PENGARUH PARAMETER TIME REPETITION (TR) PADA KUALITAS CITRA LUMBAL DENGAN MENGGUNAKAN MRI
SKIRIPSI
MISKAH NUR 120821020
DEPARTEMEN FISIKA
FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
MEDAN 2014
PENGARUH PARAMETER TIME REPETITION (TR) PADA KUALITAS CITRA LUMBAL DENGAN MENGGUNAKAN MRI
SKRIPSI
Diajukan untuk melengkapi dan memenuhi syarat mencapai gelar sarjana sains
MISKAH NUR NIM : 120821020
DEPARTEMEN FISIKA
FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
LEMBARAN PENGESAHAN
JUDUL : PENGARUH PARAMETER TIME REPETITION (TR) PADA KUALITAS CITRA MRI LUMBAL NAMA : MISKAH NUR
PROGRAM STUDI : SARJANA (S1) FISIKA MEDIK DAPERTEMEN : FISIKA
FAKULTAS : MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM
(FMIPA) UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
Disetujui Oleh :
Pembimbing II Pembimbing I
Drs. AditiaWarman, M.Si Drs.Syahrul Humaidi,M.Sc
NIP. 195705031983031003 NIP.196505171993031009
Diketahui Oleh : Ketua Departemen Fisika
Dr. Marhaposan Situmorang NIP. 195510301980031003
PERNYATAAN
PENGARUH PARAMETER TIME REPETITION (TR) PADA KUALITAS CITRA LUMBAL DENGAN MENGGUNAKAN MRI
SKRIPSI
Saya mengakui bahwa skripsi ini adalah hasil kerja saya sendiri, kecuali beberapa kutipan dan ringkasan yang masing- masing disebutkan sumbernya.
Medan,29 Agustus 2014
MISKAH NUR NIM. 120821020
PENGHARGAAN
Alhamdulillah, Puji syukur saya panjatkan kepada Allah SWT ,karna atas berkat dan rahmat-nya, saya dapat menyelesaikan skripsi ini.penulisan skripsi ini dilakukan dalam rangka memenuhi salah satu syarat untuk mencapai gelar Sarjana Sains Jurusan Fisika Medis pada Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam Universitas Sumatera Utara.
Saya menyadari bahwa, tanpa bantuan dan bimbingan dari berbagai pihak, dari masa perkuliahan sampai pada penyusunan skiripsi ini, sangatlah sulit bagi saya untuk menyelesaikan skripsi ini.Oleh karena itu, saya mengucapkan terimakasih kepada:
1. Bapak Dr. Sutarman, M.Sc selaku Dekan Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam Universitas Sumatera Utara.
2. Bapak Dr. Marhaposan Situmorang, selaku ketua depertemen Fisika FMIPA universitas Sumatera Utara;
3. Bapak Drs.Syahrul Humaidi.M.Sc selaku sekretaris jurusan Depertemen Fisika FMIPA Universitas Sumatera Utara; sekaligus dosen pembimbing yang telah bersedia dengan sabar meluangkan waktunya untuk membimbing dan mengarahkan penulis dalam menyelesaikan skripsi ini.
4. Drs. AditiaWarman, M.Si, sebagai pembimbing yang telah bersedia dengan sabar meluangkan waktunya untuk membimbing dan mengarahkan penulis dalam menyelesaikan skripsi ini.
5. Bapak Herli ginting,MS, Selaku koordinator program Ektensi Depertemen Fisika FMIPA Universitas sumatera Utara.
6. Seluruh Dosen serta seluruh pegawai program studi Fisika Fakultas Matemetika dan Ilmu Pengetahuan Alam.
7. Ibu Josepa ND Simanjuntak, M.Si, dan Bapak Martua Damanik, M.Si, yang membantu saya dalam menyelesaikan skripsi ini.
8. Teristimewa Ayahanda H.alm. Syaahlul Efendi rangkuti dan Ibunda Hj. Fatmatus Suaidah Batubara,yang telah banyak memberikan dukungan doa, moril, materil, serta kasih sayang dan kepercayaan yang telah diberikan selama ini
9. Kakak saya Syarifah aini rangkuti.yang tidak pernah lelah memberikan motivasi dan doanya.
10. Kakak Sukarsi Tamba, yang bersedia membantu saya dalam pengambilan data.
11. Rekan – rekan seperjuangan Fisika Ekstensi 12, khususnya Rudi, Gunawan, Tri, Syahnaro, Juwita, Betric dll. yang sama-sama merasakan pahit manisnya selama kuliah dan kerja sama selama masa perkuliahan.
Penulis menyadari bahwa dalam penyusunan Skripsi ini masih terdapat kekurangan maupun kesalahan. Untuk penulis sangat mengharapkan kritik dan saran dari semua pihak untuk penyempurnaan laporan ini.
Akhirnya penulis berharap semoga Skripsi ini dapat bermanfaat bagi penulis dan pembaca, khususnya rekan-rekan mahasiswa lainnya yang mengikuti perkuliahan di Universitas Sumatera Utara.
Medan, 29 Agustus 2014
Penulis
ABSTRAK
Telah dilakukan penelitian tentang pengaruh parameter time repetition (TR) pada citra lumbal dengan menggunakan MRI yang bertujuan Untuk melihat pengaruh perubahan nilai TR terhadap kualitas citra lumbal atau tulang belakang, sehingga diperoleh citra yang lebih berkualitas dengan menentukan nilai SNR.Nilai SNR diperoleh dari citra pasien tiga orang dengan perubahan Time repetition dengan cara penentuan ROI pada jaringan corpus,CSF, fat. Hasil citra diperoleh dengan Pemberian TR yang lama yaitu TR = 500 ms,tepat mengevaluasi jaringan dalam irisan yang lebih banyak serta memberikan harga sinyal noise yang lebih baik. TR yang cepat dengan TR =300 ms,dapat mempersingkat waktu pengambilan data namun jumlah irisan jaringan yang di evaluasi menjadi sedikit dan signal to noise ratio (SNR) menjadi kecil dan kualitas citra menjadi berkurang. Dari hasil yang diperoleh dapat disimpulkan pemberian TR yang lama dan tepat mengevaluasi jaringan dalam irisan yang lebih banyak yaitu TR 500ms dan memberikan harga sinyal noise yang lebih baik. TR yang cepat dapat mempersingkat waktu pengambilan data namun jumlah irisan jaringan yang di evaluasi menjadi sedikit dan signal to noise ratio (SNR) menjadi jelek.
Kata Kunci : MRI, waktu pengulangan, kualitas citra, lumbal, SNR
ABSTRAC
Have been by research about influence of parameter of time repetition ( TR) of image of lumbal by using MRI which aim to To see influence of change assess TR to quality of image of lumbal or backbone, [is] so that obtained by] a more image with quality by determining assess SNR.NILAI SNR obtained from image of patient three people with change of Time repetition by determination of ROI [of] [at] network corpus,CSF, fat. Result of image obtained with Gift of TR old ones that is TR = 500 ms,tepat evaluate network in slice which is more amount and also give better price sinyal noise. TR which quickly by TR = 300 ms,dapat take a short cut time of intake of data but sum up slice of network which is [in] evaluation become a few/little and signal to noise ratio ( SNR) become to minimize and quality of image become to decrease. From result obtained inferential [of] gift of TR old ones and precisely evaluate network in slice which is more amount that is TR 500ms and give better price sinyal noise. TR which quickly can take a short cut time of intake of data but sum up slice of network which is [in] evaluation become a few/little and signal to noise ratio ( SNR) become bad.
DAFTAR ISI
HALAMAN JUDUL ... ... i
HALAMAN PERSETUJUAN ... ... ii
HALAMAN PENGESAHAN ... ... iii
SURAT PERNYATAAN KEASLIAN ... ... iv
PENGHARGAAN ... ... v
ABSTRAK ... ... vi
ABSTRAC ... ... .vii
DAFTAR ISI ... ... x
DAFTAR GAMBAR ... ... xi
DAFTAR TABEL ... ... xii
BAB I PENDAHULUAN ... 1 A. Latar Belakang ... 1 B. Rumusan Masalah ... 2 C. Batasan Masalah ... 2 D. Tujuan Penelitian ... 2 E. Manfaat Penelitian ... 2 BAB II TINJAUANPUSTAKA ... 3
2.1 Sejarah Magnetik Resonansi Imaging ... 3
2.2 Perinsip Dasar Resonansi Imaging ( MRI ) ... 3
2.3 Parameter MRI ... 5
2.4 Pulsa RF (Radio Frequency) ... 6
2.5 Interaksi Spin Dengan Medan magnet luar ... 8
2.6 Rrelaksasi Spin T1dan T2 ... 12
2.7 Pengukuran sinyal MRI ... 14
2.8 Pembobotan Pada magnetic resonance imaging ... 18
2.9 Metode pencitraan ... 20
2.1 Optimilisasi hasil pencitraan ... 40
BAB III METODE PENELITIAN ... 68
3.1 Bahan atau penelitian ... 68
3.2 Tempat dan instrumentasi penelitian ... 68
3.2.1 Instrumentasi MRI ... 68 3.2.2 Tatacara penelitian ... …….. 69 BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN ... 7 1 4.1 Hasil Citra yang diperoleh ... 71 BAB V KESIMPULAN DAN SARAN ... ... 82
5.1 Kesimpulan ... ... 82 5.2 Saran ... ... 82 DAFTAR PUSTAKA ... ... 83
DAFTAR GAMBAR
Gambar 2.2 Spinning proton atom hidrogen ... 4
Gambar 2.3 Dasar fisika MRI ... 5
Gambar 2.3 Time repetition atau waktu pengulangan pada fast spin echo ... 6
Gambar 2.2Posisi magnet superkonduktif dalam pesawat MRI ... 8
Gambar 2.3 Spin dengan magnet luar ... 10
Gambar 2.4 Spin pada pararel dan anti pararel ... 11
Gambar 2.5 Presisi arah pararel dan anti pararel ... 11
Gambar 2.3 Magnetisasi longitudinal ... 13
Gambar 2.4 Komposisi dasar pada pesawat MRI ... 25
Gambar 6. Urutan secuence pada pulsa secuensi pada spin echo ... 34
Gambar 7. Time repetition (TR) ... 36
Gambar 8. Time echo ... 37
Gambar 2.12 Ilustrasi dari timerepetition/TR ... 44
Gambar 2.212 Ilustrasi dari time echo/TE ... 46
Gambar 1. Ilustrasi tubuh pasien didalam mobilitas MRI ... 48
Gambar 2.Ilustrasi perolehan data citra ... 52
Gambar 3. Partikel bermuatan yang berputar(Spin) ... 54
Gambar 5. Repetition time (Woodward dan Freimark ... 56
Gambar 6,Time Echo ... 57
Gambar 3.1 Pesawat MRI 1,5 T ... 68
Gambar 3.2 Operator counsule ... 69
Gambar 4.2 Diagram hubungan TR Dengan kualitas citra SNR ... 80
DAFTAR TABEL
Tabel 2.1 Inti yang bersifat magnetic ... 4
Tabel 2.2 Waktu relaksasi TI dan T2 pada jaringan tubuh ... 14
Tabel 2.3 Densitas hydrogen pada beberapa jaringan ... 16
Tabel 2.4 Spin echo sequence untuk parameter TR dan TE ... 17
Tabel 2.5 Hubungan karestristik jaringan dengan pembobotan T1 Dan T2 .. 19
Tabel 2.1 Hubungan T1 dan T2 untuk berbagai jaringan dengan kuat medan magnet 1T ... 43
Tabel 4.1 Citra pasien dengan perubahan TR ... 79
