MAGNETIC RESONANCE IMAGING

(MRI)

Prsentasi Aplikasi Medan Elektromagnetik

Kelompok VIIJuusan Fisika FMIPA Universitas

Hasanuddin2011

KELOMPOK VII

1. ZAHRAWANI2. MUH. YUSUF3. WAHYUNI A.R4. SRI RAHAYU5. SUNKAR EKA GAUTAMA

MRI adalah alat di bidang pemeriksaan diagnostik radiologi yang dapat menampilkan penampang tubuh dan organ manusia yang menggunakan medan magnet yang berkekuatan antara 0,064-1,5 tesla dan resonansi terhadap inti atom hidrogen.

1. PENGERTIAN MRI

http://4.bp.blogspot.com/-F84l_vfpJXs/Ti441xHk-xI/AAAAAAAAAJs/EEoRrQKduZc/s1600/mri.jpg

1. Sistem magnet2. Sistem penggambaran radio3. Sistem komputer (pengolahan

data)4. Sistem pencetakan gambar

2. INSTRUMEN MRI

Tubuh manusia sebagian besar terdiri dari air ( H2O ) yang mengandung 2 atom hydrogen yang memiliki no atom ganjil ( 1) yang pada intinya terdapat satu proton. Inti hydrogen merupakan kandungan inti terbanyak dalam jaringan tubuh manusia. Dalam aspek klinisnya, perbedaan jaringan normal dan bukan normal didasarkan pada deteksi dari kerelatifan kandungan air ( proton hydrogen ) dari jaringan tersebut. Proton proton memiliki prilaku yang hampir sama dengan prilaku sebuah magnet. Sebab proton merupakan suatu partikel yang bermuatan positif dan aktif melakukan gerakan mengintari sumbunya ( spin ) secara kontinyu. Secara teori jika suatu muatan listrik melakukan pergerakan maka disekitarnya akan timbul gaya magnet dengan demikian proton proton dapat diibaratkan seperti magnet magnet yang kecil ( Bar Magnetic ).

Secara ringkas prosedur pembentukan gambar pada pemeriksaan MRI adalah pasien diletakan dalam medan magnet yang kuat selanjutnya dipancarkan sebuah gelombang radio, ketika gelombang radio dimatikan ( turn off ) pasien memancarkan signal yang berasal dari proton proton tubuh pasien dan signal tersebut akan diterima oleh antenna dan dikirim ke sisitem komputer untuk direkonstruksi menjadi gambar. Proses terjadinya signal MRI yang berasal dari pasien tersebut melalui 3 fase fisika yaitu : Fase Presesi ( Magnetisasi ), Fase Resonansi dan Fase Relaksasi.

FASE PRESESI (MAGNETISASI)

Ketika proton proton hydrogen mengalami 1 presesi, maka proton proton akan mudah menyerap energi luar. Pada saat fase presesi itulah gelombang radio (RF) dipancarkan dan proton proton hydrogen akan menyerapnya dan mulai bergerak meninggalkan arah longitudinal ( L direction ) yang sejajar dengan arah kutub magnet pesawat menuju kearah transversal ( Tegak lurus terhadap sumbu medan magnet pesawat) dan menghasilkan magnetisasi transversal. Proton proton yang dapat dipengaruhi oleh gelombang radio hanyalah proton proton yang memiliki frekuensi presesi yang sama dengan frekuensi gelombang radio. Fase proton proton bergerak meninggalkan sumbu longitudinal menuju arah transversal disebut sebagai fase resonansi.

FASE RESONANSI

Ketika proton proton hydrogen berada pada bidang transversal, akan menginduksikan signal dalam bentuk gelombang elektromagnetik ( dikenal dengan MRI ) yang akan diterima oleh sebuah kumparan ( antenna ) penerima disisi pesawat MRI. Saat pancaran frekuensi radio dihentikan ( turn off ) proton proton secara perlahan lahan kehilangan energinya dan mulai bergerak meninggalkan arah transversal ( decay ) menuju kembali kearah longitudinal ( recovery ) sambil melepaskan energi yang diserapnya dari gelombang radio dalam bentuk gelombang elektromagnetik yang dikenal sebagai SIGNAL MRI, fase ini disebut fase relaksasi.

Fase relaksasi dibagi menjadi T1 dan T2. T1 didefenisikan sebagai waktu yang diperlukan proton proton hydrogen sekitar 63% telah berada kembali dalam arah longitudinal ( magnetisasi longitudinal ). T1 mencerminkan tingkat trnsfer energi frekuensi radio ( RF ) dari proton proton keseluruh jaringan sekitar ( Tissue-Lattice ) sehingga T1 biasa pula dikenal; istilah “ Spin Lattice-Relaxation”, dimana besar T1 tergantung pada konsentrasi dan kepadatan proton serta struktur kimiawi dari materi jaringan yang diperiksa ( Macromolecul enveiroment ). Jika T1 makin lama maka diperoleh signal yang makin besar.

FASE RELAKSASI

Putaran nukleus atom atau molekul otot disesuaikan dengan menggunakan medan magnet yang berkekuatan tinggi.

Denyutan/pulsa frekuensi radio dikenakan pada tingkat menegak kepada garis medan magnet agar sebagian nuklei hidrogen bertukar arah.

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.

Laju pelepasan energi ini, E(t) bersfat khas pada berbagai jenis jaringan. Tulang yang lebih padat melepas energi lebih lambat dari otot.

Energi yang dilepaskan ini menjadi sinyal yang dicatat dan diproses menggunakan transformasi Fourier yang kemudian diolah untuk menghasilkan citra.

3. CARA KERJA MRI

Terdapat beberapa faktor yang mempengaruhi kekuatan signal MRI yaitu :1. Medan Magnet Utama

Seperti yang telah dijelaskan bahwa kekuatan medan magnet luar ( magnet pesawat MRI ) mempengaruhi jumlah proton-proton bebas yang membentuk jaringan magnetisasi ( Proton-proton parallel yang tidak memiliki pasangan anti parallel ). Semakin besar kekuatan medan magnet utama maka semakin besar pula jumlah proton-proton bebas yang membentuk jaringan magnetisasi sehingga secara keseluruhan akan memberikan akumulasi signal yang semakin besar pula.2. Proton Density ( Chemical Shift dan Dimensi Jaringan )

Jika materi yang diperiksa memiliki kandungan proton yang besar maka akan semakin banyak pula proton-proton bebas yang akan membentuk jaringan magnetisasi dihasilkan jika dibandingkan dengan materi yang memiliki kandungan proton-proton lebih kecil pada kuat medan magnet yang sama. Pada dasarnya kandungan proton ini dalam pemeriksaan MRI tergantung pada kandungan ( kadar ) air yang merupakan salah satu material dari komposisi kimia penyusun jaringan yang diperiksa.

SIGNIFIKASI SIGNAL MRI

3. Waktu Relaksasi ( T1 dan T2 )Waktu relaksasi terdiri atas T1 dan T2. jika T1 lama maka

diperoleh jumlah signal yang semakin besar pula sebaliknya jika T2 lama diperoleh signal yang semakin kecil.Berikut ini tabel hubungan T1 dan T2 terhadap bermacam-macam jaringan tubuh pada medan magnet 1 Tesla :

T I S S U E T1 ( mill second ) T2 (mill second )Fat 180 90Liver 270 50Renal Cortex 360 70White Matter 390 90Splien 480 80Gray Matter 390 100Muscle 600 40Renal Medulla 680 140Blood 800 180Cerebro Spinal Fluid 2000 3000Water 2500 2500

1. Diagnosa Multiple Sclerosis (MS)2. Diagnosa Tumor3. Diagnosa infeksi pada otak,

tulang belakang, dan persendian

4. Memvisualisasikan ligamen pada pergelangan tangan, kaki, dan pergelangan kaki

4. KEGUNAAN MRI

5. Memvisualisasikan sakit pada bahu

6. Diagnosa otot Tendon

7. Mengevaluasi jaringan otot pada tubuh

8. Mengevaluasi tumor pada tulang ,

kista, dan penyakit hernia

9. Diagnosa Struk

1. Tidak semua orang dapat masuk ke mesin ini. Contoh:karena ukuran tubuh yang besar.

2. Adanya penyakit claustrophobic yang menyebabkan ketakutan yang berlebihan jika masuk kedalam tabung

3. Terdapat Noise yang sangat berlebihan selama masa scanning

4. Diharapkan kepada pasien agar tetap menjaga posisi tubuhnya selama masa scanning

5. MRI sangat mahal sekali, sehingga untuk melakukan diagnosa membutuhkan biaya yang besar

·6. peralatan yang digunakan juga mengalami interferensi, sehingga mempengaruhi pola image yang dihasilkan

5. KEKURANGAN MRI

1. Gambar yang dihasilkan lebih jelas serta dapat dilihat dari berbagai sisi tanpa melibatkan pengunaan radiasi.

2. Memberikan hasil tanpa perlu mereposisi pasien

3. Tidak menggunakan kontras untuk sebagian besar pemeriksaan MRI.

4. Menciptakan gambar yang dapat menunjukkan perbedaan sangat jelas dan lebih sensitive untuk menilai anatomi jaringan lunak dalam tubuh, terutama otak, sumsum tulang belakang dan susunan saraf.

6. KEUNGGULAN MRI

GAMBAR HASIL MRI

Citra MRI pada kepala

Citra MRI pada lutut

Citra MRI pada rongga dada

SEKIANDAN

TERIMA KASIH