Prinsip Dasar MRI

Pada dasar-dasar MRI ini akan dibahas mengenai pengertian MRI, instrumentasi dasar MRI (magnet utama, gradien koil, pemancar (transmitter), koil penerima (receiver) dan komputer)a. Pengertian MRIMRI merupakan sebuah teknik radiologi yang menggunakan magnetisasi, radiofrekuensi, dan computer untuk menghasilkan gambaran struktur tubuh (www.cis. Rit. Edu/htbooks/nmr/chap-1.htm).MRI adalah suatu alat diagnostik gambar berteknologi tinggi yangmenggunakan medan magnet, frekuensi radio tertentu danseperangkat komputer untuk menghasilkan gambar irisan-irisanpenampang tubuh manusia (Journal Reshaping the way you look atMRI (2005).b. Instrumentasi Dasar MRI( Ness Aver, 1997 )Komponen Utama MRI yaitu : magnet utama, gradient coil,transmitter coil, receiver coil, dan komputer.

1) Magnet UtamaMagnet utama dipakai untuk membangkitkan medan magnetberkekuatan besar yang mampu menginduksi jaringan tubuhsehingga menimbulkan magnetisasi.Beberapa jenis magnet utama, antara lain :a) Magnet PermanenMagnet permanen terbuat dari beberapa lapis batang keramikferromagnetik dan memiliki kuat medan magnet maksimal 0,3Tesla. Magnet ini di rancang dalam bentuk tertutup maupunterbuka (C shape) dengan arah garis magnetnya adalahantero-posterior.b) Magnet ResistifMedan magnet dari jenis resistif dibangkitkan denganmemberikan arus listrik pada kumparan. Kuat medan magnetyang mampu dihasilkan mencapai 0,3 Tesla.c) Magnet Super ConductorMagnet ini mampu menghasilkan medan magnet hinggaberkekuatan 0,5 Tesla-3.0 Tesla, dan sekarang banyakdipakai untuk kepentingan klinik. Helium cair digunakan untukmempertahankan kondisi superkonduktor agar selalu beradapada temperatur yang diperlukan.2) Koil GradienKoil gradien dipakai untuk membangkitkan medan magnetgradien yang berfungsi untuk menentukan irisan, pengkodeanfrekuensi, dan pengkodean fase. Terdapat tiga medan yang salingtegak lurus, yaitu bidang x,y, dan z. Peranannya akan salingbergantian berkaitan dengan potongan yang dipilih yaitu aksial,sagital atau coronal. Gradien ini digunakan untuk memvariasikanmedan pada pusat magnet yang terdapat tiga medan yang salingtegak lurus antara ketiganya (x,y,z).Kumparan gradien dibagi 3, yaitu :a) Kumparan gradien pemilihan irisan (slice) Gzb) Kumparan gradien pemilihan fase encoding - Gyc) Kumparan gradien pemilihan frekuensi encoding - Gx3) Koil Radio FrekuensiKoil radio frekuensi ( RF Coil ) terdiri dari 2 yaitu koilpemancar dan koil penerima. Koil pemancar berfungsi untukmemancarkan gelombang radio pada inti yang terlokalisirsehingga terjadi eksitasi, sedangkan koil penerima berfungsi untukmenerima sinyal output setelah proses eksitasi terjadi ( Peggy andFreimarck, 1995 ).Koil RF dirancang untuk sedekat mungkin dengan obyek agarsinyal yang diterima memiliki amplitudo besar.Beberapa jenis koil RF diantaranya :a) Koil Volume ( Volume Coil )b) Koil Permukaan ( Surface Coil )c) Koil Linierd) Koil Kuadrate) Phase Array Coil4) Sistem KomputerSistem komputer bertugas sebagai pengendali diri darisebagian besar peralatan MRI. Dengan kemampuan piranti lunakyang besar komputer mampu melakukan tugas-tugas multi (multitasking), diantaranya adalah operatorinput, pemilihanslice,kontrol sistem gradien, kontrol sinyal RF dan lain-lain. Komputerjuga berfungsi untuk mengolah sinyal hingga menjadi citra MRIyang dapat dilihat pada layar monitor, disimpan ke dalam piringanmagnetik, atau bisa langsung dicetak.c. Dasar Fisika MRI1) MR Active Nuclei(Westbrook,C, dan Kaut,C, 1999)Prinsip yang mendasari MRI adalah gerakan spin darinucleus aktif MR yaitu inti-inti atom spesifik dalam tubuh manusiayang memiliki nomor massa ganjil (baik jumlah proton maupunneutronnya yang ganjil). Beberapa nucleus aktif MR yaitu hidrogen(1 proton dan tanpa neutron), Carbon-13, Phosfor-31, sodium-23,oksigen-17, nitrogen-15. Hidrogen adalah nucleus aktif MR yangbanyak digunakan dalam MRI karena hydrogen dalam tubuhsangat banyak dan protonnya mempnyai moment magnetic yangbesar.Dalam kondisi normal moment magnetic inti hydrogenarahnya random. Namun apabila ditempatkan dalam suatu medanmagnet yang kuat, moment magnetic inti-inti atom akanmenyesuaikan arah dengan medan magnet statis. Sebagian besarinti hydrogen akan parallel dengan medan magnet statis. Inti atomhidrogen yang mempunyai energi rendah akan parallel terhadapmedan magnet statis dan inti inti atom hidrogen yang mempunyaienergi tinggi akan anti parallel dengan medan magnetFaktor-faktor yang mempengaruhi penyesuaian inti-intiatom hidrogen terhadap medan magnet statis adalah kuatlemahnya medan magnet statis dan energi thermal inti atom, yaknibila energi thermal lebih lemah tidak cukup kuat untuk berlawanandengan medan magnet statis (Bo), dan bila energi thermal tinggiakan cukup untuk anti parallel. Inti yang paling banyakmendominasi jaringan biologi tubuh manusia adalah atomhidrogen (1 proton dan tanpa neutron). Atom hydrogen sangatbanyak terdapat dalam jaringan biologi tubuh manusia danprotonnya mempunyaimoment magneticyang besar. Hal inimenyebabkan sinyal hidrogen yang dihasilkan 1000 kali lebihbesar daripada atom lainnya dalam tubuh, sehingga atom inilahyang digunakan sebagai sumber sinyal dalam pencitraan MRI.2) PresesiTiap-tiap inti hidrogen membentuk NMV spin pada sumbuatau porosnya. Pengaruh dari Bo akan menghasilkan spinsekunder atau gerakan NMV mengelilingi Bo. Spin sekunder inidisebut precession, dan menyebabkan magnetik momentbergerak secara circular mengelilingi Bo. Jalur sirkulasipergerakan itu disebutprecessional pathdan kecepatangerakan NMV mengelilingi Bo disebut frekuensi presesi . Satuanfrekuensinya MHz, dimana 1 Hz= 1 putaran per detik.Kecepatan atau frekuensi presesi proton atom hidrogentergantung pada kuat medan magnetik yang diberikan padajaringan. Semakin kuat medan semakin cepat presesi proton danfrekuensi presesi yang tergantung pada kuat medan magnetikdisebut dengan frekuensi Larmor yang mengikuti persamaan :=Bdimanaadalah frekuensi Larmor proton,adalah properti intigyromagnetik, dan B adalah medan magnet eksternal(Westbrook,C, dan Kaut,C, 1999).Gambar 2. Presesi3) ResonansiAdalah fenomena yang terjadi apabila sebuah obyekdiberikan pulsa yang mempunyai frekuensi sesuai denganfrekuensi Larmor. Apabila tubuh pasien diletakkan dalam medanmagnet eksternal yang sangat kuat, maka inti-inti atomnya akanberada pada arah yang searah atau berlawanan dengan medanmagnet luar dan inti-inti itu akan mengalami perpindahan darisuatu energi ke tingkat energi yang lain. Proses perpindahanenergi ini seringkali merubah arah dari NMV, akibatnya vektordapat berubah arah dari arah longitudinal atau parallel medanmagnet luar, ke arah yang lain. Peristiwa ini terjadi apabila intiatom menyerap energi untuk berpindah energi yang lebih tinggiatau melepaskan energi untuk berpindah ke tingkat yang lebihrendah. Energi untuk terjadinya proses ini di dapat dari energipulsa radiofrekuensi. Pulsa radio frekuensi ini harus mempunyaifrekuensi tertentu untuk dapat berperan dalam proses transisi, danharus disesuaikan dengan kekuatan medan magnet eksternal.Untuk magnet dengan kekuatan 1 Tesla (10.000 gauss), frekuensiRF yang diperlukan adalah 42,6 Mhz, sedangkan untuk 1,5 Tesladiperlukan 63,9 MhzBesar nilai magnetisasi dari obyek atau jaringan yangberada dalam medan magnet eksternal merupakan hubunganlinier yaitu semakin besar nilai medan magnet eksternalnya makaakan semakin besar nilai magnetisasinya. Jika medan magneteksternal dalam suatu jaringan sebesar 1 Tesla, presisi atomdalam jaringan ( sebagai contoh atom hidrogen dan karbon )mempunyai frekuensi presisi yang berbeda pula, yaitu besarfrekuensi presisi Larmor atom hidrogen adalah 42,6 MHz,sedangkan untuk karbon nilainya adalah 10,7 MHz, sehinggadapat disimpulkan bahwa sinyal yang diterima koil receiver RFyang dipancarkan terhadap pasien adalah 42,6 MHz. Hal inimenimbulkan fenomena resonansi yang di dalamnya didapatkansinyal.4) MR SignalAdalah sebagai akibat resonansi NMV yang mengalami inphasepada bidang transversal. Hukum Faraday menyatakan jikareceiver koil ditempatkan pada area medan magnet yang bergerakmisalnya NMV yang mengalami presesi pada bidang transversaltadi akan dihasilkan voltage dalam receiver koil.Oleh karena ituNMV yang bergerak menghasilkan medan magnet yangberfluktuasi dalam koil. Saat NMV berpresesi sesuai frekuensiLarmor pada bidang transversal, maka akan terjadi voltage.Voltage ini merupakan MR signal. Frekuensi dari signal adalahsama dengan frekuensi Larmor, besar kecilnya sinyal tergantungpada banyaknya magnetisasi dalam bidang transversal.Bilamasih banyak NMV, akan menimbulkan sinyal yang kuat dantampak terang pada gambar, bila NMV lemah akan sedikitmenimbulkan sinyal dan akan tampak gelap pada gambar.5) Sinyal FIDPada saat mengalami relaksasi, NMV akan mengeluarkan energidalam bentuk sinyal. Ekposi pulsa 90o RF menghasilkan sinyalyang dikenal dengan nama peluruhan induksi bebas (FreeInduction Decay= FID ), tetapi sinyal ini sulit dicatat. Untukmendapatkan sinyalechoyang memiliki energi besar dibutuhkanlagi pulsa 180o. Sinyalechoini yang akan ditangkap koil sebagaidata awal proses pembentukan citra.Pembentukan citra ini ketika energi RF diberikan pada pasienmenyebabkan obyek akan mengalami eksitasi dan sinyalterakuisisi dalam daerah yang terlokalisasi menjadi dua dimensi.Metode yang digunakan tersebut dikenal dengan metodeTransformasi Fourier 2 dimensi.Masing-masing sinyal yang didapatkan oleh masing-masingelemenvoxelakan terukur dalam peralatan MRI menjadi suatunilaiSignal to Noise Ratio(SNR), yaitu perbandingan yangdiperoleh masing-masing elemenvoxelterhadap noise. SNR iniakan menentukan citra yang diperoleh. SNR akanmenggambarkan besar intensitas signal yang didapat padaelemenvoxel.Besarnya matriks menentukan jumlahpixelatau satuanpembentuk citra.Ukuran matriks bertambah besar maka jumlahpixelakan bertambah banyak tetapi ukuranpixelbertambah kecil.Jika ukuran matriks bertambah besar maka resolusi spasialmeningkat (bertambah baik), karena ukuranpixelnya menjadi lebihkecil. Namun hal tersebut akan mengurangi banyaknya sinyalyang diterima oleh setiappixelsehingga memperolehperbandingan SNR yang baik (Friedman & Barry, 1989).6) RelaksasiSelama relaksasi NMV membuang seluruh energinya yangdiserap dan kembali pada Bo. Pada saat yang sama, tetapi tidaktergantung moment magnetik NMV kehilangan magnetisasitransversal yang dikarenakan dephasing.Relaksasi menghasilkanrecoveri magnetisasi longitudinal dan decay dari magnetisasitransversal.a) Recoveri dari magnetisasi longitudinal disebabkan oleh prosesyang dinamakan T1 recoverib) Decay dari magnetisasi transverse disebabkan oleh prosesyang dinamakan T2 decay7) T1 RecoveryDisebabkan oleh inti-inti atom yang memberikan energinya padalingkungan sekitarnya atau lattice, dan disebut spin latticerelaksasi. Energi yang dibebaskan pada sekeliling latticemenyebabkan inti-inti atom untuk recoveri ke magnetisasilongitudinal. Rate recoveri adalah proses eksponensial denganwaktu yang konstan yang disebut T1.T1 adalah waktu pada saat63% magnetisasi longitudinal untuk recoveri.8) T2 DecayDisebabkan oleh pertukaran energi inti atom dengan atom yanglain. Pertukaran energi ini disebabkan oleh medan magnet daritiap-tiap inti atom berinteraksi dengan inti atom lain.Seringkali dinamakan spin-spin relaksasi dan menghasilkan decay atauhilangnya magnetisasi transverse. Rate decay juga merupakanproses eksponensial, sehingga waktu relaksasi T2 dari jaringansoft tissue konstan. T2 adalah waktu pada saat 63% magnetisasitransverse menghilang.Besarnya dan proses waktu frekuensi T1 dan T2 sangatberpengaruh pada sinyal keluaran yang akan ditransformasikansebagai kontras gambar, sebab kurva T1 akan menentukanmagnetisasi transversal. Peluruhan T2 ( waktu relaksasi T2 )adalah efek yang paling berkontribusi pada gambar citra, sebabpada prosesdephaseproton akan dihasilkan suatu induksi sinyal.Pengulangan pulsa sekuen terjadi sebelum kurvarecoverymenjadi maksimal sehingga obyek jaringan dengan T1 pendek (cepat kembali ke kondisi kesetimbangan ) akan mempunyaijumlahrecoveryyang banyak dibandingkan dengan jaringan yangmempunyai waktu yang panjang, sehingga dalam citra MRI akandi dapatkan gambar yang hitam pada pembobotan T1spin echo.Setelah pulsa RF 90o diberikan pada obyek, magnetisasilongitudinal akan diputar 90o ke bidang transversal dan terjadiproses relaksasi T2.Jaringan yang mempunyai nilai T2 pendek,dephaseyang terjadi sangat cepat sehingga intensitas sinyal yangdihasilkan sangat besar dan jaringan dengan waktu relaksasi T2pendek ini akan kelihatan hitam pada pembobotan nilai T2. Prosesrelaksasi T1 dan T2 adalah suatu kerja yang berlawanan yaitupada saat proses pertumbuhan kembali magnetisasi longitudinaldiimbangi dengan peluruhan yang cepat pada kurva relaksasi T2.Dua efek relaksasi T1 dan T2 terjadi ketika objek diberikangelombang radio RF yang merupakan bentuk pulsa sekuen.Pulsa sekuen dalam pencitraan MRI dibentuk untukmengetahui bagaimana efek T1 pada pembobotan citra T1, efekT2 pada pembobotan citra T2 dan pembobotan citraprotondensity. Rangkaian pulsa RFdephasing phase echodalammendapatkan citra MRI dilakukan pengulangan untuk satupemeriksaan. Waktu pengulangan antara pulsa sekuen yang satudengan yang berikutnya disebut denganTime Repetition(TR),sedangkan waktu tengah antara pulsa 90o dan sinyal maksimum(echo) disebut denganTime Echo(TE).Parameter T1 dan T2 sebagai sifat intrinsik jaringan sertaTE dan TR sebagai parameter teknis yang digunakan akanmengontrol derajat kehitaman pada citra MRI. Pada T2 Weightingderajat kehitaman gambar akan dikontrol oleh TE dan T2,sedangkan untuk T1 Weighting derajat kehitaman akan dikontrololeh TR dan T1 sertaproton density weightingakan tergantungdari densitas proton dalam jaringan yang menentukan besarkecilnya sinyal. Secara umum T1weightingakan menunjukkanstruktur anatomi, dan T2weightingmenunjukkan struktur patologi(Westbrook & Kaut, 1995)d. Pembentukan Citra(Westbrook,C, dan Kaut,C, 1995)Pembentukan citra pada MRI dibentuk melalui prosespengolahan sinyal yang keluar dari obyek. Sinyal baru bisa diukur bilaarah vektornya diputar dari sumbu z ( Mz ) menuju sumbu xy ( Mxy ).Pemutaran arah vektor magnet jaringan dan pengambilan sinyalnyadijelaskan melalui serangkaian proses di bawah ini.1) Pulsa RF ( Radio Frequency )Pulsa RF merupakan gelombang elektromagnetik yang memilikifrekuensi antar 30-120 MHz. Apabila spin diberikan sejumlahpulsa yang mempunyai frekuensi sama dengan frekuensiLarmornya , maka terjadilah resonansi. Spin akan menyerapenergi pulsa dan mengakibatkan sudut presesi semakin besar.

Peristiwa tersebut dikenal dengan namaNuclear MagneticResonance.2) Waktu Relaksasi Longitudinal (T1)Relaksasi longitudinal disebut juga dengan relaksasi spin-kisi..Waktu relaksasi longitudinal menghasilkan pembobotan T1 yaitucitra yang kontrasnya tergantung pada perbedaan T1time. T1time adalah waktu yang diperlukan NMV untuk kembalinya 63%magnetisasi longitudinal dan dikontrol oleh TR Karena TRmengontrol seberapa jauh vector dapat recover sebelum diaplikasiRF berikutnya, maka untuk mendapatkan pembobotan T1, TRharus dibuat pendek sehingga baik lemak maupun air tidak cukupwaktu untuk kembali ke Bo, sehingga kontras lemak dan air dapattervisualisasi dengan baik. Jika TR panjang lemak dan air akancukup waktu untuk kembali ke Bo dan recover magnetisasilongitudinal secara penuh sehingga tidak bisa mendemontrasikankeduanya dalam gambar.3) Waktu Relaksasi Transversal (T2)Waktu yang dibutuhkan komponen magnetisasi transversal (Mxy)untuk meluruh hingga 37 % dari nilai awalnya dinamakan wakturelaksasi transversal atau T2. Nilai T1 dan T2 adalah konstanpada kuat medan magnet tertentu. Waktu relaksasi transversalmenghasilkan pembobotan T2 yaitu citra yang kontrasnyatergantung perbedaan T2 time. Untuk mendapatkan T2weighting,TE harus panjang untuk memberikan kesempatan lemak dan airuntuk decay, sehingga kontras lemak dan air dapat tervisualisasi

dengan baik. Jika TE terlalu pendek maka baik lamak dan air tidakpunya waktu untuk decay sehingga keduanya tidak akanmenghasilkan kontras gambar yang baik.e. Kualitas Citra MRI(Westbrook,C, dan Kaut,C, 1995)1)Signal To Noise Ratio(SNR)SNR adalah perbandingan antara besarnya signal amplitudodengan besarnya noise dalam gambar MRI. Noise dapatdisebabkan oleh system komponen MRI dan dari pasien. semakinbesar signal maka akan semakin meningkatkan SNR.SNR dipengaruhi oleh beberapa faktor yaitu densitas proton daridaerah yang diperiksa,voxelvolume, TR, TE,flip angel, NEX,receive bandwidthdan koil.a) Densitas Proton.Daerah dengan densitas proton yang rendah menghasilkansignal yang rendah sehingga SNR yang dihasilkan jugarendah. Sebaliknya daerah dengan densitas proton yang tinggiakan menghasilkan sinyal yang tinggi sehingga SNR yangdihasilkan juga tinggi.b)VoxelVolumeVoxelvolume berbanding lurus dengan SNR, semakin besarvoxelvolume maka semakin besar SNR yang dihasilkan.c) TR, TE,Flip AnglePada pulse sekuencespin echo, SNR yang dihasilkan akanlebih baik karena menggunakanflip angle90 derajat sehinggamegnetisasi longitudinal menjadi magnetisasi transversal

dibandingkan dengangradient echoyangflip anglenya kurangdari 90 derajat.Flip angleberpengaruh terhadap jumlahmagnetisasi transversal.TR merupakan parameter yang mengontrol jumlahmagnetisasi longitudinal yang recoveri sebelum RF pulseberikutnya. TR yang panjang memungkinkanfull recoverysehingga lebih banyak yang akan mengalami magnetisasitransversal pada RF pulse berikutnya.TR yang panjang akanmeningkatkan SNR dan TR yang pendek menurunkan SNR.Gambar 3.Time repetition(TR) (Westbrook, 1999).Sedangkan TE merupakan parameter yang mengontrol jumlahmagnetisasi transvesal yang akandecaysebelumechoitudicatat.Gambar 4.Time echo(TE) (Westbrook, 1999).d) NEXNEX (Number of excitation) merupakan angka yangmenunjukkan berapa kali data disampling.e) Receive bandwidthAdalah rentang frekuensi yang terjadi pada sampling datapada obyek yang di scan.Semakin kecilbandwidthmaka

noise akan semakin kecil tetapi akan berpengaruh pada TEminimal yang dipilih.f) KoilPada prinsipnya semakin dekat koil dengan organ maka SNRyang dihasilkan semakin tinggi.2)Contras To Noise Ratio(CNR)(Westbrook,C, dan Kaut,C, 1995)Adalah perbedaan SNR antara organ yang saling berdekatan.CNR yang baik dapat menunjukan perbedaan daerah yangpatologis dengan daerah yang sehat. Dalam hal ini, CNR dapatditingkatkan dengan cara:a) Menggunakan kontras mediab) Menggunakan pembobotan gambar T2c) Memilihmagnetization transferd) Menghilangkan gambaran jaringan normal denganspectralpresaturation.3)Spatial Resolution(Westbrook,C, dan Kaut,C, 1995)Adalah kemampuan untuk membedaan antara dua titik secaraterpisah dan jelas.Spatial resolution dikontrol oleh voxel. Semakinkecil ukuran voxel maka resolusi akan semakin baik. Spatialresolution dapat ditingkatkan dengan:a) Irisan yang tipisb) Matrik yang halus atau kecil.c) FOV kecild) Menggunakan rectangular FOV bila memungkinkan

Spin EchoFID spinecho900RF pulsefrequency encode readoutsignalgradient1800RF pulse4)Scan Time.Scan timeadalah waktu yang diperlukan untuk menyelesaikanakuisisi data.Scan timeberpengaruh terhadap kualitas gambar,karena dengan waktu scanning yang lama akan menyebabkanpasien bergerak dan kualitas gambaran akan turun.Beberapa halyang berpengaruh terhadapscan timeadalah TR, jumlahphaseenchodingdan jumlah akuisisi (NEX).f. Pulsa sekuen1)Spin Echoa) PengertianSpin EchoSpin echokonvensional adalah sekuen yang paling banyakdigunakan pada pemeriksaan MRI. Padaspin echokonvensional, segera setelah pulsa RF 90 diberikan, sebuahFID segera terbentuk. Dengan menggunakan kekuatan radiofrekuensi yang sesuai, akan terjadi transfer NMV bersudut 90kemudian diikuti dengan rephasing pulse bersudut 180.Gambar 5. Urutan sekuence pada pulse sekuence spin echo(Westbrook, 1999).

Spin echomenggunakan eksitasi pulsa 90o yang diikuti olehsatu atau lebih rephasing pulsa 180o, untuk menghasilkanspin echo. Jika hanya menggunakan satu echo gambaran T1Weighted Image dapat diperoleh dengan menggunakan TRpendek dan TE pendek. Sedangkan untuk menghasilkanproton density dan T2 Weighted Image, diaplikasikan dua spinecho dengan dua pulsa RF 180o rephasing, echo pertamadenganshortTE danlongTR, untuk menghasilkan protondensity,echokedua denganlongTR danlongTEmenghasilkan T2. Pada spin echoraw imagedata darimasing-masing echo di simpan padaK-spacedan banyaknyapulsa 180o rephasing yang diaplikasikan sesuai denganbanyakechoyang dihasilkan per TR.b) ParameterSpin Echodan mekanisme T1 dan T2i.Time Echo(TE) adalah waktu antara eksitasi pulsa denganecho yang terjadi.ii.Time Repetition(TR) adalah waktu antara masing-masingeksitasi pulsa.Waktu relaksasi T1 berkaitan kembalinya NMV ke posisi asalsudut 90. Dengan memvariasikan TR dan TE, sekuen dapatdigunakan untuk menandai kontras T1 atau T2 atau hanyauntuk melihat spin density. Perpaduan antara TR dan TEdengan nilai-nilai T1 dan T2 yang dimiliki oleh jaringan inilahyang menyebabkan terjadinya pembobotan (weighting). Jikadigunakan TE panjang, maka perbedaan waktu T2 pada

jaringan akan menjadi tampak. Jaringan dengan T2 yangpanjang (misalnya air) akan membutuhkan waktu yang lebihpanjang untuk meluruh (mengalamidecay) sehingga sinyalnyaakan tampak lebih terang pada citra dibandingkan sinyal darijaringan dengan T2 yang pendek (lemak). Dengan cara yangsama, TR mengontrol kontras T1, maka jaringan dengan T1panjang (air) akan membutuhkan waktu yang lebih panjanguntuk kembali ke nilai magnetisasi semula. Oleh karena itudengan T1 panjang akan membuat jaringan tampak lebihgelap dibandingkan jaringan dengan T1 pendek (lemak).Secara ringkas, pembobotan T2 membutuhkan TE dan TRpanjang, pembobotan T1 membutuhkan TE dan TR pendek,sedangkan padaproton densitymembutuhkan TE pendek danTR yang panjang2) Pulse sekuenFast Spin Echoa) PengertianFast Spin EchoFast spin echoadalahspin echotapi dengan waktuscanningyang dipersingkat. Waktuscanningdipersingkat denganmelakukan lebih dari satuphase enchodeper TR yang dikenaldenganecho Train Lengthyakni aplikasi beberapa RFpulseper TR dan pada masing-masingrephasingataurefocusingdihasilkansatu echosehingga dapat melakukanphaseenchodeyang lain.

b) Parameter FSEi.Echo Train LengthYaitu jumlahrephasingpulsa atau multiple pulsa 180dalam setiap TR. Nilai ETL atauturbo factoryang dapatdigunakan saat ini berkisar antara 2 sampai dengan 32.ii.Echo Train Spacing(ETS) daneffective Time Echo(ETE)Yaitu waktu antaraechoatau antar pulsa 180 atau waktuinterval antara aplikasi RF 180 pada FSE. Biasanya nilaiETS berkisar antara 16 20 ms.EffectiveTE yaitu waktuantaraechodan pulsa RF yang menyebabkannya.3)Echo Planar Imaging ( EPI )(Westbrook,C, dan Kaut,C, 1995)Sekuenecho planar imaging(EPI) melakukan pengisianKspacedalam satu repetisi dengan menggunakan TR yangsangat panjang.Echodapat dihasilkan dengan multiple pulsa180o (disebut dengan spin echo EPI [SE-EPI]) atau denganmenggunakan gradient ( disebut dengangradient echoEPI [GEEPI]).Jika seluruh baris padaK spaceterisi dalam satu kalirepetisi maka ini dikenal dengan namasingle shotEPI (SS-EPI).SS-EPI dapat menghasilkan gambar jauh lebih cepatdibandingkan SS-FSE karena penggunaan TR yang lebihpanjang atau dengan penggunaangradient echodibanding padaspin echodan karena itu dapat mengisiK spacedalam hitungandetik.Tetapi sekuen SS-EPI sering terjadi artefact sepertichemical shift, distorsi danblurring. Karena hal ini maka sekuenEPI lebih sering dilakukan dengan modemulti-shotdimana

dengan menggunakan metode ini maka seperempat atausetengahK spacediisi setiap periode TR.EPI dan versifastdari sekuen GRE saat ini merupakanmode akuisisi yang paling cepat pada MRI, sehingga denganteknik ini pemeriksaan MRIreal-time, dinamik dan fungsionalMRI dapat dilakukan.Gambar 6.Diffusion Weighted Spin Echo EPI(PeggyWoodward dan William Orrison, 1995)4)Diffusion Weighted Imaging(Westbrook,C, dan Kaut,C, 1995)Diffusi adalah istilah yang dipergunakan untukmenggambarkan pergerakan molekul secara acak pada jaringan.Gerakan ini dibatasi oleh batas-batas seperti ligamen, membrandan macromolecul. Kadangkala terjadinya pembatasan difusiadalah secara langsung tergantung pada struktur jaringan.Padastroke dini segera setelah terjadinya iskemia tapi sebelumterjadinya infark atau kerusakan permanen pada jaringan otak,sel-sel membengkak dan menyerap air dari ruang extraseluler.Ketika sel-sel penuh oleh molekul air dan dibatasi oleh membran,

maka diffusi yang terjadi akan terbatas dan nilai rata-rata difusipada jaringan tersebut akan berkurang.Gambar 7. Jaringan dengan cairan yang berdifusinormal ( gambar kiri ), dan jaringan yangdiffusinya terbatas ( gambar kanan )(Westbrook, 1999).Imejing dengan sekuenspin echodapat memperlihatkanstruktur dengan tanda-tanda diffusi pada jaringan. Gambarandiffusi dapat diperoleh dengan lebih efektif denganmengkombinasikan dua pulsa gradient yang diapplikasikansetelah eksitasi. Pulsa gradient digunakan untuk salingmempengaruhi jika spin-spin tidak bergerak sementara spin-spinyang bergerak tidak dipengaruhi. Ini sebabnya mengapa padagambaran diffusi sinyal yang mengalami atenuasi terjadi padajaringan normal dengan pergerakan difusi yang random, dansinyal yang intensitasnya tinggi terjadi pada jaringan dengan difusiyang terbatas ( restriksi ) misalnya pada stroke dini.Banyaknya atenuasi tergantung pada amplitudo dan(mungkin) arah dari aplikasi gradien difusi.

Pulsa gradient dapat diaplikasikan searah dengan sumbuX,Y, dan Z. Arah difusi pada sumbu X,Y, dan Z dikombinasikanuntuk menghasilkan gambaran difusiweighted. Ketika gradiendifusi hanya diaplikasikan sepanjang sumbu Y , atau pada arahsumbu X, perubahan sinyal yang terjadi hanya sedikit danmungkin hanya merefleksikan arah difusi pada axons. Istilahisotropic diffusiondipakai untuk menggambarkan bahwa gradiendifusi diaplikasikan pada ketiga sumbu tersebut. Gradien difusiharus sangat panjang dan sangat kuat untuk dapat memperolehcitra dengan pembobotan difusi(diffusion weighting).Sensitivitasdifusi dikontrol oleh parameterb. bmenentukan atenuasi difusidengan memodifikasi durasi dan amplitudo dari gradien difusi.bdapat dinyatakan dalam satuan s/mm2. Rentang nilaib valueadalah 500 s/mm2 sampai 1000 s/mm2 (Catherine Westbrook &Carolyn Kaut,1999).Semakin tinggi nilai b value maka intensitas sinyal difusidan sensitifitas difusi akan meningkat, intensitas sinyal difusi yangmeningkat pada jaringan otak normal akan tampak lebih gelappada citra otak yang ditampilkan (GE Signa Horizon DW-EPIOperator Manual, 1998). Penilaian intensitas sinyal difusi padajaringan otak normal dinilai pada white matter dan grey matter danjika terdapat kelainan stroke maka jaringan otak yang difusinyaterbatas akan menghasilkan intensitas sinyal yang terlihat terangdibandingkan jaringan yang normal (GE Signa Horizon DW-EPIOperator Manual, 1998).

Untuk pencitraan difusi jika menggunakan sekuenmultishotmaka perubahan phase akan berbeda untuk garis-garis yangberbeda pada K space dan hal ini akan menghasilkan artefakyang terlihat sepanjangphase direction. Karena alasan ini makacitra MRI dengan pembobotan difusi pada umumnya diperolehdengan teknik SE-EPI yang dilakukan dengan gradient yang kuat.Echotambahan yang dikenal sebagai navigatorechodapatdihasilkan dan kemudian digunakan untuk mengkoreksi artefakselamapost processing.Aplikasi klinis pencitraan difusi secara langsung adalahuntuk mendiagnosa stroke. Lesi-lesi iskemik yang masih dinidapat diperlihatkan dengan pencitraan MRI difusi sebagai daerahdengan diffusi air yang lebih lambat akibat akumulasi airintraseluler dan/atau akibat pengurangan ruang extra seluler.Pencitraan MR difusi dapat memperlihatkan lesi-lesi iskemik baikyangirreversiblemaupun yangreversible, sehingga potensialdapat membedakan jaringan otak yang masih dapat diperbaikidengan jaringan yang mengalami kerusakan irreversible sebelumdilakukan tindakan therapy.Gambar 8. Beberapa citraDiffusion Weighted Image(DWI)(Westbrook, 1999).