MAGNETIC RESONANCE IMAGING (MRI)

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 0,03-3 Tesla (1 tesla = 10000 Gauss) dan resonansi getaran terhadap inti atom hidrogen.

SEJARAH   MRI

Sejarah MRI  diawali dengan adanya pandangan tentang pemikiran  tentang interaksi atom dengan gelombang elektromagnet.  Observasi dimulai pada tahun 1924 terhadap inti atom yang berputar dan mempunyai medan magnet, pada saat tersebut Pauli mendemonstrasikan adanya putaran halus pada spectrum atom.

Pada tahun 1946 Felix Boch dan Edward Purcell menemukan adanya gelombang frekwensi pada nukleus yang berputar serta dapat menimbulkan sinyal gelombang radio. Penemuan ini merupakan cikal bakal MRI yang pada saat itu disebut NMR ( Nukleus Magnetic Resonance ) Pada tahun 1967 Jasper John berhasil melakukan  pengukuran sinyal NMR pada hewan.

Tahun 1971 Raymond Damadian berhasil melakukan pengukura NMR untuk membedakan jaringan normaldengan jaringan abnormal pada hewan. Tahun 1974 Paul C. Lauterbur dan Sir Peter Mansfield  Mendiskusikan dalam symposium internasional tentang Kemungkinan alat NMR dapat dipergunakan untuk  Diagnostik yang gambarnya dapat dicetak pada sebuah bidang film yang pada akhirnya disebut dengan istilah MRI  ( Magnetic Resonance Imaging ).

SISTEM KERJA PESAWAT MRI 

Pertama, putaran nukleus atom molekul otot diselarikan dengan menggunakan medan magnet yang berkekuatan tinggi.

Kemudian,denyutan/pulsafrekuensiradio dikenakan pada tingkat menegak kepada garis medan magnet agar sebagian nuklei hidrogen  bertukar arah.

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.

Sinyal ini dicatat dan data yang dihasilkan diproses oleh komputer untuk menghasilkan gambar otot.

INSTRUMEN DASAR MRI

1. Sistem magnet yang berfungsi membentuk medan magnet. Agar dapat mengoperasikan MRI dengan baik, kita perlu mengetahui tentang : tipe magnet, efek medan magnet, magnet shielding, shimming coil dari pesawat MRI tersebut.

· Permanent Magnet à  0.3 T, 40 ton.

· Resistive Magnet à 0.3 T, 14 ton.

· Superconducting Magnet à  0.5 – 7 T ( 15 T ).   

2. Sistem pencitraan berfungsi membentuk citra yang terdiri dari tiga buah kumparan koil, yaitu  :

a)     Gradien koil X, untuk membuat citra potongan sagittal
b)     Gardien koil Y, untuk membuat citra potongan koronal
c)     Gradien koil Z, untuk membuat citra potongan aksial 

Bila gradien koil X, Y dan Z bekerja secara bersamaan maka akan terbentuk potongan oblik.

· Coronal orientasi : (dari bagian belakang ke arah depan tubuh) 

· Saggital orientasi : (dari bagian kiri ke arah kanan tubuh) 

· Axial orientasi : irisan dari bagian atas ke arah bagian bawah tubuh 

3. Sistem frequensi radio berfungsi mem-bangkitkan dan memberikan radio frequensi serta mendeteksi sinyal  

4. Sistem komputer berfung-si untuk membangkitkan sekuens pulsa, mengon-trol semua komponen alat MRI dan menyim-pan memori beberapa citra.

  

5.Sistempencetakan citra, berfungsinya untuk mencetak gambar pada film rongent atau untuk menyimpa citra  .

Pencitraan resonansi magnetik atau lazim nya disebut dengan MRI (Magnetic Resonance  Imaging) awalnya disebut dengan NMR ( Nuclear Magnetic Resonance ) hal ini disebabkan dasar  pencitraannya bersumber pada pemanfaatan into atom ( Nucleus ) positif ( Proton ) yang berinteraksi dengan gelombang radio dalam medan magnet yang kuat. 

MRI sangat berkembang dengan pesat karena selain mampu menyajikan informasi  diagnostik dengan tingkat akurasi yang tinggi juga bersifat non-invasive (non traumatis), tidak ada bahaya radiasi (radiation hazard), dan menghasilkan gambaran-gambaran organ dari berbagai irisan (Multi planar) tanpa memanipulasi tubuh pasien. 

Misalnya: cairan/fluid collection seperti  cairan  pleural effusion, ascites , kista, abses akan tampak hipointens  pada T1WI  dan hiperintens pada T2WI . Jaringan lemak tampak hiperintens pada T1  maupun T2WI .  

Penyengatan /enhancement post kontras àhanya berefek pada  T1WI, karena itu post kontras  selalu  dibuat T1WI. 

Diantara jaringan lunak yang mengandung banyak lemak seperti pada muskuloskeletal , leher dan  abdomen, post kontras yang terbaik adalah dibuat T1WI fat sat. 

MRI tidak dapat mengukur densitas dengan H.U.seperti pada CT scan, maka lesi yang  mengandung lemak harus dibuat pemeriksaan dengan fat sat untuk membuktikan bahwa lesinya  adalah lemak.

T1SEà utamanya untuk morfologi-anatomy 

T2SEà melihat lesi ,melihat kelainan. 

Kontras GdDTPAà kasus tumor,infeksi/abses. 

Fat sat à untuk memperjelas lesi diantara jaringan lemak disekitarnya. Dengan post kontras  fat sat, biasanya lesi yang enhanced menjadi putih dan menonjol diantara jaringan lemak yang relatif hitam.

TERMINOLOGI PADA MRI :

Signal intensity adalah gambaran  yang memberi warna  hitam-putih pada  MRI.  Dikenal :

signal hiperintens =signal  putih 

signal hipointens = signal  hitam 

signal  isointens = signal  abu abu sama dengan soft  tissue (jaringan lunak/otot)  yang normal.

Perubahan signal intensity tergantung pada pemilihan sequence  :T1 dan T2 weighted image (WI): SE, GRE, IR, FAT SAT dsb.    

KEUNTUNGAN DAN KERUGIAN PENGGUNAAN SISTEM TELERADIOLOGI

keuntungan yang diperoleh dari sistem teleradiologi ini adalah :

a. Dapat diakses atau dilakukan dari berbagai kalangan yang mempunyai jaringan dengan sistem teleradiologi.

b. Resource Sharing, yaitu dapat menggunakan sumberdaya yang ada secara bersama-sama, hal ini terjadi karena penerapan sistem teleradiologi menggunakan sistem jaringan. Misal seorang pengguna yang berada 100 m jauhnya dari suatu sumber data, maka tidak perlu kesulitan dalam menggunakan dan mengevaluasi data tersebut, seolah-olah data tersebut berada didekatnya..

c. Reliabilitas tinggi, yaitu dengan jaringan komputer kita akan mendapatkan reliabilitas yang tinggi dengan memiliki sumber-sumber alternatif persediaan. Misalnya, semua file dapat disimpan atau dicopy ke dua, tiga atau lebih dari 1 (satu) komputer yang terkoneksi ke jaringan. Sehingga bila salah satu mesin rusak dan data hilang, maka salinan dimesin yang lain masih bisa digunakan.

d. Meningkatkan kualitas pelayanan radiografi, pelayanan yang diberikan mempunyai kinerja yang lebih baik akan memberikan kesan atau citra suatu pelayanan diperusahaan tersebut dapat disanjung dan dipuji.

kerugian yang dapat diketahui adalah sebagai berikut :

a. Jika alat komunikasi (LAN dan WAN) yang digunakan mengalami kerusakan alat maka pengiriman data tidak dapat dilakukan sama sekali.

b. Kerusakan pada sistem teleradiologi yang terjadi dapat mengeluarkan biaya operasional menjadi lebih mahal.

c. Harus ditangani oleh tenaga kerja yang mahir dalam sistem teleradiologi, agar kesalahan yang terjadi dapat dikurangi.

d. Keamanan dunia maya (internet) sangat rawan dan sangat sulit dideteksi oleh sistem security yang dimiliki oleh institusi. Sehingga sangat berbahaya jika terjadi pencurian atau kerusakan lain dalam dunia maya sangat sulit untuk dilakukan pelacakan.

TELERADIOLOGI

Pengertian Teleradiologi

Teleradiologi adalah pengiriman data suatu gambaran radiografi dari suatu tempat ke tempat lain secara elektronik untuk mendapatkan hasil diagnosa dan dapat digunakan untuk konsultasi satu sama lain ACR standard teleradiologi.

Prinsip dasar Teleradiologi

Karakteristik utama dari teknologi informasi adalah kemampuan untuk menangkap/menerima, mengelola, dan mentransfer informasi dari suatu lokasi ke lokasi lainnya melalui jaringan komunikasi.

Teleradiologi merupakan salah satu komponen dalam sistem informasi kesehatan yang mempunyai kompleksitas teknologi yang tinggi. Implementasinya dapat dikaitkan dengan sistem informasi radiologi dan sistem informasi rumah sakit yang diharapkan mampu memberikan kualitas dari pelayanan pasien dan mendukung pekerjaan administratif sehingga memperbaiki efesiensi dan efektifitas rumah sakit.

Sistem teleradiologi merupakan element PACS (Picture Achiving and Communication in Medicine) yang terdiri dari akuisisi atau digitalisasi, penyimpanan atau pengarsipan, pengaksesan, manipulasi citra, dan transmisi. Fasilitas pencitraan data ini memerlukan jaringan kecepatan tinggi yang biasanya menggunakan media fiber optik agar cepat dalam prosesnya.

Tujuan Teleradiologi

Menurut American College of Radiology bahwa sistem teleradiologi bertujuan sebagai berikut :

a. Menyediakan jasa konsultasi dan interpretatife radiologi dengan waktu yang cepat dan singkat.

b. Menyediakan jasa konsultasi medis antar dokter dan pasien tanpa harus berada pada satu tempat.

c. Mengantarkan dengan cepat hasil diagnosa gambar radiografi dalam keadaan darurat dan tidak darurat.

d. Menyediakan layanan cepat antar dokter spesialis radiologi yang membutuhkan konsultasi dengan dokter spesialis radiologi lain.

e. Menambah wawasan dan kesempatan mengembangkan ilmu yang dimiliki radiografer dan dokter.

f. Merupakan salah satu pendukung dari layanan telemedisin lainnya.

DIGITAL RADIOGRAPHY (DR)

Digital radiografi adalah sebuah bentuk pencitraan sinar_X, dimana sensor-sensor sinar-X digital digunakan menggatikan film fotografi konvensional. Dan processing kimiawi digantikan dengan sistem komputer yang terhubung dengan monitor atau laser printer.

Komponen Digital Radiography

Sebuah sistem digital radiographi terdiri dari 4 komponen utama, yaitu X-ray source, detektor, Analog-Digital Converter, Computer, dan Output Device.

a. X-ray Source

Sumber yang digunakan untuk menghasilkan X-ray pada DR sama dengan sumber X-ray pada Coventional Radiography. Oleh karena itu, untuk merubah radiografi konvensional menjadi DR tidak perlu mengganti pesawat X-ray.

b. Image Receptor

Detektor berfungsi sebagai Image Receptor yang menggantikan keberadaan kaset dan film. Ada dua tipe alat penangkap gambar digital, yaitu Flat Panel Detectors (FPDs) dan High Density Line Scan Solid State Detectors.

1) Flat Panel Detectors (FPDs)

FPDs adalah jenis detektor yang dirangkai menjadi sebuah panel tipis. Berdasarkan bahannya, FPDs dibedakan menjadi dua, yaitu

a) Amorphous Silicon

Amorphous Silicon (a-Si) tergolong teknologi penangkap gambar tidak langsung karena sinar-X diubah menjadi cahaya. Dengan detektor-detektor a-Si, sebuah sintilator pada lapisan terluar detektor (yang terbuat dari Cesium Iodida atau Gadolinium Oksisulfat), mengubah sinar-X menjadi cahaya. Cahaya kemudian diteruskan melalui lapisan photoiodida a-Si dimana cahaya tersebut dikonversi menjadi sebuah sinyal keluaran digital. Sinyal digital kemudian dibaca oleh film transistor tipis (TFT’s) atau oleh Charged Couple Device (CCD’s). Data gambar dikirim ke dalam sebuah computer untuk ditampilkan. Detektor a-Si adalah tipe FPD yang paling banyak dijual di industri digital imaging saat ini.

b) Amorphous Selenium (a-Se)

Amorphous Selenium (a-Se) dikenal sebagai detektor langsung karena tidak ada konversi energi sinar-X menjadi cahaya. Lapisan terluar dari flat panel adalah elektroda bias tegangan tinggi. Elektrode bias mempercepat energi yang ditangkap dari penyinaran sinar X mealui lapisan selenium. Foton-foton sinar-X mengalir melalui lapisan selenium menciptakan pasangan lubang electron. Lubang-lubang elektron tersebut tersimpan dalam selenium berdasarkan pengisian tegangan bias. Pola (lubang-lubang) yang terbentuk pada lapisan selenium dibaca oleh rangakaian TFT atau Elektrometer Probes untuk diinterpretasikan menjadi citra.

2) High Density Line Scan Solid State device

Tipe penangkapan gambar yang kedua pada DR adalah High Density Line Scan Solid State device. Alat ini terdiri dari Photostimulable Barium Fluoro Bromide yang dipadukan dengan Europium (BaFlBr:Eu) tatu Fosfor Cesium Bromida (CsBr).

Detektor fosofor merekam energi sinar-X selama penyinaran dan dipindai (scan) oleh sebuah dioda laser linear untuk mengeluarkan energi yang tersimpan yang kemudian dibaca oleh sebuah penangkap gambar digital Charge Coupled Devices (CCD’s). Image data kemudian ditransfer oleh Radiografer untuk ditampilkan dan dikirim menuju work stasion milik radiolog.

c. Analog to Digital Converter

Komponen ini berfungsi untuk merubah data analog yang dikeluarkan detektor menjadi data digital yang dapat diinterpretasikan oleh komputer.

d. Komputer

Komponen ini berfungsi untuk mengolah data, manipulasi image, menyimpan data-data (image), dan menghubungkannya dengan output device atau work station.

e. Output Device

Sebuah sistem digital radiografi memiliki monitor untuk menampilkan gambar. Melaui monitor ini, radiografer dapat menentukan layak atau tidaknya gambar untuk diteruskan kepada work station radiolog.

Selain monitor, output device dapat berupa laser printer apabila ingin diperoleh data dalam bentuk fisik (radiograf). Media yang digunakan untuk mencetak gambar berupa film khusus (dry view) yang tidak memerlukan proses kimiawi untuk mengasilkan gambar.

Gambar yang dihasilkan dapat langsung dikirimkan dalam bentuk digital kepada radiolog di ruang baca melaui jaringan work station. Dengan cara ini, dimungkinkan pembacaan foto melaui teleradiology.

Prinsip Kerja

Prinsip kerja Digital Radiography (DR) atau (DX) pada intinya menangkap sinar-X tanpa menggunakan film. Sebagai ganti film sinar X, digunakan sebuah penangkap gambar digital untuk merekam gambar sinar X dan mengubahnya menjadi file digital yang dapat ditampilkan atau dicetak untuk dibaca dan disimpan sebagai bagian rekam medis pasien.

COMPUTED RADIOGRAPHY ( CR )

Merupakan teknologi digital yang mendukung pengembangan komputer berbasis sistem informasi dan prosessing. Radiograf yang dihasilkan CR akan terformat dalam bentuk digital sehingga dapat dimanipulasi untuk mendapatkan hasil yang maksimal (Ballinger, 1999).

Pada penggunaan radiografi konvensional digunakan penggabung antara film radiografi dan screen, akan tetapi pada Komputer radiografi menggunakan imaging plate. Walaupun imaging platesecara fisik terlihat sama dengan screen konvensional tetapi memiliki fungsi yang sangat jauh berbeda, karena pada imaging plate berfungsi untuk menyimpan enersi sinar x kedalam photo stimulable phosphordan menyampaikan informasi gambar itu ke dalam bentuk data digital.

KOMPONEN KOMPONEN UTAMA COMPUTED RADIOGRAPHY (CR)

Kaset

Kaset pada Computed Radiography terbuat dari carbon fiber dan bagian belakang terbuat dari almunium, kaset ini berfungsi sebagaii pelindung dari Imaging Plate.

Imaging Plate

Merupakan komponen utama pada sistem CR yang berfungsi menyimpan energi sinar x, imaging plate terbuat dari bahanPhotostimulabel phosphor. Dengan menggunakan Imaging Platememungkinkan proses gambar pada sistem komputer radiografi untuk melakukan berbagai modifikasi. Proses yang terjadi pada Imaging Plate di mulai pada saat terkena penyinaran sinar-x , Imaging Plate akan menangkap energi dari sinar x kemudian disimpan oleh bahan phosphor yang akan dirubah menjadi data digital dengan Laser Scanner di dalam Image Reader. SetelahImaging Plate melalui proses scanning, gambaran akan di tampilkan pada monitor komputer, sementara Imaging Plate masuk ke bagian data penghapusan (erasure) untuk dibersihkan sehingga dapat digunakan kembali untuk pasien yang lainnya.

Image Reader

Merupakan alat untuk mengolah gambaran laten pada Imaging Plate (IP) menjadi data digital.

                   Image Console

Berfungsi sebagai pembaca dan pengolahan gambar yang diperoleh dari IP. Dilengkapi dengan preview monitor untuk melihat gambar radiografi yang dihasilkan apakah hasil memuaskan atau belum.

                   Imager

Apabila foto dikehendaki untuk dicetak, maka gambar dapat dikirim ke bagian imager untuk dicetak sesuai kebutuhan baik itu dalam bentuk CD ataupun DRYFILM.

PROSES YANG TERJADI PADA IMAGING PLATE HINGGA TERBENTUKNYA GAMBARAN ADA  BEBERAPA TAHAPAN :

Exposure

Imaging Plate diletakkan didalam kaset, setelah itu kita lakukan eksposi dengan menggunakan sinar x. Sinar x yang menembus obyek akan mengalami atenulasi sehingga enersi dari sinar x tersebur ditangkap oleh imaging plate dalam bentuk data digital.

Stimulate

Bayanggan tersebut kemudian distimulasi dengan Photo Stimulable Phosphor (PSP) yang fungsinya untuk mengubah bayangan laten pada IP menjadi cahaya tampak.

Read (pembacaan)

Dengan menggunakan Photo Multiplier, cahaya tampak tersebut di tangkap dan digandakan serta diperkuat intensitasnya kemudian diubah menjadi sinyal elektrik. kemudian sinyal-sinyal ini direkonstruksikan menjadi sebuah gambaran yang dapat dilihat oleh layar monitor.

Erasure (penghapusan)

Setelah proses pembacaan selesai, data gambar pada imaging plate secara otomatis akan dihapus oleh Intense Light sehingga imaging plate dapat digunakan kembali.

KEUNGGULAN CR

1. Ringan

                        2. Mudah untuk di “Upgrade”

                        3. Dapat digunakan untuk beberapa tipe kaset ( 24x30 cm & 35x43 cm)

                        4. Dapat digunakan sebagai “Stationary” maupun “Portable”

                        5. Mudah untuk digunakan

                        6. Kemampuan IP s/d 20000 kali expose

                        7. Flexibel dapat menggunakan PC atau Laptop

PENGOLAHAN DATA

Pengolahan data meliputi :

1.Pengumpulan data

Mengumpulkan data yang menggambarkan tiap tindakan dan aktivitasnya dengan lingkungannya.

2.Pengubahan Data

Pengklasifikasian, penyortiran, pengkalkulasian, perekapitulasian, dan pembandingan.

3. Penyimpanan Data

Semua data harus disimpan disuatu tempat sampai ia diperlukan. Data tersebut disimpan dalam berbagai media penyimpanan, File yang disimpan disebut database. 

4.Pembuatan Dokumen

Sistem pengolahan data menghasilkan output yang dibutuhkan oleh  perorangan atau kelompok baik di dalam maupun diluar.

Fungsi Pengolahan Data

1. Mengambil program dan data (masukan / input)

2. Menyimpan program dan data serta menyediakan untuk pemrosesan

3. Menjalankan proses aritmatika dan logika pada

4. Menyimpan hasil antara dan hasil akhir pengolahan.

5. Mencetak atau menampilkan data yang disimpan atau hasil pengolahan.

Pengolahan Data Elektronik

Electronic Data Processing (EDP) atau pengolahandata elektronik (PDE) adalah proses pengolahan data dari input device menjadi suatu data dari input device menjadi suatu data yang lebih berarti berupa suatu informasi dengan menggunakan suatu alat elektronik, yang hasilnya dapat diinformasikan dalam output device.

Beberapa Hal Yang Berhubungan Dalam Pengolahan Data Komputer

1. PROBLEMA DAN DATA

Proses dapat dilakukan jika ada persoalan yang dikerjakan atau  dipecahkan. Untuk memecahkan masalah harus tersedia datanya.

2. INTRUKSI ATAU PROGRAM

Instruksi selanjutnya harus dimengerti oleh komputer yang  disusun menjadi suatu program yang akan diterjemahkan oleh  komputer ke dalam bahasa mesin.

3. BAHASA PEMOGRAMAN

Instruksi harus disampaikan ke dalam bahasa yang dimengerti oleh komputer sebagai bahasa pemograman seperti : FORTRAN,  COBOL, BASIC, PASCAL, SNOBOL dsb.

4. ALAT PERANTARA ATAU INPUT MEDIA

Instruksi yang telah dinyatakan dalam bahasa tersebut disampaikan melalui media input (bahasa perantara). Media input yg dikenal  berupa Punch Card Magnetic Tape, Disk, Drum dll.

5. PENTERJEMAH ATAU KOMPILATOR

Instruksi yang dinyatakan dalam bahasa dan disampaikan melalui media input haruslah diterjemahkan dan dimengerti oleh komputer melalui kompilator sehingga komputer dapat mengerti instruksi-instruksi yang diberikan.

6. LOGIKA dan ARITMATIKA

Data yang telah dimengerti perlu diselesaikan sehingga diperlukan suatu logika dan suatu perhitungan-perhitungan aritmatik.

7. DAYA INGAT (MEMORY)

cara berfikir logik dan daya ingat yang kuat dalam menerima dan memangggil data dalam bahasa komputer disebut sebagai Memori.

8. PENGALAMAN/LIBRARY

Berhasil tidaknya pelaksanaan tugas bergantung pada  pengalaman. Dalam komputer pengalaman disebut Library Program, yang sangat membantu kesanggupan untuk memecahkan berbagai masalah.

9. MEDIA OUTPUT HASIL PEMROSESAN

Proses pengolahan data perlu ditampilkan dalam media output.  Jenis dan bentuk hasil tampilan bergantung pada user. Dalam proses keluaran berlaku “GARBAGE IN GARBAGE OUT” jika data yang di olah tidak sempurna atau salah maka hasil keluarannya juga tidak baik.

10. KEMAMPUAN MENGKOORDINASI DAN SISTEM OPERASI

Pengolahan data dalam komputer tidak berdiri sendiri, biasanya terbagai dengan unit yang saling berhubungan. Sehingga dalam pelaksanaannya perlu adanya kemapuan mengkoordinasikan unit-unit tugas tersebut yang dikenal dengan nama Operating System.

Fungsi Pengolahan data pada komputer :

1.Pengumpulan data

Pengumpulan data yang menggambarkan tiap tindakan transaksinya  dengan lingkungannya.

2.Pengubahan Data

operasi pengubahan data mencakup : pengklasifikasian, penyortiran,  pengkalkulasian, perekapitulasian, pembandingan. pengkalkulasian, perekapitulasian, pembandingan.

3. Penyimpanan Data

Semua data disimpan disuatu tempat (media penyimpanan) sampai ia  diperlukan.

4. Pembuatan Dokumen

Sistem pengolahan data menghasilkan output yang dibutuhkan oleh perorangan atau kelompok.