Magnetic resonance Imaging (MRI)

Apa arti MRI itu???

MRI( Magnetic Resonance Imaging ) merupakan suatu alat diagnostik mutakhir untuk memeriksa dan mendeteksi tubuh anda dengan menggunakan medan magnet yang besar dan gelombang frekuensi radio, tanpa operasi, penggunaan sinar X, ataupun bahan radioaktif.

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. 

Bagaimana cara kerja MRI??

1. Pertama, putaran nukleus atom molekul otot diselarikan dengan menggunakan medan magnet yang berkekuatan tinggi.
2. Kemudian, denyutan/pulsa frekuensi radio dikenakan pada tingkat menegak kepada garis medan magnet agar sebagian nuklei hidrogen bertukar arah.
3. Selepas itu, frekuensi radio akan dimatikan menyebabkan nuklei berganti pada konfigurasi awal. Ketika ini terjadi, tenaga frekuensi radio dibebaskan yang dapat ditemukan oleh gegelung yang mengelilingi pasien.
4. Sinyal ini dicatat dan data yang dihasilkan diproses oleh komputer untuk menghasilkan gambar otot.

Dengan ini, ciri-ciri anatomi yang jelas dapat dihasilkan. Pada pengobatan, MRI digunakan untuk membedakan otot patologi seperti tumur otak dibandingkan otot normal.

Prinsip dasar dari cara kerja suatu MRI adalah Inti atom Hidrogen yang ada pada tubuh manusia (yang merupakan kandungan inti terbanyak dalam tubuh manusia) berada pada posisi acak (random), ketika masuk ke dalam daerah medan magnet yang cukup besar posisi inti atom ini akan menjadi sejajar dengan medan magnet yang ada. Kemudian inti atom Hidrogen tadi dapat berpindah dari tingkat energi rendah kepada tingkat energi tinggi jika mendapatkan energi yang tepat yang disebut sebagai energi Larmor.

            Ketika terjadi perpindahan inti atom Hidrogen dari tingkat energi rendah ke tingkat energi yang lebih tinggi akan terjadi pelepasan energi yang kemudian ini menjadi unsur dalam pembentukan citra atau dikenal dengan istilah Free Induction Decay (FID). Secara sederhana prinsip tadi dapat dilihat pada gambar di bawah ini :

Tingkatan Energi Sebuah Inti Atom dengan Nomer Spin

Quantum 3

Beberapa faktor kelebihan yang dimiliki oleh MRI adalah kemampuannya membuat potongan koronal, sagital, aksial tanpa banyak memanipulasi posisi tubuh pasien sehingga sangat sesuai untuk diagnostic jaringan lunak. Kualitas gambar MRI dapat memberikan gambaran detail tubuh manusia dengan perbedaan yang kontras, sehingga anatomi dan patologi jaringan tubuh dapat dievaluasi secara teliti.

Alat MRI yang digunakan di Rumah Sakit

Secara garis besar instrumen MRI terdiri dari: 

a. Sistem magnet yang berfungsi membentuk medan magnet.

b. Sistem pencitraan berfungsi membentuk citra yang terdiri dari 3 buah kumparan koil, yaitu : Gradien koil X, untuk membuat citra potongan sagital, Gardien 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. 

c. Sistem frekuensi radio berfungsi membangkitkan dan memberikan radio frekuensi serta mendeteksi sinyal.

d. Sistem komputer berfungsi untuk membangkitkan urutan pulsa, mengontrol semua komponen alat MRI dan menyimpan memori beberapa citra. Sistem pencetakan citra, berfungsinya untuk mencetak gambar pada film Rongent atau untuk menyimpan citra.

Berikut ini contoh  potongan gambar hasil MRI :

Apa keunggulan MRI???

Selain menggunakan MRI, citra otak didapat menggunakan ComputedTomography (CT) scan. Tetapi ada beberapa kelebihan MRI dibandingkan dengan pemeriksaan CT scan yaitu:

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

b. Mampu memberi gambaran detail anatomi dengan lebih jelas

c. Mampu melakukan pemeriksaan fungsional seperti pemeriksaan difusi, perfusi dan spektroskopi yang tidak dapat dilakukan dengan CT scan

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

e. MRI tidak menggunakan radiasi pengion

Secara ringkas, proses terbentuknya citra MRI dapat digambarkan sebagai berikut: Bila tubuh pasien diposisikan dalam medan magnet yang kuat, inti-inti hidrogen tubuh akan searah dan berotasi mengelilingi arah/vektor medan magnet. Bila signal frekuensi radio dipancarkan melalui tubuh, beberapa inti hidrogen akan menyerap energi dari frekuensi radio tersebut dan mengubah arah, atau dengan kata lain mengadakan resonansi. Bila signal frekuensi radio dihentikan pancarannya, inti-inti tersebut akan kembali pada posisi semula, melepaskan energi yang telah diserap dan menimbulkan signal yang ditangkap oleh antena dan kemudian diproses computer dalam bentuk radiograf. 

Diagram Blok Proses MRI

      Dalam perkembangan dunia kedokteran,terutama dalam bidang instrumentasinya MRI berkembang pesat dengan bertambahnya kekuatan medan magnet yang dihasilkan, semakin tinggi kekuatan teslanya semakin tinggi kemampuan yang akan dihasilkan baik dari sisi pencitraan maupun dari sisi lain khususnya spektroskopi

REFERENSI  :

SISKA RIANTINI ARIF_111041096(2009)

DETEKSI TUMOR OTAK BERDASARKAN CITRA MAGNETIC RESONANCE IMAGING (MRI) BERBASIS JARINGAN SARAF TIRUAN RADIAL BASIS FUNCTION (RBF)

( BRAIN TUMOR DETECTION IN MAGNETIC RESONANCE IMAGING (MRI) BASED ON RADIAL BASIS FUNCTION (RBF ) NEURAL NETWORK )

IT TELKOM

http://fisikamedis07.blogspot.com