magnetic resonance imaging
DESCRIPTION
MRITRANSCRIPT
MAGNETIC RESONANCE IMAGING (MRI)
DATA TEKNIS ALAT
Nama Pesawat : Magnetic Resonance Imaging
Merk : Siemens
Tipe : Magnetom Essenza
Produksi : Germany
Tegangan Line : 380 Volt, 3 Fase
Frekuensi Input : 50/60 Hz
Jenis Magnet : Super Knduktif Cryomagnetic
Kekuatan Medan Magnet : 1,5 T
Frekuensi (RF) 21,09 Mhz
PENGERTIAN
MRI (Magnetic Resonance Imaging) adalah teknik diagnostik yang menggunakan medan magnet dan gelombang radio untuk menghasilkan gambar rinci jaringan lunak tubuh dan tulang. MRI membuat pencitraan tulang dengan menggunakan magnet yang terbentuk di sekitar tubuh untuk merangsang atom hidrogen. Setelah atom kembali ke tingkat rangsang normal, mereka memancarkan energi yang terdeteksi pada scanner. MRI scan umumnya dianggap sebagai studi pencitraan yang terbaik.
Dan berdasarkan dari pengertian secara fisis, MRI adalah suatu alat kedokteran di bidang pemeriksaan diagnostik radiologi, yang menghasilkan rekaman gambar potongan penampang tubuh / organ manusia dengan menggunakan medan magnet berkekuatan antara 0,064 – 1,5 Tesla (1 tesla = 10000 Gauss) dan resonansi getaran terhadap inti atom hidrogen.
Dasar dari pencitraan resonansi magnetik (MRI-Magnetic Resonance Imaging) adalah fenomena resonansi magnetik dari inti benda dimana sebuah inti benda yang dikenai medan meagnet kemudian mengasilkan gambar benda tersebut. Resonansi magnetik itu sendiri merupakan getaran inti atom karena adanya penyearahan momen magnetik inti dari bahan oleh medan magnetik luar dan rangsangan gelombang EM yang tepat dengan frekuensi gerak gasing inti tersebut.
Sebelumnya telah dijelaskan bahwa medan magnet yang digunakan berkekuatan dari 0,064 – 1,5 tesla. Dari interval tersebut, MRI dibagi menjadi 3 macam yang ditinjau dari kekuatanmedan magnetnya :
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 0,5 T
PRA INSTALASI RUANG MRI
1. Tidak ada tiang / pilar di dalam ruangan magnet.2. Ketinggian ruang magnet sebaiknya 2.8 meter (tidak terhalang balok beton apapun).3. Lantai harus dapat menahan berat lebih dari 17 ton. 4. Area yang akan dilalui magnet saat instalasi juga harus dapat menahan beban 17 ton
dengan jarak lebar minimal 2.5 mtr dan tinggi 2.5 mtr.5. Area unloading harus sama tinggi dengan ruang magnet. Harus mampu menahan
beban 17 ton.6. Ruang MRI harus kosong / bebas dari tembok atau halangan lainnya sebelum
magnet di masukkan.7. Tembok partisi dan interior ruang magnet dipasang setelah magnet berada dalam
ruang magnet.8. Peralatan yang harus memiliki jarak (atas-bawah, samping-samping) minimal dengan
magnet9. Kabel listrik besar (PLN)/tiang listrik (> 100 kva) : >10 meter10. Moving iron11. Troli <50 kg : >5 meter12. Troli pasien 200kg : >7 meter13. Kabel DC dari trem / subway : >50 meter14. Kebutuhan listrik 42 kva, 3 phase 380 volts15. MCCB breaker 63 A (panel untuk MRI)16. Ukuran kabel tembaga 4 core, 50 mm2, dengan jarak ke main panel maksimal 50
mtr.17. AC split duct min 4 hp/pk / 5 Ton Refrigeration hanya untuk ruang magnet. Min 2
unit untuk stand by back up
BAGIAN BAGIAN RUANGAN PESAWAT MRI
1. RUANG PEMERIKSAANa. Magnet
Magnet superkonduktif yang digunakan pada pesawat MRI ini.magnet superkonduktif mungkin paling tidak dikenal. Magnet ini adalah suatu magnet listrik yang menggunakan suatu kumparan sebagai materi dengan suatu gejala superkonduktif terjadi. Gejala superkonduktif adalah bahwa hambatan listrik (electrical resistance) dari suatu logam menjadi nol bila metal didinginkan dengan temperature yang sangat rendah (-272° C), dan temperature pada saat tersebut disebut temperature kritis (critical temperature) Tc. Hambatan listrik menjadi nol berarti bahwa suatu arus besar dapat mengalir dengan memakai tegangan (voltage) rendah beberapa volt.
Ciri-ciri sistem MRI dengan magnet superkonduktif adalah sebagai berikut: Pemakaian daya listrik sangat rendah dibandingkan dengan sistem
magnet kumparan. Medan magnet yang kuat dapat dihasilkan karena arus listrik yang
cukup besar dapat dialirkan. Untuk mendapatkan temperatur yang sangat rendah, kumparan harus
dicelupkan ke dalam helium cair (-272° C). Magnet superkonduktif memerlukan biaya daya listrik yang rendah
daripada magnet kumparan untuk mendapatkan medan magnet yang kuat, yang membuat magnet superkonduktif lebih berguna, tetapi masalahnya adalah helium cair yang dibutuhkan untuk mendinginkan kumparan.
Kekurangan dengan menggunakan helium cair adalah sebagai berikut: Tidak mudah untuk menangani Harga helium cair sangat mahal Helium cair menguap pada kecepatan 0,6 sampai 0,7 liter/jam Penggunaan kembali helium gas sesudah penguapan adalah sulit
b. Meja pasienMeja pasiendibuat dari bahan non magnet. Pergerakan meja ke arah vertikal dan horizontal dikontrol oleh mikroprosessor. Pada saat emergency seperti kerusakan pada supply listrik, meja dapat dan dengan mudah digerakan manual oleh tangan sedangkan pergerakan motor diontrol dikontrol secara manual melalui 2 saklar panel dan pad switch yang terdapat pada cover magnet.
c. Sangkar faradaySangkar faraday digunakan sebagai flter untuk mencegah terjadinya interferensi medan magnet dari dalam ruagan magnet maupun dari luar ke dalam ruangan. Sangkar faraday ini mempunyai 6 sisi ruang yaitu sisi kiri-kanan, sisi depan-belakang dan sisi atas-bawah
2. RUANG OPERATORa. Operating console
Ruang operating console merupakan bagian dari sistem MRI yang berfungsi untuk mengontrol kerja dari MRI.
b. Patient monitorBerfungsi untuk melihat kondisi pasien dari luar ruang pemeriksaan. Patient monitor disini menggunakan CCTV yang dihubungkan ke monitor.
3. RUANG TEKNIKa. Sistem pendingin(chiller)
Sistem pendingin ini digunakan untuk mendinginkan ruang pemeriksaan beserta komponen-komponen di dalamnya, ruang operator dan ruang teknik itu sendiri.
b. Kompresor helium Kompresor helium ini fungsinya agar menjaga suhu pada magnet superkonduktif tetap dalam keadaan stabil -272⁰C atau 0⁰K.
c. rf data cabinetberfungsi mengolah data dan mengatur komunikasi dari komputer e mesin yang lain atau dari frekuensi yang di tangkap receiver coil. Frekuensi tersebut di masukkan ke RF data kemudian data ii di terjemahkan ke bentuk digital.
d. Amplifier data cabinetBerfungsi memperkuat sinyal dari radio frekuensi yang di tembakkan oleh MRI
SEJARAH
P ada tahun 1946 , Felix Bloch dan Edward Purcell menemukan teori Nuclear Magnetic Resonance (NMR)
Pada tahun 1971 , Raymond Vahan Damadian menemukan kegunaan Magnetic Resonance Imaging (MRI) untuk membedakan jaringan normal dan jaringan abnormal / tumor pada spesimen hewan percobaan
Pada tahun 1977 , Raymond Vahan Damadian untuk pertama kali menerbitkan makalah hasil penelitiannya tentang rekaman MRI pada makhluk hidup.
Pada tahun 1981, pesawat Magnetic Resonance Imaging (MRI) untuk pertama kali dipergunakan untuk pemeriksaan tubuh di Hammersmith Hospital di London, Inggris
Pada akhir tahun 1982 , pesawat Magnetic Resonance Imaging (MRI) mulai ramai digunakan di rumah sakit besar, terutama di Amerika dan Eropa
PRINSIP DASAR
Struktur atom hidrogen dalam tubuh manusia saat diluar medan magnet mempunyai arah yang acak dan tidak membentuk kesimbangan
Saat diletakkan dalam alat MRI (gantry), maka atom hidrogen akan sejajar dengan arah medan magnet
Saat diberikan frekuensi radio, maka atom hidrogen akan mengabsorpsi energi dari frekuensi radio. Akibat dari bertambahnya energi, atom hidrogen akan mengalami pembelokkan. Besarnya pembelokkan arah dipengaruhi oleh besar dan lamanya energi frekuensi radio yang diberikan
Sewaktu frekuensi radio dihentikan maka atom hidrogen akan sejajar kembali dengan arah medan magnet. Pada saat kembali inilah, atom hidrogen memancarkan energi yang dimilikinya
Energi yang berupa sinyal tersebut dideteksi oleh detektor yang khusus dan diperkuat. Selanjutnya, komputer akan mengolah dan merekonstruksi gambar berdasarkan sinyal yang diperoleh
BAGIAN BAGIAN ALAT
Komputer Utama (host computer), berfungsi uuntuk menjalankan program aplikasi MRI. Program aplikasi ini bertugas untuk mengoperasikan sistem MRI secara keseluruhan, mendaftarkan pasien, menentukan parameter-parameter pengukuran, serta untuk mengolah, menampilkan, dan menyimpan citra MRI
Pemroses Citra (Image Processor), berfungsi untuk melakukan rekonstruksi citra dan melakukan fungsi post processing. Data mentah (raw data) akan diproses menjadi citra MRI oleh komputer pengolah citra ini
Unit Kendali Pengukuran (Measurement Control), berfungsi untuk mengendalikan unit frekuensi radio (RF), gradien magnet, dan sistem akuisisi data selama melakukan pengukuran
Rf Power Amplifier, berfungsi untuk memperkuat sinyal RF ( frekuensi radio) dari pemancar untuk dipancarkan kebagian tubuh yang diperiksa melalui antenna/koil pemancar.
Sistem Gradien Magnet, terdiri dari gradient amplifier dan gradient coil yang berfungsi untuk membangkitkan gradient magnetic dalam arah sumbu x, y, dan z.
Unit Catu Daya Shim (Shim Power Supplay Unit), berfungsi untuk membangkitkan arus listrik untuk koil shim.
Laser Camera atau Imager, berfungsi untuk mencetak citra hasil pemeriksaan MRI pada film.
Sistem Magnet, terdiri dari magnet, magnet supervision (MSUP), dan catu daya magnet yang digunakan untuk membangkitkan medan magnet atau mematikan medan magnet
Sistem Pendingin, untuk mendinginkan cold head dan komponen komponen yang berdaya tinggi seperti penguat daya frekuensi radio, penguat daya gradient, dan kumparan gardien dalam magnet.
Sangkar Faraday atau Rf Shielding adalah ruang dimana magnet dan meja pasien diletakan. Juga berfungsi untuk mencegah sinyal radio lain masuk kedalam ruang pemeriksaan yang dapat mengganggu jalannya proses pemeriksaan.
Kumparan Frekuensi Radio (Rf Coils) adalah koil local yang berfungsi sebagai pemancar sekaligus penerima sinyal RF.
BLOK DIAGRAM MRI DAN CARA KERJANYA
Pesawat MRI dinyalakan, ketika itu akan timbul medan magnet dari tegangan listrik.
Pasien yang berada di dalam pesawat MRI pada mulanya mempunyai susunan atom hydrogen yang acak, akan berubah menjadi teratur. Fase ini disebut Fase Presesi.
Setelah atom hydrogen dalam tubuh pasien teratur, menyusul setelahnya pemberian frekuensi radio (RF) pada tubuh pasien. Hal ini menyebabkan atom hydrogen menyerap energi dari gelombang RF, sehingga atom hydrogen pun termagnetisasi kearah transversal. Fase ini disebut Fase Resonansi.
Gelombang RF kemudian dihentikan, sehingga atom hydrogen akan kembali ke posisi awalnya sambil melepaskan sinyal-sinyal elektromagnetik yang didapatkan dari gelombang RF pada fase sebelumnya. Fase ini disebut Fase Relaksasi. Fase ini terbagi menjadi dua yaitu; fase relaksasi T1 (waktu awal) dan fase relaksasi T2 (waktu akhir).
Sinyal elektromagnetik tersebut kemudian di terima oleh antenna penerima. Sinyal tersebut kemudian diubah menjadi sinyal listrik kembali (tegangan listrik) kemudian di kirim ke komputer, dan diproses sehingga sinyal listrik tersebut berubah menjadi gambar.
MAGNET SISTEM
Didalam system MRI magnet utama yang menghasilkan kuat medan yang besar dan sangat homogeny merupakan komponen yang amat penting. Ada 3 macam magnet yang dapat digunakan dalam pesawat MRI, yaitu :
1. Magnet Permanen (terbuat dari bahan besi, fernite, atau baja yang bersifat sebagai magnet tetap)
2. Magnet Resistif (arus listrik searah dialirkan kumparan sehingga dihasilkan medan magnet listrik)
3. Magnet Super Konduktor (hampir sama dengan magnet resistif, hanya saja terbuat dari bahan niobium-titanium atau niobium-seng).
SISTEM PENDINGIN (COOLING SYSTEM)
1. Cryosheilding : magnet superkonduktor dengan pendingin sekunder nitrogen cair (LN2)
2. Refrigerator : magnet superkonduktor yang dilengkapi dengan “cold head” dan helium kompresor sebagai pendingin sekundernya.
3. Re-liquifier : helium yang menguap akan dicairkan kembali oleh suatu system daur ulang dan akan digunakan lagi sebagai pendingin.
MAGNETIC SHIELD YANG DIGUNAKAN
1. Unsheilded : medan magnet diluar magnet utama tidak dikompensasi.
2. Passive shielded : medan magnet diluar medan magnet utama dikompensasi dengan menggunakan bahan besi (iron shielded)
3. Active Shielded : medan magnet di luar area medan magnet utama dikompensasi dengan kumparan lain yang membangkitkan medan magnet melawan medan maghet tersebut.
GRADIENT COIL1. Koil gradien dipakai untuk membangkitkan medan magnet gradien yang berfungsi
untuk menentukan irisan, pengkodean frekuensi, dan pengkodean fase. Terdapat tiga medan yang saling tegak lurus, yaitu bidang x,y, dan z.
2. Gradien koil X untuk membuat citra potongan sagital, gradien koil Y untuk membuat citra potongan koronal, dan gradien koil Z untuk membuat citra potongan aksial. Bila gradien koil X, Y dan Z bekerja secara bersamaan maka terbentuk potongan oblik.
RADIO FREKUENSI
1. Koil radio frekuensi ( RF Coil ) terdiri dari 2 yaitu koil pemancar dan koil penerima. 2. Koil pemancar berfungsi untuk memancarkan gelombang radio pada inti yang
terlokalisir sehingga terjadi eksitasi, sedangkan koil penerima berfungsi untuk menerima sinyal output setelah proses eksitasi terjadi.
3. Koil RF dirancang untuk sedekat mungkin dengan obyek agar sinyal yang diterima memiliki amplitudo besar.
MANFAAT PEMERIKSAAN DENGAN MRI
MRI menciptakan gambar yang dapat menunjukkan perbedaan sangat jelas dan lebih sensitive untuk menilai anatomi jaringan lunak dalam tubuh, terutama otak,.sumsum tulang belakang, susunan saraf dibandingkan dengan pemeriksaan x-ray biasa maupun CT scan Juga jaringan lunak dalam susunan musculoskeletal seperti otot, ligament, tendon, tulang rawan, ruang sendi seperti misalnya pada cedera lutut maupun cedera sendi bahu. Pemeriksaan lain yang dapat dilakukan dengan MRI yaitu evaluasi anatomi dan kelainan dalam rongga dada, payudara , organ organ dalam perut, payudara, pembuluh darah, dan jantung. Pada umumnya struktur tulang akan dapat lebih diteliti dengan lebih baik dengan CT scan daripada dengan MRI. Selain itu, MRI Jika telah melakukan Sofware Updates akan mampu melakukan pemeriksaan 3D Hearts dan MRI Touch. Bagi pasien yang memiliki kelaianan pada organ jantung, MRI 3D Hearts mampu menganalisa lebih detail dan jelas sehingga dokter mampu mediagnosis penyakit lebih tepat dan akurat. Sedangkan MR Touch digunakan untuk menganalisa kkerasan pada hati sehingga seorang dokter mampu menilai dan memberikan terapi yang tepat serta meminimalkan resiko infeksi akibat tindakan pemeriksaan lainnya.
KEAMANAN PADA PENGGUNAAN MRI
Prosedur MRI tidak menimbulkan sakit, kerusakan jaringan dan sebagainya. Namun karena berada di medan magnet yang besar,pada saat pemeriksaan berlangsung akan dapat menarik benda-benda yang bersifat logam, dan menyebabkan tempatnya bergeser .Bisa dibayangkan jika letaknya di dalam tubuh maka akan dapat melukai pasien. Oleh karena itu sangatlah penting diingatkan kepada pasien untuk melepas benda-benda yang bersifat logam sebelum pasien menjalani pemeriksaan MRI. Fasilitas MRI tentu saja mengharuskan operator atau staf radiologi untuk mengetahui keberadaan benda-benda logam di dalam tubuh dengan menanyakan riwayat operasi atau riwayat kesehatan pasien sebelumnya. Benda-benda logam yang ditanamkan di dalam tubuh (implant) antara lain dapat berupa clip pada operasi aneurisma, pacemaker pada jantung, alat bantu dengar (hearing-aid), gigi palsu, dan sebagainya. Pada pasien dengan keadaan-keadaan tersebut diatas prosedur MRI dapat dibatalkan karena takut akan melukai pasien.
KELEBIHAN PENGGUNAAN MRI
Kelebihan MRI berbanding peralatan lain ialah gambar yang dihasilkan lebih jelas serta dapat dilihat dari berbagai sisi tanpa melibatkan pengunaan radiasi, memberikan hasil tanpa perlu mereposisi pasien, tidak menggunakan kontras untuk sebagian besar pemeriksaan MRI. Fasilitas MRI dilengkapi dengan kemampuan untuk menilai fungsi organ tertentu secara dinamik (Functional MRI), untuk menilai distribusi darah baik di otak maupun di jantung (Perfusion Imaging) serta melihat metabolisme yang ada didalam sebuah tumor (Spectroscopy Imaging).
PERSYARATAN DAN PERALATAN YANG HARUS DILAKUKAN DAN DI SIAPKAN SEBELUM PEMERIKSAAN MRI
Tidak ada persiapan khusus untuk pemeriksaan MRI. Hanya saja pasien akan diminta untuk melepaskan beberapa benda-benda logam seperti :
dompet, kartu kredit, dam kartu-kartu lainnya
peralatan elektronik seperti telepon genggam
alat bantu pendengaran (hearing-aid)
perhiasan atau jam tangan
ballpoint, klip kertas, kunci, dan koin
ikat rambut ,bulu mata palsu
baju yang memiliki kancing logam / resleting logam
sepatu, sabuk, pin, dsb.
Sebelum prosedur MRI pasien akan diminta untuk mengisi kuesioner / selembar kertas mengenai keadaan pasien sebelum dilakukan pemeriksaan MRI. Selain itu pasien akan ditanyakan juga riwayat kesehatan atau operasi sebelumnya.
Seperti pada pemeriksaan CT scan dan Radiologi lainnya, kadang kadang dokter memerlukan penyuntikan kontras media intra vena pada kasus tertentuk untuk memperjelas kelainan yang ada didalam tubuh .Untuk hal ini pasien diharapkan puasa untuk tidak makan padat 4 jam sebelum pemerikaan. Dan untuk menghindari kemungkinan risiko penyuntikan kontras intravena terhadap gangguan fungsi ginjal, maka diperlukan penilaian funksi ginjal (cek ureum dan creatinine darah) sebelum pemeriksaan dilakukan.
MRI dilakukan di ruangan khusus dan pasien akan diminta oleh staf radiologi untuk berbaring didalam meja pemeriksaan. Selanjutnya dipasang penutup telinga untuk mengurangi bunyi mesin yang tidak diinginkan (beberapa jenis suara akan terdengar dari mesin selama pemeriksaan berlangsung).
Hal penting yang harus dilakukan oleh pasien adalah berbaring dengan tenang dan relaks. Pemeriksaan MRI biasanya berlangsung antara 20-60 menit tergantung dari bagian tubuh mana yang akan diperiksa.
Saat pemeriksaan berlangsung petugas MRI akan dapat berkomunikasi dengan Anda dapat mendengar Anda, serta mengobservasi Anda setiap saat. Segera sampaikan kepada petugas MRI jika ada perasaan yang tidak nyaman pada saat pemeriksaan berlangsung. Setelah prosedur MRI selesai, Anda dapat melakukan aktivitas normal.