Bagaimana Mesin MRI Bekerja?

MRI — kependekan dari magnetic resonance imaging — mesin menggunakan magnet bertenaga tinggi untuk membuat gambar tubuh yang sangat detail. Magnet primer yang kuat menciptakan medan magnet yang jauh lebih kuat daripada medan magnet yang dilepaskan oleh bumi. Medan magnet yang kuat menyebabkan atom hidrogen yang melimpah di tubuh kita tersusun secara seragam di sepanjang tepi medan magnet. Kemudian, magnet gradien yang lebih kecil berdenyut medan magnet dengan presisi bedah, yang menyebarkan atom hidrogen dan menyebabkan mereka berputar ke arah yang berbeda. Saat medan magnet utama menarik atom hidrogen kembali ke formasi seragamnya, gerakan dan arah putaran alternatifnya mengeluarkan energi, yang disebut resonansi, yang dapat diterjemahkan ke dalam gambar dengan bantuan frekuensi radio.

Mesin MRI berbentuk tabung, dengan bukaan yang cukup besar untuk memungkinkan seseorang masuk ke dalam. Gambar yang ditafsirkan oleh medan magnet sangat rentan terhadap distorsi yang disebabkan oleh gerakan. Akibatnya, pasien harus tetap sedekat mungkin saat pemindaian sedang berlangsung. Bagi sebagian orang, ini bisa sangat sulit dan tidak nyaman, karena dapat memakan waktu hingga satu jam atau lebih untuk menyelesaikan proses pemindaian. Prosesnya juga cukup keras, karena rotasi berbagai magnet. Untuk membantu pasien menghabiskan waktu tanpa mendengarkan suara berdenting yang mengerikan, dokter sering mengizinkan pasien untuk memiliki headset untuk mendengarkan musik.

Pemindaian MRI dapat dilakukan dengan menggunakan berbagai magnet primer untuk menghasilkan medan magnet yang besar. Magnet superkonduktor, yang terdiri dari kawat beraliran listrik melingkar, adalah salah satu magnet primer paling kuat yang digunakan. Saat listrik dilewatkan melalui kabel, mereka menciptakan superkonduktivitas, yang menghasilkan medan magnet yang cukup besar. Namun, magnet superkonduktor hanya berfungsi jika kabel disimpan pada tingkat yang sangat dingin — di bawah nol — menggunakan helium cair.

Beberapa pemindai MRI menggunakan rangkaian kumparan dan kabel listrik yang sama seperti yang digunakan untuk magnet superkonduktor, tetapi tanpa helium cair agar tetap dingin. Digunakan dengan cara itu, kumparan dan kabel membuat magnet resistif, bukan magnet superkonduktor. Tanpa efek pendinginan helium cair, superkonduktivitas tidak tercapai; sebaliknya, arus listrik yang jauh lebih berat digunakan untuk menciptakan medan magnet yang lebih lemah, tetapi masih efektif. Jenis magnet utama lainnya yang dapat digunakan untuk pemindaian MRI adalah magnet permanen. Magnet permanen secara harfiah adalah magnet raksasa yang terus-menerus mengeluarkan medan magnet. Karena ukuran dan beratnya yang menghancurkan, mereka bukan jenis magnet yang paling disukai untuk digunakan pada mesin MRI.

Magnet gradien mampu berputar sepenuhnya di sekitar tubuh seseorang. Medan magnet yang lebih kecil yang dilepaskan oleh magnet gradien mampu menunjukkan dengan presisi dan kejelasan yang menakjubkan bagian tubuh mana yang perlu dipindai. Magnet ini bekerja bersama dengan kumparan dan kabel yang memancarkan frekuensi radio, yang juga mempengaruhi atom hidrogen sedemikian rupa sehingga dapat mengumpulkan pembacaan rinci dari berbagai bagian tubuh. Kombinasi medan magnet dan frekuensi radio ini memungkinkan para ahli untuk memindai “irisan” tubuh seseorang dari sudut mana pun, memberikan pandangan yang tak tertandingi tentang apa yang terjadi di dalam tubuh.

Meskipun pemindaian MRI dalam banyak hal lebih unggul daripada metode pemindaian lainnya, kebosanan mengoperasikan mesin MRI tidak terlalu diperlukan untuk mendeteksi sebagian besar cedera. Patah tulang, misalnya, sering terlihat cukup jelas pada sinar-X, yang jauh lebih mudah dan mahal untuk dioperasikan. Apa yang tidak dapat ditangkap oleh sinar-X dengan baik, bagaimanapun, adalah gambar jaringan lunak. Bagi mereka, mesin MRI adalah salah satu metode pemindaian gambar yang paling disukai.
Mesin MRI mampu memberikan gambar rinci jaringan lunak di mana saja di tubuh. Ini membuatnya ideal untuk mendeteksi kondisi jaringan lunak seperti pendarahan otak, kanker payudara, dan cedera ligamen. Keuntungan lain dari mesin MRI adalah mereka tidak mengeluarkan radiasi apa pun. Meskipun radiasi dari metode pemindaian seperti sinar-X tidak terbukti berbahaya, sering kali memberikan ketenangan pikiran kepada pasien untuk mengetahui bahwa mereka tidak akan terkena radiasi apa pun.

Karena medan magnet yang kuat yang diciptakan oleh mesin MRI, mereka harus dioperasikan dengan hati-hati di bawah pengawasan ketat, dan tindakan pencegahan tertentu harus dilakukan untuk mencegah cedera. Pasien yang menjalani pemindaian MRI tidak boleh memiliki benda logam apa pun pada tubuh mereka, dan mereka harus mengungkapkan apakah mereka pernah memasukkan benda logam melalui pembedahan ke dalam tubuh mereka. Bahkan ruangan yang menampung mesin MRI harus bebas dari benda logam lepas saat mesin sedang digunakan, karena medan magnet diketahui menarik benda dari radius yang cukup jauh.