Artikel Yolanda Pangestu Ananda [PDF]

Citation preview

PERBANDINGAN KUALITAS CITRA ANTARA T2W DIXON WATER IMAGE DENGAN STIR PADA PEMERIKSAAN MRI LUMBAL DENGAN KASUS LBP PADA MRI 3 T



Yolanda Pangestu Ananda 1; Rosy Setiawati2 ; Muhaimin3 1



Mahasiswa D-IV Teknologi Radiologi Pencitraan Fakultas Vokasi Universitas Airlangga Surabaya 2



3



Dokter spesialis radiologi konsultan RSUD Dr.Soetomo Surabaya



Dosen prodi D-IV Teknologi Radiologi Pencitraam Fakultas Vokasi Universitas Airlangga Surabaya Email : [email protected] Abstrak



Latar belakang : Pada pemeriksaan MRI Lumbal sering terdapat gambaran lemak yang tampak hyperintense yang dapat mengganggu gambaran patologi dari lumbal, sehingga perlu dilakukan teknik fat suppression. Pada MRI Lumbal terdapat beberapa teknik fat suppression, diantaranya yaitu STIR dan T2W Dixon Water Image. Beberapa literatur menyebutkan bahwa teknik dixon memiliki kualitas citra yang lebih baik dibanding teknik fat suppression yang lain. Penelitian mengenai perbandingan kualitas citra antara STIR dan T2W Dixon Water Image pada MRI Lumbal pernah dilakukan sebelumnya menggunakan MRI 1,5 T, sedangkan pada MRI 3 T masih belum pernah dilakukan. Tujuan : Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui perbandingan kualitas citra antara T2W Dixon Water Image dengan STIR pada pemeriksaan MRI Lumbal dengan kasus LBP pada MRI 3 T. Metode : Penelitian ini dilakukan pada 30 pasien dengan kasus LBP. Setiap pasien dilakukan pemeriksaan MRI Lumbal dengan penambahan sequence T2W Dixon Water Image dan STIR. Hasil citra dari kedua sequence kemudian dibandingkan berdasarkan perhitungan nilai SNR serta nilai homogenitas fat suppression, nilai ketajaman lesi, dan nilai ketidaktampakan artefak oleh dua radiologist. Pengolahan data pada penelitian ini yaitu menggunakan paired t-test dan wilcoxon sign rank test. Hasil :Berdasarkan nilai SNR diperoleh nilai pada T2W Dixon Water Image sebesar 203,7943 dan STIR sebesar 175,5457 (𝜌 < 0,05). Berdasarkan nilai homogenitas fat suppression diperoleh nilai pada T2W Dixon Water Image sebesar 3,617 dan STIR sebesar 3,183 (𝜌 < 0,05). Berdasarkan nilai ketajaman lesi diperoleh nilai pada T2W Dixon Water Image sebesar 3,417 dan STIR sebesar 3,050 (𝜌 < 0,05). Berdasarkan nilai ketidaktampakan artefak diperoleh nilai pada T2W Dixon Water Image sebesar 3,783 dan STIR sebesar 3,383 (𝜌 < 0,05). Kesimpulan :Terdapat perbedaan kualitas citra antara T2W Dixon Water Imagedengan STIR. Kualitas citra berdasarkan nilai SNR , homogenitas fat suppression, ketajaman lesi dan ketidaktampakan artefak antara T2W Dixon Water Image dengan STIR lebih bagus pada T2W Dixon Water Image Kata Kunci :Dixon, STIR, Kualitas Citra



Background :AtLumbar MRI is often shows hyperintense fat that can interfere with pathology of the lumbar, so we need fat suppression technique. In the lumbar MRI are some fatsuppression techniques, among which STIR and T2W Dixon Water Image. Some literature mention that dixon techniques have better image quality than the other fat suppression technique. Research on image quality comparison between STIR and T2W Dixon Water Image on lumbar MRI is done using 1.5 T MRI, while in the MRI 3 T still has not been done before. Aim : This study aims to determine the image quality comparison between T2W Dixon Water Image with STIR MRI lumbar with cases of LBP on MRI 3 T. Method :This study was conducted in 30 patients with LBP cases. Each patient was examined with addition of lumbar MRI sequences Dixon Water T2W and STIR image. The results of the second image sequence is then compared by calculating the value of the SNR and the value of the homogeneity of fat suppression, sharpness value of the lesion, and the value of the invisibility of artifacts by two radiologist. The data in this research is using paired t-test and the Wilcoxon signed rank test. Results: Based on the values obtained SNR value Dixon Water T2W Image of 203.7943 and 175.5457 for STIR (𝜌 < 0,05). Based on the homogeneity of fat suppression T2W values obtained at the Dixon Water Image by STIR at 3.617 and 3.183 (𝜌 < 0,05)Based on the sharpness value on T2W lesion values obtained by Dixon Water ImageSTIR 3,417dan amounted to 3,050 .(𝜌 < 0,05) Based on the values obtained invisibility artifacts on T2W Dixon Water Image by STIR 3,783 and amounted to 3,383. (𝜌 < 0,05) conclusion: There is a difference in image quality between T2W Dixon Water Image with STIR. Quality of the image based on the value of SNR, homogeneity of fat suppression, sharpness lesions and artifacts between invisibility Dixon Water T2W Image with STIR nicer on Dixon Water T2W Image Keywords :Dixon, STIR, Image Quality



PENDAHULUAN Pada MRI Lumbal dengan kasus LBP salah satu sekuens yang sering digunakan yaitu Fast Spin Echo (FSE). Sekuens FSE lebih sering digunakan karena memiliki waktu scanning yang lebih singkat bila dibandingkan dengan Spin Echo (SE),akan tetapi pada sekuens FSE dengan pembobotan T2, gambaran lemak akan tampak hiperintense. Hal tersebut dapat mengganggu gambaran patologis dari lumbal. Oleh karena itu diperlukan teknik untuk menekan lemak (Fat Suppresion) agar gambaran lemak menjadi hypointense (Westbrook, 2014). Pada pemeriksaan MRI Lumbal dengan kasus LBP, Short Tau Inversion Recovery (STIR) biasanya digunakan untuk menekan sinyal lemak. STIR merupakan salah satu pulsa sekuens yang termasuk dalam golongan inversion recovery. STIR menggunakan pembobotan T1 atau biasa disebut “tau”. STIR membuat jaringan lemak untuk recovery dari inversi penuh ke bidang transversal sehingga tidak ada magnetisasi longitudinal pada lemak. Peristiwa ini disebut dengan “null point”. Pada peristiwa tersebut maka jaringan lemak akan tersuppresi



(Westbrook, 2011), akan tetapi pada STIR dihasilkan kualitas citra dengan nilai SNR yang rendah (Westbrook, 2014). Oleh sebab itu diperlukan teknik fat suppression lain untuk menggantikan teknik STIR. Salah satu alternatif teknik fat suppresion yang dapat digunakan pada MRI Lumbal yaitu Dixon Water Image. Dixon memanfaatkan perbedaan frekuensi atau disebut dengan Chemical Shift untuk memisahkan sinyal air dan lemak. Pada Dixon, terdapat dua kali akuisisi. Pada akuisisi pertama perputaran sinyal lemak dengan air searah (In Phase). Sedangkan pada akuisisi kedua perputaran sinyal lemak dengan air berlawanan (Opposed Phase). Fat Suppression pada Dixon terjadi ketika In Phase ditambahkan dengan Opposed Phase (Del Grande et al, 2014). Teknik Dixon dinilai lebih baik bila dibandingkan dengan STIR. Teknik Dixon dinilai memiliki nilai SNR yang lebih tinggi dibanding STIR (Geurini et a, 2014). Penelitian mengenai perbandingan Dixon Water Image dengan STIR pada MRI Lumbal pernah dilakukan dengan menggunakan MRI 1.5T sedangkan pada MRI 3T belum pernah dilakukan sebelumnya. Menurut (Tagliafico et al, 2016) penggunaan medan magnet yang tinggi mampu memberikan nilai SNR yang tinggi yang dapat mempengaruhi kualitas citra yang dihasilkan, sehingga perlu dilakukan penelitian serupa dengan menggunakan MRI 3T. Oleh karena itu, penulis ingin meneliti lebih lanjut mengenai perbandingan kualitas citra dari dua teknik fat suppression yaitu Teknik Dixon dan STIR pada MRI Lumbal menggunakan MRI 3T. METODE Penelitian ini dilakukakan di Instalasi Radiologi Rumah Sakit Umum dr. Soedono Madiun menggunakan MRI Siemens Magnetom Skyra dengan kekuatan magnet 3 Tesla. Pengambilan data dilakukan selama dua bulan yaitu bulan September hingga Oktober. Berdasarkan metodenya penelitian ini merupakan penelitian observasional analitik dengan pendekatan prospektif. Analisa data pada penelitian yaitu menggunakan uji kuantitatif dan kualitatif dengan studi komparatif. Pada penelitian ini digunakan sebanyak 30 sampel yang memenuhi kriteria inklusi. Adapun kriteria inklusi yang digunakan yaitu pasien yang dilakukan pemeriksaan MRI Lumbal dengan klinis LBP dengan usia > 18 tahun. Subjek pada penelitian ini dilakukan pemeriksaan MRI Lumbal dengan parameter yang sama. Kemudian pada pemeriksaan MRI Lumbal dilakukan scanning dengan irisan sagital menggunakan sequence STIR dan Dixon Water Image. Setelah itu diperoleh hasil citra dari masing-masing sequence. Dari hasil citra yang diperoleh, dilakukan penilaian kualitas citra. Penilaian kualitas tersebut dilakukan secara



kuantitatif dan kualitatif. Secara kuantitatif yaitu dengan menentukan nilai SNR. Sedangkan penilaian kualitas citra secara kualitatif yaitu dengan mengisi kuisioner yang meliputi nilai homogenitas fat suppression, nilai ketajaman lesi, dan nilai ketidaktampakan artefak oleh dua dokter spesialis radiologi. Nilai SNR diukur menggunakan ROI (Region of Interest). ROI diletakkan pada daerah Discus Intervertebralis (DI) sekecil mungkin dengan intensitas yang homogen. Kemudian, ROI pada daerah background berada di luar lumbal, dengan menghindari daerah artefak bila ada. Dalam desplay akan tertera nilai mean dan standar deviasi. Nilai SNR diperoleh dengan cara membagi sinyal mean daerah terukur dengan standar deviasi noise (daerah background). Pada penelitian ini dilakukan uji Paired t-test untuk mengetahui nilai perbandingan kualitas citra dari T2W Dixon dan STIR pada pemeriksaan MRI Lumbal dengan kasus LBP pada nilai SNR. Pada data kuisioner oleh dua responden yang merupakan radiologis dilakukan uji reabilitas untuk mengetahui nilai kesepakatan antara dua responden, selain itu juga dilakukan uji Wilcoxon Sign Rank Test untuk membandingkan dua pengamatan yang berasal dari satu sampel pada kuisioner. (Wibowo et al, 2016) HASIL Variabel STIR T2W Dixon Water Image



Mean 175,5457 203,7943



Sig 0,006



Tabel 1. Uji Paired T – Test Nilai SNR pada sequence T2W Dixon Water Image dan STIR Berdasarkan perhitungan menggunakan SPSS pada Tabel 1, diperoleh hasil bahwa terdapat perbedaan yang signifikan dari nilai SNR antara sequence T2W Dixon Water Image dengan STIR. Nilai SNR dari T2W Dixon Water Image lebih besar dari STIR.



Variabel



Mean



Sig



STIR



T2W Dixon Water Image



Homogenitas Fat Suppression



3,183



3,617



0,011



Ketajaman Lesi



3,050



3,417



0,007



Ketidaktampakan Artefak



3,383



3,783



0,005



Tabel 2. Wilcoxon Sign Rank Test nilai kualitas citea pada STIR dan T2W Dixon Water Image



Dari perhitungan menggunakan SPSS pada Tabel 2 diperoleh hasil bahwa terdapat perbedaan nilai homogenitas fat suppression, ketajaman lesi, dan ketidaktampakan artefak antara T2W Dixon Water Image dengan STIR . Nilai mean dari ketiga variebel menunjukan bahwa pada scanning T2W Dixon Water Image lebih besar bila dibandingkan dengan STIR. PEMBAHASAN



Gambar 1 a) nilai SNR pada STIR, b) nilai SNR pada T2W Dixon Water Image Pada Gambar 1 menampilakan gambar perhitungan nilai SNR menggunakan ROI pada STIR dan T2W Dixon Water Image. Berdasarkan perhitungan nilai SNR, terlihat bahwa nilai SNR pada T2W Dixon Water Imagelebih tinggi dibandingken dengan STIR. Perbedaan nilai SNR antara STIR dengan T2W Dixon Water Image dikarenakan prinsip dasar pada kedua teknik tersebut berbeda. Pada STIR digunakan TI atau tau untuk menekan sinyal lemak. Pada saat TI, sinyal pada lemak mengalami recover dari full inversion ke bidang transversal, sehingga tidak ada magnetisasi longitudinal pada lemak. Karena tidak ada magnetisasi longitudinal pada lemak, maka tidak ada komponen transversal pada sinyal lemak, sehingga sinyal lemak pada titik nulled (Westbrook, 2011). Saat sinyal lemak mengalami T1 recovery,jaringan lain tidak cukup waktu untuk merecover, sehingga nilai SNR pada jaringan tersebut cenderung rendah. Pada T2W Dixon Water Image, digunakan efek perbedaan frekuensi atau chemical shift untuk memisahkan sinyal air dan lemak. Akuisisi gambar pada T2W Dixon Water Image dilakukan saat sinyal air dan lemak terakuisisi in dan out phase.Sebagai hasilnya, perubahan echo menjadi optimal, sehingga menghasilkan nilai SNR yang tinggi (Reeder Scott, 2007).



Gambar 2 a) hasil citra pada STIR, b) hasil citra pada T2W Dixon Water Image Pada Gambar 2, terdapat hasil citra salah satu sampel yang mana a) merupakan hasil citra STIR, dan b) merupakan hasil citra T2W Dixon Water Image. Menurut penilaian radiologist, fat suppression pada T2W Dixon Water Image tampak lebih homogen dibandingkan dengan STIR. Perbedaan nilai homogenitas fat suppression



tersebut dikarenakan prinsip yang



digunakan dari kedua teknik berbeda. STIR menggunakan pulsa inversi untuk menekan sinyal dengan short T1 yang merupakan sinyal lemak. Akan tetapi TI yang mensupresi sinyal lemak juga memberikan efek pada jaringan lain yang merupakan short T1, sehingga penekanan sinyal lemak tidak dapat spesifik. Hal tersebut dapat mengurangi tingkat homogenitas fat suppression dari STIR. Nilai homogenitas fat suppression pada T2W Dixon Water Image lebih tinggi dibanding STIR karena teknik T2W Dixon Water Imagemenggunakan perbedaan frekuensi antara sinyal lemak dan air. Dengan pemisahan sinyal lemak dan air, maka sinyal lemak dapat ditekan secara spesifik, sehingga akan lebih homogen (Del Grande et al, 2014).



Gambar 3 a) hasil citra pada STIR, b) hasil citra pada T2W Dixon Water Image



Pada Gambar 3, terdapat hasil citra salah satu sampel yang mana a) merupakan hasil citra STIR, dan b) merupakan hasil citra T2W Dixon Water Image. Berdasarkaan pengamatan radiologist lesi pada T2W Dixon Water Image lebih terlihat dengan adanya perbedaan kontras yang tinggi antara lesi dan jaringan sekitarnya. Pada T2W Dixon Water Image nilai ketajaman lesi lebih tinggi dibanding STIR dikarenakan homogenitas fat suppression pada T2W Dixon Water Image lebih tinggi. Homogenitas fat suppression menyebabkan sinyal air pada area lesi tampak hyperintensi sehingga perbedaan kontras antara lesi dengan jaringan normal di sekitarnya akan terlihat jelas.



Gambar 4 a) hasil citra pada STIR, b) hasil citra pada T2W Dixon Water Image Gambar 4 terlihat hasil citra pada STIR dan T2W Dixon Water Image. Berdasarkan pengamatan radiologis, artefak pada T2W Dixon Water Image lebih sedikit bila dibandingkan dengan STIR. Hasil tersebut sesuai dengan penelitian (Russel et al, 2011) yang mengatakan bahwa T2W Dixon Water Image memiliki sedikit artefak dibandingkan dengan STIR. Menurut (Russel et al,2011), T2W Dixon Water Image sangat sesuai digunakan pada pasien yang tidak kooperatif dikarenakan T2W Dixon Water Image mampu mengurangi motion artefak pada MRI Lumbal karena teknik Dixon dapat mengatur minimum spacing echo yang dapat meningkatkan efisiensi scaning, sehingga artefak pada lumbal dapat dikurangi. KESIMPULAN Berdasarkan hasil penelitian dapat diambil beberapa kesimpulan di antaranya bahwa kualitas citra berdasarkan nilai SNR , homogenitas fat suppression, ketajaman lesidan



ketidaktampakan artefak antara T2W Dixon Water Image dengan STIR terdapat perbedaan yang signifikan Dari perbedaan tersebut kualitas citra yang dihasilkan lebih bagus pada T2W Dixon Water Image. DAFTAR PUSTAKA Del Grande, Filippo, Francesco Santini, Daniel, Michael R., Cooper W., Garry E., John A.(2014). Fat-Suppression Technique for 3-T MR Imaging of the Musculoskeletal System.RSNA,34,1,217-233 Guerini, Henri, Patrick Omoumi, Francois Gulchoux, Velerie Vullemin, Gerard Morven, Marc Zins, Fabrice Thevenin, Jean Luc Drape.(2015). Fat Suppression with Dixon Technique in Musculoskeletal Magnetic Resonance Imaging:A Pictoral Review.Seminars in Musculoskeletal Radiology,19,4,335-347 Reeder, Scott.(2007).Consistent, Reliable, Fat Suppressed Imaging Even with Difficult Anatomy.A GE Healthcare MR Publication.16-17 Russel N.Low, Mather J.Austin, Jingfei M.(2011).Fast Spin – Echo Triple Echo Dixon : Initial Clinical Experience With a Novel Pulse Sequence for Simultaneous Fat-Suppressed and Nonfat-Suppressed T2W-Weighted Spine Magnetic Resonance Imaging.Journal of MRI,33:390-400 Tagliafico, Alberto, Bianca Bignotti, Giulio Tagliafico, Carlo Martinolo.(2016).Usefulness of IDEAL T2 imaging for homogeneous fat suppression and reducing susceptibility artefacts in brachial plexus MRI at 3.0 T. Radiol med, 121, 45-53 Westbrook, Catherine, Carolyn Kaut Roth, John Talbot.2011.MRI in Practice.UK:Wiley Blackwell Westbrook, Catherine.2014.Handbook of MRI Technique fourth edition.UK:Wiley Blackwell Wibowo, Arief, Soenarnatalina, Rachmah Indawati, Mahmudah, Diah Indriani.2008.Modul SPSS.Surabaya:Fakultas Kesehatan Masyarakat Universitas Airlangga