Sequence Fast Spin Echo

Sekuen fast spin echo

a. Pengertian fast spin echo

                  Fast Spin echo adalah salah satu pengembangan dari sekuen spin echo (Westbrook, 2002). Fast spin echo dilakukan untuk mempercepat waktu scan, dengan mengaplikasikan beberapa kali pulsa 180° rephasing dalam satu TR. Pengaplikasian beberapa pulsa 180° dalam satu TR menghasilkan rangkaian echo yang disebut dengan ETL (Echo Train Length, dimana akan menghasilkan rangkaian echo dan setiap echo mempunyai phase encode yang berbeda-beda tiap TR (Westbrook, 1994). Setelah masing-masing rephasing, tiap phase encoding yang dihasilkan dan data dari echo yang disimpan dalam K-Space (Westbrook, 2002).

Oleh karena itu, beberapa K-Space akan mengisi tiap TR daripada spin echo. K-space akan terisi lebih cepat dan waktu scan menurun.

Gambar 9. Phase Encode pada Fast Spin Echo (Echo Train) (Orchard, 2004)

Sekuen FSE merupakan sekuen dengan aplikasi pulsa 180⁰ rephasing berkali kali dan menghasilkan multiple echo. FSE merubah gradient encoding phase untuk setiap echo yang dihasilkan. Parameter TE dapat bervariasi dari satu echo ke echo lainnya. Echo yang berada pada pertengahan K-space bertugas memproduksi kontras gambaran karena K-space berhubungan dengan spasial resolusi pada gambaran. Sebagai contoh, K-space tengah merupakan kode untuk pembobotan T2 atau phase akhir, sedangkan phase awal merupakan kode untuk pembobotan T1 dan PD. Keuntungan dari teknik FSE adalah durasi waktu yang dapat dipercepat dengan pengaturan ETL (Echo Train Length). Pembobotan T1 dan PD biasanya menggunakan ETL sekitar 3 sampai 7. Penggunaan ETL terlalu panjang akan menyebabkan TE pendek dengan gambaran blurring dan kehilangan kontras. Pada T2 FSE cairan dan lemak sama-sama hiperintense. Hal ini terjadi akibat aplikasi pulsa 180 ⁰ yang mengurangi interaksi spin pada lemak sehingga T2 decay meningkat. Sekuen Fast spin echo (FSE) sequences menggantikan sekuen T2 konvensional dalam berbagai aplikasi. Sekuen FSE mengurangi waktu akuisisi data dan memungkinkan gambaran T2 dengan teknik breath hold . (Edelman, Robert R. 2009).

Pengaturan ETS yang panjang pada akuisisi data sekuen FSE dapat meningkatkan terjadinya artefak sebagai akibat dari perbedaan sinyal yang diperoleh saat pembobotan T2. Decay TE juga menyebabkan kurangnya jumlah echo yang dihasilkan saat penggunaan single shot FSE. Sebagai contoh ETL pada single shot FSE dengan phase encode 128 dan ETS 10 ms adalah 1280 ms. Walaupun waktu relaksasi T2 jaringan berkisar 100 ms, spin echo dengan pengaturan ETL akan menghasilkan sinyal yang rendah. Contoh yang biasa sering dilakukan adalah jika ingin menghasilkan resolusi yang tinggi pada gambaran FSE harus menggunakan multi shot echo 4 sampai 16 spin echo yang diproduksi setelah proses eksitasi. Kontras gambaran pada sekuen FSE dihasilkan dari pembobotan T2 pada garis tengah K-space oleh gradient phase encode. Parameter yang mempengaruhi pembobotan T2 dikenal dengan TE efektif, di antara pulsa eksitasi dan pertengahan spin echo dengan zero phase encode.

Misalnya pembobotan T2 heavily pada FSE dihasilkan dari TE efektif yang nilainya sama besar atau lebih tinggi dari waktu T2 jaringan. FSE menjadi sekuen yang sering digunakan karena sekuen ini menghasilkan kontras gambaran antara jaringan dan memiliki waktu yang lebih cepat jika dibandingkan dengan spin echo konvensional. Kontras gambaran pada FSE dapat divariasikan dengan cara mengatur waktu magnetisasi. Contohnya, pada Inversion Recovery FSE magnetisasi terlebih dahulu diinversi dengan pemberian pulsa 180⁰ . Pemberian pulsa invers ini menyebabkan perubahan magnetisasi T1 relaksasi selama delay yang diinginkan setelah FSE dimulai. Sama halnya dengan IR FSE konvensional, IR FSE sering digunakan untuk meningkatkan kontras gambaran dengan cara menolkan dinyal jaringan tertentu.(Kuperman, Vadim. 2000)

b. Mekanisme kontras gambaran diagnostik pada fast spin echo

1. GambaranT1 weighted image

Waktu relaksasi T1 lemak lebih pendek (180 ms) dari pada waktu relaksasi T1 air (2500 ms), maka recovery lemak akan lebih cepat dari pada air sehingga komponen magnetisasi lemak pada bidang longitudinal lebih besar dari pada magnetisasi longitudinal pada air. Pada saat aplikasi pulsa RF akan menyebabkan komponen magnetisasi longitudinal keduanya (lemak dan air) akan menuju bidang transversal. Karena lemak memiliki komponen magnetisasi longitudinal yang lebih besar maka komponen magnetisasi transversal lemak juga akan lebih besar yang akan tampak terang pada gambar. Dengan demikian lemak memiliki intensitas sinyal yang lebih tinggi dan tampak terang pada kontras gambaran T1. Sebaliknya air akan tampak dengan intensitas sinyal yang rendah dan tampak gelap pada kontras gambaran T1. Gambaran yang demikian itu (lemak tampak terang dan air tampak gelap) dalam MRI dikenal dengan T1-Weighted Image (T1WI). Untuk menghasilkan kontras gambaran T1WI, dipilih parameter waktu TR yang pendek (berkisar antara 300-600 ms) dan waktu TE yang pendek (berkisar antara 10-20 ms).

Gambar 10. Perbedaan T1 pada Lemak dan cairan

(Gandy and Robbie, 2004)

2. Gambaran T2 weighted image

Karena waktu relaksasi T2 lemak (90 ms) dimana lebih pendek dari pada air (2500 ms), maka komponen magnetisasi transversal lemak akan decay lebih cepat dari pada air. Berdasarkan hal tersebut magnitude magnetisasi transversal air akan lebih besar dan akan menghasilkan intensitas sinyal yang kuat dan akan tampak terang pada kontras gambaran diagnostik T2. Sebaliknya magnitude magnetisasi transversal lemak lebih kecil dan menghasilkan gambaran diagnostik intensitas rendah dan tampak gelap pada kontras gambaran diagnostik T2. gambaran diagnostik yang demikian itu (lemak tampak gelap dan air tampak terang) dalam MRI dikenal dengan T2-Weighted Image (T2WI). Untuk menghasilkan kontras gambaran diagnostik T2WI, dipilih waktu TR yang panjang (800 ms hingga 2000 ms atau lebih) dan waktu TE yang panjang (lebih dari 80 ms).

Gambar 11. Perbedaan T2 pada Lemak dan cairan

(Robbie, 2006)

c. Kebaikan dan keterbatasan sekuen fast spin echo

1) Kebaikan sekuen fast spin echo

Kebaikan dari penggunaan sekuens fast spin echo ini sama dengan spin echo akan tetapi waktu scanning jauh lebih singkat. Banyak digunakan untuk T2 weighted image karena waktu bisa lebih singkat.Untuk bisa mengurangi waktu scanning dapat ditempuh dengan mengurangi faktor TR, fase encode maupun NEX. Jika TR dan NEX dikurangi akan berpengaruh pada image weighting dan SNR. Sedangkan bila mengurangi phase encoding akan menurunkan resolusi. Pada FSE, scan time dikurangi dengan cara melakukan lebih dari satu phase encode per TR, yang dikenal dengan Echo Train yakni aplikasi beberapa RF pulse 180 per TR. Pada masing - masing rephasing/refocusing, dihasilkan satu echo sehingga dapat melakukan phase encode yang lain.

Contoh : Pada FSE dengan parameter yang sama, dengan echo train misal 8, artinya akan dilakukan 8 phase encode setiap TR. Sehingga waktu scan nya menjadi 256/8 x TR = waktu lebih singkat 1/8 nya artinya untuk mengisi 256 garis K-space cukup 32 kali, tidak 256 kali.

2) Keterbatasan sekuen fast spin echo

Keterbatasan dari penggunaan sekuens fast spin echo adalah fat tampak putih pada T2 diakibatkan karena multiple RF pulses shg akan mengurangi efek interaksi spin-spin pada lemak (J-coupling). Untuk mengurangi digunakan tehnik fat saturation. Dengan pengulangan RF pulse dapat meningkatkan efek magnetisation transfer, sehingga otot tampak lebih gelap pada FSE daripada SE. Dengan pengulangan RF pulse juga akan mengurangi efek magnetic susceptibility yang sangat. Artifactnya tidak terlalu muncul. Meningkatnya artefak karena flow dan motion Incompatible dengan beberapa opsi imaging. Fat tampak terang pada T2 weighted. Image blurring dapat terjadi karena koleksi data dilakukan dng TE yang berbeda-beda. Mengurangi efek susceptibility, tapi tidak sensitif untuk hemorage.

Radiologynet Tags: mri

Share :