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

MSCT - 64 SLICES . MULTI SLICES COMPUTER TOMOGRAPHY - SCAN 64 SLICES

MSCT-Scan 64 Slices merupakan salah satu teknologi modern yang masih jarang penggunaannya. Teknologi modern dari peralatan Multi Slices Computer Tomography Scan 64 Slices (MSCT-Scan 64 Slices) memungkinkan pemeriksaan bagian dalam tubuh dalam bentuk potongan-potongan gambar, dimana seorang dokter dimungkinkan/dapat melakukan diagnose penyakit secara lebih akurat. Sehingga, kelainan-kelainan pada organ tubuh dapat dideteksi secara dini dan lebih nyaman sehingga penanganan pencegahan penyakit dapat dilakukan dengan lebih baik pula. Beberapa tindakan pemeriksaan memungkinkan pasien dan keluarganya melihat organ tubuh tertentu tanpa melakukan operasi. Berikut contoh gambar (hasil citera) dari alat tersebut.

Didalam melakukan pemeriksaan diagnostik MSCT - Scan 64 Slices. Prosedur yang dilakukan dalam proses alat MSCT ini yaitu : 

1.      Pasien dibaringkan di atas meja.

2.      Pasien diperiksa secara otomatis dimana alat tersebut akan membawa tubuh pasien melalui gantry (alat pemeriksa berbentuk lingkaran).

3.      Kemudian dideteksi dengan X-ray.

4.      Hasil dari pemeriksaan diterjemahkan oleh komputer dan hasilnya akan ditampilkan melalui layar komputer yang terhubung dengan peralatan tersebut.

Kemudian, hasil pemeriksaan diagnostik tersebut akan ditampilkan di komputer dalam bentuk potongan-potongan yang bisa diatur sesuai kebutuhan pemeriksaan yang diperlukan. Hal ini tentu akan amat membantu para ahli di dalam melakukan diagnosa dan mengukur temuan yang ada secara lebih akurat dari peralatan X-ray konvensional pada umumnya.

Apa saja kegunaan dari MSCT CT-Scan ??

Pada alat MSCT-Scan 64 Slices dengan akurasi tinggi dapat digunakan untuk beberapa pemeriksaan keadaan didalam tubuh yaitu,

1.      3D Angio Cardiac
Pemeriksaan pada pembuluh darah di dalam organ Jantung yang divisualisasikan secara 3 Dimensi untuk melihat kelainan secara dini pada organ tersebut, baik kaliber (diameter) maupun size (besarnya).

2.      3D Angio Non Cardiac
Pemeriksaan pada pembuluh darah di tubuh selain organ Jantung yang divisualisasikan secara 3 Dimensi untuk melihat kelainan secara dini pada organ tersebut, baik caliber (diameter) maupun size (besarnya).

3.      MSCT Colonography
Pemeriksaan organ usus besar dengan MSCT-Scan 64 Slices yang divisualisasikan secara virtual untuk melihal kelainan pada organ tersebut (tumor, insfeksi, dll).

4.      MSCT Bronchography
Pemeriksaan Organ Paru-Paru Khususnya saluran nafas bawah (Bronchus) dengan MSCT-Scan 64 Slices yang divisualisasikan secara Virtual untuk melihat kelainan secara dini pada organ tersebut. (Tumor, infeksi dll )

5.       Calcium Score untuk Jantung
Pemeriksaan pembuluh darah khususnya pembuluh darah organ Jantung dengan MSCT-Scan 64 Slices, untuk melihat tingkat deposit Calsium khususnya pada dinding pembuluh darah organ Jantung yang divisualisasikan dalam bentuk nilai-nilai angka dan grafik.

Referensi:

Website Rumah Sakit Pondok Indah

CT-Scan episode 2

Bagaimana prosedur untuk proses Scan pada kepala???

Prosedur-prosedur yang dilakukan saat proses Scan di kepala yaitu :

a. Posisi terlentang dengan bagian tangan, pinggang, dan paha terkendali (diblebet).
b. Meja elektronik masuk ke dalam alat scanner.

c. Pemantauan melalui komputer dan pengambilan gambar dari beberapa sudut
d. Selama prosedur berlangsung pasien harus diam komputer selama 20-45 menit.

Perlakuan hanya berlangsung sekitar 15 menit saja.
e. Pengambilan gambar dilakukan dari berbagai posisi dengan pengaturan komputer.
f. Selama prosedur berlangsung perawat harus menemani pasien dari luar dengan memakai protektif lead approan.

Jika ada yang menemani dianjurkan menggunakan/memakai protektif lead approan dan pakaian tebal anti radiasi dan di posisikan di tempat yang aman agar tak terkena radiasi.

g. Sesudah pengambilan gambar pasien dirapihkan dan hasil photo dapat langsungdiambil.

Berikut ini hasil foto (gambar) otak yang dilakukan CT-Scan kepala dengan potongan 5 mm di fossa posterior dan 10 mm intra cerebral :

Gambar 4. Hasil Citera CT-Scan

Dari gambar baris ke dua kolom pertama dilihat bahwa ada pemudaran warna berupa titik putih yang melebar. Nah, hasil pemeriksaan radiologi menyatakan bahwa system ventricle sedikit melebar, sub arahnoid space daerah melebar. Dalam bahasa awam, bahwa system dalam otak kecil mengalami gangguan keseimbangan dan pelebaran daerah frontal (kepala bagian depan). Dan hasil nya adalah positif sakit VERTIGO jenis gangguan otak kecil.

Bagaimana prinsip kerja alat CT-Scan ??

Prinsip kerja atau cara kerja dari alat CT-Scan ini sekilas tampak sederhana namun jika memperdalam hingga akar-akarnya sangatlah rumit. Dan kompleks. Berkas radiasi yang melalui suatu materi akan mengalami pengurangan intensitas secara eksponensial terhadap tebal bahan yang dilaluinya. Pengurangan intensitas yang terjadi disebabkan oleh proses interaksi radiasi-radiasi dalam bentuk hamburan dan serapan yang probabilitas terjadinya ditentukan oleh jenis bahan dan energi radiasi yang dipancarkan. Dalam CT-Scan, untuk menghasilkan citra obyek, berkas radiasi yang dihasilkan sumber dilewatkan melalui suatu bidang obyek dari berbagai sudut. Radiasi terusan ini dideteksi oleh detektor untuk kemudian dicatat dan dikumpulkan sebagai data masukan yang kemudian diolah menggunakan komputer untuk menghasilkan citra dengan suatu metode yang disebut sebagai rekonstruksi. Proses pengumpulan data intensitas radiasi terusan pada bidang irisan obyek untuk berbagai sudut dinamakan scanning atau pemayaran.

Secara umum CT-Scan terdiri atas empat bagian pokok, yaitu sumber radiasi, sistem deteksi, manipulator mekanis, dan komputer beserta penampil.

sumber radiasi adalah menghasilkan radiasi, sumber ini dapat berupa generator sinar X atau radioisotop yang menghasilkan radiasi X.

Sistem deteksi ditentukan berdasarkan jenis radiasi yang digunakan, salah satu contoh detektor yang biasa digunakan dalam CT-Scan adalah kristal natrium iodida yang “dikotori” (itu bahasa yang tepat menurutku) dengan talium (kristal NaI(Tl).

Manipulator mekanis yang digunakan berfungsi menentukan geometris gerak pemayaran yang bergantung pada keduduan CT-Scan.

Komputer berfungsi mengolah dan mengumpulkan data yang kemudian ditayangkan pada penampil sehingga diperoleh gambar irisan tampang lintang dua dimensi atau peta distribusi internal tiga dimensi obyek yang di mayar atau di scan. Serta satu perangkat tambahan penting yaitu digital printer khusus untuk mencetak hasil obyek yang sudah di scan.

Apa itu peta distribusi besaran fisis

Citra yang dihasilkan oleh CT-Scan secara matematis dapat dipandang sebagai peta distribusi spasial parameter fisis f(x,y) dalam bidang dua dimensi tampang lintang obyek, tegak lurus sumbu z. Parameter fisis ini, yang besarnya dinyatakan dengan angka-angka, ditampilkan pada perangkat display dalam representasi warna, biasanya dalam derajat keabuan (grayscale) sehingga peta ini tampak sebagai gambar hitam putih di layar monitor. Bagian gambar yang memiliki warna paling gelap atau derajat keabuan paling tinggi merepresentasikan nilai parameter fisis yang kecil, sebaliknya bagian gambar yang paling terang atau derajat keabuan paling kecil merepresentasikan nilai parameter fisis yang besar. Parameter fisis yang ditampilkan ini bersesuaian dengan besaran fisis yang disebut koefisien atenuasi linear (linear attenuation coefficient) dan diberi lambang MU. Besarnya MU ditentukan oleh jenis bahan yang merujuk pada nomor atom (Z) dan energi radiasi (E). Jumlah intensitas radiasi terusan, selain ditentukan oleh tebal bahan, juga ditentukan oleh harga MU ini.

Singkatnya, gambar/citra yang dihasilkan oleh CT-Scan dapat dipandang sebagai peta distribusi besaran fisis, sehingga perbedaan tampilan warna atau derajat keabuan pada citra rekonstruksi menunjukkan perbedaan peta distribusi kerapatan internal obyek yang di scan.


Referensi :

www.kompas.co.id

APLIKASI RADIASI SINAR-X DI BIDANG KEDOKTERAN UNTUK

MENUNJANG KESEHATAN MASYARAKAT

FERRY SUYATNO

Pusat Rekayasa Perangkat Nuklir-BATAN

Kawasan Puspitek Serpong, Tangerang 15310, Banten

ARIF JAUHARI, 2008, ”Berkas Sinar-X dan

Pembentukan gambar pada Pesawat sinar-X”,

Puskaradim, Jakarta.

CT-Scan episode 1

Apa itu CT-Scan ???

CT-Scan adalah alat berupa generator yang berfungsi untuk membangkitkan sinar-x  dengan bantuan computer yang digerakkan oleh operator dan akan mengeluarkan sinar-x dalam jumlah dan waktu tertentu. Sementara itu apakah fungsi dari sinar-x itu sendiri? Sebelumnya akan dibahas tentang pembentukan sinar-x. pada peristiwa pembentukan sinar-x terjadi tumbukan antara electron dengan atom anoda sebaai target. Dari hal terseut akan terjadi 2 hal, yaitu

1.       Terjadi radiasi yang dikenal dengan “ bremstrahlung” yaitu elektron yang mendekati atom targed (anoda) akan berinteraksi dengan atom bahan anoda, tepatnya dengan elektron luar atom tersebut. Ia mengalami perlambatan sehingga mengeluarkan radiasi. Radiasi ini memiliki aneka ragam panjang gelombang, oleh karena itu proses bremstrahlung dapat dialami elektron berulang kali, sehingga spektrum radiasi ini bersifat kontinyu.

Gambar 1.Bremstrahlung

2.       Peristiwa tumbukan antara electron dengan atom anoda sering dikenal sebagai sinar-x karakterisitik. Elektron yang mendekati atom didalam anoda berinteraksi dengan elektron dalam atom tersebut, berupa tumbukan tak kenyal sempurna, akibatnya elektron anoda terlepas dari kulitnya. Atom tertinggal dalam keadaan bereksitasi yang dalam keadaan tidak stabil. Maka terjadilah (dalam waktu 10-8 detik) pengisian kekosongan itu oleh elektron-elektron yang lebih luar. Perpindahan kulit yang luar ke kulit yang dalam disertai pancaran radiasi dengan panjang gelombang tertentu, maka radiasi ini bersifat diskrit.

Gambar 2. X-ray karakteristik

Dari proses pembentukan sinar-x tersebut. Selanjutnya sinar x akan melewati jaringan tubuh yang diperiksa dan ditangkap oleh detektor. Oleh karena adanya perbedaan masa organ tubuh yang dilewati maka gambaran yang ditangkap juga berbeda-beda densitasnya. Inilah yang akan direkonstruksi oleh sistem komputer yang canggih sehingga menghasilkan suatu potongan gambar organ tubuh. Kira- kira seperti itulah definisi alat CT-Scan. Di bawah ini berupa gambar dari alat CT-Scan sendiri:

Gambar 3. CT-Scan

Sedangkan CT Scan merupakan suatu prosedur yang digunakan untuk mendapatkan gambaran dalam dari berbagai sudut kecil dari organ tulang tengkorak dan otak serta dapat juga untuk seluruh tubuh. Perlakuan yang biasa diterima saat melakukan CT-Scan adalah gambar dari organ otak yang ada di kepala.

Referensi :

www.kompas.co.id

APLIKASI RADIASI SINAR-X DI BIDANG KEDOKTERAN UNTUK

MENUNJANG KESEHATAN MASYARAKAT

FERRY SUYATNO

Pusat Rekayasa Perangkat Nuklir-BATAN

Kawasan Puspitek Serpong, Tangerang 15310, Banten

ARIF JAUHARI, 2008, ”Berkas Sinar-X dan

Pembentukan gambar pada Pesawat sinar-X”,

Puskaradim, Jakarta.