya magnet longitudinal yang (seperti pada putaran echo) setelah waktu tunda yang dipilih TI. Kontras didasarkan pada kurva recovery TI setelah inversi pulsa 180º. Inverting pulsa 180º dapat menghasilkan perbedaan kontras besar antara lemak dan air karena saturasi penuh vektor lemak atau air dapat dicapai dengan memanfaatkan TI yang sesuai. (Daniel kertawiguna, 2004)
2.4.3 Short Time Inversion Recovery (STIR)
STIR (Short Time Inversion Recovery) adalah urutan pulsa inversi dengan
25
pemulihan inversi merupakan urutan pulsa Spin Echo didahului oleh pulsa 180°
RF. Sequence STIR membalikkan magnetisasi longitudinal baik lemak dan air dengan pengiriman pulsa 180°, yang diikuti oleh TI (Time Inversion) beberapa ratus milidetik. Untuk menekan sinyal lemak, TI disesuaikan sedemikian rupa sehingga pulsa 90° dipancarkan tepat pada saat ketika lemak melewati nol. TI menekan lemak sekitar 150 msec pada kekuatan bidang magnet 1,5 T dan sekitar 100 msec pada bidang magnet 0,5 T.
STIR merupakan urutan pulsa recovery inversi yang menggunakan TI yang sesuai dengan waktu yang dibutuhkan untuk pulih dari inversi penuh lemak terhadap bidang transversal sehingga tidak ada magnet longitudinal yang sesuai dengan lemak. Ketika pulsa 90º bereksitasi diterapkan setelah waktu tunda TI, sinyal dari lemak batal. STIR digunakan untuk mencapai penekanan sinyal lemak dalam gambar �1 weighted dan �2 weighted. Sebuah TI dari 150-175 msec mencapai penekanan lemak meskipun nilai ini bervariasi pada kekuatan lapangan magnet yang berbeda. (Bushberg, 2002)
2.5 Teknik Composing
Pada perkembangan mesin Magnetik Resonance yang menawarkan kemampuan untuk memeriksa daerah tubuh yang besar tanpa reposisi pasien, MRI sekarang dapat digunakan untuk pencitraan aspek sistemik penyakit misalnya pada bidang onkologi. Tapi dokumentasi patologi yang kompleks membutuhkan penilaian yang mudah dan cepat. Untuk tujuan ini, teknik pencitraan composing dapat membantu. Untuk memperoleh informasi dari daerah tubuh yang besar, Field Of View (FOV) dan multi-channel kumparan harus diterapkan.
memakan waktu yang cukup lama dibandingkan dengan pemeriksaan radiologi yang lain seperti x-ray atau ct scan.
Teknik composing pada MRI tulang belakang dilakukan yang mana kegunaannya adalah untuk : Menilai ruas tulang belakang dan kedudukannya, Mendeteksi kelainan tulang belakang dan sumsum tulang belakang, Mendeteksi kelainan syaraf tulang belakang atau hernia nucleic pulpose (HNP), Mendeteksi adanya metastasis/penyebaran kanker ke sumsum tulang belakang, Mendeteksi secara keseluruhan penyebaran TB tulang terhadap ruas tulang belakang.
Gambar 2.15 Tampilan dari menu Composing
2.6 Anatomi Whole Spine
27
secara mekanik sebenarnya melawan pengaruh gaya gravitasi agar tubuh secara seimbang tetap tegak. Vertebra cervical, thoracal, lumbal bila diperhatikan satu dengan yang lainnya ada perbedaan dalam ukuran dan bentuk, tetapi bila ditinjau lebih lanjut tulang tersebut mempunyai bentuk yang sama. Korpus vertebrae merupakan struktur yang terbesar karena mengingat fungsinya sebagai penyangga berat badan. Prosesus transversus terletak pada ke dua sisi korpus vertebra, merupakan tempat melekatnya otot-otot punggung. Sedikit ke arah atas dan bawah dari prosesus transverses terdapat fasies artikularis vertebrae dengan vertebrae yang lainnya. Arah permukaan facet join mencegah/membatasi gerakan yang berlawanan arah dengan permukaan facet join (CAILLIET 1981). Adapun anatomi dari whole spine dapat ditunujukkan seperti pada Gambar 2.16 dan Gambar 2.17
29 BAB III
METODE PENELITIAN
3.1 Tempat Penelitian
Penelitian ini menggunakan metode kualitatif dan kuantitatif dilakukan di Murni Teguh Memorial Hospital, Jl. Jawa No. 2 (Sp. Jl. Veteran) Medan, 20231- Sumatera Utara, dengan menggunakan Instrumentasi Magnetic Resonance Imaging Siemens Magnetom Avanto A Tim system buatan Germany. Sistem
medan magnet yang dipergunakan adalah Superkonduktor yang mampu memberikan medan magnet yang sangat besar yaitu sebesar 1,5 Tesla
3.2 MR Scan System
Dalam penelitian ini menggunakan Siemens Magnetom Avantom A Tim System dengan spesifikasi sebagai berikut :
a. Magnet System
Field strength : 1,5 Tesla
Bore size : 60 cm
Helium Compsumption : Zero Heliu boil-off technology RF Tim : [32x8]1, [76x18],[76x32] b. Gradien system
Gradient strength : Q-engine ( 33mT/m@125T/m/s) : SQ engine (45mT/m@200t/M/S)
Gambar 3.1 Gantry MRI
3.3 Subjek Penelitian
Jumlah dari subjek yang digunakan untuk penelitian ini sebanyak 15 citra dari 5 orang pasien yang dilakukan selama 6 minggu yaitu dari bulan mei sampai bulai juni, baik laki-laki maupun perempuan dengan umur yang berkisar dari 30 - 50 tahun dimana bebas dari unsur logam seperti pacemaker (alat pacu jantung), implant ataupun gigi palsu. Tata cara penelitian yang dilakukan untuk mendapatkan citra dari MRI diawali dengan persiapan pesawat MRI persiapan pasien, pengaturan dari teknik penggabungan atau composing vertebra dan analisa data.
31
sumsum tulang belakang atau syaraf tulang belakang serta melihat metastasis atau penyebaran tumor ke sumsum tulang belakang.
3.4 Alur kerja
Persiapan pemeriksaan MRI dilakukan dengan terlebih dahulu yaitu : a. persiapan pasien sebagai berikut:
• Screening pasien yaitu pengisian check list oleh pasien, Memberikan penjelasan dan untuk memastikan boleh tidaknya menjalani pemeriksaan MRI, antara lain apakah menggunakan facemaker (alat pacu jantung), implant operasi, atau logam lainnya yang tidak diperbolehkan dibawa ke dalam ruang pemeriksaan MRI .
• Meminta persetujuan pasien dengan menandatangani surat persetujuan tindakan MRI (Inform concent)
• Memberikan arahan kepada pasien, seperti menganti pakaian dengan pakaian yang telah disediakan, dan melepaskan benda-benda yang mengandung unsur logam seperti jam tangan, aksesoris lainnya.
• Memberikan penjelasan tentang jalannya prosedur pemeriksaan yang akan dilakukan, serta menginstruksikan pada pasien untuk tidak bergerak selama proses pemeriksaan berlangsung.
Gambar 3.2 Posisi Pasien head first supine
c. Proses MRI dilakukan, citra diawali dengan pembuatan scenogram (foto pendahuluan) pada monitor MRI
Gambar 3.3 Scanogram wl...
33
Gambar 3.4 Proses Composing dari potongan Sagital
e. Kemudian dilakukan teknik composing dengan T2 weihted sagital whole spine.
f. Diperoleh citra dari vertebrae dan akan disimpan dalam media CD atau film kemudian dianalisa.
3.5 Analisis Data
Dalam menganalisis data yang diperoleh dari hasil citra dengan teknik composing perubahan FoV yaitu 400cm, 450cm dan 500cm dianalisa dengan memperoleh nilai SNR (Signal Noise to Ratio) untuk setiap perubahan FoV sehingga diperoleh citra yang lebih akurat dan mempermudah dalam menegakkan diagnosa. Untuk memperoleh nilai SNR dilakukan dengan ketentuan Bryan (2010) yakni perbandingan nilai signal pada jaringan corpus, discus, CSF, fat dengan diluar jaringan atau background, dengan cara menentukan ROI (region of interest) didaerah tersebut. Dari hasil ROI setiap jaringan yang sudah ditentukan akan diperoleh nilai SNR.
3.5.1 Uji normalitas Data
Untuk mengetahui apakah data yang diperoleh dari hasil pengukuran berdistribusi normal maka dilakukan pengujian normalitas berdistribusi normal dengan menggunakan Shapiro wilk test. Adapun ketentuan pengujian adalah data SNR pada perubahan FOV 400 mm, 450 mm dan 500 mm dinyatakan berditribusi normal jika nilai signifikan P value >0,05.
3.5.2 Uji Parametrik repeated Anova
35
3.6 Diagram Flow Chart
Gambar 3.5 Diagram flow chart Mulai
Memberikan arahan pasien dan
posisi pasien
Masukkan sequence T2Weighted
Hasil citra dengan (menggunakan teknik Cervikalthoracal-Thoracallumbal
TeknikComposing dengan parameter FoV 300, 450, 500
Analisa hasil citra MRI
36 BAB IV
HASIL DAN PEMBAHASAN
4.1 Hasil Citra MRI
Hasil citra yang diperoleh dalam penelitian ini merupakan citra MRI Whole spine potongan sagital T2 weighted dengan perubahan Fiel of View (FOV) atau luas tampilan 400 mm, 450 mm, 500 mm yang dilakukan pada 5 orang pasien dengan umur 30 - 60 tahun yang dimuat pda lampiran 2. Untuk memperoleh citra yang lebih akurat dan informatif pada teknik composing maka dilakukan Region of Interest (ROI) yaitu didaerah corpus, discuc, CSF, fat dan background pada setiap citra dengan perubahan FOV yaitu 400 mm, 450 mm dan 500 mm. Dari hasil ROI akan diperoleh nilai intensitas signal untuk daerah corpus, discus, CSF, fat dan background sehingga akaan diperoleh nilai Signal Noise to Ratio (SNR) sesuai dengan ketentuan (Bryan, 2010) yaitu nilai intensitas signal pada daerah corpus, discus, CSF dan fat dibagi dengan nilai intensitas signal background
Nilai intensitas daerah tertentu Nilai signal background SNR=
Seperti pada gambar berikut
:
Gambar 4.1 Citra Whole spine 1
2
Keterangan : 1. Fat
37
Gambar 4.1 merupakan Citra dari MRI whole spine potonganT2 sagital Pada citra tersebut telah dilakukan region of interest (ROI) yaitu didaerah corpus, discus, fat. Cerebrospinal fluid (CSF) dan background seperti pada gambar Lampiran 3. Dari hasil ROI akan diperoleh nilai intensitas signal untuk masing masing organ sehingga akan diperoleh nilai Signal noise to ratio (SNR) sesuai dengan ketentuan (Brian,2010) dengan cara nilai intensitas signal pada daerah corpus, discus, CSF dan fat masing masing akan dibagi dengan nilai intensitas signal background. Berikut adalah hasil penentuan ROI pada organ corpus, discus, CSF, fat dan background yang telah disebutkan diatas.
Tabel 4.1 : Nilai ROI pada Citra Data
pasien
Field of View Nilai Intenstas Signal
Dari hasil ROI yang dilakukan didaerah corpus, discus, CSF, fat akan diperoleh nilai SNR dari setiap organ dengan perubahan FOV 400mm, 450mm dan 500mm seperti pada tabel 4.2
Tabel 4.2 Nilai SNR pada perubahan FOV 400mm FOV
(mm) Data Pasien
Nilai SNR (Signal noise to ratio)
400
Tabel 4.2 diatas menunjukkan nilai SNR dari corpus, discus, CSF dan fat dengan FOV 400 mm diperoleh nilai SNR yang tinggi pada fat dan nilai SNR terendah pada corpus, karena corpus merupakan daerah tulang yang lebih sedikit mengandung air daripada daerah lain.
Untuk nilai SNR dengan perubahan FOV 450mm seperti pada tabel 4.3 berikut;
Tabel 4.3 Nilai SNR pada perubahan FOV 450mm FOV
(mm) Data Pasien
Nilai SNR (Signal Noise to Ratio)
39
Tabel 4.3 diatas menunjukkan nilai SNR pada saat FOV 450 dari organ corpus, discus, CSF dan fat dapat dilihat pada tabel 4.3 dimana nilai SNR paling tinggi terdapat pada CSF dan nilai SNR terendah terdapat pada corpus.
Untuk nilai SNR dengan perubahan FOV 500mm seperti pada tabel 4.4 berikut:
Tabel 4.4 Nilai SNR pada perubahan FOV 500mm FOV
(mm) Data Pasien
Nilai SNR (Signal Noise to Ratio)
500
Tabel 4.4 menunjukkan menunjukkan nilai SNR pada saat FOV 500 dari organ corpus, discus, CSF dan fat dapat dilihat pada tabel 4.4 dimana nilai SNR paling tinggi terdapat pada CSF dan nilai SNR terendah terdapat pada discus.
Dari masing- masing tabel diatas diperoleh nilai rata rata SNR untuk setiap daerah corpus, discus, CSF dan fat seperti pada tabel 4.5 dibah ini.
Tabel 4.5 Nilai rata-rata SNR
FOV (mm) Nilai SNR rata-rata
Corpus Discus CSF Fat
400 130.71 134.81 354.36 384.96
450 129.61 148.18 344.16 359.33
500 221.05 212.76 624.68 586.14
masing masing nilai SNR pada perubahan FOV 400mm, 450mm, dan 500mm dapat dilihat pada lampiran 4.
4.1.2 Analisis Data 4.1.2.1 Uji Normalitas
Berdasarkan hasil uji normalitas data yang telah dilakukan untuk mengetahui apakah data dari perubahan FOV 400mm, FOV 450mm dan FOV 500 mm berdistribusi normal atau tidak. Pada penguji ini menggunakan uji Shapiro Wilk Test. Hasil uji normalitas data dinyatakan bedistribusi normal jika P value >0,05. Sedangkan p<0,05 hasil analisa data tidak berdisttribusi dengan normal.
Tabel 4.6 Uji Normalitas Data Sebelum dilakukan transformasi data Shapiro-Wilk
Statistic Df Sig.
400 .854 5 .208
450 .737 5 .023
500 .843 5 .174
Tabel 4.7 Nilai mean untuk semua perubahan FOV
N 400 450 500
Std. Deviation 94.077 81.918 62.727
Minimum 125 133 255
41
Gambar 4.2 Histogram dengan perubahan FOV 400 mm
Diagram 4.2 menunjukan bahwa data yang sudah diproses berdistribusi normal dan tidak berdistribusi normal, karena diagramnya menonjol kedaehan kanan.
Gambar 4.3 Detrended Normal Q-Q Plot 400mm
Gambar 4.4 Histogram dengan perubahan FOV 450 mm
Diagram 4.4 menunjukan bahwa data yang sudah diproses tidak berdistribusi normal.
Gambar 4.5 Detrended Normal Q-Q Plot 450mm
43
Gambar 4.6 Histogram dengan perubahan FOV 500 mm
Gambar 4.6 juga menunjukkan grafik normal. Diagram masih berada pada daerah batas normal.
Gambar 4.7 Grafik Detrended Normal Q-Q Plot 500 mm
Grafik pada gambar 4.7 diatas menunjukkan data yang berdistribusi normal yang dimulai dari titik normal yaitu dimulai dari titik 0.0.
uji normalitas data lebih kecil dari 0,05. Oleh karena itu peril dilakukan transformasi data terhada nilai SNR pada perubahan FOV 450mm.
Tabel 4.8 Uji Normalitas Data Sesudah dilakukan transformasi data Shapiro-Wilk
Statistic Df Sig.
trasnt_b .817 5 .110
400 .854 5 .208
500 .843 5 .174
Berdasarkan Tabel Test Of Normality di atas menunjukkan bahwa semua variabel berdistribusi normal. setelah dilakukan trasformasi data terhadap variabel SNR450, di dapatkan p value = 0,110. Ini menunjukkan bahwa �> 0,05 (������= 0,110) artinya data berdistribusi normal, SNR400 (p value = 0,208) dan SNR500 (p value = 0,174).
45
Gambar 4.9 Grafik Detrended Normal Q-Q Plot 450 mm
Grafik pada gambar 4.9 Setelah data di transformasi kemudian dilakukan penelitian kembali dengan repeated anova data kembali berdistribusi normal.
4.1.2.2 Uji Parametrik dengan Repeated Anova
Uji statistic repeated anova dilkukan untuk mengetahui seberapa keakuratan normalitas dari masing masing perubahan FOV yaitu FOV 400mm, FOV 450mm, dan FOV 500mm. Dari hasil repeated anova diperoleh bahwa nilai yang dihasilkan valid.tidak ada kesalahan dari data yang sudah diuji kenormalitasnnya. Berikut adalah hasil dari Multivariate Test.
Tabel 4.9 Multivariate Tests
Berdasarkan Tabel Multivariate Test’s di atas menunjukkan bahwa paling tidak terdapat 2 pengukuran yang berbeda yaitu 3 pengukuran FOV 400mm, FOV 450mm dan FOV 500mm. Maka perlu dilakukan pengukuran dari ketiga masing masing untuk mengetahui citra yang lebih akurat dan informative dari masing masing perubahan FOV. Berikut adalah tabel hasil dari Pairwise Comparison
Tabel 4.10 Pairwise Comparisons
(I)
95% Confidence Interval for Differencea
Lower Bound Upper Bound
1 2 198.700* 42.109 .028 31.914 365.485
Berdasarkan tabel pairwise comparisons dapat disimpulkan seperti berikut ini bahwa pada:
1. Pengukuran 1 yaitu teknik composing 450mm hasilnya p<0.028 lebih signifikan dari pada teknik composing 500mm hasilnya p<0,301.
2. Pengukura 2 teknik composing 500mm p< 0,001 lebih signfikan dari pada teknik composing 400mm yang hasilnya p<0,028
3. Pengukuran 3 teknik compType equation here.osing 450mm hasilnya p<0,001 lebih signifikan dari pada teknik composing 400mm yang hasilnya p<0,301
47
4.2 Pembahasan
Pemeriksaan MRI whole spine pada potongan sagital T2 weighted dengan menggunakan teknik composing biasanya dilakukan untuk pasien pasien dengan kasus pada tulang belakang seperti syaraf terjepit (HNP), TB tulang, metastasis cancer. MRI whole spine potongan sagital yang dilakukan yaitu dengan menggunakan teknik composing pada 3 perubahan FOV yaitu FOV 400mm, FOV 450mm, dan FOV 500mm. Penelitian dengan teknik composing ini dilakukan pada 5 orang pasien, masing masing pasien dilakukan 3 x perubahan FOV. Hasil citra yang dihasilkan dari 5 orang pasien dengan 3 perubahan FOV adalah 15 citra. Pada citra inilah yang dilakukan Region of Interest (ROI) yaitu pada daerah corpus, discus intervertebralis, CSF, Fat dan Background. Dari Hasil ROI tersebut akan kita peroleh nilai Signal Noise to Ratio (SNR) dengan ketentuan (Bryan, 2010) yaitu nilai intensitas pada daerah tertentu dibagi dengan nilai intnsitas pada signal background. Maka diperoleh lah nilai SNR dari corpus, discus, CSF dan fat utnutk masing masing perubabhan FOV. Hasil SNR tersebut akan diolah dengan mengunnakan uji normalitas data, dengan terlebih dahulu menjumlahkan total nilai SNR dari corpus, discus, CSF dan fat setiap pasien untuk setiap perubahan FOV.
berdistribusi dengan normal. Dilanjutkan dengan Shapiro wilk test. Variabel dinyatakan signifikan bila P value>0,05.
49 BAB V
KESIMPULAN DAN SARAN
5.1 Kesimpulan
1. Melalui penelitian ini dapat disimpulkaan bahwa citra whole spine potongan sagittal T2 weighted dengan teknik composing dengan nilai SNR yang lebih akurat dan informative diperoleh pada citra dengan perubahan FOV 450 mm dibanding dengan citra whole spine pada composing 400mm dan citrs whole spine FOV500mm.
2. Teknik composing potongan T2 sagital dapat memberikan informasi yang lebih akurat khususnya untuk kasus metastasis tulang dibanding dengan pemeriksaan lain yang umum dilakukan.
5.2 Saran
DAFTAR PUSTAKA
Blitar,dkk. 2006. MRI for Technologist second edition, The McGraw-Hill Companies, USA.
Budiarto, Eko.2004 ;Metodologi Penelitian Kedokteran, Jakarta.
Bryan, R.N., 2010, Introduction to the science of medical Imaging, 67-171, University Press, Cambridge New York
Blink, E.J., 2004, MRI Physic
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.
Pierce, B.J. 1995. MRI For Technologists. San Fransisco,California: Peggy and Associates.
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.
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.
hhtp//www.applieddradiology.com
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.
[AJR] American Journal Roentgenology. 1996. Nonspecificity of Short Inversion Time Inversion Recovery (STIR) as a Technique of Fat Suppression: Pitfalls in Image Interpretation. American. 166:523-526 0361-803X/96/1663-523. [CAMBRIDGE] CAMBRIDGE UNIVERSITY, 2003. MRI From Picture to
Proton, Second Edition. United States of America by Cambridge University Press, New York.
[RSNA] Radiological society of North America. 1994. Imaging & Therapeutic Technology. Volume 14. North America
[RSNA] Radiological society of North America. 2006. MR Pulse Sequences: What Every Radiologist Wants to Know but Is Afraid to Ask. Volume 26.
29
HASIL CITRA SEBELUM DILAKUKAN REGION OF INTEREST (ROI)
FOV 450mm FOV500mm
29 Lanjutan Lampiran 1
FOV400mm FOV 450mm Fov 500MM
FOV 500mm FOV 450mm
Lanjutan Lampiran 1
FOV 450mm
LAMPIRAN 2
CITRA WHOLE SPINE SETELAH DILAKUKAN ROI Citra dengan perubahan FOV 400 mm, 450 mm, dan 500 mm untuk 5 pasien. 4.1.1. Citra 1 Dengan FOV 400mm , 450mm dan 500mm
=
4.1.2. Citra 2 Dengan FOV 400mm , 450mm dan 500mm
=
FOV 500mm
FOV 450mm FOV400 mm
ANJUTAN LAMPIRAN 2
4.1.3. Citra 3 Dengan FOV 400mm , 450mm dan 500mm
4.1.4. Citra 4 Dengan FOV 400mm , 450mm dan 500mm
FOV400 FOV 450 FOV 500 mm
FOV 500mm FOV 450
LANJUTAN LAMPIRAN 2
Lampiran 3
HASIL MASTER DATA
Tabel 4.6 Master Data citra MRI Whole spine dengan teknik composing FOV
400mm
Tabel 4.7 Master Data Penelitian Pemeriksaan Whole spine dengan teknik
composing perubahan FOV 450mm
No SNR PADA PERUBAHAN 450
Corpus Discus CSF Fat Total
Tabel 4.8 Master Data Penelitian Pemeriksaan Whole spine dengan teknik
composing perubahan FOV 500mm
No SNR PADA PERUBAHAN 500
LAMPIRAN 4
Hasil Uji Normalitas
Tabel 4.7 Uji Normalitas Data Sebelum dilakukan transformasi data
Case Processing Summary
Cases
Valid Missing Total
N Percent N Percent N Percent
400 5 100.0% 0 .0% 5 100.0%
450 5 100.0% 0 .0% 5 100.0%
500 5 100.0% 0 .0% 5 100.0%
Tests of Normality
Kolmogorov-Smirnova Shapiro-Wilk
Statistic Df Sig. Statistic df Sig.
400 .279 5 .200* .854 5 .208
450 .388 5 .013 .737 5 .023
500 .301 5 .158 .843 5 .174
a. Lilliefors Significance Correction
*. This is a lower bound of the true significance.
Lampiran 5
Tabel 4.8 Uji Normalitas Data Sesudah dilakukan transformasi data
Case Processing Summary
a. Lilliefors Significance Correction
*. This is a lower bound of the true significance.
Berdasarkan Tabel Test Of Normality di atas menunjukkan bahwa semua variabel berdistribusi normal. setelah dilakukan trasformasi data terhadap variabel SNR FOV 450mm, di dapatkan p value = 0,110. Ini menunjukkan bahwa �>
0,05 (������ = 0,110) artinya ddata berdistribusi normal, SNR FOV 400mm (p
