Optimalisasi Parameter Bandwidth dan Time Echo untuk Mengurangi Susceptibility Artifacts dan Chemical Shift pada

## MRI
Suryani Dyah Astuti 1,2 *, Nur Vita Indri Astutik 1 , , Akhmad Muzamil 2 1 Departemen Fisika, Fakultas Sains dan Teknologi, Universitas Airlangga
2 Pasca Sarjana TeknoBiomedik, Universitas Airlangga e-mail: 1,2* suryanidyah@gmail.com, 1 vita.indrias@gmail.com, 2 muzamilaaakhmad@gmail.com

## Abstrak
Telah  di  lakukan  penelitian  yang  berjudul  Optimalisasi  Parameter  Bandwidth  dan  Time  Echo untuk  Mengurangi  Susceptibility    Artifacts  dan  Chemical  Shift.  Tujuan  dari  penelitian  ini  adalah untuk  mengetahui  pengaruh  Bandwidth  (BW)  dan  Time  Echo  (TE)  pada  MRI  Shoulder  serta mengetahui  nilai  variasi  Bandwidth  dan  Time  Echo  yang  optimal  untuk  mengurangi  Susceptibility Artifacts dan Chemical Shift. Penelitian ini di lakukan di RSU Haji Surabaya   dengan Pesawat MRI 1,5 Tesla,   parameter Bandwidth 170 Hz/Px, 190 Hz/Px dan 210 Hz/Px dengan   variasi TE 16s dan 20s  pada  pembobotan  T2  Medic  potongan  axial  terhadap  4  pasien.  Analisa  data  dilakukan  secara kuantitatif  dengan  menggunakan  metode  Region  of  Interest  (ROI)  pada  komputer  MRI  kemudian dilakukan  analisis  Signal  to  Noise  Ratio  (SNR)  dan  Contrast  to  Noise  Ratio  (CNR)  serta  analisis terhadap Susceptibility  Artifacts dan Chemical Shift. Variasi Time Echo dan bandwidth berpengaruh signifikan  terhadap  nilai  SNR  dan  CNR  pada  hasil  citra  T2  Axial  Gradient  Echo  MRI  Shoulder. Pengaruh  kedua  variasi  tersebut  adalah  semakin  kecil  nilai  TE  dan  BW  didapatkan  SNR  yang meningkat.  Jika  TE  diperbesar  maka  didapatkan  CNR  yang  meningkat.  Kualitas  citra  optimal  yang dapat menghasilkan keadaan patologis  ditentukan dengan meningkatnya nilai CNR dan nilai artefak yang menurun. Sehingga Pada penelitian ini kombinasi antara 2 variabel tersebut dapat menentukan citra optimal pada TE 20ms dan BW 210 Hz/Px.
Kata Kunci : Bandwidth, TE, Susceptibility Artifacts, Chemical Shift, MRI Shoulder

## ABSTRACT
Research has been conducted under titled Optimizing Image Axial Sequence T2 Gradient Echo with  Bandwidth  and  Time  Echo  Variations   in  the  MRI  Shoulder  to  Reduce  Susceptibility   Artifacts and  Chemical  Shift. The  purpose  of  this  study  is  to  determine  the  influence  of  Bandwidth  (BW)  and Time  Echo  (TE)  on  MRI  Shoulder  and  to  know  variation  value  of  the  optimal  Bandwidth  and  Time Echo  to  reduce  Susceptibility    Artifacts  and  Chemical  Shift. This  research  was  conducted  at  Haji General Hospital Surabaya use 1.5 Tesla MRI. This study used variation of Bandwidth 170 Hz / Px, 190 Hz / Px and 210 Hz / Px velocities and also used a variation of TE 16 s and 20 s on weighting T2 Medic axial pieces for 4 patients. Data analysis was used quantitatively by using Region of Interest (ROI)  method  on  computer  MRI  then  analyzed  Signal  to  Noise  Ratio  (SNR)  and  Contrast  to  Noise Ratio  (CNR)  and  analysis of  Susceptibility   Artifacts and  Chemical  Shift. Time Echo  and  bandwidth variations significantly influence the SNR and CNR values on the citra T2 Axial Gradient Echo MRI Shoulder. The  influence  of  both  variations  is  the  smaller  the  value  of  TE  and  BW  obtained  from increasing  SNR. If  TE  is  enlarged  then  the  CNR  is  increased. The  citra  optimal  quality  which  can produce pathological state is determined by increasing CNR value and decreasing artefact value. So in this study the combination of these two variables can determine the citra optimal on TE 20ms and BW 210 Hz / Px.

## 1.     PENDAHULUAN
Magnetic   Resonance   Imaging (MRI) merupakan  alat  radiodiagnostik  yang  berfungsi untuk  menghasilkan  rekaman  potongan  gambar penampang  tubuh  manusia  dan  jaringan  lunak secara detail. Pada MRI terdapat parameter  dan sequence yang  dipilih  untuk  menghasilkan kualitas  citra  yang  terbaik  dalam  melihat patologi  pada  tubuh  manusia  serta  dapat mengurangi    adanya    artefak.              Artefak merupakan  gangguan  pada  gambar  yang  bukan termasuk anatomi manusia. Susceptibility Artifacts dan Chemical Shift merupakan artefak yang  sering  ditemui  apabila  terdapat  kekurang telitian  pada  saat  proses screening. Penelitian sebelumnya menggunakan parameter Bandwidth  (BW) dan sequence  Short  Tau Inversion  Recovery (STIR)  dapat  mengurangi adanya
Susceptibility
Artifacts , tetapi membutuhkan waktu yang lama untuk menghasilkan  suatu  citra.  Pada      penelitian  ini menggunakan    variasi Bandwidth (BW)    dan Time  Echo (TE)  serta  menggunakan Sequence Gradient      Echo. Tujuan  penelitian  ini  yaitu Mengetahui  pengaruh  BW  dan TE dengan sequence  Gradient  Echo serta  mengetahui  nilai BW  dan  TE  yang  optimal  untuk  mengurangi artefak Susceptibility  Artifacts dan Chemical Shift
2.     TINJAUAN PUSTAKA 2.1 Magnetic Resonance Imaging (MRI)
Magnetic Resonance Imaging (MRI) merupakan  alat  radiodiagnostik  yang  berfungsi untuk  menghasilkan  rekaman  potongan  gambar penampang  tubuh  manusia  dengan  menerapkan prinsip  resonansi  magnetik  proton  atom hidrogen   dengan   medan magnet eksternal dan frekuensi  radio  (RF).  Pemanfaatan  medan magnet  dan  gelombang  radio  frekensi  untuk menghasilkan suatu gambar lebih aman digunakan  karena  tidak  menggunkaan  sinar-X yang  menyebabkan  radiasi  ionisasi  yang berbahaya [1]
MRI  mempunyai  kelebihan  diantaranya yaitu    memberikan    gambaran    jaringan    lunak yang  sangat  jelas  dibandingkan  dengan  alat penegakan  diagnosa  lainya  dan  dapat  membuat potongan  koronal,  sagital,  aksial  dan  oblik, sehingga  anatomi  dan  patologi  jaringan  tubuh dapat  dievaluasi  secara  detail  [2]  Beberapa komponen utama dalam sistem MRI, yaitu
Magnet      utama      untuk      memproduksi medan magnet yang besar dan kuat,
Pemancar      frekuensi      radio      dan      koil penerima, yang mengeksitasi dan mendekteksi sinyal MR,
Gradien   Medan   magnet   (terdiri   atas x,y,z) untuk melokalisasi sinyal MRI, Sistem  computer  untuk  mengendalikan parameter dan menyimpan dokumen. Meja  pasien  untuk  tempat  pemeriksaan pasien. [3]

## 2.2  Prinsip Dasar MRI
MRI  memanfaatkan  momen  magnetik  yang terdapat dalakm tubuh manusia, setiap inti atom memiliki  momen  magnetic  inti  atom  yang sebanding  dengan  dengan  vektor  momentum angular spin [4]
= �� (1)
dimana   "rasio gyromagnetic "   γ   merupakan karakteristik konstan setiap nuklida. Sedangkan Besar momen Magnetik
| �� | = �� ℎ  √ �� (  + 1) (2)
dimana   I  adalah   nomor   kuantum  spin   yang nilainya  berbeda  untuk  setiap  atom.  Dalam prinsip  MRI,  untuk  membangkitkan  resonansi magnetic, inti atom tidak boleh memiliki nilai I =  0.  Dalam  tubuh  manusia  terdapat  banyak atom  diantaranya 1 H, 13 C, 19 F, 23 Na  dan 31 P yang  tidak  memiliki  I  sama  dengan  0,  tetapi hanya          atom  Hidrogen  yang  memiliki pelimpahan terbesar dalam tubuh manusia. Ada 3   prinsip   yang   mendasari   MRI   yaitu   Fase Presesi, Fase Resonansi dan Fase Relaksasi. [5]
Medan   magnet   besar   MRI  disebut   (B0) yang  memberikan  pengaruh  pada  arah  momen magnetic  atom-  atom.  Sebelum  mendapat pengaruh  dari  medan  magnet,  atom-atom hidrogen    tersusun    secara    acak.    Setelah mendapat  pengaruh  medan  magnet  (pasien dimaasukkan  kedalam  koil  MRI)  maka  atom- atom  pada  pasien  tersebut  akan  berpresesi, mensejajarkan    arah    nya    sesuai    dengan pengaruh      medan  magnet  dan  mengakibatkan spin  berlwanan  arah  (anti  parallel)  dan  searah medan  magnet  (parallel).  Fase  ini  disebut Fase Presesi. Gambar 2.1
Torsi ( ) merupakan  perkalian  silang  lengan momen    magnetic    dengan    medan    magnet sehingga,
� =    × ��
(3) ��
Menurut  persamaan  ini,  spin  akan  berpresesi pada  Frekuensi Larmor , � ,  yang  berbanding lurus   dengan   kekuatan   medan   eksternal,   Di bawah  pengaruh  suatu  B 0 medan  magnet eksternal,  berpresesi  terhadap  arah  medan  pada frekuensi Larmo r, yang sebanding dengan B 0.
� = �� �� (4)
Pada Fase Resonansi gelombang  RF akan di berhentikan  ( turn  off ).  Setelah  sinyal  dengan frekuensi  resonansi  tersebut  dihentikan,  proton- proton atom hidrogen secara perlahan kehilangan  energinya  dan  mulai  bergerak meninggalkan  arah  transversal  menuju  ke  arah longitudinal  dengan  melepaskan  energi  yang diserapnya  dari  RF  dalam  bentuk  gelombang elektromagnetik  yang  dikenal  sebagai  sinyal MRI.  Fase  ini  disebut fase  relaksasi [8].  Pada fase  ini  terdapat  2  fenomena  waktu  yaitu  T1 dan  T2.  Besarnya  dan  proses  waktu  frekuensi T1  dan  T2  sangat  berpengaruh  pada  sinyal keluaran  yang  akan  ditransformasikan  sebagai kontras gambar, T1 akan menentukan magnetisasi  longitudinal  dalam  arah  sumbu  z dan T2 akan  mentukan  magnetisasi  transversal dalam arah sumbu x-y (a)                      (b)                        (c) � �� = �� (  × �� � + �� � ) − � � + � � − � 2
Gambar  1  (a)  atom-atom  hidrogen  tersusun  secara acak  apabila  tidak  dikenai  B0.  (b)  atom-atom hidrogen dikenai B0 dan melakukan presisi (disebut frekuensi  larmor, ( � ) .  (c)  atom  atom  berpresesi sesuai   dengan   B0   terjadi   pemisahan   arah   yaitu parallel dan antiparallel. [6]
Net  magnetisasi (M)  adalah  jumlah  vektor  dari semua  spin  terkandung  dalam  dan  akan disesuaikan  sepanjang  arah  z,  yaitu  arah  B 0 . Sehingga  Persamaan  Bloch  dapat  dimodifikasi untuk mencerminkan perilaku net magnetisasi : � = �� × �� (5) ��
Fase  Resonansi terjadi  apabila  pada  saat  fase presesi  gelombang  radio  (RF)  dipancarkan  dan terjadi  peristiwa  perpindahan  energi  dari  pulsa RF  ke  proton  hidrogen,  apabila  pulsa  RF memiliki frekuensi yang sama dengan frekuensi larmor  atom  hidorgen.  Ketika  medan  magnet tambahan  diterapkan  terhadap  variasi  waktu, magnetisasi yang awalnya searah sumbu z yang sejajar dengan Bo akan menyimpang dari posisi kesetimbangan  dan  melakukan  presesi  sekitar medan magnet yang efektif B 1 . (Gambar 2.2)
Gambar 2 Fase resonansi untuk mendeteksi suatu sinyal [7]
( � � + � ) �
(2.11) � 2

## 2.3 Sequence Gradient Echo
Dalam  MRI,  terdapat      berbagai  macam urutan  pulsa  ( pulse  sequence)  y ang  tersedia untuk memperoleh gambar. Salah satu pencitraan sequence pulsa  paling  sederhana adalah  gradien echo.  Gradient  Echo (GRE) adalah  kelas  dari  urutan  pulsa  yang  digunakan untuk scanning cepat  [9].  GRE  banyak digunakan  dalam  volume  pencitraan  3D  dan aplikasi  lain  yang  membutuhkan  kecepatan akuisisi.

## 2.4   Parameter MRI
Parameter  kualitas  pencitraan  pada  MRI adalah Signal  to  Noise  Ratio (SNR) dan Contras  to  Noise  Ratio (CNR). Kedua parameter    ini    yang    akan    menentukan pencitraan kualitas yang baik pada MRI. [10]
SNR merupakan  perbandingan  (rasio) amplitudo  sinyal  yang  diterima  oleh  kumparan ( coil )  dengan  amplitudo noise .          SNR dipengaruhi oleh  densitas proton, voxel volume , TR    ( Time    Repetition )    yaitu    interval    waktu antara  pulsa  RF  awal  dengan  RF  kedua,  TE ( Time  Echo )  yaitu waktu  untuk echo (mencacat sinyal),  sudut  balik (flip  angle) ,  NEX  ( Number of  Excitation )  yaitu  berapa  kali  data  dicatat dalam  K- space ),  rentang  frekuensi (receive bandwidth) yaitu  besar  frekuensi  dan  koil receiver yaitu  elemen  pencatat  sinyal  [6].
mengambil      suatu daerah      dengan luas penampang    dengan  standrat    deviasi  yang

## 2.5 Artefak
Artefak    merupakan    gangguan    pada gambar  yang  diidentifikasi  bukan  suatu anatomi pada tubuh.  [11]
Susceptibility      Artifacts adalah  artefak karena  adanya  bahan  implan  logam  pada tubuh     pasien     dapat     berakibat     pada berubahnya  bentuk  organ,  atau  muculnya area hitam  pada gambar. [12]
Chemical  Shift  artifacts adalah  artefak yang   terjadi   karena   adanya   perbedaan ikatan     atom     hidrogen     pada    jaringan (terutama  jaringan  lunak  dan  lemak)  [13]. Kedua     artefak     tersebut     mengganggu diagnosis dan hasil citra yang tidak optimal dan          dapat          dikurangi          dengan mengoptimalkan  pengaturan  nilai  BW  dan TE. [14]

## 3. METODE PENELITIAN
Penelitian  ini  dilaksanakan  di  Instalasi Rumah  Sakit  Umum  Haji  Surabaya  dengan menggunakan pesawat MRI Siemens terhadap  empat  pasien  dengan  kisaran  usia antara  (22-60)  tahun,  dengan  4  pasien patologis.  Sampel  penelitian  merupakan scanning pasien  dengan    pembobotan  T2 Medic  Axial  MRI Shoulder, dengan menggunakan sequence    Gradient    Echo (GRE)  dan  masing  –  masing  sampel diberikan variasi TE 16 ms ,20 ms dan BW 170  Hz/Px,  190  Hz/Px  dan  210  Hz/Px dengan  variabel terkendali sebagai  berikut; TR  selama  700  ms,  FOV  seluas 180 � 180 mm, Slice   thickness sepanjang   4   mm, Phase  Encoding sebesar  256x256, NEX 1. Setiap scanning dalam satu variasi TE dan BW   dihasilkan   19   gambar   yang   akan dipilih satu gambar terbaik yang menunjukkan  jaringan-jaringan  yang  akan dianalisis    besar    sinyalnya.    Jaringan- jaringan  tersebut  adalah Humeral  Bone, Glenoid  Labrum,  Fluid,  Fat dan  dilakukan terhadap  Artefak  serta noise  background. Jaringan  dan  artefak  dianalisis  besarnya sinyal  dengan  teknik Region  of  Interest (ROI).

## Gambar 3.. Penentuan ROI
Teknik  ROI  digunakana  para  peneliti  dalam pengambilan   sinyal   pada   suatu   daerah   yang mendapatkan   perhatian   khusus   sehinga   area tersebut   dapat   mewakili   jaringan   yang   ada Syarat     melakukan     ROI     adalah     dengan
sekecil  mungkin.  Daerah  yang  di  ROI  harus mempunyai intensitas yang homogen. [15]

## 4.       ANALISIS DATA
Analisis  data  terbagi  atas  analisis  non- statistik  dan  analisis  statsitik.  Analisisi  non- statistik  digunakan  pada  data  kualitatif  yaitu data  yang  tersusun  bukan  berdasarkan  angka. Analisis  non-statitsik  ini  biasanya  diolah  dan dianalisis  berdasarkan  subtansinya.  Analisis statistik   menggunakan   data   kuantitatif   yaitu data yang berupa angka kemudian dilakukan uji statistic dengan menggunakan program SPSS.
ROI  pada  jaringan  dilakukan  dengan membuat   area   untuk   mengetahui   besar   nilai mean pada  satu  gambar  yang  dipilih  (Gambar 4a  ). Mean tersebut  menunjukkan  besar  sinyal (S)  pada  jaringan  yang  akan  dianalisis  untuk mengetahui nilai SNR dan CNR.
ROI  pada background dilakukan  dengan membuat   area   diluar   jaringan,   area   tersebut dibuat   lebih   besar   dari   ROI   jaringan,   ROI background    dipilih    besar    nilai standrat deviation (SD)  nya  (Gambar  4b)  Pengambilan ukuran  lingkaran  yang  besar  dikarenakan  area background memiliki  area  yang  cukup  besar sehingga  besar  sinyalnya  dapat  mewakili  area yang   lain. Background tersebut   merupakan noise (N) yang akan dianalisis secara kuantitatif untuk mendapatkan SNR dan CNR.
ROI  pada    artefak  dilakukan    pada gambar  yang  memunculkan  artefak.  Artefak pada jaringan terjadi karena tidak cukup waktu bagi  jaringan  pada  saat  pencatatan  sinyal. Artefak   terjadi   karena   banyak   hal   seperti kesalahan  pada  saat  pasien  bergerak,  ataupun kesalahan bagi radiogrefer pada saaat screening
Jurnal Biosains Pascasarjana Vol. 19 2017 (pp) ©(2017) Sekolah Pascasarjana Universitas Airlangga, Indonesia
pasien,  sehingga  terdapat  benda  logam  yang menempel pada tubuh pasien.
(a)  ROI jaringan Diambil nilai Mean
kemudian  dilakukan  analisis  SNR  dan  CNR dengan mengambil nilai mean yang merupakan sinyal  dari  jaringan Humeral  Bone,  Glenoid Labrum,  Fluid,  Fat dan  dilakukan  pengambilan nilai  SD  yang  merupakan noise terhadap background. Jaringan dan banckgorund dianalisis besarnya sinyal dengan teknik Region of Interest (ROI).
5.1 Analisis Signal to Noise Ratio (SNR)
(b)    ROI Background diambil 4 kali pada satu citra ROI background diambil standar deviasi (SD) Gambar 5. Grafik pengaruh variasi TE dan BW terhadap Nilai SNR Dari   Gambar   5   dapat   dilihat   bahwa Gambar 4. Sampel analisis ROI
Pemeriksaan MRI Shoulder Dengan Variasi TE dan BW
Berdasarkan  Gambar  4  didapatkan  nilai Min/Max,  Area  dan  Pixel.  Nilai  Min/Max merupakan  besar  intensitas  sinyal  dari  nilai grayscale yang di angkakan oleh komputer dari terendah (minimum) sampai tertinggi (maksimum). Area  merupakan  luas  daerah ROI pada  jaringan  yang  akan  di  identifikasi  dengan satuan  sq.cm.  Pixel  merupakan  banyaknya jumlah  pixel,  pada  gambar  tersebut  didapatkan jumlah pixel sebanyak 933.
Analisis  secara  kuantitatif  pada  suatu gambar  dengan  variasi  TE  dan  BW  dilakukan dengan  teknik  ROI  pada  setiap  jaringan  dan background yang  akan  dianalisis  besar  nilai sinyal (S) dan noise (N). � ���� �� ��� �� = 1 √
semakin  besar  nilai  TE  dan  BW  maka  nilai SNR  turun  pada  setiap  jaringan  yaitu fluid , Glenoid  Labrum (GL), Humeral  Bone (HB), dan Fat.
Dari hasil data dan penelitian menunjukkan bahwa  pengaruh  variasi  TE  dan  BW  terhadap nilai  SNR  tidak  stabil  atau  linier  karena  setiap variasi  yang  diberikan  menghasilkan  SNR tertentu.  Pengaruh  kedua  variasi  tersebut menghasilkan  perubahan  nilai  SNR,  hal  ini dipengaruhi    oleh    struktur    molekul    atom hidrogen   pada   setiap   jaringan,   jika   pada jaringan  tersebut  mempunyai  atom  hidrogen yang    banyak    maka    jaringan    tersebut mempunyai  SNR  yang  tinggi.  Faktor  usia  juga mempengaruhi    hasil    citra    MRI    karena komposisi atom hidrogen yang mulai berkurang pada  setiap  jaringan  sehingga  hasil  SNR didapatkan  rendah  karena  kurangnya  atom hidrogen
pada suatu jaringan. ���� = ����� �� ( � ) � ����� ( � ) � � = ���� (2) − ���� (1)

## 5.     Hasil dan Pembahasan
Telah  diperoleh  1  citra  yang  terbaik  dari 19 citra dengan kombinasi variasi TE dan BW,
Jurnal Biosains Pascasarjana Vol. 19 2017 (pp) ©(2017) Sekolah Pascasarjana Universitas Airlangga, Indonesia
Pengaruh Perlakuan TE dan BW terhadap Nilai CNR FLUID-GL FLUID-HB HB-FAT 180 160 140 120 100 80 60 40 20 0 1                           2                           3                           4                           5                           6 Keterangan                                           Perlakuan                  Keterangan 1 = TE 16 BW 170 Hz/Px                                                        4 = TE 20 BW 170 Hz/Px 2 = TE 16 BW 190 Hz/Px                                                        5 = TE 20 BW 190 Hz/Px 3= TE 16 BW 210 Hz/Px                                                        6=  TE 20 BW 210 Hz/Px N ila i C N R

## 5.2 Analisis Contrast to Noise Ratio (CNR)
Gambar 6. Grafik pengaruh variasi TE dan BW terhadap Nilai CNR
Dari Gambar 6  terlihat bahwa semakin besar  nilai  TE  dan  BW,  nilai  CNR  tiap  2 jaringan yang berdekatan menunjukkan penurunan.    Jika    TE    diperbesar    maka didapatkan  CNR  yang  tinggi.  Tetapi  kenaikan nilai BW maka CNR mengalami penurunan.
Dari  hasil  data  penelitian  menunjukkan bahwa pengaruh variasi TE dan BW memberikan      hasil  yang  linier  terhadap  nilai CNR.    Pada    jaringan    tertentu    dibutuhkan kontras  yang  tinggi  untuk  membedakan  adanya patologis dengan jaringan disekelilingnya. Pada penelitian  ini  menjadi  fokus  utama  adalah  2 jaringan yaitu Fluid dan Glenoid Labrum (GL), kedua  jaringan  tersebut  terletak  berdekatan sehingga  dapat  dihitung  perbedaan  kontrasnya, kebanyakan   patologis   didaerah   bahu   yang sering  menjadi  indikasi  pemeriksaan  MRI Shoulder terletak  pada  area  GL.  Pada  kedua jaringan  tersebut  memiliki  densitas  yang berbeda,  GL  memiliki  densitas  proton  yang kecil    sehingga    kurang    rentan          terhadap resonansi                radio    frekuensi    sehingga memberikan signal yang   rendah  ( hypointense) . Sedangkan fluid peka  terhadap  resonansi  radio frekuensi      sehingga      memberikan      kontribusi besar  pada  citra  ( hyperinterse). Perbandingan dari  kedua  jaringan  tersebut  dapat  digunakan untuk  patokan  pengambilan  nilai  CNR  yang optimal.

## 5.3 Hubungan Pengaruh Variasi TE dan BW terhadap Nilai SNR dan CNR
Berdasarkan    nilai    yang    telah didapatkan    dari    hasil    perhitungan    secara kuantitatif    dapat    diketahui    hubungan    antara SNR  dan  CNR  terhadap  kedua  variasi  yang diberikan.      Hubungan      SNR      dan      CNR ditunjukkan pada Gambar 7
Gambar 7 Grafik hubungan nilai SNR dan CNR
Pada  grafik  diatas  terdapat  perbedaan  hasil antara  SNR  dan  CNR  akibat  adanya  perubahan TE,  dimana    TE  kecil  akan  menghasilkan  SNR yang  tinggi  begitu  sebaliknya,  tetapi  ketika  TE semakin  besar  maka  CNR  semakin  meningkat . Berbeda  dengan bandwidth jika bandwidth semakin  besar  maka  SNR  semakin  tinggi,  jika nilai bandwidth diperbesar    maka    CNR sementara  jika  BW  semakin  besar  maka  CNR akan  semakin  menurun.  Tetapi  pada  penelitian ini,  tidak  dapat  dipisahkan  antara  variasi  TE dan  BW  yang  menghasilkan  suatu  nilai  SNR maupun  CNR.  Sehingga  pada  penelitian  ini dilihat  pengaruh  antara  kombinasi  variabel  TE dan BW.

## 5.4  Analisis  Pengaruh  Variasi  TE  dan  BW terhadap Artefak
Pada  penelitian  ini  terdapat  2  artefak yang  dianalisis,  yaitu  adanya  artefak Chemical Shift  dan  susceptibility  artifacts.  Susceptibility Artifacts adalah  artefak  karena  adanya  bahan magnet  atau  implant  logam  pada  tubuh  pasien dapat  berakibat  pada  munculnya  area  hitam pada   organ   sehingga   dapat   merusak   suatu image, dapat dilihat pada Gambar 8.
������� � � �� ��� ����� � ��
∆ ������� � ����� . � 0. � =
����� �� ℎ
Jurnal Biosains Pascasarjana Vol. 19 2017 (pp) ©(2017) Sekolah Pascasarjana Universitas Airlangga, Indonesia
N ila i S in ya l Si nya l N i l a i A r t e f a k
sisi  luar  organ. Chemical  Shift dapat  terlihat pada    penggunaan    TE    yang    besar    dan Bandwidth yang   besar.   Besarnya Chemical Shift dapat dihubungkan dengan persamaan
� ℎ �� ��� � ℎ �� � �� =
� ℎ �� ����� � ℎ ���� ��� ���� � � � � � �� ( �� )
� � �������� ℎ
Gambar 8 . Pengaruh benda magnetik pada suatu image Grafik Pengaruh Perlakuan TE dan BW terhadap Sinyal yang terkena Artefak sinyal chemical shift
20 15 Grafik Pengaruh  Perlakuan  TE dan BW terhadap Sinyal yang terkena Artefak 10 B 80 5 70 60 0 50 1                      2                      3                      4                      5                      6
Keterangan 40 1 = T E 16 BW 170 HZ/PX 2 = TE 16 BW 190 HZ/PX 30 3 = T E 16 BW 210 HZ/PX Perlakuan
Keterangan 4 = TE 20 BW 170 HZ/PX 5 = TE 20 BW 190 HZ/PX 6 = TE 16 BW 210 HZ/PX 20 10 0 1                         2                         3                         4                         5                         6 Gambar 10 Pengaruh Variasi TE dan BW
Terhadap Sinyal Chemical Shift Keterangan A 1 = TE 16 BW 170 HZ/PX
2 = TE 16 BW 190 HZ/PX 3 = TE 16 BW 210 HZ/PX Keterangan 4 = TE 20 BW 170 HZ/PX
5 = TE 20 BW 190 HZ/PX
6 = TE 16 BW 210 HZ/PX
Berdasarkan    Gambar    10,    diketahui    bahwa
Gambar 9. Pengaruh Variasi TE dan BW Terhadap

## Sinyal Jaringan akibat adanya artefak
Berdasarkan  Gambar  9,  pertama  peneliti meninjau  dari  pengaruh  variasi  BW,  dimana BW  semakin  rendah  maka  rentang  BW  akan semakin  pendek  sehingga  nilai  pencatatan signalnya akan semakin sempit. Oleh sebab itu, tingkat grayscale yang dihasilkan akan semakin sempit  sehingga  artefak  logam  ( Suceptibilty artifact )  yang  terdeteksi  dengan  sinyal  hitam karena loss signal akan semakin sedikit. Ketika rentang  frekuensinya  (BW)  lebar  maka gray scale kehitaman  tersebut  akan  di  rata-ratakan pada  frekuensi  yang  lebih  lebar. Bandwidth yang  besar  maka  sinyal loss tersebut  (derajat kehitamannya) akan semakin kecil.
Kedua,     peneliti     meninjau     tentang pengaruh  TE,  dimana  TE  merupakan  lamanya
ketika  nilai  TE  naik  maka Chemical  Shift akan cenderung  semakin  menurun,  hal  ini  sesuai dengan  teori  bahwa  adanya  perbedaan  ikatan atom hidrogen  antara  lemak  dan  jaringan  lunak akan  menyebabkan  sinyal  (kontras)  menjadi tumpang tindih ( overlap) sehingga memunculkan
artefak. Kenaikan TE
menghasilkan  perbedaan precessional frekuensi antara fat dan water yang  semakin  lebar  dan terlihat  semakin  jelas  beda  sinyalnya,  sehingga analisis   terhadap   patologis   menjadi   akurat karena adanya artfeak dapat dikurangi.
5.5  Penetuan  Nilai  Optimal  Variasi  TE  dan BW Terhadap Nilai Artefak
Penentuan  nilai  optimal  pada      kedua variasi  tersebut  diperoleh  dengan  membuat grafik   secara   terpisah   antara   variabel   TE dengan Artefak dan BW dengan Artefak
Grafik Pengaruh Variasi TE an  BW Terhadap Nila i Artefak proses    pencatatan    signal    pada    amplitudo tertinggi  dalam  rentang Time  repetition (TR).
Dimana  semakin  lama  pencatatan  sinyal  maka akan  semakin  mengurangi  artefak Suseptibility 3.0 2.8 2.6 2.4 2.2 2.0 1.8 1.6 1.4 1.2 susceptibility chemical shift
atau   kehitaman   akan   semakin   tinggi   karena susceptibility tersebut   akan   semakin   tercatat sinyalnya    oleh   pencatatan   TE    yang   lebih
1.0 0.8 0.6 0.4 0.2 0.0 Keterangan Variasi
Keterangan 1                      2                      3                      4                      5                      6
sehingga      semakin      memperjelas      kontras kehitaman karena logam tersebut. 1 = T E 16 BW 170 HZ/PX 2 = T E 16 BW 190 HZ/PX 3 = T E 16 BW 210 HZ/PX
4 = T E 20 BW 170 HZ/PX 5 = T E 20 BW 190 HZ/PX 6 = T E 16 BW 210 HZ/PX
Chemical  Shift terjadi  karena  adanya perbedaan magnetic  shielding pada  jaringan (terutama    jaringan    lunak    dan    lemak). Tergambar  sebagai  batas  berwarna  hitam  pada
Gambar 11 . Grafik Pengaruh Variasi TE dan BW terhadap Nilai Artefak.
Dari  grafik  diatas  dapat  dilihat  bahwa nilai  optimal  yang  menunjukkan succepbility
Jurnal Biosains Pascasarjana Vol. 19 2017 (pp) ©(2017) Sekolah Pascasarjana Universitas Airlangga, Indonesia
artifact dan Chemical   Shift   artifact paling rendah  pada  TE  20  ms  dengan  kombinasi  BW 210  Hz/Px.  Pada  nilai  tersebut  artefak  semakin menurun, sehingga ketika semakin rendah nilai artefak, maka sinyal anatomi  yang dinilai  dapat dilihat  dengan  jelas  yang  terdapat   pada  suatu citra.   Semakin   rendah   nilai   artefak   tersebut maka  dokter  dapat  dengan  mudah  menilai patologis,     sehingga     tidak     salah     dalam menegakkan diagnosa.

## 5.6 Penentuan Nilai Optimal Variasi TE dan
BW  terhadap  Nilai  CNR  , Chemical  Shift dan Susceptibility Artifacts
Berdasarkan  Gambar      7  dan  11  dapat ditentukan  nilai  optimal  untuk  CNR  dan  (dua) artefak  tersebut.  Dimana  pada  gambar  7  yaitu grafik  pengaruh  antara  TE  dan  BW  terhadap nilai CNR diketahui bahwa pada variasi TE 20
ms   dan   BW   170   Hz/Px   terlihat   adanya kenaikan kualitas kontras citra. Sedangkan pada gambar  9  yaitu  grafik  pengaruh  antara  TE  dan BW  terhadap  artefak  diketahui  bahwa  pada variasi  TE  20  ms  dan  BW  210  Hz/Px menunjukkan    penurunan    nilai    artefak. Kemudian pengaruh TE dan BW terhadap CNR dan  Artefak        dianalisis  menggunakan  uji statistik  untuk  menentukan  beda  signifkan. Diketahui    bahwa    pada    uji    statistik menggunakan   uji   multivariat   pada   jaringan fluid  –  humeral  bone dihasilkan  nilai  sig  0.319 sehingga  tidak  terdapat  beda  bermakna.  Oleh karena  itu  peneliti,  mengkorelasikan  hasil  data lapangan dan uji statistik dengan teori yang ada sebelumnya diapatkan pada TE 20 ms dan BW 210  Hz/Px  dapat  menurunkan  adanya  artefak karena Chemical  Shift dan susceptibility.
TE 16 BW 170 HZ/PX TE 16 BW 190 HZ/PX TE 16 BW 210 HZ/PX
TE 20 BW 170 HZ/PX
TE 20 BW 190 HZ/PX
TE 20 BW 210 HZ/PX
Foto Hasil Pemeriksaan dengan variasi TE dan BW (terlihat adanya artefek dikarenakan benda logam)

## Jurnal Biosains Pascasarjana Vol. 19 2017 (pp)
©(2017) Sekolah Pascasarjana Universitas Airlangga, Indonesia

## 6.       KESIMPULAN
Berdasarkan penelitian yeng telah dilakukan, maka dapat diambil kesimpulan sebagai berikut;
1.    Variasi Time  Echo dan bandwidth berpengaruh    signifikan    terhadap nilai  SNR  dan  CNR  pada  hasil  citra T2  Axial Gradient  Echo MRI Shoulder .  Pengaruh  kedua  variasi tersebut  adalah  semakin  kecil  nilai TE  dan  BW  didapatkan  SNR  yang meningkat.  Jika TE  diperbesar  maka didapatkan CNR yang meningkat.
2.    Kualitas  citra  optimal  yang  dapat menghasilkan keadaan patologis ditentukan  dengan  meningkatnya nilai  CNR  dan  nilai  artefak  yang menurun.  Sehingga  Pada  penelitian ini  kombinasi  antara  2  variabel tersebut  dapat  menentukan  citra optimal pada TE 20ms dan BW 210 Hz/Px.

## 7.       DAFTAR PUSTAKA
[1]       D. E. G. A. Rani, “Adln - perpustakaan universitas airlangga,” 2016.
[2]       A. Tanjung, A. Prastowo, and W.
Setiabudi, “KORELASI NILAI TIME REPETITION ( TR ) DAN TIME ECHO ( TE ) TERHADAP SIGNAL TO NOISE RATIO ( SNR ) PADA CITRA MRI,” vol. 16, no. 4, pp. 103–110, 2013.
[3]       S. P. Dita and H. D. Yanuarita,
“Studi Apparent Diffusion Coefficient dari Hidrogel PVA Pada MRI dan Korelasinya dengan Hasil Pengukuran Konsistensi Menggunakan Penetrometer,” 2011.
[4]       E. Hahn and R. Ernst, “MAGNETIK RESONANS INTI ( MRI ),” pp. 1– 64, 2016.
[5]       M. N. dan E. H. Josepa ND Simanjuntak, “Studi Analisis Echo Train Length Dalam K- Space Serta Pengaruhnya Terhadap Kualitas Citra
Pembobotan T2 Fse Pada MRI 1,5 T,” vol. 17, no. 1, pp. 7–12, 2014.
[6]       C. Wesbrook, Handbook MRI Technique Fourth Edition . This edition first published 2014 © 2014
by John Wiley & Sons, Ltd., 2014. [7]       D. . Dance, S. Christofides, A. D. .
Maidment, I. . Mclean, and K. . Ng, “Diagnostic Radiology Physics,”
Diagnostic Radiol. Phys. A Handb. Teach. Students , pp. 209–235, 2014.
[8]       W. Setia and C. Anam, “Upaya peningkatan kualitas citra mri dengan pemberian media kontras,” vol. 16, no. 1, pp. 9–14, 2013.
[9]       S. Suzuki and O. Sakai, “Combined volumetric T 1 , T 2 and secular- T 2 quantitative  MRI of  the  brain :  age- related global changes ( preliminary results ),” vol. 24, no. August 2005, pp. 877–887, 2006.
[10]     D. Rochmayanti, T. S. Widodo, and I. Soesanti, “Analisis Perubahan Parameter Number of Signals Averaged ( NSA ) Terhadap Peningkatan SNR dan Waktu Pencitraan pada MRI,” Jnteti , vol. 2, no. 4, pp. 37–45, 2013.
[11]      and D. I. H. Andrew J. Dwyer, Richard H.Knp, “frequency shift artifacts in mr imaging.” 1985.
[12]     D. R. Lide, “Magnetic susceptibility of the elements and inorganic compounds,” Handb. Chem. Phys. , pp. 130–135, 2005.
[13]     M. N. Hood, V. B. Ho, and J. G. Smirniotopoulos, “Chemical Shift : The Artifact and Clinical Tool Revisited 1,” pp. 357–371, 1999.
[14]     J. Graessner, “Bandwidth in MRI?,” Siemens.Com , vol. 2, pp. 3–8, 2013.
[15]     J. Dahjono and M. R. Sativa, “ISSN 2356-301X OPTIMISASI FIELD OF
VIEW ( FOV ) TERHADAP KUALITAS CITRA PADA T2WI FSE MRI LUMBAL SAGITAL FOV ( FIELD OF VIEW ) OPTIMIZATION TO IMAGE QUALITY ON T2WI FSE SAGITAL LUMBAR MR IMAGING Fatimah : Optimisasi Field of View ... Fatimah : Optimisasi,” vol. 1, no. 1, pp. 1–5.
JBP Vol. 19, No. 3, Desember 2017 – Suryani Dyah Astuti