e-ISSN 2621-7457 , p-ISSN 2356-301X

## Jurnal Imejing Diagnostik
http://ejournal.poltekkes- smg.ac.id/ojs/index.php/jimed/index
Penggunaan T2 STIR dan Fat Saturation pada Pemeriksaan MRI Lumbal Kasus Hernia Nucleus Pulposus (HNP)
Meilita Putri Agrilian 1 Asumsie Tarigan 2 Mahfud Edy W 3 Gando Sari 4
1,2,3,4) Poltekkes Kemenkes Jakarta 2, Indonesia
Corresponding Author: Meilita Putri Agrilian e-mail: meilitaputriagrilian@gmail.com

## ABSTRACT
Background: Signal to noise ratio (SNR) is defined as the ratio of the amplitude of the signal received by the coil to the amplitude of the noise.
Methods: This research was quantitative alongside an observational approach conducted at the Radiology Installation  of  Satya  Negara  Hospital,  North  Jakarta.  Alongside  a  research  population  of  Lumbar  MRI patients  with  HNP  clinical  indication  from  October  to  November  2022.  The  research  sample  was  ten patients aged around 25-50 years with a diagnosis of HNP. Furthermore, an MRI examination was carried out using T2 STIR and T2 Fat Saturation sequences. Hence, the results of the Lumbar MRI image were ROI performed on common areas alongside the Corpus, Discus, CSF, Spinal Cord, and HNP area. Results: This research showed there was a significant difference in SNR values in the T2 STIR and T2 Fat Saturation sequences in common areas with a p-value of > 0.05. There was no significant difference in SNR values in the HNP-experienced area with a p-value of < 0.05.
Conclusions: After a statistical test using the Paired Sample T Test, the test results obtained were p value > 0.05, namely 0.692 for the SNR value on the results of the MRI Lumbar sagittal section of the sequence T2 STIR and T2 Fat saturation in the Lumbar area experiencing HNP, which means that Ho was accepted, which  means  that  there  was  no  significant  difference  in  SNR  values  between  the  T2  STIR  and  T2  Fat saturation sequences in the lumbar tissue that experienced HNP. 2. The SNR value of MRI images of the lumbar sagittal section of the sequence T2 STIR and T2 Fat saturation in normal lumbar tissue including Corpus, Discus, CSF, the test results obtained are p-value <0.05. This means that Ho was rejected, which means  there  was  a  significant  difference  in  SNR  values  between  the  T2  STIR  and  T2  Fat  saturation sequences. In the spinal cord area, the test results obtained were p value > 0.05. This meant that Ho was accepted, which meant there was no significant difference in SNR values between the T2 STIR and T2 Fat saturation sequences.
Keywords: Lumbar MRI; SNR; T2 STIR; T2 Fat Saturation; HNP.

## Pendahuluan
Magnetic Resonance Imaging (MRI) merupakan modalitas diagnostik imejing yang berfungsi untuk menghasilkan  citra  potongan  gambar  penampang tubuh  manusia  dan  jaringan  lunak  secara  detail. Magnetic Resonance Imaging (MRI) Lumbal dapat melihat Corpus  Vertebra,  Discus  Intervertebralis, Medulla Spinalis, Cerebro Spinal Fluids (CSF) dan ligamentum flavum di daerah Lumbal dengan sangat baik (Mulyati et al., 2014).
Vertebra Lumbal atau tulang pinggang merupakan  bagian  dari  kolumna  vertebralis  yang terdiri  dari  lima  ruas  tulang  dengan  ukuran  ruas lebih  besar  dibandingkan  dengan  ruas  tulang  leher
maupun  tulang  punggung  ( thoracalis )  (Mulyati  et al., 2014).
Herniated  Nucleus  Pulposus (  HNP  )  adalah ekstruksi nucleus yang menyusup ke kanal Vertebra Lumbal yakni sebagai penyebab paling sering nyeri punggung bagian bawah (Varlotta et al., 2020).
Protokol  standar  pemeriksaan  MRI  Lumbal untuk  dapat  melihat  struktur  anatomi  dan  patologi menggunakan  sekuen Sagital  T2WI  FSE,  sagital T1WI SE, sagital T2WI FSE STIR, Axial T2WI FSE, dan Axial T1WI GRE (Mulyati et al., 2014).
T2- weighted imaging saat ini merupakan bagian penting  dari  pemeriksaan  MRI  tulang  belakang karena mengurangi waktu pemindaian, menampilkan  kontras  serupa  dengan Spin  Echo
konvensional.  Namun,  rangkaian  pulsa rephasing 180° pada FSE dan waktu relaksasi lemak T1 yang singkat  memengaruhi  modulasi  J-kopling,  yang menghasilkan  sinyal  terang  pada  lemak  pada gambar  T2-weighted.  Peningkatan  sinyal  lemak pada gambar dengan T2-weighted dapat mengaburkan  patologi  seperti  edema,  infiltrasi sumsum tulang,  dan  metastasis.  Dengan  demikian, gambar  T2-weighted  diberikan  tambahan  dengan penekanan  sinyal  lemak  yang  diperlukan  untuk meningkatkan  visualisasi  kelainan  pada  anatomi daerah  dengan  komponen  lemak  yang  melimpah seperti  tulang  belakang  Lumbal  (Guerini  et  al., 2015).
Terdapat  beberapa  teknik  dalam  mensupresi lemak. Beberapa teknik tersebut diantaranya adalah fat saturation, Short Tau Inversion Recovery (STIR), Spectral  Presaturation  Inversion  Recovery  (SPIR) dan Teknik Dixon . Untuk mensupresi sinyal lemak terutama  dalam  pemeriksaan  MRI  Lumbal,  lebih baik  menggunakan  teknik STIR  (Short  Tau Inversion Recovery). Teknik STIR, akan menghasilkan  image  dengan  fat  berwarna  gelap. Teknik  ini  didesain  untuk  menghilangkan  sinyal lemak  dan  menonjolkan  cairan  serta  edema.  Pulsa sekuen  ini  paling  sensitif  untuk  menilai  perubahan patologis dan edema pada tulang dan jaringan lunak pada spinal (Fisnandya Meita Astari et al., 2018).
Kualitas  pencitraan  MRI  sangat  mempengaruhi kemampuan  untuk  memberikan  gambaran  kontras pada  jaringan  lunak  tubuh.  Dalam  memilih parameter diupayakan agar gambar yang dihasilkan optimal  dalam scanning yang  singkat.  Kualitas gambaran pada MRI dipengaruhi oleh 4 faktor, yaitu Signal  to  Noise  Ratio (SNR), Contrast  to  Noise Ratio (CNR), Spatial  Resolution ,  dan Scan  Time (Zaky et al., 2020).
Signal  to  noise  ratio (SNR).  Istilah  ini didefinisikan  sebagai  perbandingan  amplitudo  dari signal yang  diterima  oleh  coil  dengan  amplitudo dari noise (Rochmayanti et al., 2013). Penggunaan STIR  memiliki  waktu  yang  cukup  sigkat dibandingkan dengan Fat Saturation, untuk itu pada penelitian  ini  akan  dilakukan  pemeriksaan  MRI dengan menggunakan STIR dan Fat Saturation.

## Metode
Metode  penelitian  ini  menggunakan  metode kuantitatif  dengan  pendekatan  observasional  yang dilakukan  di  Instalasi  Radiologi  RS  Satya  Negara Jakarta  Utara  dengan  populasi  penelitian  seluruh pasien  MRI  Lumbal  dengan  klinis  HNP  selama bulan Oktober – November 2022. Sampel penelitian sebanyak  10  orang  pasien  berusia  sekitar  25  –  50
tahun dengan diagnosa HNP. Kemudian, dilakukan pemeriksaan MRI dengan menggunakan sekuens T2 STIR  dan  T2 Fat  Saturation .  Hasil  gambar  MRI Lumbal  kemudian  dilakukan  ROI  pada  area  yang normal  meliputi Corpus,  Discus,  CSF,  Medula Spinalis , dan area HNP.
Perhitungan SNR adalah dengan membagi signal rata-rata  dengan  standar  deviasi noise ,  dengan persamaan: (Rochmayanti et al., 2013)
SNR = Signal rata rata Standar deviasi noise Metode untuk mendapatkan nilai SNR dilakukan Region   of   Interest (ROI)   menggunakan modalitas  MRI.  Ukuran  ROI  pada  daerah Corpus Vertebra  (CV),    Discus    Intervertebralis    (DI), Medulla    Spinalis    (MS),  Cerebrospinal    Fluid (CSF) sekecil  mungkin  di  area  dengan intensitas yang homogeny. (Mulyati et al., 2014).

## Hasil dan Pembahasan
Untuk  mendapatkan  nilai  signal  mean  dan standar deviasi pada hasil gambar MRI Lumbal pada jaringan  yang  normal  dan  HNP  yaitu  dibuat  ROI ( Region  Of  Interest )  ukuran  1  mm.  Contoh  hasil gambar  dan  posisi  ROI  masing  –  masing  pada gambar 1 dan 2.
Gambar 1. Hasil Gambar MRI Lumbal Potongan Sagital Teknik Fat saturation (Kiri) dan STIR (Kanan)
Gambar 2. ROI pada hasil gambar MRI Lumbal menggunakan sekuen Fat saturation (Kiri) dan STIR (Kanan)
Berikut adalah pembahasan setelah dilakukan uji statistik  menggunakan  uji  Paired  Sample  T  Test yang didapatkan dari hasil penghitungan ROI pada citra gambaran MRI Lumbal dengan menggunakan sekuens  T2  STIR  dan  T2  Fat  saturation  yang meliputi  (HNP,  Corpus,  Discus,  CSF,  dan  Medula Spinalis) potongan sagital.
Perbedaan SNR pada HNP untuk kedua metode yakni sekuen T2 STIR dan T2 Fat saturation sebesar 0,692.  Perbedaan  tersebut  secara  statistik  tidak signifikan  (p-value  >  0,05)  yang  artinya  tidak  ada perbedaan  SNR  pada  HNP  dengan  metode  sekuen T2 STIR dan T2 Fat saturation. Menurut Brandao S, 2013  dalam  artikelnya  yang  berjudul  “Comparing T1-weighted  and  T2-weighted  three-point  Dixon technique  with  conventional  T1-weighted  fat- saturation  and  short-tau inversion recovery (STIR) techniques  for  the  study  of  the  lumbar  spine  in  a short-bore  MRI  machine” didalam  Discus  terdapat annulus fibrosus dan nucleus pulposus. Komponen keduanya terdiri dari air, collagen dan proteoglycans (PGs),  dengan  jumlah  cairan  dan  PGs  merupakan penyusun  terbanyak  nucleus  pulposus.  Karena komposisi  terbanyak  berupa  air,  maka  ketika diaplikasikan  teknik  fat  suppresion  sinyal  lemak akan tersupres sedangkan intensitas sinyal disekitar patologi  dan  discus  akan  meningkat.  Hal  ini  yang menyebabkan  stenosis  spinal  dapat  dinilai  dengan baik  melalui  teknik  fat  suppression.  Dikarenakan STIR  dan  Fat  Saturation  dimana  keduanya  adalah sama-sama teknik fat suppression, maka perbedaan SNR  kedua  metode  tersebut  tidak  memiliki perbedaan yang signifikan.
Perbedaan  SNR  pada  area  Corpus  untuk  kedua metode yakni T2 STIR dan T2 Fat saturation sebesar 0,034,  pada  area  Discus  sebesar  0,037,  pada  area
CSF sebesar 0,043, dan pada area Medula Spinalis sebesar  0,353.  Perbedaan  tersebut  secara  statistik adalah  signifikan  (p-value  Corpus,  Discus,  CSF  < 0,05) yang artinya ada perbedaan SNR pada jaringan Lumbal yang normal pada area Corpus, Discus, dan CSF.  Perbedaan  SNR  pada  area  Medulla  Spinalis (p-value  >  0,05)  secara  statistik  adalah  tidak signifikan yang artinya bahwa tidak ada perbedaan SNR pada area Medula Spinalis. Menurut Brandao S, 2013 dalam artikelnya yang berjudul “Comparing T1-weighted  and  T2-weighted  three-point  Dixon technique  with  conventional  T1-weighted  fat- saturation  and  short-tau inversion recovery (STIR) techniques  for  the  study  of  the  lumbar  spine  in  a short-bore  MRI  machine”  sekuen  STIR  mampu menampilkan  kandungan  air  pada  jaringan  yang normal  contohnya  pada  Discus  dan  hernia  disk. STIR mampu mengidentifikasi dehidrasi Discus.
Sehingga  pada  Corpus  Vertebrae,  Discus,  dan CSF  terdapat  perbedaan  SNR  dikarenakan  pada ketiga  area  tersebut  memiliki  kandungan  air  yang berbeda-beda.  Sekuens  STIR  merupakan  teknik supresi  lemak  yang  menggunakan  Time  Inversion (TI), dengan nilai TI yang lemah 100 - 175 ms. Pada saat diaplikasikan pulsa 900 eksitasi, vektor jaringan fat akan berubah arah penyudutan dari 900 ke 1800 dan  mengarah  ke  full  saturasi  sehingga  sinyal jaringan fat menjadi nol. Namun, fat suppresion ini tidak spesifik, untuk sinyal dari jaringan atau cairan dengan T1 yang sama akan ikut tersupresi. Sekuens Fat  saturation  adalah  teknik  yang  menggunakan frekuensi  selektif  pulse  yang  sensitif  terhadap inhomogenitas medan magnet.
Penggunaan  sekuens  Fat  saturation  memiliki keuntungan  yaitu  waktu  scanning  yang  cepat, sekuens ini dapat digunakan untuk pasien yang non kooperatif  yang  membutuhkan  waktu  pemeriksaan yang  cepat.  Hal  ini  dikarenakan  waktu  scanning yang  cepat  pada  sekuens  Fat  saturation  dapat meminimalisir terjadinya artefak karena pergerakan pasien.  Dikarenakan  pada  kedua  sekuen  tersebut memiliki  karakter  yang  berbeda  dalam  teknik penekanan  lemak  maka  pada  Corpus,  Discus,  dan CSF  memiliki  perbedaan  SNR  yang  signifikan. Menurut  Ai-Jun  Ren  dkk,  2012  dalam  artikelnya yang  berjudul  ”MR  Imaging  of  the  Spine  at  3.0T with T2-Weighted IDEAL Fast Recovery Fast Spin- Echo  Technique”  lemak  pada  Medula  Spinalis tampak  terang  pada  T2  WI,  oleh  karena  itu memerlukan  sekuen  penekan  sinyal  lemak  untuk melihat  ada  tidaknya  patologi.  Sehingga  pada  area Medula  Spinalis  pada  kedua  metode  sekuen  T2 STIR  dan  T2  Fat  Saturation  tidak  ada  perbedaan yang signifikan.
Tabel 1. Hasil uji statistik Paired Sample T Test pada HNP Paired Samples Test

## Paired Differences
95% Confidence Interval of the Difference Mean Std. Deviation Std. Error Mean Lower Upper t df Sig. (2- tailed) Pair 1 HNP_T2 STIR – HNP_T2 FATSAT .29600 2.28721 .72328 -1.34017 1.93217 .409 9 .692
Tabel 2. Hasil uji statistik Paired Sample T Test pada jaringan yang normal

## Paired Samples Test

## Paired Differences
95% Confidence Interval of the Difference Mean Std. Deviation Std. Error Mean Lower Upper t df Sig. (2- tailed) Pair 1 CORPUS_T2 STIR - CORPUS_T2 FATSAT 5.71100 7.21718 2.28227 .54814 10.87386 2.502 9 .692 Pair 2 DISCUS_T2 STIR - DISCUS_T2 FATSAT -7.16800 9.27789 2.93393 -13.80500 -.53100 - 2.443 9 .037 Pair 3 CSF_T2 STIR - CSF_T2 FATSAT 34.04800 45.81518 14.48803 1.27379 66.82221 2.350 9 .043 Pair 4 MS_T2 STIR - MS_T2 FATSAT -6.03800 19.49358 6.16441 -19.98287 7.90687 -.979 9 .353

## Simpulan
Berdasarkan hasil pengujian MRI Lumbal Kasus HNP  dengan  menggunakan  sekuens  T2  STIR  dan Fat  Saturation tidak  memeiliki  perbedaan  yang signfikan.

## Daftar Pustaka
Astari,  F.  M.  (2018).  Perbedaan  Informasi  Citra Diagnostik Antara Sekuen T2 TSE STIR Dan T2 TSE Dixon Pada Pemeriksaan MRI Lumbal Potongan Sagital Dengan Kasus Radiculopathy. JRI (Jurnal
Radiografer
Indonesia) , 1 (1), 52-60. Guerini, H., Omoumi, P.,  Guichoux,  F.,  Vuillemin,  V.,  Morvan,  G., Zins, M., Thevenin, F., & Drape, J. L. (2015). Fat  Suppression  With  Dixon  Techniques  In Musculoskeletal Magnetic Resonance Imaging: A Pictorial Review.
Seminars In
Musculoskeletal  Radiology , 19 (4),  335–347. Https://Doi.Org/10.1055/S-0035-1565913 YB,  M.  B.,  Darmini,  D.,  &  Mulyati,  S.  (2020). ANALISIS PERBEDAAN KUALITAS
CITRA  DAN  INFORMASI  ANATOMI PADA  PEMERIKSAAN  MRI  LUMBAL SEKUEN  T2WI  FAST  SPIN  ECHO  (FSE) POTONGAN SAGITAL DENGAN VARIASI NILAI  TIME  REPETITION. JRI  (Jurnal
Radiografer Indonesia) , 3 (1), 5-
12.Rochmayanti,  D.,  Widodo,  T.  S.,  & Soesanti,  I.  (2013).  Analisis  Perubahan
Parameter  Number  Of  Signals  Averaged (  NSA  )  Terhadap  Peningkatan  SNR  Dan Waktu Pencitraan Pada MRI. Jnteti , 2 (4), 37– 45.
Varlotta, C. G., Ge, D. H., Stekas, N., Frangella, N. J.,  Manning,  J.  H.,  Steinmetz,  L.,  ...  &
Buckland,  A.  J.  (2020).  MRI  radiological predictors  of  requiring  microscopic  lumbar discectomy after
lumbar disc herniation. Global  Spine  Journal , 10 (1),  63- 68.Zaky, A., Novita Andriani, A., & Awal Bros Pekanbaru,  Stik.  (2020).  Journal  Of  Stikes Awal Bros Pekanbaru. Ojs.Stikesawalbrospekanbaru.Ac.Id , 2014 ,
41–47.
Http://Ojs.Stikesawalbrospekanbaru.Ac.Id/Ind ex.Php/Jsabp/Article/View/33
Brandão, S., Seixas, D., Ayres-Basto, M., Castro, S.,
Neto,  J.,  Martins,  C.,  ...  &  Parada,  F.  (2013). Comparing  T1-weighted  and  T2-weighted three-point Dixon technique with conventional T1-weighted  fat-saturation  and  short-tau inversion  recovery  (STIR)  techniques  for  the study of the lumbar spine in a short-bore MRI machine. Clinical  radiology , 68 (11),  e617- e623.
Ren, A. J., Guo, Y., Tian, S. P., Shi, L. J., & Huang, M. H. (2012). MR imaging of the spine at 3.0 T with T2-weighted IDEAL fast recovery fast spin-echo technique. Korean Journal of Radiology , 13 (1), 44-52.