Hilmy Yassar - P1337430221081 - Tugas Makalah GRE MRI [PDF]

Citation preview

GRADIENT ECHO (GRE) MRI Makalah Mata Kuliah : MRI Lanjut 1 Disusun Dalam Rangka Memenuhi Tugas MRI Dosen Pengampu : Emi Murniati, S.ST, M.Kes.



Disusun oleh : HILMY YASSAR NIM : P133730221081



PRODI DIPLOMA-IV ALIH JENJANG TEKNIK RADIOLOGI PENCITRAAN JURUSAN TEKNIK RADIODIAGNOSTIK DAN RADIOTERAPI POLITEKNIK KESEHATAN KEMENTRIAN KESEHATAN SEMARANG 2021



BAB I PENDAHULUAN   1.1  Latar Belakang Magnetic Resonance Imaging (MRI) merupakan salah satu kemajuan teknologi yang dinilai sangat menguntungkan sebagai penunjang diagnosa dalam bidang kesehatan. MRI adalah suatu teknik pencitraan penampang tubuh berdasarkan prinsip resonansi magnetik inti atom hidrogen. Tehnik pencitraan MRI relatif kompleks karena citra yang dihasilkan tergantung pada berbagai parameter. Alat ini menggunakan medan magnet dan radiofrekuensi sebagai sistem pencitraannya. MRI sudah mengalami peningkatan yang sangat pesat. Kini sudah ditemukan MRI yang membutuhkan waktu lebih singkat dibandingkan sebelumnya. Waktu yang diperlukan dalam satu kali pemeriksaan yaitu sekitar 30-60 menit. Dalam pemeriksaan MRI, terdapat beberapa hal yang dapat mempengaruhi waktu dan hasil pemeriksaan,antara lain parameter atau protocol yang digunakan dalam pemeriksaan. Parameter yang digunakan sangat berpengaruh terhadap waktu dan hasil yang diperoleh. Selain itu terdapat berbagai parameter lain yang berpengaruh terhadap hasil citra dari MRI, salah satunya adalah gradien echo pulse sequence. Gradien echo adalah urutan pulsa yang menggunakan variasi eksitasi pulsa RF sehingga sudut pergerakan yang dilalui NMV dapat bervariasi (tidak hanya 90º). Sinyal FID yang dihasilkan sangat dipengaruhi oleh ketidak homogenan medan magnet, oleh karena itu dephasing T2* terjadi. Gradien akan melakukan refase momen magnetik ini sehingga menghasilkan sinyal yang disebut gradient echo (Westbrook, 1998). Gradien echo dikembangkan pada pertengahan tahun 1980 dengan tujuan mengurangi waktu pencitraan. Urutan pulsa gradient echo dirancang menggunakan pulsa RF eksitasi alpha flip, kemudian diikuti pembalikan gradien untuk mendapatkan formasi echo. (Woodward, 1995) MRI memiliki kemampuan membuat citra dalam potongan coronal, sagital, dan aksial. Bila pemilihan parameternya tepat, kualitas citra tubuh manusia akan tampak jelas, sehingga anatomi dan patologi jaringan tubuh dapat dievaluasi secara tepat. Maka perlu pemahaman atas berbagai



hal yang berkaitan dengan prosedur dan teknik pemeriksaan MRI. Makalah ini akan menjelaskan mengenai parameter MRI yaitu gradien echo pulse sequence. 1.2  Rumusan Masalah 1. Bagaimana mekanisme dan kegunaan gradient echo pulse sequence? 2. Apa saja parameter yang digunakan dalam gradient echo pulse sequence? 3. Bagaimana perkembangan gradient echo? 4. Apa perbedaan antara gradient echo dengan spin echo? 1.3  Tujuan 1. Mengetahui serta memahami mekanisme dan kegunaan gradient echo pulse sequence. 2. Mengetahui berbagai parameter yang digunakan dalam gradient echo pulse sequence. 3. Mengetahui perkembangan gradient echo. 4. Mengetahui perbedaan antara gradient echo dengan spin echo. 1.4  Manfaat 1. Membantu dalam menghasilkan citra dengan tepatdan kualitasyang baik. 2. Memperoleh pemahaman mengenai parameter pada MRI. 3. Dapat dijadikan sebagaitambahan referensi dan pengetahuan mengenai gradient echo pulse sequence.  



BAB II PEMBAHASAN   2.1  Conventional Gradient Echo Conventional gradient echo merupakan metode pembuatan sequence dengan mengatur berbagai flip angel untuk mengurangi pengambilan time repeat (TR), sehingga dapat mengurangi scanning time dalam satu sequence tanpa mengurangi kualitas citra yang dihasilkan. Conventional gradient echo dapat dimanfaatkan untuk pengambilan citra T2*, T1 dan proton density weighting. Normalnya, pengambilan citra T2* dan proton density menggunakan time repeat dan scanning time yang panjang. Pengubahan flip angel kurang dari 90o dapat merubah time repeat dan scanning time menjadi lebih cepat. Namun pengubahan flip angel tersebut juga perlu dilakukan dengan perubahan kuat medan magnet agar kecepatan presisinya meningkat.  Dalam setiap penggunaan coventional gradient echo, time repeat tidak terlalu berpengaruh terhadap kontras pada citra. Sedangkan time echo dan flip angel sangat bepengaruh terhadap saturasi warna pada citra. 2.2  The Steady State dan Echo Formation Steady state didefinisikan sebagai kondisi stabil yang tidak berubah dari waktu ke waktu. Steady state pada MRI diasumsikan sebagai jumlah energi yang masuk sama dengan jumlah energi yang keluar. Pada MRI, energi diberikan pada hidrogen melalui eksitasi yang menentukan terbentuknya flip angle. Kemudian energi keluar dari hidrogen saat periode TR. Pemberian flip angle dan TR yang rendah diperlukan untuk mencapai steady state, hal tersebut karena radiofrekuensi memiliki frekuensi dan energi yang rendah. Pada umumnya, flip angle yang diberikan 300-450 dengan TR kurang dari 50 ms untuk mencapai steady state. Dalam steady state, terdapat kesinambungan antara magnetisasi bidang longitudinal dan tranversal. Pada keadaan tertentu, magnetisasi pada bidang transversal belum mencapai waktu decay ketika 1 sequence telah memulai TR baru yang berturut-turut. Magnetisasi tersebut merupakan hasil dari eksitasi sebelumnya. Hal tersebut dinamakan residual transverse magnetization yang berpengaruh terhadap kontras citra yang diinduksi tegangan listrik pada



receiver coil. Kontras pada citra akan berpengaruh terhadap jaringan dengan T2 yang lama dengan memberikan gambaran yang lebih terang. Secara umum, apabila TR terlalu pendek, magnetisasi pada jaringan tidak akan mencapai T1 atau T2 sebelum eksitasi berikutnya diberikan. Oleh karena itu, steady state kontras citra tidak disebabkan oleh perbedaan waktu T1 dan T2 pada jaringan tetapi lebih pada perbandingan dari T1 ke T2, contohnya pada jaringan dengan waktu T1 dan T2 yang hampir sama, maka intensitas sinyalnya akan tinggi. Di dalam tubuh manusia, lemak dan air memiliki keseimbangannya sendiri (lemak memiliki waktu T1 dan T2 yang pendek, sedangkan air memiliki waktu T1 dan T2 yang panjang), oleh karena itu digunakan intensitas sinyal yang tinggi dari sequence steady state. Adapun jaringan seperti otot, menggunakan intensitas sinyal yang rendah karena jaringan tersebut memiliki waktu decay T1 dan T2 yang berbeda. Kebanyakan sequence gradien echo menggunakan steady state untuk mencapai TR dan waktu scan yang pendek. 2.3  Coherent Gradient Echo dan Incoherent Gradient Echo 1. Coherent Gradient Echo Coherent gradient echo pulse sequence menggunakan pulsa eksitasi variable flip angle dan gradient rephrasing untuk menghasilkan gradient echo. Steady state dipertahankan dengan memilih TR yang lebih pendek daripada waktu T1 dan T2 pada jaringan. Oleh karena itu,ada residual transverse magnetization yang tersisa saat pulsa eksitasi berikutnya dikirim. Sequence ini mempertahankanresidual magnetization coherent dengan proses yang disebut rewinding. Rewinding dicapai dengan membalik fase encoding gradient setelah pembacaan yang menghasilkan residual magnetizationrephrasing, sehingga berada di awal pengulangan berikutnya. Rewinder gradient mereproduksi semua magnetisasi transversal terlepas sejak kapan itu dibuat. Oleh karena itu  resultant echo berisi informasi dari FID dan stimulated echo.Sequence ini dapat digunakan untuk menghasilkan citra T1 atau T2* weighted. Coherent gradient echo pulse sequencebiasanya menghasilkan citra cepat pada T2* weighted. Sequence ini dapat memberi efek angiografi, myelografi atau arthrografi, dan juga digunakan



untuk menentukan apakah sebuah pembuluh itu paten atau apakah suatu area mengandung cairan. Sequence ini dapat diperoleh dalam slice per slice atau dalam volume 3D. 1. Incoherent Gradient Echo (Spoiled) Incoherent gradient echo pulse sequence dimulai dengan pulsa eksitasi variable flip angle dan menggunakan gradient refase untuk menghasilkan gradient echo. Steady state dipertahankan sehingga residual transverse magnetization tersisa dari pengulangan sebelumnya. Sequence dephase atau spoil magnetization ini berpengaruh sangat sedikit terhadap kontras citra. Hanya magnetisasi transversal dari eksitasi sebelumnya yang digunakan sehingga memungkinkan kontras T1 lebih banyak. Ada dua cara untuk mencapai spoiling, sebagai berikut. RF spoiling. Dalam sequence ini RF ditransmisikan pada frekuensi tertentu untuk menghasilkan irisan dan pada fase tertentu. Receiver coil terhubung dengan transmit coil dan hanya frekuensi dari echo yang baru saja dihasilkan oleh pulsa eksitasi yang didigitalkan. Pulsa eksitasi RF pertama yang diterapkan pada irisan tertentu berada di bidang transversal. Spins dephase direfase oleh gradien untuk menghasilkan gradient echo. Receiver coilyang berada di bidang transversal, frekuensi sampel dan data dalam echo ini dikirim ke K-space untuk menghasilkan citra. Periode TR yang pendek memiliki proses yang berulang, namun pulsa eksitasi RF menghasilkan magnetisasi transversal pada fase yang berbeda. Spin dephase direfase oleh gradien untuk menghasilkan gradient echo yang kedua. Receiver coil dimana frekuensi sampel dan data pada echo ini dikirim ke K-space untuk menghasilkan citra. Karena TR sangat pendek, magnetisasi yang dihasilkan dibidang transversal masih ada karena belum sempat decay dan hal tersebut merupakan residual transverse magnetization. Namun karena memiliki fase yang berbeda dengan magnetisasi transversal yang baru saja dibuat, maka tidak memengaruhi kontras citra, itulah yang disebutRF spoiling. Informasi dari magnetisasi yang baru saja dihasilkan yang dapat mempengaruhi kontras citra. Gradient spoiling merupakan gradien yang dapat digunakan untuk dephase dan rephase residual magnetization. Gradient spoiling adalah kebalikan dari rewinding. Dalam gradient spoiling, slice select, fase encoding dan frekuensi encoding gradien dapat digunakan untuk menghilangkan residual magnetization. Dengan cara tersebut,  efek T2* atau T2 berkurang. Sebagian besar menggunakan RF spoiling dalam incoherent gradient echo sequence.



Incoherent gradient echo berisi informasi T2* dan T2 spoiled, RF spoiled pulse sequence menghasilkan citra T1 atau proton density weighted, dandapat digunakan untuk akuisisi 2D atau volume. Karena TR pendek, akuisisi 2D dapat digunakan untuk menghasilkan citra T1 weighted. RF spoiled sequence menunjukkan anatomi dan patologi T1 yang baik. 2.4  Steady State Free Precession (SSFP) Dalam sequences gradien echo TE memiliki waktu yang singkat untuk mengukur T2 jaringan, yaitu diperlukan minimal 70 ms. Selain itu, gradien refase sangat tidak efisien sehingga setiap pengambilan echo didominasi oleh efek T2* dan karena itu T2 weighted yang sebenarnya tidak dapat dicapai. Untuk mengatasi masalah tersebut, dalam sequence SSFP didapatkan gambar yang memiliki TE panjang dan T2* yang minimal dibandingkan dengan urutan steady state lainnya. Seperti yang telah dijelaskan sebelumnya, setiap pulsa RF memiliki energi yang cukup besar untuk memutar kembali spin proton hidrogen dan merangsang produksi echo. Namun, pada SSFP diperlukan perhiutungan frekuensi hanya dari echo yang dirangsang dan bukan dari FID. Untuk melakukan ini, echo harus direposisikan sehingga tidak berbenturan dengan pulsa eksitasi berikutnya. Hal ini dicapai dengan menerapkan gradien rewinder, yang bertujuan untuk mempercepat refase sehingga echo yang dirangsang terjadi lebih cepat (Gambar 5.31). Echo resultan menunjukkan T2 Weighted yang lebih benar daripada sequences konvensional gradien echo. Hal ini karena:  1. TE lebih panjang daripada TR, pada SSFP biasanya ada dua Tes 2. TE sebenarnya merupakan waktu antara echo dan pulsa eksitasi berikutnya 3. TE efektif yaitu waktu dari pengambilan echo setelah diberikan pulsa eksitasi sehingga didapatkan sinyal FID, oleh karena itu didapatkan rumus: TE effective = (2 x TR) –  TE Sebagai contoh: Jika TR 50 ms dan TE 10 ms maka TE effective = (2 x 50) – 10 = 90 ms Ini berarti  spin spin proton yang diberikan TE dibawah 90 ms untuk dephasing antara pulsa eksitasi dan echo yang baru, akibatnya akan menghasilkan T2 Weighted.



Refase terjadi karena pulsa RF  dihasilkan lebih baik daripada gradien sehingga lebih banyak informasi T2 yang dihasilkan. Saat Gradien diputar ulang, hanya digunakan untuk  mereposisi echo yang dipilih dan diterima. Sequence SSFP digunakan untuk memperoleh gambar yang menunjukkan T2 weigted sebenarnya  (gambar 5.32), karena T2 sebenarnya sangat berguna saat pemeriksaan pada bagian otak dan sendi dengan akuisisi 2D dan 3D. Sekarang Fast Spin Echo (FSE)  telah mengganti urutan ini karena menghasilkan T2 weighted yang lebih baik daripada  dilakukan scan time yang pendek. Tetapi, proses dari perubahan echo digunakan  dalam rangkaian dimana diperlukan data yang cepat. Sebagai contoh yaitu pada pencitraan perfusi. 2.5  Balanced Gradient Echo dan Fast Gradient Echo 1. Balanced Gradient Echo Sequence ini merupakan perkembangan dari coherent gradient echo sequence yang menggunakan sistem balanced gradient untuk memperbaiki fase dalam aliran darah dan CSF. FID dan spin echo dijadikan satu sehingga menghasilkan gambaran lemak dan air yang menghasilkan sinyal lebih tinggi. Semakin besar SNR maka semakin kecil aliran artefak dari coherent gradient echo pada waktu scan yang lebih pendek. Balanced gradient echo ditunjukkan pada gambar 3. Karena luas gradien di bawah garis sama dengan di atas garis, pergerakan spin menumpuk pada fase nol saat melewati gradien. Akibatnya, spin dalam darah dan CSF memiliki intensitas sinyal yang tinggi. Pada balanced gradient echo, gradien ini berada pada sumbu slice dan frekuensi. Flip angel yang lebih tinggi dan TR yang lebih pendek digunakan pada coherent gradient echo untuk menghasilkan SNR lebih tinggi dan waktu scan yang lebih pendek. Perpaduan flip angel dan TR akan menghasilkan saturasi yang meningkatkan kontras T1. Saturasi ini dihindari dengan mengubah fase pulsa eksitasi setiap TR, misalnya dengan memilih flip angel 90°, namun pada periode TR pertama hanya memberikan 45°. Dalam semua TR, seluruh flip angeltelah dibeikanmaka magnetisasi transversal dihasilkan pada fase yang berbeda pda setiap TR. Oleh karena itu, saturasi dapat dihindari pada lemak dan air, yang memberi sinyal lebih tinggi



daripada jaringan. Citra yang dihasilkan menampilkan SNR tinggi, CNR yang baik antara lemak, air dan jaringan sekitarnya, dan waktu scan yang sangat pendek. Balanced gradient echo dikembangkan untuk pencitraan jantung, pembuluh darah besar, bahkan digunakan juga dalam pencitraan spine, terutama cervical dan internal auditory meatus, juga digunakan dalam pencitraan sendi dan abdomen. 2. Fast Gradient Echo Very fast pulse sequence menggunakan sequence incoherent atau coherent gradient echo dengan TE yang berkurang. Hal tersebut diperoleh dengan memberikan pulsa eksitasi RF, sehingga sedikit waktu yang dibutuhkan untuk menghidupkan dan mematikannya. Hanya partial echo yang dibaca. Cara tersebut memastikan bahwa TE tetap singkat, sehingga TR dan waktu scan dapat dikurangi. Banyak fast sequence yang menggunakan pulsa ekstra yang diberikan sebelum pulse sequence dimulai, sehingga kontras tertentu dapat diperoleh. Pra-magnetisasi tersebut diperoleh dengan dua cara, yaitu: 



Pulsa 180° diberikan sebelum pulse sequence dimulai. Dengan membalikkan NMV ke saturasi penuh, dan pada waktu delay tertentu makapulse sequence dimulai. Hal tersebut dapat digunakan untuk meningkatkan kontras T1 dari organ dan jaringan tertentu, yang serupa denganinversion recovery.







Perpaduan 90°, 180°, atau 90° diberikan sebelum pulse sequence dimulai. Pulsa 90° pertama menghasilkan magnetisasi transversal. Direfase pulsa 180°, dan pada waktu tertentu diberikan pulsa 90° kedua. Sehingga membuat coherent transverse magnetization ke bidang longitudinal. Hal tersebut digunakan untuk menghasilkan kontras T2 dan disebut sebagai driven equilibrium.



Sistem fast gradient memungkinkan multislice gradient echo sequence dengan TE 0,7 ms. Fast gradient echo berguna saat dibutuhkan resolusi temporal. Teknik penting ini diterapkan pada banyak area. Pengisian K space pada fast gradient echo sequence: 



Pengisian Centric K Space



Pengisian K space dilakukan secara linier (baris per baris), mengisi garis tengah terlebih dahulu. Diperoleh dengan memberikan semua fase awal encoding gradientterlebih dahulu. Sinyal dan kontras dimaksimalkan saat garis tengah terisi atau echo dengan amplitudo tertinggi, karena belum decay. Jenis pengisian K space penting saat menggunakan teknik fast gradient echo. 



Pengisian Keyhole



Pengisian K space ini sama dengan pengisiancentric K space kecuali garis tengah yang hanya terisi pada bagian tertentu dari sequence. Jenis pengisian ini digunakan dalam kontras angiografi, dimana kita membutuhkan resolusi temporal yang tinggi untuk data yang diperoleh saat gadolinium berada dalam imaging volume. Sebelum gadolinium tiba, sistem mengisi garis resolusi terluar dari K space. Bila gadolinium berada dalam imaging volume maka hanya persentase garis tengah yang terisi. Berarti waktu akuisisi dalam bagian sequence inisingkat. Pada akhir scan, garis luar dan tengah sama-sama menghasilkan gambar yang memiliki resolusi dan kontras. Kontras diperoleh hanya saat ada gadolinium. Pada sequence utama, perkembangan dengan menambahkan algoritma untuk memperbaiki artefak dan mengubah data dari FID dan stimulated echo diperoleh. Hal tersebut menghasilkan pencitraan T2 atau T2* weighted, namun memiliki jenis kontras dan artefak yang unik. 2.6  Single Shot Imaging Techniques dan Parallel Imaging Techniques 1. Single Shot Imaging Techniques Waktu scan dapat dikurangi dengan mengisi lebih dari satu baris K space. Waktu scan tercepat yang dapat mengisi seluruh baris dalam satu pengulangan (repetisi) disebut Single Shot (SS). Cara tersebut mengumpulkan seluruh data yang diterima untuk mengisi K space dari deret single echo. Deret echo terdiri dari spin echo (yang dihasilkan oleh deret pulsa RF 180°) yang disebut single shot fast atau turbo spin echo (SS – FSE atau SS – TSE) atau deret gradien echo yang disebut Echo Planar Imaging (EPI). Multiple Echo dibuat dan tiap fase dikodekan oleh satu kemiringan yang berbeda untuk mengisi seluruh baris K space dalam satu periode single TR. Untuk mengisi seluruh K space dalam satu pengulangan, gradient fase encoding harus dengan cepat diaktifkan, dimatikan, dan diubah arah.



Gradient readout mempunyai tombol positif ke negatif. Bila positif, K space terisi dari kiri ke kanan, bila negatif K space terisi dari kanan ke kiri. Perubahan secara cepat dalam polaritas gradien juga merefase FID yang diproduksi setelah sinyal eksitasi untuk menghasilkan gradien echo yang digunakan pada EPI. Tombol gradien readout yang sangat cepat disebut osilasi. Gradient fase juga dapat diaktifkan dan dimatikan secara cepat tapi tidak dibutuhkan untuk mengubah K space jenis transversal. Penerapan pertama gradien faset adalah maksimal positif untuk mengisi dari baris atas. Penerapan selanjutnya yaitu tetap positif  tapi amplitudonya lemah maka baris bawah selanjutnya terisi. Proses ini berulang hingga pertengahan K space tercapai ketika gradien fase diubah negatif untuk mengisi baris bawah, jenis gradient itulah yang disebut blipping. 2. Pengisian spiral K space Pada spiral K space, pembacaan gradien mengisi baris dari kiri ke kanan lalu mengisi dari arah sebaliknya dan K space mengisi diawali dari tengah, gradien fase juga mengisi baris setengah atas lalu baris setengah bawahnya. Bentuk lain dari pengisian K space spiral atau radial memastikan kecepatan pengisian K space dengan pengisian dari baris tengah. Semua echo harus di-encoding sebelum magnetisasi transversal decay menjadi nol. K space bisa di dapatkan pada multi-shot dimana data didapatkan setelah TR. Pada multi-shot EPI waktu efektif antara echo dapat dikurangi. Sebagai pergerakan kimia distorsi dan bluring adalah seluruh sesuai untuk jarak echo, artefak pada multi–shot. Ada dua metode multi-shot, yaitu: 



Segmentasi K space oleh akuisisi, dimana mendapatkan bagian K space pada waktu tersebut, maka ada empat eksitasi dan periode TR.







Segmentasi K space oleh echo, dimana penggunaan faktor turbo yang diulang beberapa kali, dari data echo pertama diletakkan di seperempat atas dari K space, data yang kedua di seperempat selanjutnya dan seterusnya.



3. Kontras dan Parameter EPI Pada EPI, gradient echo biasanya dihasilkan oleh osilasi pada pembacaan gradien. Perbedaan kontras dapat dicapai dengan memulai variabel sequence pulsa eksitasi RF yang disebut gradient



echo EPI (GE–EPI) atau dengan pulsa RF 90° dan 180° yang disebut spin echo EPI (SE–EPI). GE–EPI dimulai dengan eksitasi pulsa dari setiap flip angel diikuti oleh EPI gradien echo. Citra diperoleh dalam satu TR dalam milisecond. Dalam SE–EPI urutan dimulai dengan pulsa eksitasi 90° lalu pulsa refase 180° dan pembacaan EPI gradien echo. Penerapan refocusing pulsa membantu menghilangkan artefak yang disebabkan medan magnet yang tidak homogen dan perubahan kimia. SE–EPI memiliki waktu scan lebih lama namun kualitas citranya lebih baik daripada GE–EPI, namun pulsa RF ekstra meningkatkan deposisi RF ke pasien. Pada semua teknik single shot, karena semua K space diisi sekaligus maka tingkat recovery pada jaringan tidak penting. Jadi, TR sama dengan tak terhingga (karena panjangnya tak terhingga). Densitas proton atau T2 weighted dengan TE yang pendek atau panjang, sesuai dengan jarak waktu antara pulsa eksitasi dan saat pertengahan K space terisi. T1 weighted didapatkan dengan menerapkan pulsa inversi sebelum pulsa eksitasi untuk menghasilkan saturasi. Hybrid sequence, gabungan gradien dan spin echo, seperti GRASE (gradient and spin echo) adalah yang efektif. Hybrid sequence memanfaatkan kedua jenis cara refase, yaitu kecepatan gradien dan kemampuan pulsa RF untuk mengimbangi efek T2*. Scan yang cepat dapat menguntungkan dalam pencitraan jantung dan pembuluh darah coroner, dan dapat digunakan untuk fisiologi. Banyak artefak yang tampak pada EPI termasuk distorsi dan perubahan kimia. Karena masing-masing echo diperoleh dengan cepat, perubahan kimiawi pada frekuensi langsung sangat kecil. Fase encodig diperoleh pada waktu yang sama setelah eksitasi. Namun dalam single shot imaging, lamanya waktu untuk melakukan fase encoding yaitu fase encoding diterapkan pada waktu yang berbeda setelah eksitasi. Untuk decay, sinyal dari akhir akuisisi dikurangi, akibatnya terjadi blurring. 4. Parallel Imaging Techniques Parallel imaging atau sensitivity encoding adalah teknik pengisian K space yang lebih efisien daripada pencitraan konvensional yang mengisi banyak baris K space per TR, seperti pada Fast Spin Echo. Namun baris ini diperoleh dengan menempatkannya pada coil tertentu yang



digabungkan sehingga mereka dapat memperoleh data secara bersamaan, maka diperlukan coil yang dirancang khusus dan software untuk menghubungkannya secara elektronik. Jumlah coil dapat melebihi 32. Faktor reduksi sama dengan jumlah coil dalam rangkaian. Rangkaian coil dapat digunakan untuk meningkatkan resolusi. Misalnya dua coil yang digunakan untuk mengurangi setengah waktu scan dan digunakan untuk menggandakan resolusi fase. Ukuran FOV pada arah fase berkurang menjadi seperempat dari ukuran aslinya. Sistem menggunakan profil sensitivitas setiap coil untuk menghitung asal sinyal sehingga dapat memetakannya dengan tepat pada citra. Profil ini menentukan letak sinyal relatif terhadap coil berdasarkan amplitudonya. Asal sinyal yang dekat coil memiliki amplitudo yang lebih tinggi daripada yang terjauh. Parallel imaging dapat digunakan untuk mengurangi waktu scan atau untuk memperbaiki resolusi, dapat juga digunakan dengan pulse sequence dengan konfigurasi software dan coil yang sesuai. Perubahan kimia dapat meningkat karena frekuensi resonansi yang berbeda pada setiap coil. Pergerakan pasien juga menyebabkan antara data sampel dan referensi scan tidak sesuai. Setiap pulse sequence dirancang untuk menghasilkan kontras, kualitas citra dan akuisisi data. 2.7  Perbedaan Gradient Echo dan Spin Echo Secara mendasar, perbedaan antara gradien echo dan spin echo yaitu:  1. Urutan pulsa (pulsa sequence) Pada gradien echo urutan pulsanya adalah pulsa alpha flip ( pulsa yang kurang dari 90°) diikuti dengan gradien. Gradien melakukan refase terhadap momen magnetik setelah spin mengalami dephasing. Sinyal yang diterima koil terebut dinamakan gradien echo. Sedangkan pada teknik spin echo (SE) urutan pulsanya yaitu diawali dengan pulsa 90° eksitasi dilanjutkan dengan pulsa 180°. Pulsa RF 180° akan melakukan refase untuk membangkitkan echo setelah mengalami dephasing. Dari prinsip itulah, teknik spin echo mengalami perkembangan luas hingga muncul teknik pencitraan MRI lainnya , seperti fast spin echo (FSE),



inversion recovery (IR), short tau inversion recovery (STIR), fluid attenuated inversion recovery (FLAIR) dan yang lainnya 2. Waktu Secara umum, hubungan antara waktu pencitraan dengan parameter lain dijelaskan melalui persamaan sebagai berikut: Waktu pencitraan =  TR x Ny x NEX TR       : waktu pengulangan pulsa Ny       : jumlah fase encoding per step = besarnya matriks NEX    : menyatakan jumlah pengulangan pencatatan data selama akuisisi Jika melihat persamaan tersebut, maka untuk mempersingkat waktu diperlukan tiga pengubahan variabel. Oleh karena itu, pada teknik gradien echo cara untuk menurunkan TR adalah dengan melakukan variasi terhadap FA, yaitu sudut baliknya dibuat kurang dari 90° dan TR yang kecil maka akan menghasilkan waktu pemeriksaan yang relatif singkat. Sedangkan pada spin echo, untuk mempersingkat waktu dilakukan dengan melakukan lebih dari satu kali fase encoding per TR, sehingga cara ini dikenal dengan teknik Fast Spin Echo (FSE). FSE merupakan bentuk pulsa sekuen pengembangan dari spin echo. Parameter untuk meningkatkan kecepatan scanning dikenal dengan nama echo train length (ETL) 1. Keuntungan Keuntungan teknik gradien echo yaitu kecepatan waktu pencitraan yang tinggi, sangat sensitif terhadap flow, dan dapat digunakan untuk akuisisi volume. Sedangkan keuntungan spin echo yaitu kualitas gambar yang baik, dapat digunakan pada hampir semua pemeriksaan dan menghasilkan T2 weighted yang baik untuk gambaran patologi.



2. Kerugian Kerugian gradien echo adalah miskin SNR pada akuisisi dua dimensi, timbulnya artefak karena suseptibilitas magnet, dan timbulnya suara keras dari sistem gradien. Sedangkan kerugian spin echo yaitu waktu pemeriksaan yang lama  



BAB III PENUTUP   4.1  Kesimpulan 1. Gradient echo merupakan sequence yang menggunakan flip angel sehingga TR dan waktu scan dapat berkurang tanpa menghasilkan saturasi. Gradient echo sequence dimulai dengan flip angel < 90°, lalu RF direfase dengan gradien 180° untuk merefase FID. Gradien frekuensi encoding digunakan karena lebih cepat daripada sinyal 180° dan dapat mengurangi TE. Gradien frekuensi encoding digunakan untuk meningkatkan defase dari FID, lalu digunakan berlawanan untuk menghasilkan refase dari gradient echo. 2. Untuk memaksimalkan saturasi diperlukan flip angel yang besar dan TR yang pendek. Untuk meminimalkan saturasi diperlukan flip angel yang kecil dan TR yang panjang. Untuk memaksimalkan T2* diperlukan TE yang panjang. Untuk meminimalkan T2* diperlukan TE yang pendek. 3. Saturasi dicegah dengan penggunaan flip angel yang kecil dan TR yang panjang untuk menghasilkan recovery penuh. Hal tersebut juga berlaku meski menggunakan TR yang lebih pendek. 4. Pada gradient echo, terdapat steady state yang merupakan suatu kondisi dimana protonproton berada pada posisi yang sama dari medan magnet transversal, dengan menggunakan parameter flip angel 30° – 40° dan TR 20 – 50 ms. 4.2  Saran Penggunaan TR, TE, dan flip angel harus diperhatikan, karena parameter – parameter tersebut berpengaruh penting terhadap gradient echo sequence. 



 



DAFTAR PUSTAKA   Westbrook, C., Routh, C. K., dan Talbot, J. 2011. MRI in Practice 4th Edition. United Kingdom: Blackwell Publishing Ltd