review paper qa mri_tuttaan_1206257260

7/25/2019 Review Paper QA MRI_TuttaAN_1206257260

1/15

1

Nama : Tutta Aurum Nisauf

NPM : 1206257260

Dosen : Lukmanda Evan Lubis, M.Si

TUGAS MATA KULIAH PENDAHULUAN PENCITRAAN MEDIS DAN KEDOKTERAN NUKLIR

REVIEW PAPER TENTANG QUALITY ASSURANCE PADA MRI

Tugas ini dibuat dengan bersumber pada 2 paper yaitu :

1. Paper utamaberupa paper penelitian teoritik mendasar yang sifatnya lebih ke penjelasan

umum mengenai metode QA dan phantom untuk MRI.

2. Paper pembanding berupa paper yang lebih teknis dengan pengembangan metode QA

yang dipilih, fokus pada TCP (Temperatur Calibration Phantom).

>>Paper 1 (Basis)

Quality Assurance Methods and Phantoms for Magnetic Resonance Imaging:

Report of AAPM Nuclear Magnetic Resonance

(Ronald R. Rice, Leon Axel, Tommie Morgan, Robert Newman, William Perman, Nicholas Schneiders,

Mark Selikson, Michael Wood, and Stephen R. Thomas)

AAPM Task Grup 1

Diterima 6 September 1989

Publikasi 30 Oktober 1989

Med.phys. 17 (2), Mar/Apr 1990

0094-2405/90/0202/87-09S01.20

1990 Am. Assoc. Phys. Med

American Association of Physicists in Medicine by the American Institute of Physics

>>Paper 2 (pembanding, penelitian yang lebih spesifik dan baru)

Development of a Calibration Phantom Set for MRI Temperature ImagingSystem Quality Assurance(Xuegang Xin, PhD, Jijun Han, Di Wang, Yanqiu Feng, PhD, Qianjin Feng, PhD, Wufan Chen, Professor)

Academic Radiology, Vol 19, No 6, June 2012

Acad Radiol 2012; 19:740745

doi:10.1016/j.acra.2012.02.001


2/15

2

Paper 1 (Basis)

Tujuan

Tujuan dari penelitian yang diajukan dalam dokumen ini adalah untuk mendeskripsikan set

standard prosedur uji yang bisa digunakan untuk mengevaluasi performansi klinis sistem Magnetic

Resonance Imaging (MRI). Prosedur dan uji ini tidak dimaksudkan untuk membangun standard

performansi absolut akan tetapi lebih bermaksud untuk menyediakan metode yang bisa digunakan

sebagai bagian dari program quality assurance (QA) rutin. Posisi dari dokumen ini adalah mengajukan

program QA untuk mendeteksi perubahan dalam sistem performansi yang relatif lebih meningkat

secara mendasar.

Pendahuluan

Dokumen ini menyertakan rekomendasi material phantom MRI yang lebih bisa diterima,

desain phantom, dan prosedur analisis. Parameter citra spesifik yang dideskripsikan dalam dokumenini : frekuensi resonansi, SNR, uniformitas citra, linearitas spasial, resolusi spasial, ketebalan slice,

posisi (separasi) slice, dan fase yang berkaitan dengan artefak citra. Hal ini dikenali bahwa set ini

tidaklah mendalam dan tidak memasukkan prosedur untuk menaksir semua parameter citra yang

mungkin, dan mirip juga dikenali bahwa ada metode lain yang diterima daripada yang telah

dipresentasikan untuk pengukuran parameter ini. Pengajuan yang diset ini, meskipun begitu, tetap

dipertimbangkan cukup untuk monitoring sensitivitas dan karakteristik geometri dari sistem citra

Nuclear Magnetic Resonance (NMR).

Pengajuan yang diset ini tidak memasukkan prosedur spesifik untuk memonitor akurasi atau

presisi T1, T2 ataupun densitas proton. Sampai saat ini, secara umum belum ada metode standard

yang diterima untuk menentukan T1, T2, dan densitas proton dari data citra penaksiran parameter ini

bukan bagian dari praktik klinis, peneliti telah memilih tidak memasukkan prosedur uji ini sampai ilmu

lain atas kegunaan mereka dan pengukurannya telah diketahui.

National Electrical Manufacturers Association (NEMA) diakui untuk pengawasan mereka pada

pengembangan bagian uniformitas medan dan SNR. Spesifikasi untuk 2 parameter ini konsisten

dengan spesifikasi NEMA dimana memungkinkan di bawah syarat bahwa prosedurnya aplikatif untuk

penggunaan pada program QA. Sub komite American College of Radiology (ACR) pada Magnetic

Resonance (MR) Nomenclature and Phantom Development di bawah komite MR pada teknologi

pencitraan dan peralatan diakui untuk ketetapan ini dan review yang teliti selama beberapa tahun

bahwa dokumen ini masih di bawah pengembangan.

Material Phantom

Pertimbangan utama pada pemilihan material phantom untuk kegunaan QA phantom antara

lain : stabilitas termal dan kimia, ketidakberadaan pergeseran sifal kimia yang signifikan, T1, T2, dan

nilai densitas proton yang berada pada range biologis. Seperti yang nanti akan disampaikan, pemuatan

koil adalah pertimbangan penting untuk menaksir SNR. Pertimbangan umum lainnya berhubungan

dengan sisi keutamaan dan praktisnya : pemilihan T1 yang match dari material untuk bisa diterima TR

yang tidak membutuhkan waktu pindai yang lama dan secara praktis tidak memilih T2 yang nilainya

lebih pendek yang beberapa instrumen bisa mengakomodir. Kehati-hatian harus dilakukan untuk


3/15

3

menghindari penggunaan plastik berwarna atau material kontainer lain yang memiliki susesptibilitas

magnet yang berbeda secara signifikan dari material pengisi.

Pada tiap kekuatan medan operasional, direkomendasikan untuk memilih material NMR yang

mengikuti sifat atau karakteristik berikut :

100 ms < T1 < 1200 ms

50 ms < T2 < 400 ms

Densitas proton >> densitas H20

Sejumlah material telah berhasil digunakan sebagai agen phantom NMR. Hal ini memiliki

keutamaan yang terdiri dari minyak dan water solution dari variasi ion paramagnetik. Untuk referensi,

seperti yang terdapat pada tabel 1 adalah aproksimasi waktu relaksasi untuk pencampuran 1,2

propadienol pada air destilasi dan 3 agen paramagnetik (CUSO4 NiCl2 dan MnCl2) pada 20 MHz (0,5

T). Harus dikatahui bahwa waktu relaksasi adalah dependensi suhu dengan kekuatan medan.

Laju relaksasi (invers dari waktu relaksasi) diaproksimasi linear terhadap konsentrasi ion.

Untuk semua pengukuran, kondisi pindai harus direkam secara hati-hati. Kondisi pindai harus

mengandung : parameter sekuen pulsa dan pewaktuan pindai (TE, T1, TR), flip angle, medan pandang

dan ukuran matriks, koil, phantom dan material phantom, ketebalan dan jumlah slice, spasi center to

center, jumlah akuisisi, pengaturan power rf dan pemrosesan image lainnya yang telah digunakan.

Semua phantom harus di tengah magnet isocenter apabila tidak dispesifikasi lain.

Kriteria aksi yang terdaftar pada dokumen ini hanyalah referensi semata. Nilai absolut

parameter QA tergantung mesinnya dan sebagai hasil, dibuat mungkin untuk spesifikasi kriteria yang

dapat diuniversalisasi pada semua sistem. Kriteria aksi spesifik harus disampaikan secara individual

untuk tiap instalasi sistem di perusahaan dengan pengguna dan pembuat instrumentasi.

Frekuensi Resonansi

a.

Definisi

Didefinisikan sebagai rf frekuensi f yang match dengan medan magnet B0 berdasarkan

persamaan Larmor

=

20

adalah rasio gyromagnetik untuk nuklei yang dipelajari. Untuk proton, frekuensi Larmor

adalah 42,58 Mhz/T untuk sistem 1,5 , frekuensi resonansi harus 63,87 MHz.


4/15

4

b.

Faktor yang mempengaruhi frekuensi resonansi

Sebelum ke performansi beberapa protokol pencitraan, penting juga bagi operator untuk

memverifikasi bahwa sistem berada pada resonansinya. Kebanyakan vendor meminta dengan

tegas untuk pengecekan frekuensi resonansi di tiap waktu ketika sistem pencitraan menyala.

Uji frekuensi resonansi sangat penting untuk unit yang bergerak dan beberapa sistem

resistivitas magnet yang melajukan frekuensi dari medan magnet. Perubahan dalam frekuensi

resonansi merefleksikan pada perubahan pada medan B statik. Perubahan ini mungkin

berhubungan dengan superkonduktor run-down (1 ppm/hari, 60 Hz/hari pada 1,5 T),

perubahan pada densitas berhubungan dengan efek termal dan mekanik, shim-coil berubah

atau efek yang berhubungan dengan material feromagnetik.

Efek dari operasi resonansi off utamanya berhubungan dengan sensitifitas sistem dan

terwujud sebagai pengurangan SNR. Efek samping terefleksikan pada linearitas citra yang

berhubungan dengan sumasi gradien citra dengan inkonsistensi nilai medan B statik.

Direkomendasikan frekuensi resonansi diuji sebelumnya ke pengukuran QA dan tiap waktu

dengan phanton yang berbeda.

c.

Metode pengukuran1. Phantom

Phantom yang sering digunakan untuk uji frekuensi resonansi juga sama phantom untuk

mengukur dengan SNR, yaitu yang memproduksi sinyal uniform dalam silinder. Phantom

diposisikan di tengah magnet (gradien medan mati) dan frekuensi rf diatur dengan kontrol

rf pusat frekuensi synthesizer sampai maksimum. Frekuensi resonansi direkam harian

untuk analisis trend.

2. Kondisi pindai

Tidak ada

3. Analisis

Nilai frekuensi resonansi direkam untuk perbandingan dengan penentuan awal.d.

Kriteria aksi

Nilai frekuensi resonansi seharusnya tidak menyimpang jauh lebih dari 50 ppm di antara

pengukuran harian. Aksi seharusnya diambil tiap waktu, lalu ditemukan perubahan signifikan

pada trendnya.

Signal to Noise Ratio (SNR)

a. Definisi

Sinyal didefinisikan sebagai nilai piksel rata-rata dalam region of interest (ROI) dikurangi

beberapa piksel offset. Noise adalah variasi acak pada intensitas piksel. Objek yang jelasartefaknya tidak cocok untuk penentuan nilai SNR.

b.

Faktor yang mempengaruhi SNR

- Kalibrasi sistem umum (frekuensi resonansi, flip angles, dan lain-lain)

- Gain

- Coil turning

- Shielding rf

- Coil loading

- Pemrosesan citra

- Parameter pindai


5/15

5

c.

Metode pengukuran1. Phantom

Phantom harus terdiri dari material yang memproduksi sinyal uniform dengan dimensi

minimum pada bidang citra setidaknta 10 cm atau 80% dari bidang pandang, yang

biasanya lebih lebar (lihat gambar 1). Untuk pengukuran slice tunggal, phantom harus

memiliki dimensi pada arah pemilihan seleksi slice setidaknya 2 kali nilai maksimum

ketebalan slice yang digunakan. Untuk akuisisi multislice, panjang phantom setidaknya

sepanjang volume yang akan dicitrakan, ditambah 2 kali nilai maksimum ketebalan slice.

Phantom boleh sirkular atau rektangular pada cross-section.

Phantom standard yang dispesifikasikan di sini harus diisi dengan material nonkonduktif,

jadi tidak dimaksudkan untuk disimulasikan pada situasi klinis. Apabila ingindiaproksimasikan pada situasi klinis,maka coil harus secara elektrik diload menggunakan

material pengisi atau bahan lain sehingga bahan elektrik pada tubuh tersimulasikan.

2. Kondisi pindai

Akuisisi multisliece biasanya lebih sering digunakan.

3. Analisis

Sinyal yang diukur menggunakan ROI yang mengandung setidaknya 100 piksel atau 10%

area material pemroduksi sinyal, atau bisa lebih besar. ROI harus diposisikan di tengah

dari citra dan tidak mengandung artefak yang jelas. Sinyal adalah nilai rata-rata intensitas

piksel pada ROI dikurangi beberapa offset. Sementara noise adalah standar deviasi yang

diturunkan dari ROI yang sama, maka nilai SNR dapat dihitung.

Untuk menghitung SNR mengikuti formula :

=2

Faktor 2dibutuhkan karena SD diturunkan dari substraksi citra lebih dari 1 dari citraoriginal.

d.

Kriteria aksi

Tidak dapat diberikan karena hasil SNR hanya untuk sistem yang spesifik, phantom, dan

kondisi pindai yang telah digunakan. Penting untuk ditekankan bahwa pengukuran sinyal dan

noise bergantung pada semua parameter pindai dan kondisi uji. SNR seharusnya dinormalisasi

ke ukuran voxel untuk perbandingan.


6/15

6

Uniformitas Citra

a. Definisi

Yaitu kemampuan sistem MRI untuk menghasilkan respon sinyal yang konstan melalui volume

yang terpindai ketika objek yang telah dicitrakan memiliki karakteristik MR yang homogen.

b.

Faktor yang mempengaruhi uniformitas citra- Inhomogenitas medan statik

- Medan rf non uniform

- Arus Eddy

- Kalibrasi pulsa gradien

- Pemrosesan citra

c. Metode pengukuran

1. Phantom

Karakteristik phantom yang akan digunakan untuk evaluasi uniformitas sama dengan

karakteristik phantom yang digunakan untuk penentuan SNR. Untuk menghindari efek

penetrasi rf, material pengisi harus nonkonduktif.

Untuk partisi tubuh, efek panetrasi yang diamatai pada phantom yang terisi zat saline

tidak diperlukan prediksi efek penetrasinya akan ditemukan di hasil pindai tubuh manusia.

2. Kondisi pindai

Beberapa akuisisi multislice yang menyediakan SNR cukup besar jadi tidak mempengaruhi

pengukuran uniformitas. Dalam praktiknya, didapatkan SNR dari 80:1 atau lebih akan

menghasilkan hasil yang lebih bagus.

3. Analisis

Untuk piksel yang berada di geometri tengah yang mendekati 75% area phantom, nilai

Smax dan Smin ditentukan. Perhitungan diambil tanpa memasukkan artefak tepi pada

ROI. Perhitungan S adalah sebagai berikut :

Hubungan untuk menghitung integral uniformitas (U)

Integral sempurna uniformitas menggunakan ekspresi ini adalah U = 100%

Untuk membantu meminimalisir efek noise hasil pengukuran citra maka dikonvolusi filter

low pass 9 poit h(m1,m2). Citra yang telah terfilter diberikan dengan :

Dan filter kernelnya adalah :


7/15

7

Dan merepresentasikan produk 2 cosinus naik di domain frekuensi. Weighting factor W

diberikan dengan :

Dan digunakan untuk menormalisasi respon DC dari filter di domain frekuensi untuk

penyatuan. Filter ini memiliki 3 dB cutoff kontur frekuensi spasial yang cukup mendekati

aproksimasi lingkaran radius 0,364 pada koordinat yang telah dinormalisasikan. Ini

ekuivalen dengan 2 dimensi filter Hanning.

d. Kriteria aksi

Untuk 20 cm bidang pandang atau kurang, uniformitas integral harus 80% atau lebih. Jadi

untuk bidang pandang yang lebih lebar, uniformitas memburuk. Uniformitas citra penelitian

ini tidak didefinisikan untuk coil permukaan.

Linearitas Spasial

a.

DefinisiLinearitas spasial adalah istilah yang digunakan untuk mendeskripsikan tingkat distorsi derajat

geometri yang ada pada citra yang dihasilkan di sistem pencitraan.

b. Faktor yang mempengaruhi linearitas spasial

Pada NMR, yang mempengaruhi antara lain:

- Inhomogenitas medan magnet utama

- Gradien medan magnetik nonlinear


1. Phantom

Variabilitas akan baik diamati pada bidang pandang terbesar. Phantom harus digunakan

untuk mengukur linearitas spasial yang mencukupi setidaknya 60% dari bidang pandangterbesar yang terdiri dari array atau objek (holes, grooves, rods, tubes) yang telah

diketahui dimensi dan spasialnya, dan phantom juga diisi material pemroduksi sinyal.

Gambar 2 menunjukkan ilustrasi 2 pola yang mungkin yang dapat digunakan untuk

mengevaluasi linearitas spasial.

2. Kondisi pindai

Pertimbangan yang diberikan untuk penentuan linearitas spasial untuk akuisisi multislice

dengan matriks citra terbesar untuk memaksimalkan resolusi spasial.

Karena NMR tak terpisahkan dengan teknik pencitraan volumetrik, evaluasi harus

ditampilkan untuk tiap bidang ortogonal untuk mendefinisikan kegunaan volume

pencitraan. Ini dapat dilakukan dengan menggunakan phantom desain khusus untuk

akuisisi citra multislice atau menggunakan phantom slice tunggal yang ditempatkan di

lokasi berbeda di 3 orientasi ortogonal. Linearitas spasial tidak diharapkan bergantung

secara signifikan terhadap parameter pewaktuan citra sepert TE, TR dan sejumlah akuisisi

sinyal.


8/15

8

3. Analisis

Persentasi distorsi didefinisikan:

100%

Pengukuran distorsi ditampilkan antara 2 poin di medan pandang, disediakan bahwa

resolusi piksel bukan sumber yang signifikan dari kesalahan. Peneliti merekomendasikan

true dimension lebih besar dari 10 piksel. Pertimbangan sebelumnya oleh NEMA

mengekspresikannya sebagai persen dari diameter yang diketahui, namun juga masih

dalam pertimbangan.

Pengukuran linearitas spasial ditampilkan secara langsung pada unit pemrosesan citra

akan menyediakan informasi tentang MRI. Pengukuran juga dapat ditampilkan pada citra

yang menggunakan fil dan hasilnya dikombinasi MR imager sebaik sistem filming danvideo.

d. Kriteria aksi

Persen distorsi pada linearitas spasial (ketika diukur pada medan pandang 25 cm atau lebih)

secara umum adalah < 5%.

Resolusi Spasial Kontras Tinggi

a. Definisi

Merupakan pengukuran kapasitas sistem pencitraan untuk menampilkan separasi objek

ketika tidak ada kontribusi noise yang signifikan. Resolusi spasial kontras tinggi untuk sistemMRI dibatasi oleh akuisisi ukuran piksel matriks (medan pandang dibagi dengan sampling pada


9/15

9

x atau y). Secara konvensional, resolusi dikuantifikasi dengan PSF (point spread function), LSF

(line spread function), atau MTF (modulation transfer function). Akan tetapi, metode ini tidak

praktis untu QA rutin pada MRI. Jadi evaluasi tes objeklah yang digunakan.

b.

Faktor yang mempengaruhi resolusi

- Medan pandang

- Matriks akuisisi

- Filter rekonstruksi

c.

Metode pengukuran

1. Phantom

Kegunaan phantom resolusi spasial untuk evaluasi visual dikomposisikan oleh pola garis

atau hole (atau rod). Phantom seperti gambar 3 terdiri dari 5 elemen pemroduksi sinyal

dan 4 space dengan nomor elemen 5, 3, 2, 1.5, 1.25, 1.00, 0.75, dan 0.50 mm, meskipun

penambahan lain bisa dibutuhkan. Arah dimensi slice yang dipilih seharusnya setidaknya

2 kali ketebalan slice, misal panjang 20 mm untuk ketebalan slice 10 mm.

2. Kondisi pindai

Beberapa akuisisi multislice digunakan untuk menyediakan ketebalan slice yang cocokuntuk menjamin SNR yang mencukupi. Phantom harus dialignment tegak lurus ke bidang

pindai dan diletakkan di tengah isosenter kemudian dirotasi 45 derajat di papan citra

untuk mengkombinasikan resolusi dari kedua fase dan arah encoding frekuensi.

3. Analisis

Citra akan dievaluasi secara visual. Analisis citra terdiri dari melihat citra untuk

menentukan elemen array terkecil (bisa menggunakan magnifikasi). Untuk penetapan

array, 5 elemen dan 4 space harus ditampilkan sebagai separasi dan pembedaan ketika

dilihat pada lebar window sempit. Window level diatur untuk visualisasi optimum.

Resolusi diekspresikan sebagai ukuran terkecil elemen array yang dapat diamati atau itu

ekuivalen dengan line pairs per mm jika pola bar kotak digunakan.

d. Kriteria aksi

Resolusi kontras tinggi harus konstan untuk tiap pengulangan pengukuran di bawah kondisi

pindai yang sama dan harus sama dengan ukuran piksel. Sebagai contoh, untuk medanpandang 256x256 matriks akuisisi, resolusinya harus 1 mm.


10/15

10

Ketebalan Slice

a. Definisi

Ketebalan slice didefinisikan sebagai full width at half maximum (FWHM) dari profile slice.

Sementara full width at tenth maximum (FWTM) adalah deskripsi tambahan dari profile slice.

Profile slice didefinisikan sebagai respon sistem MRI pada sumber titik yang bergerak padabidang pada titik rekonstruksi.

b. Faktor yang mempengaruhi ketebalan slice

- Nonuniformitas medan gradien

- Nonuniformitas medan rf

- Medan magnetik statik nonuniform

- Pulsa pemilihan slice noncoplanar antara eksitasi dan readout

- Rasio TR dan T1

- Bentuk pulsa rf dan echo yang distimulasi

c.

Metode pengukuran

1. Phantom

Beberapa phantom bisa digunakan untuk mengevaluasi ketebalan slice, kebanyakan

adalah yang dari varian permukaan terinklinasi (plane, cone, spiral). Phantom yang dipilih

peneliti adalah yang crossed high signal ramps.

2. Kondisi pindai

Akuisisi multislice digunakan untuk menghasilkan TR yang lebih besar dari 3T1 dari

material filter dan resolusi piksel tertinggi digunakan. Ketebalan slice diukur di bagian

tengah dan periperalnya di citra dan lokasinya di magnet isosenter dan slice offset.

3. Analisis

Persamaan umum untuk FWHM dari pencitraan yang menggunakan high signal ramps

yang diorientaasikan ke beberapa sudut adalah :

Dimana a dan b mengacu pada FWHM terukur (FWTM) dari profil intensitas untuk ramp

1 dan ramp 2, lihat gambar 4b. Untuk kasus sudut 90 derajat, persamaannya menjadi

sederhana sebagai berikut :

=


11/15

11

d.

Kriteria aksi

Untuk menjamin akurasi pengukuran yang mencukupi, nilai pengukuran ketebalan slice secara

umum disetujui diindikasikan dengan 1 mm untuk ketebalan slice > 5 mm.

Posisi/ Separasi Slice

a. Definisi

Posisi slice (offset) adalah lokasi absolut pada pertengahan FWHM dari profil slice. Separasi

slice adalah jarak antara 2 posisi slice. Lokasi slice diindikasikan dengan divais pemosisi

eksternal atau dengan spacing antar slice yang terpilih.

b.

Faktor yang mempengaruhi posisi/ separasi slice

- Kesalahan alignment pemosisian divais

- Nonuniformitas medan gradien

-

Nonuniformitas B1- Pulsa pemilihan slice noncoplanar

- Medan magnetik statik

c.

Metode pengukuran

1. Phantom

Secara umum, phantom yang digunakan untuk pengukuran ketebalan (lihat gambar 4a)

dimungkinkan juga untuk digunakan untuk penentuan separasi slice dengan ketetapan

bahwa phantom memuat pin referensi dan penanda eksternal untuk orientasinya,

pemosisian ke tengah, dan referensi untuk pemosisian eksternal divais. Permukaan

inklinasi yang diketahui pitchnya, ketika dicitrakan pada lokasi yang berbeda akan

menghasilkan citra yang berpindah tempat relatif terhadap proporsi langsung ke lokasi

slice dan permukaan pitch.


12/15

12

2. Kondisi pindai

Berbagai macam akuisisi cocok untuk penentuan separasi slice.

3. Analisis

Midpoin FWHM dari profile slice di citra yang dipilih telah ditentukan (lihat gambar 5).

Jarak D dari midpoin profile ke landmark (alignment rod) yang tetap stasioner dari slice ke

slice (paralel ke arah pemilihan slice) diukur dan dihubungkan dengan posisi slice (O).

Untuk setiap ramp angle relatif, posisi offset slice (O) dirumuskan :

=

tan(2)

Semua pengukuran harus dilakukan sepanjang garis yang telah didefinisikan oleh

isosenter magnet dan bidang pencitraan tengah.

d.

Kriteria aksi

Perbandingan penanda posisi eksternal umumnya disepakati posisi aktual slicenya 2 mm.

Separasi slice tidak disepakati jika kurang dari 20% dari total separasi slice atau 1 mm, atau

lebih besar dari itu.

Artefak Citra

a. Definisi

Secara umum artefak dikarakterisasi oleh intensitas sinyal yang meningkat pada area yang

diketahui tanpa material pemroduksi sinyal. Umumnya disebut ghost, error pada aplicasi

gradien encoding fase untuk pencitraan dan error pada transmisi rf dan fase penerima

quadrature, maka dihasilkan ghost artefak yang unik.

b. Faktor yang mempengaruhi fase yang berkaitan dengan artefak

- Ketidakstabilan gradien encoding fase- Salah pengaturan fase quadrature pada sintesis pulsa rf slice (error transmit)

- Decoding fase yang tak wajar di penerimaannya


1. Phantom


13/15

13

Desain phantom diilustrasikan seperti gambar 6. Mereka terdiri dari silinder pemroduksi

sinyal tunggal (2-5 cm) yang ditempatkan pada lokasi asimetrik, secara umum medan

pandangnya berorientasi 45 derajat. Ketebalan phantom harus diaproksimasi 2 kali dari

ketebalan slice. Penanda orientasi sangat dibutuhkan dalam phantom ini.

2. Kondisi pindai

Berbagai sekuen multislice bisa digunakan. Hasil pindai diseparasi dibuat untuk menaksir

error dari transmit dan receive jika phantom yang digunakan mirip sperti yang di gambar

nomor 5. Untuk phantom volume yang lebih kompleks, maka harus didesain dimana error

transmit dan receivenya bisa ditaksir dengan sekuensi slice tunggal.

3. Analisis

a. Phase encoding errors

Phase encoding errors akan muncul pada citra yang multipel (banyak) terhadap

aslinya di posisi objek yang sebenarnya sepanjang sumbu encoding fase dari citra

(tegak lurus ke arah encoding frekuensi). Besar error (E) dikuantifikasi dengan ekspresi

nilai ghost ROI (G) sebagai persen dari ROI sebenarnya (T) yaitu :

b. DC offset errors

Biasanya muncul sebagai piksel cerah tunggal (kadang-kadang sebagai piksel gelap

jika kejadiannya prosesnya masih berlanjut atau melebihi batas) pada pusat matriks

citra. Keberadaan error ini dapat ditaksir secara visual.

c. Receive quadrature errors

Receive quadrature ghost akan dievaluasi menggunakan slice sentral dari sekuen

multislice yang menuntut phantom berada di isosenter. Receive ghost akan muncul di

tepi atas bawah dan terbalik dari objek pemroduksi sinyal sebenarnya. Nilai ROI

diambil dari keduanya (citra sebenarnya dan citra ghost) receive quadrature error (E)dikuantifikasi oleh ekspresi nilai ghost ROI (G) sebagai persen dari ROI sebenarnya (T)

yaitu :

d.

Transmit quadrature errors

Transmit quadrature ghost dievaluasi menggunakan citra di multislice mode yang

phantomnya ditempatkan pada lokasi offset dari isosenter. Error ini muncul di lokasi

slice offset yang berlawanan arah pada jarak yang sama dengan jarak objek

sebenarnya dari isosenter (sebagai mirror image dari isosenter). ROI yang diambil

pada objek sebenarnya dan ghost yang digunakan juga direpresentasikan denganpersen error seperti rumusan sebelumnya.

d. Kriteria aksi

Fase yang berhubungan dengan error harus kurang dari 5% dari nilai sinyal sebenarnya. DC

offset errors seharusnya tidak direpresentasikan pada citra dari sistem fungsional yang

normal.


14/15

14

Berdasarkan review paper 1, paper 2 mengikuti prinsip-prinsip QA MRI dan phantom seperti

paper 1 namun lebih condong pada penelitian dan analisis TCP (Temperature Calibration Phantom).

Bahwa sistem pencitraan temperatur MRI memerlukan kalibrasi agar menjamin temperatur

yang cocok dan akurat yang akhirnya mampu membuat MRI terkualifikasi. Dalam penelitian di paper

2, tidak ada TCP fisis yang pengaturannya independen. Penelitian tersebut mengembangkan TCP yangekonomis yang menjamin secara rutin menjaga kualitas sistem pencitraan temperatur MRI.

Gambar 1. Blok diagram set TCP

Material yang dipakai dan metode umumnya mengikuti paper 1 namun membutuhkan unit

pemanas sebagai TCP, ditambah sensor temperatur dan phantom cair MRI. Unit pemanas

menggunakan fiber karbon. Desain TCP saling terintegrasi yaitu unit pengukuran temperatur, dan

display termometri MRI. Satu set kalibrasi MRI yang diteliti ini mengkombinasikan setting TCP dan

phantom MRI standard.

Gambar 2. Diagram kit phantom kalibrasi

Hasil dari penelitian paper 2 ini adalah bahwa setting TCP efisien, akurat dan pemetaan

temperaturnya homogen mengacu pada temperatur standard untuk kalibrasi. Akurasi dan efisiensi

pemanasan diset 1 derajat Celcius dan 1 derajat Celcius per menit, sehingga kalibrasi termometri dan

kualitas MRI dinyatakan berhasil.


15/15

15

Dengan demikian, penelitian yang diajukan berupa TCP set untuk melengkapi (yang sifatnya

kompatibel) sistem MRI yang dapat digunakan untuk mengkalibrasi termometri MRI dan kualitas MRI

yang menjamin kualitas performansi dari sistem pencitraan temperatur MRI.

Gambar 5. Kalibrasi kualitas MRI. Atas : Citra Kalibrasi SNR, Bawah : Citra Kalibrasi Distorsi Geometris

review paper qa mri_tuttaan_1206257260

Documents