Quantitative Measurement of The Knee Joint Cartilage Signal Intensity (SI) When T2 map Sequence Applied to Define a Biomarker for Early Detection of Osteoarthritis (OA) Based on Bmi Groups
Pengukuran Kuantitatip Intensitas Signal Sequence T2 map MRI Kartilago Genu sebagai Biomarker Deteksi Dini Osteoarthritis (OA) berdasarkan IMT
Sugiyanto Gatot Murti Wibowo
Heru Trisikwanto
Jurusan Teknik Radiodiagnostik Dan Radioterapi, Politeknik Kesehatan Kemenkes Semarang Jl. Tirto Agung, Pedalangan, Banyumanik, Semarang
E-mail:

## Abstract
This quantitative study was an experimental design. A total of 18 healthy male and female volunteers,  with  differnt  BMI  involved  in  the  study  by  consecutive  random  sampling.  An expert Radiologist evaluated all the 38 T2map images being studied. The arbitrary SI data were measured  using  one  millimeter  ROI  of    the  machine  measurement  tools  and  the  values  of T2map  were  based  on  a  fitted  exponential  decay  calculation ?? generated  from  the  graphs developed by the Window excel. The mean differences amongst T2map values on the sagital plan  femoro-tibial  cartilage  and  coronal  plan  femoro-tibial  (medial  and  lateral)  were statistically  tested  using  One-way  Anova,  and  all  the    T2map  images  also  graded  by  the radiologist following the OA the grading levels as  published Internationally. In conclusion, an increased TE on the application of multi-spin echo sequence T2map, causing the calculated T2map values v ?? aried  not only in the sagital area of t ?? he knee joint cartilage of the femoral and tibial but also in the coronal femoro-tibial (medial and lateral)   for both the male and female healthy volunteer subjects, and different BMI category (under-weight, normal-weight, over- weight).  The  values ?? T2map  within  and  between  BMI  group  and  among  different  gender showed  statistically  no  difference  ( p -value  >  0.05).  The    averaged  T2map  and  its  standard deviations have been used to define t ?? he T2map biomarkers (baseline T ?? 2map values) in each BMJ group subjects and between gender for both of the knee joint sagital and coronal planes despite the 1.5T MRI modality is not facilitated to commercial qMRI supporting software.
Key words :  T2map  MRI, OA,  knee joint-cartilage, BMI group, gender

## Abstrak
Pencitraan diagnostik quantitative MRI (qMRI) untuk mendeteksi gangguan oesteoarthritis (OA) cartilage  sendi  lutut    dengan  aplikasi  software  cartigram  sampai  dengan  saat  ini  masih    terus berkembang dengan pesat. Screening OA terkendala jika qMRI 1,5T tidak difasilitasi dengan software khusus tersebut khususnya pada subyek dengan Indeks Masa Tubuh (IMT) dan jenis kelamin  berbeda. Penelitian ini bertujuan menerapkan metode generik pengukuran kuatitatip intensitas signal (IS) pada aplikasi sequence T2 map terhadap berbagai variasi waktu echo (TE) dan menetapkan  nilai T2 map dalam peranan nya sebagai biomarker rujukan pada 3 varian IMT pasien sehingga qMRI untuk deteksi dini
o

## gieksugiyanto@yahoo.com
gangguan  cartilage  sendi  lutut  dapat  di  terapkan  meskipun  tanpa  software  khusus.  Penelitian kuantitatip ini dilakukan dengan pendekatan eksperimental. Data IS dan nilai T2 map diperolah secara random bertujuan pada hasil citra  MRI cartilage sendi lutut dari 19 subyek volunteer pria dan wanita sehat. Total  38 citra T2 map cartilage sendi lutut kiri yang dipilih dari potongan sagital (pengukuran IS pada ROI cartilage femoral dan sagital) dan potongan coronal (pengukuran IS pada ROI femoro-tibial medial dan lateral) dievaluasi oleh seorang Radiologist ekspert dalam interpretasi klinik gangguan OA citra MRI. Program aplikasi  MS.excel 2007 dan Microcal V.07 digunakan dalam pengolahan dan analisis data.Disimpulkan bahwa kenaikan TE pada aplikasi sequence multi-spin echo T2 map , menyebabkan nilai T2 map terukur yang bervariasi tidak hanya pada potongan sagital cartilage sendi lutut femoral dan tibial  tetapi  juga  pada  coronal  femoro-tibial  (medial  dan  lateral)  baik  pada  subyek  volunteer  pria maupun wanita di setiap kategori IMT ( under-weight, normal-wieght, over-weigth ). Nilai-nilai mean T2 map subyek sehat secara statistik menunjukan tidak ada perbedaan yang bermagna ( p-value >0,05) intra atau inter grup IMT. Evaluasi secara diskriptip di setiap  grup IMT menjelaskan adanya variasi dalam rentang nilai mean dan deviasi standar T2 map . Baseline T2 map cartilage pada area sendi lutut potongan sagital dan coronal dapat ditetapkan sebagai biomarker rujukan, dan screening deteksi dini gangguan cartilage persendian lutut dapat diterapkan meskipun modalitas MRI 1,5T tidak difasilitasi software pendukung untuk cartigram.
Kata kunci :  T2map  MRI, OA cartilage sendi lutut, grup IMT

## 1. Pendahuluan
Osteoarthritis (OA) adalah tipe dari arthritis atau peradangan pada persendian yang  disebabkan  oleh  kerusakan  atau penguraian  dan  akhirnya  kehilangan cartilage  dari  satu  atau  lebih  sendi-sendi. Diantara  lebih  dari  100  tipe  yang  berbeda dari kondisi arthritis, osteoarthritis adalah yang  paling  umum,  mempengaruhi  lebih dari  20  juta  orang-orang  di  Amerika. Osteoarthritis  terjadi  lebih  sering  ketika seseorang mengalami proses penuaan usia. Sebelum umur 45 tahun, dan   lebih sering terjadi  pada  pria.  Sementara  itu  setelah umur  55  tahun,  lebih  sering  terjadi  pada wanita. Di Amerika, gangguan OA terjadi tidak hanya disebabkan karena faktor usia tetapi  juga  karena  faktor  ras.  Prevalensi yang  lebih  tinggi  dari  osteoarthritis  ada pada  populasi  orang  Jepang,  sementara orang-orang ber-ras negroid daerah Afrika, India  dan  China  Selatan  mempunyai angka-angka yang lebih rendah.
K e g e m u k a n   ( o b e s i t a s ) m e n y e b a b k a n   O A   k a r e n a   a d a n y a peningkatan    tekanan  mekanik  terhadap cartilage.  Setelah  penuaan,  kegemukan adalah faktor risiko yang paling kuat untuk OA khususnya
pada  daerah  sendi  lutut  (genu).  Status kegemukan  individu  (obess)  dapat  dapat diestimasi berdasarkan IMT nya. Menurut WHO  (2004),  IMT  individu  dihitung dengan melihat rasio berat badan terhadap kuadrat  ukuran  tinggi  badan  seseorang, sehingga  dibedakan  menjadi  3  kelompok IMT  ( under-weight,  normal-weight  dan  over- weight ).  Selain faktor obess, aktivitas gerak yang  berlebih  disertai  beban    yang  berat juga menjadi salah satu faktor penyebab OA dikalangan  olahragawan.  Perkembangan awal dari OA pada lutut diantara atlet-atlet angkat  besi  dipercayai  disebabkan  oleh faktor  berat  badan  mereka  yang  tinggi. Trauma  yang  berulangkali  pada  jaringan sendi  (ligamen,  tulang,  dan  cartilage) dipercayai  mengarah  pada  gejala  OA  dini pada    lutut  pada  pemain  bola.  Namun, beberapa  studi  terbaru  tidak  menemukan adanya  risiko  OA  yang  meningkat  pada pelari jarak jauh.
Magnetic  Resonance  Imaging (MRI)  digunakan  sebagai  salah  satu modalitas  pencitraan  medis  untuk pemeriksaan  klinis  sejak  tahun  1982, t e r u t a m a   p e m e r i k s a a n   s i s t e m musculoskeletal. Dalam  perkembangannya MRI  banyak  berperan  sebagai  modalitas dalam berbagai pemeriksaan terutama
kelainan pada jaringan lunak (tumor soft tissue, ruptur tendon, maupun metastasis). Dewasa  ini,  kemampuan  teknologi  MRI dapat  membantu  untuk  melihat  proses fungsional  organ  (fMRI)  bahkan  sampai dengan  kemampuan  untuk  melakukan perhitungan  secara  kuantitatip  (qMRI). Perubahan struktur jaringan dapat diamati dengan qMRI  yakni dengan menggunakan sekuens morfologis seperti Fast Low Angle Shot (FLASH)  dan 3D  Spoiled  Gradient Recalled  Echo (SPGR),  sedangkan  sekuens yang lain  dapat pula menunjukkan kondisi biokemis  jaringan  seperti  dengan mengaplikasikan  sekuens  kuantitatif  T2 mapping  (T2 map )  atau  T1  rho.  Dengan s e k w e n s   k u a n t i t a t i f   T 2 m a p i n i memungkinkan  dilakukan  pengukuran intensitas  signal  daerah  cartilage persendian, untuk beberapa jenis modalitas dikenal  dengan  T2 map CartiGram  atau T2 map multi contrast (Watanabe, 2012).
Metode  akuisisi  citra  T2 map scanning  MRI  area  sendi  lutut-kartilago yang  diterapkan  untuk  mendeteksi  secara dini  kemungkinan-kemungkinan  pasien akan  mengalami  OA  telah  banyak diaplikasikan  oleh  operator  dan  klinisi  di rumah sakit atau klinik Radiologi. Beberapa studi menjelaskan efektifitas pendeteksian dini  dari  kemungkinan  kelainan  tersebut didasarkan   pada berbagai kelompok usia, berat  badan,  gender  dan  Indeks  Massa Tubuh  (IMT)  (Mc  Guckin,  2008;  Chu  JH dkk.,  2009;  Braun  and  Gold,  2011; Watanabe, 2012).
Aplikasi  metode  akuisisi  T2 map dengan  dukungan software seperti CartiGram  (Mc  Guckin,  2008)  untuk  MRI 1,5  T  pada  sentra-sentra  pelayanan pemeriksaan  di  Jawa  Tengah  juga  cukup popular dalam mengidentifikasi gangguan OA.  Namun  demikian  tidak  semua modalitas MRI 1,5 T diperlengkapi dengan software pendukung  khusus  untuk  tujuan penialain  OA  mengingat  penambahan piranti  ini  bersifat  optional  yang    secara komersial    harga  pengadaan  nya    relatip sangat mahal. Disamping itu, pendeteksian dini  OA  secara  kuantitatif  dengan
dukungan software pada dasarnya bersifat otomatis  yaitu  selain  menampilkan  citra tekstur  warna  dari  struktur  celah  sendi yang khas juga dapat menampilkan grafik eksponensial  decay  CartiGram.  Ekspertasi gangguan  sendi  lutut  atau  OA  oleh Radiologist/Klinisi adalah langsung secara kualitatip  dengan  mengevaluasi  citra T2 map dan  grafik  CartiGram  yang  ada. Sayang nya dalam pengukuran kuantitatip otomatis ini raw data nya tidak dapat diakses langsung  sehinga  tidak  diketahui  nilai Intensitas  Signal  (IS)  hasil  pengukuran terlebih  bila  hendak  dicari  nilai-nilai  IS tersebut  berikut  T2 map nya  pada pemeriksaan screening OA MRI genu pasien untuk  IMT  tertentu.  Oleh  karena  nya ekspertasi  dokter  dalam  mendeteksi kelainan  dini  (luas  dan  volume  kelainan persendian)  cenderung  mengandalkan penilaian kualitatip saja.
Metode-metode  pencitraan  guna pendeteksian  OA  sampai  dengan  saat  ini masih    terus  berkembang  dengan  pesat. Sehubungan  dengan  hal  tersebut,  metode pengukuran kuantitatip generik dalam riset klinik  masih  diperlukan  terutama  bila tujuan  pendeteksian  kelainan  OA  adalah u n t u k   e s t i m a s i   d a n   a s o s i a s i penpengukuran luas dan volume kelaianan yang  dicari  dengan  berorientasi  pada variabel  IMT  pasien.    Dengan  demikian, bagi  sentra-sentra  pelayanan  MRI  1,5  T yang  peralatan  nya  belum  didukung dengan software otomatik  pendeteksi  OA seperti  CartiGram  sebagai  contoh,  akan terkendala  karena  akan  mengalami kesulitan  melayani  program screening OA pasien.
Berdasarkan  latar  belakang tersebut  diatas  maka  akan  sangat membantu  bila  data  mentah  IS  dapat diperoleh, sehingga dapat dipakai sebagai i n f o r m a s i   p e m b a n d i n g   d a l a m menigidentifikasi  dini  OA  baik  pada  MRI yang telah diperlengkapi software maupun yang  belum  memiliki softwar khusus. Dengan  demikian  studi  yang  dikerjakan oleh tim peneliti adalah melakukan kajian terhadap  hasil-hasil  pengukuran  IS  secara
kuantitatif  dengan  memanfaatkan  sekuen T2 map MRI  khususnya  terhadap  3 kelompok  IMT  pasien.  Diharapkan  kajian ini  dapat  diterapkan  dalam  pemeriksaan screening MRI-  OA  berdasarkan  nilai rentang batas kenormalan IS (baseline) dan grafik nya pada bagian organ sendi lutut- kartilago.
Tujuan  dari  penelitian  adalah mendapatkan gambaran hasil pengukuran kuantitatip Intensitas Signal sekuen T2 map pada  berbagai  variasi  waktu  echo  (TE) terhadap  3  kelompok  IMT  pasien.  Selain daripada  itu,  penenelitian  ini  akan mendapatkan rentang nilai T2   biomarker rujukan    untuk  3  kelompok  IMT  pasien sehingga  dapat  dipergunakan  sebagai pembanding dalam mendeteksi gangguan d i n i   O A   s e n d i   l u t u t - k a r t i l a g o menggunakan  MRI  1,5  T. Outcome yang diharapkan dari hasil penelitian terapan ini dapat  membantu  sentra  pelayanan  MRI 1,5T  untuk  mampu  melakukan  prosedur s c r e e n i n g   t e r h a d a p   p a s i e n   g u n a mengidentifikasi  OA  dini  mengacu  pada temuan  baseline  nilai  T2map  meskipun tanpa  diperlengkapi  dengan  software khusus MRI.
2. Metode
Jenis studi ilmiah dalam penelitian ini adalah experimental dan survey  adalah metode  pendekatan  yang  digunakan. Penelitian ini dilaksanakan pada bulan Juni – September 2013 dan lokasi pengambilan data pada 2 rumah sakit yang telah dipilih merepresentasikan  sentra  pelayanan MRI 1,5T di Jawa Tengah dan berlakoasi di kota Semarang.
Subyek  berusia  antara  17-43  tahun yang  dilibatkan  dalam  penelitian  ini sejumlah  21  orang.  Keseluruhan  subyek dipilih secara acak bertujuan sesuai dengan hasil  screening  status  kesehatan  dan anamnese  klinik  yang  telah  ditetapkan menjadi  subyek  terlibat  dalam  penelitian, dan  telah  melalui  proses  pemeriksaan kesehatan  secara  umum  (vital  signs)  dan anamnese  klinik  (kebiasaan/rutinitas aktifitas  fisik)  guna  kepeluan  penetapan
status  kesehatanya  .  18  dari  21  subyek volunteer  berbadan  sehat  dengan  indeks Masa  Tubuh  (under-weight;  normal- weight;  over-weight)  dan  jenis  kelamin (pria;  wanita)  berbeda  telah  di  tetapkan sebagai  subyek  volunteer  sehat.  Semua individu  yang  dikenakan  sebagai  subyek penelitian  diminta  untuk  mengisi infomkonsen sebagai pernyataan kesediaan sebagai  untuk  dilibatkan  secara  langsung dalam pemeriksaan MRI pada organ sendi lutut. Etical clearance dari komite medis yang berwenang    dipakai  sebagai  dasar penjelasan  terkait  pelaksanaan  penelitian eksperimental  ini,  sehingga  jaminan perlindungan  hukum  bagi  pelaksanaan penelitian  secara  legal-formal  tetap  dalam koridor normatip etika riset terapan.
Dua  unit  pesawat  MRI  dengan kekuatan  medan  magnit    1,5  Tesla Superkonduktor,  beberapa  unit  piranti keras  dan  lunak  pendukung  pencitraan lainya  juga  dipersiapkan  sebagai  alat pengumpul  data  antara  lain console  table , unit Image viewing dengan Work stations ( A W   M R ) ,   C o i l   g e n u   :   G P F l e x , Fiksasi/straps, alat pengukur tinggi badan dan berat badan untuk penghitungan IMT, IMT calculator, WHO 2004, portable laptop. Verifikasi performa pesawat MRI dan unit pendukung lainnya (Quality Control MRI) telah terkaliberasi dengan baik (sertifikat uji k e s e s u a i a n ) ,   P a r a m e t e r   y a n g   a d a hubungannya  dengan  pencitraan  T2 map multi-echo juga  diobservasi secara kualitatif b e r d a s a r k a n   b e b e r a p a   d o k u m e n maintenance  alat,  dengan  demikian  telah dipastikan  kondisi  performa  unit  pesawat MRI  benar-benar  dalam  keadaan  layak untuk pemeriksaan klinik.
Penetapan standar kriteria sendiri (own  criteria-standard)  guna  pengukuran IS  daerah  persendian-cartilage    yakni pertama,  dibuat  plan  citra  MRI  aksial  T2* GRE; Proton Density dan T2map dari genu dalam  3  kategori  IMT  terhadap  3  orang sehat  yang  telah  di  verifikasi  berdasarkan SOP anamnese klinis screening pasien MRI- OA (terlampir) dan ditetapkan oleh klinisi ketiganya  dalam  kondisi  sehat.  Own
criteria-standard  telah  di  konsulkan  ke Radilogist  sebagai  area  pengukuran intensitas  signal  persendian-kartilago (feromal  crtilage,  tibila  cartilage,  medial dan  lateral  articular  cartilage),  dan  untuk meninimalisasi  kemungkinan  terjadinya kesalahan  yang  tidak  di  inginkan  dalam setiap  tahap  pengukuran  intensitas  signal di  daerah  target  dengan  ROI  yang  telah disepakati.  Kedua,  dibuat  akuisisi  T2 map potongan  aksial  dan  coronal  dengan resolusi 0.3-0.6 mm, tebal irisan antara 2 – 5 mm mengacu standar kriteria pada langkah kedua, kemudian aplikasikan pengukuran Intensitas Signal menggunakan ROI (2 ROI- bidang sagital dan 4 ROI-bidang coronal).
Sampel data pengukuran arbitrary intensitas signal (IS) rata-rata ditabulasikan dan di anlisis pada setiap variasi TE untuk masing-masing  kategori    kelompok  IMT. Selanjutnya plotting grafik fungsi intensitas signal  terhadap  waktu  echo  (grafik  kurva simulasi  IS menggunakan single  exp. decay)  dibuat  menggunakan  software  MS Excl. Window 2007, dan perhitungan nilai T2 map terukur  dilakukan  dengan mengaplikasikan persamaan perbandingan sebagai berikut :
(-TE/T2) IS = IS . exp. ......... (1)
t 0 (-TE. k ) IS                   = IS . exp. ........... (2) t 0 (-TE. k ) (-TE/T2) IS . exp. = IS . exp. 0 0 TE. k = TE./T2 T2 = TE/ TE. k T2 = 1/ k ........................... (3) Dimana, IS =  Intensitas Signal terukur t (persamaan 1 dan 2) S = Signal decay 0 TE = Waktu echo (-TE/T2) exp. = exponensial decay TE pada T2  (persamaan perhitungan kesesuaian simulasi signal dengan single exponential
curve) (-TE. k ) exp. = exponensial decay TE pada
T2 (persamaan perhitungan kesesuaian simulasi signal dengan single regresi exponential curve Excl)
T2             =nilai citra karakteristik T2 map yang diobservasi,
Data  T2 map hasil  perhitungan ditabulasikan  diuji  secara  statistik inferensial  perbedaan  nya  (One-way Anova)  dengan  software  aplikasi  Origin Microcal  v.7.0.  (OriginLab  Corporation, USA,  2013)  yakni  menguji  signifikansi perbedaan nilai T2 map Sagital femoral dan tibial cartilage, dan T2 map coronal femoral dan  tibial  (medial  dan  lateral)  dari  18 subyek  sesuai  grup  IMT  pada  masing- masing  jenis  kelamin.  Keputusan  statistik terhadap  hipotesa  null  :  tidak  ada perbedaan  nilai-nilai  mean  T2 map Sagital femoral  dan  tibial  cartilage,  dan  T2 map coronal  femoral  dan  tibial  (medial  dan lateral)  adalah  diterima  (p-value  >  0,05) pada  tingkat  kepercayaan  95%.  Untuk memperkuat  validasi    subyek  volunter sehat,  pengukuran  kualitatip  gradasi cartilage dari sampel citra T2 map sendi lutut diperoleh  dari  evaluasi  citra  berdasarkan bacaan  Radiologist  menggunakan  grading system (Clues JV. dkk, 1987 dan Peterfy, CG. Dkk, 2004) yaitu grade 0, normal me-niscus ; grade  1 ,  increased  signal  intensity  of  the meniscus  without  evidence  of  a  tear ;  grade  2, small radial meniscal tear; grade 3, nondisplaced single  meniscal  tear ;  grade  4, nondisplaced complex me-niscal tea r; grade 5, meniscal tear with  displaced  component ;  and  grade  6, macerated meniscus .
Berdasarkan hasil analisis statistik ditetapkan  rerata dan standar deviasi  nilai T2 map sehingga  dapat  diperoleh  rentang nilai T2 map pada masing-masing grup IMT . Diskripsi  gradasi  cartilage  sendi  lutut berikut  Tabel  rentang  nilai  T2 map untuk selanjutnya  dapat  disimpulkan  menjadi Baseline  rujukan  biomarker  deteksi gambaran OA.
3. Hasil dan Pembahasan

## Hasil
a. Profil subyek penelitian
Profil dari subyek volunteer
pemeriksaan screening MRI cartilage sendi lutut  dan pemeriksaan tanda vital individu adalah  sebagaimana  terlihat  pada gambaran  kualitas  subyek  secara  umum dalam berikut.
Tabel 1. Gambaran kualitas subyek volunteer (umur;IMT group;jenis kelamin)
IMT         Umur        Jenis       Perhitungan        Standar group                      kelamin     Mean±SD                IMT IMT                      Group P    W
Under-                                                                          < 18,5 weigth        17-38         3                18,17±0,22            kg/m2
22-28                3         17,29±0,72 Normal-                                                                        8,5 – weigth                                                                           22,9 22-35         3                20,51±1,44             kg/m2 25-40                3         20,29±0,34 Over-                                                                           > 23 kg weigth       30-43          3                32,29±7,63            kg/m2
26-30                 3         29,75±5,14
b. Evaluasi citra T2map dan penentuan gradasi cartilage sendi lutut potongan sagital dan coronal subyek volunteer sehat
2  citra    dari  sampel  subyek
volunteer  sehat  normal-weight  di pergunakan  untuk  penetapan  kriteria standar  area  pengukuran  (ROI)  intensitas signal sagital scan dan coronal, dan total 38 citra  T2 map potongan  sagital  dan  coronal yang telah dibuat mengacu standar kriteria dievaluasi oleh seorang radilogist expert di bidang  pembacaan  MRI  cartilage  sendi lutut.  Hasil  evaluasi  mendiskripsikan bahwa secara umum kondisi cartilge sendi lutut para subyek masih dalam batas-batas secara  klinis  belum  dikatakan  mengidap gangguan fungsi karena OA. Dari 38 citra sampel  subyek  yang  diobservasi,  terdapat 35 citra sampel subyek berada pada kisaran penilaian  grade  0, normal  me-niscus sd. grade  1 ,  increased  signal  intensity  of  the meniscus  without  evidence  of  a  tear ,  dan  3 sisanya  berada  pada  grade  2, small  radial meniscal tear.
(a)
Gambar  1. Citra T2 Map Sendi lutut kiri potongan sagital dan coronal. (a) pengukuran IS ROI potongan coronal femoro-tibial cartilage; (b) pengukuran IS ROI potongan sagital femoral medial-lateral, dan tibial medial-lateral pada masing-masing  3 grup IMT subyek volunteer wanita sehat.
D a r i   h a s i l   p e r h i t u n g a n berdasarkan  grafik  kurva  simulasi  IS menggunakan  single  exp.  Decay (persamaan  3),  diperoleh  nilai-nilai hitung mean dan deviasi stadar T2 map sendi lutut potongan Sagital pada ROI femoro-tibial  dan  Coronal  pada  ROI femoro-tibial  (medial  dan  lateral) subyek  volunteer  sehat  jenis  kelamin Pria dan Wanita berdasarkan IMT.

## Pembahasan
Pengukuran  secara  kuantitatip arbitary  Intensitas  Signal  (IS)  dalam pencitraan  diagnostik  radiologi  dengan modalitas MRI lebih di kenal dengan istilah quantitative MRI (qMRI). Metode ini telah banyak  dikembangkan  dan  di  aplikasikan untuk tujuan penegakkan diagnosa klinik. Seiring  dengan  perkembangan  ini, beberapa jenis dan type modalitas MRI 1,5T – 3T telah diperlengkapi teknologi sequence scan dengan aplikasi software yang mampu secara  simultan  untuk    menghitung  dan menampilkan  peta  citra  warna  dari  lessi atau gangguan patologis pada jaringan atau organ  tubuh  manusia.  Namun  demikian tidak semua modalitas MRI 1,5T khususnya diperlengkapi  dengan  software  system otomatis guna tujuan quantitative, sebagai contoh  konsekwensinya  pengukuran  dan p e n g h i t u n g a n   I S   p a d a   p e n c i t r a a n musculoscleatal MRI   dalam pendeteksian gangguan dini oesteoarthritis (OA) daerah persendian genu (sendi lutut) tidak optimal.
P e m b a h a s a n   h a s i l   d a l a m penelitian  ini  akan  mendiskusikan  dan menggambarkan metode qMRI yang lebih bersifat generik dalam rangka optimalisasi system imejing yakni dalam hubungan nya pendekatan pengukuran IS secara arbitary sebagai  respon  dari  aplikasi  sequence T2 map MRI    cartilage  sendi  lutut  untuk p e n e n t u   b i o m a r k e r   d e t e k s i   d i n i Osteoarthritis  (OA)  pada  3  kategori  IMT subyek volunteer pria dan wanita.
a. Gambaran hasil pengukuran kuantitatip IS sekuen T2map pada berbagai variasi waktu echo (TE) terhadap 3 kelompok IMT pasien.
P e n g u k u r a n   I S   c i t r a   T 2 m a p diaplikasikan  terhadap  persendian  lutut sebelah  kiri  dari  subyek  sampel  volunteer wanita  dan  pria  berbadan  sehat.  Dengan f a l i s i t a s   p e n g u k u r a n   M R   s i g n a l menggunakan  ROI,  diketahui  bahwa  nilai TE pada   variasi peningkatan 8, 16, 24, 32, 40,  48,  60  dan  64  atau  dikenal  dengan s e q u e n c e   m u l t i - s p i n   e c h o   T 2 m a p menghasilkan  nilai-nilai  arbitary  IS  secara individual yang menurun sesuai perubahan
Berdasarkan informasi uji statistik One- way Anova, nilai-nilai p-value > 0,05, hal ini    menunjukan  bahwa  nilai-nilai  T2 map pada  daerah  cartilae  sendi  lutut  secara spesifik  (Sag.femoral  cart;  Sag.tibial  cart.; Cor.femoral med.cart.; Cor.tibial med.cart.; Cor.femoral med.cart.; Cor.tibial med.cart.; Cor.femoral  med.cart.;  dan  Cor.tibial lat.cart.)  dari  sampel  di  setiap  grup  IMT adalah tidak ada perbedaan, hal ini terjadi pada masing-masing jenis kelamin pria dan wanita.  Dengan  demikian  secara  statistik pada  dasarnya  nilai-nilai  mean  T2 map semua  subyek  volunteer  sehat  adalah relatip sama namun bersifat spesifik pada tiap  bagian  cartilage  sendi  lutut  untuk masing-masing  grup  IMT  dan  jenis kelamin. Hasil ekspertasi Radiologist juga memberikan  penilaian  citra  T2 map semua subyek volunteer pada grading OA antara 0-3,  atau  kondisi  cartilage  sendi  lutut subyek teliti   adalah masih dalam batasan yang secara fungsional normal. Meskipun telah  diketahui  secara  statistik  nilai-nilai mean  T2 map memiliki  kesamaan,  bila ditinjau  berdasarkan  analisis  secara diskriptip  nilai  mean  memiliki  variasi s e c a r a   s p e s i f i k   t e r h a d a p   d e v i a s i standarnya.
c.  Penentuan  rentang  nilai  T2 biomarker rujukan    untuk  3 kelompok  IMT  pasien  sebagai pembanding  (baseline)  dalam mendeteksi gangguan dini OA sendi lutut-kartilago  menggunakan  MRI 1,5 T Berdasarkan kesimpulan dari hasil ringkasan  uji  statistik  dan  perbandingan nilai  T2 map ,  arbitary IS nilai  atau  T2 map pada  cartilage  sendi  lutut  (genu) subyek sehat  menunjukan  tidak  ada  perbedaan secara signifikan, hal ini membuktikan pula bahwa secara morfologis nilai-nilai T2 map cartilage  persendian  lutut  subyek  sehat adalah tidak berbeda.
kenaikan  waktu  TE-nya.  IS  terukur  pada area  pengukuran  citra  T2 map potongan sagital  cartilage  sendi  lutut  femoral  dan tibial serta potongan coronal femoro-tibial (medial dan lateral) pada subyek volunteer pria  dan  wanita  sehat  juga  menunjukan pola  penuruan    yang  sama.  Dalam  teori pengukuran  rasio  relaksasi  transversal  T2 pada  aplikasi  sequence  multi-spin  echo T2 map ,  dijelaskan  bahwa  IS  terukur  akan menurun secara regresi exponensial sebagi fungsi  dari  perubahan  keaikan  nilai  TE. Menaikan  penggunaan  nilai  TE  pada s e q u e n c e   m u l t i - e c h o   T 2 m a p a k a n menghasilkan    IS  yang  menurun  secara gradual exponensial dan besifat spesifik di setiap  area  pengukuran  potongan    sagital (cartilage  femoro-tibial)  dan  coronal (cartiage  femoro-tibial  medial  maupun lateral)  untuk  masing-masing  subyek berbeda IMT dan jenis kelamin. Secara fisis hal  ini  juga  sesuai  dengan  karakteristik relaksasi  T2  jaringan  (T2  decay)  pada magnetisasi    trnasversal  (Carneiro,  2006). Dengan  demikian  maka  pada    variasi peningkatan  TE  aplikasi  sequence  multi- spin echo T2 map , menghasilkan IS terukur yang  bervariasi  di  area  sagital  cartilage sendi lutut femoral dan tibial serta coronal femoro-tibial  (medial  dan  lateral) khususnya pada subyek volunteer pria dan wanita  di  masing-masing  kategori  IMT (under-weight,  normal-wieght,  over- weigth) (Fiedrich, 2006 dan Watanbe, 2012),
Penghitungan  nilai  T2 map adalah proses  matematis  yang  esensial  dalam rangka  mencari  nilai  mean  dan  deviasi standar pada masing-masing kategori IMT. Menerapkan persamaan exponensial decay (-TE. k ) (IS   =  IS .  exp. )    memudahkan  dalam
t 0
penghitungan nilai T2 map yang di dasarkan pada  hasil  plotting  grafik  fungsi  IS terhadap  TE  untuk  MRI  potongan  Sagital femoro-tibial  dan  Coronal  femoro-tibial (medial  dan  lateral)  sendi  lutut  kiri  baik terhadap  subyek  volunteer  Pria  maupun Wanita (Chu, 2009).
Merujuk  pada  hasil  statistik diskriptif    untuk  rentang  nilai-nilai minimun  dan  maksimum  T2 map subyek
jenis  kelamin  pria  dan  wanita  dapat  di simpulkan  bahwa  rentang  nilai  T2 map untuk  potongan  sagital    maupun  coronal cartilage  sendi  lutut  secara  umum  lebih tinggi melapaui nilai referesi sebagaimana studi yang dilaporkan oleh Chu dkk. (2009) terhadap genu subyek sehat di Korea (Asia timur). Namun demikian nilai T2 map pada potongan  sagital-tibial  dan  coronal-tibial medial  dalam  studinya  menggambarkan profil nilai yang hampir sama dengan studi dalam  penelitian  ini  yakni  secara  umum memiliki  nilai  T2 map yang  relativ  lebih tinggi  baik  antara  kategori  IMT  maupun jenis kelamin. Variabilitas nilai T2 map yang ditemukan dalam  studi  ini  dapat diasiosiasikan  dengan  kemungkinan faktor-faktor  lain  seperti    kekhususan karakteristik  T2  jaringan  cartilage  sendi lutut bagi kebayakan gaya hidup kaum pria atau  wanita  dan  tingkat  obesitas  dari subyek  sampel  orang  Indonesia  (Jawa Tengah).
b. Penentuan nilai T2map biomarker rujukan untuk  3  kelompok  IMT  pasien  sebagai pembanding  (baseline)  dalam  mendeteksi gangguan  dini  OA  sendi  lutut-kartilago menggunakan MRI 1,5.
Berdasarkan  resume  hasil  analisis statistik  inferensial  (one-way  Anova) sebagaiman pada Tabel 3., hasil uji statistik terhadap  hipotesa  null  (Ho:  tidak  ada perbedaan  bermagna  nilai  T2 map diantara potongan sagital dan coronal) menunjukan bahwa tidak terdapat perbedaan nilai mean T2 map pada potongan sagital (femoral dan tibial  cartilage)  dan  pototongan  coronal (tibial-femoral  medial  dan  tibial-femoral lateral)  dari  sampel subyek di  setiap kategori  IMT,  baik  untuk  jenis  kelamin wanita maupun pria. Hal ini membuktikan bahwa  nilai  mean  T2 map antar  area pengukuran  cartilage  sendi  lutut  pada sampel  subyek    sehat  adalah  relatip  tidak berbeda  pada tingkat kepercayaan 0,05 (p - value >0,05).  Sebagaimana  dilaporkan  oleh Chu dkk. (2006) dan Friedrich dkk. (2009),
menggambarkan  bahwa  profil  nilai  mean T2 map pada persendian lutut subyek sehat secara statistik adalah relatip sama. Namun demikian bila dilihat secara diskriptif nilai- nilai mean dan deviasi standar  T2 map antar area pengukuran cartilage sendi lutut dan antar  kategori  IMT  menjelaskan  adanya variasi  rentang nilai.
Hasil  evaluasi  klinisi  terhadap  citra T2 map cartilage  sendi  lutut  kiri  potongan sagital  dan  coronal  menjelaskan  bahwa secara  umum  keseluruahn  sampel  subyek volunteer wanita dan  pria  masih  belum digolongkan  mengalami  gangguan fungsional.  Meskipun  terdapat  3  dari  18 subyek berada pada grade penilaian 3,   15 subyek lainya masih dalam rentang grade penilaian  0  –  1  dan  pada  grade  1-3  secara morfologis  dan  fungsional  kondisi  pasien masih dalam kategori sehat (Friedrich dkk, 2009).
Dengan  demikian  maka  nilai  T2 map biomarker rujukan  pembanding (baseline) berdasarkan  3  kelompok  IMT  dan  2  jenis kelamin  untuk  kepentingan  screening pendeteksi gangguan dini OA sendi lutut- kartilago  pasien  menggunakan  MRI  1,5  T sebagaimana  tabel  4-5  adalah  dapat digunakan.
4. Simpulan dan Saran

## Simpulan
Pengukuran  IS  sebagai  efek  dari variasi nilai TE   pada pencitraan cartilage persendian  lutut  dari  total  19  subyek sampel volunteer wanita dan pria berbadan sehat dengan aplikasi sequence multi-spin echo T2 map menghasilkan nilai-nilai signal secara  individual  yang  menurun  sesuai perubahan kenaikan waktu TE-nya. Variasi peningkatan  waktu  TE  pada  aplikasi sequence  tersebut,  menghasilkan  nilai T2 map terukur  yang  bervariasi  di  area sagital  cartilage  sendi  lutut    femoral  dan tibial  serta  coronal  femoro-tibial  (medial dan  lateral)  baik  pada  subyek  volunteer pria maupun wanita untuk masing-masing kategori  IMT  (under-weight,  normal- wieght,  over-weigth).  Namun  demikian,
nilai T2 map yang dihasilkan secara statistik menunjukan  tidak  ada  perbedaan  yang bermagna  pada  tingkat  kepercayaan  0,05 (p -value >0,05).
Rentang  nilai  T2 map biomarker rujukan  untuk masing-masing 3 kelompok IMT  pasien berdasarkan area  pengukuran cartilage  sendi  lutut  potongan  sagital  dan coronal  di  buat  untuk  selanjutnya    dapat ditetapkan  sebagai  sebagai  pembanding (baseline)  dalam  screening  mendeteksi gangguan cartilage persendian lutut secara lebih  dini  meskipun  menggunakan modalitas MRI 1,5T tanpa fasilitas software pendukung qMRI untuk cartigram.

## Saran
Metode  pendekatan  kuantitaip pengukuran  T2 map biomarker  rujukan sebagaiman  dalam  penelitian  ini  dapat diaplikasikan  pada  modalitas  MRI  1,5T yang  belum  atau  tidak  diperlengkapi dengan  software  pendukung  komersial pendeteksian gangguan OA pada cartilage sendi lutut.
Penelitian  klinik  dengan  studi yang  melibatkan  sampel  populasi  yang lebih  luas  sebaiknya  dilakukan  dan  uji s e s i f i s i t a s   t e r h a d a p   m e t o d e   y a n g d i k e m b a n g k a n   p e r l u   u n t u k   d i tindaklanjuti.

## 5. Ucapan Terimakasih
U c a p a n   b a n y a k   t e r i m a k a s i h disampaikan  atas  kesempatan  yang d i b e r i k a n   u n t u k   m e n d a p a t k a n D a n a R i s b i n a k e s   D I P A   P o l i t e k n i k Kesehatan  Kemenkes  Semarang,  sehingga penelitian ini dapat terselesaikan.

## 6 . Daftar Pustaka
Braun  and  Gold.  2011. Diagnosis  of osteoarthritis:  Imaging ,  diakses tanggal  25  Mei  2013  pada    situs j o u r n a l   h o m e p a g e : www.elsevier.com/locate/bone
Brown  dan  Semelka.  2003. MRI  Basic Principles  and  Applications  Third Edition , Wiley-Liss Chu JH dkk. 2009 . MR T2 Map Technique: How to Assess Changes in Cartilage of Patients  with  Osteoarthritis  of  the Knee . Korean J Med Phys, (4):298- 307.
C a r n e i r o   A A O .   d k k .   2 0 0 6 . M R I R e l a x o m e t r y :   M e t h o d s   a n d Applications, Brazillian  Journal  of Physics, vol. 36, no. 1A. Evert  JB.  2004. MRI:  Basic  Physics , support@mri-physics.com
Friedrich  KM.,  Shepard  T,  dkk.  2009. T2 m e a s u r e m e n t s   o f   c a r t i l a g e i n osteoarthirits  patients  with  meniscal tears , AJR:193 Mc Guckin dan Colin P. 2008. Exploring MRI ,
Watanabe, A. 2012. Recent advances in clinical M R   o f   a r t u c u l a r   c a r t i l a g e , GEHealthcare.com/MR WHO. 2007. Indeks Massa Tubuh (IMT/Body Mass Index) , PT. Roche Indonesia http://www.modernmedicare.in