VOKASI NEWS – Mahasiswa Program Studi D-IV Teknologi Radiologi Pencitraan Fakultas Vokasi Universitas Airlangga, Nabila Salsabila Idris, mengembangkan sistem injeksi kontras semi-otomatis berbasis mikrokontroler untuk pemeriksaan MRI dynamic. Pemeriksaan Magnetic Resonance Imaging (MRI) merupakan modalitas pencitraan diagnostik yang mampu menghasilkan citra jaringan lunak dengan resolusi tinggi. Modalitas ini juga tidak menggunakan radiasi pengion. Keunggulan ini membuat MRI banyak digunakan untuk menilai kelainan pada sistem saraf, muskuloskeletal, abdomen, hingga vaskular. Seiring perkembangan teknologi, MRI juga berkembang menjadi pemeriksaan dynamic yang dapat menilai perubahan fisiologis secara real time.
Pada beberapa pemeriksaan dynamic seperti Dynamic Contrast Enhanced MRI (DCE-MRI), Dynamic Susceptibility Contrast (DSC), 4D MR Angiography, Cardiac Magnetic Resonance (CMR), dan MR Urography, media kontras diperlukan. Media ini digunakan agar distribusi aliran darah atau jaringan dapat terlihat lebih jelas. Dalam prosedur tersebut, flow rate dan volume injeksi menjadi parameter penting karena sangat memengaruhi kualitas distribusi media kontras. Ketidaktepatan pengaturan kedua parameter ini dapat menurunkan kualitas citra dan menyulitkan interpretasi hasil pemeriksaan (Endrikat et al., 2018).
Pemberian media kontras di fasilitas kesehatan umumnya dilakukan dengan dua cara, yaitu injeksi manual dan injeksi otomatis (power injector). Injeksi manual masih sering digunakan karena sederhana dan tidak memerlukan perangkat khusus. Namun, metode ini bergantung pada keterampilan operator sehingga kestabilan flow rate dan volume injeksi sulit dipertahankan. Sebaliknya, injektor otomatis mampu memberikan hasil yang lebih konsisten. Meski begitu, biaya pengadaan dan perawatannya relatif tinggi, serta harus kompatibel dengan lingkungan MRI (Kalmar et al., 2019).
Berdasarkan kondisi tersebut, diperlukan sistem yang dapat membantu operator menjaga konsistensi injeksi dengan biaya yang lebih terjangkau. Untuk menjawab kebutuhan itu, dikembangkan sistem injeksi kontras semi-otomatis berbasis mikrokontroler sebagai alternatif pada pemeriksaan MRI dynamic. Alat ini diharapkan dapat mendukung radiografer dalam menghasilkan injeksi yang lebih stabil, terukur, dan efisien.
Sistem Injeksi Berbasis Mikrokontroler
Perangkat ini dikembangkan menggunakan Arduino Uno R3 sebagai pengendali utama dan motor stepper NEMA 17 sebagai aktuator. Rangkaian ini juga menggunakan mekanisme lead screw untuk mengubah gerak rotasi menjadi gerak linear, serta CNC Shield dan driver motor sebagai pendukung kendali. Kombinasi komponen tersebut memungkinkan syringe bergerak sesuai parameter yang telah ditentukan pengguna.
Pengoperasian alat dimulai dengan memasukkan nilai flow rate dan volume injeksi melalui antarmuka sistem. Mikrokontroler kemudian menghitung kebutuhan langkah motor dan kecepatan putaran berdasarkan parameter tersebut. Setelah itu, motor stepper menggerakkan plunger syringe sehingga media kontras terdorong keluar sesuai volume dan laju alir yang diinginkan.
Selain aspek fungsional, penelitian ini juga memperhatikan kesesuaian material terhadap lingkungan MRI. Rangka alat dibuat menggunakan PLA dan aluminium karena memiliki sifat non-ferromagnetik sehingga lebih aman digunakan di sekitar medan magnet. Pemilihan material ini menjadi langkah penting agar perangkat dapat dikembangkan lebih lanjut untuk penggunaan yang lebih kompatibel dengan ruang MRI.
Hasil Pengujian Kinerja
Kinerja sistem diuji melalui beberapa variasi flow rate dan volume injeksi. Setiap pengujian dilakukan berulang untuk memperoleh data yang kemudian dianalisis menggunakan parameter error, standard deviation (SD), dan coefficient of variation (CV). Ketiga parameter tersebut digunakan untuk menilai akurasi, presisi, dan konsistensi sistem dalam menghasilkan injeksi media kontras.
Hasil pengujian menunjukkan bahwa performa terbaik pada pengaturan flow rate diperoleh pada 1,5 mL/s dengan nilai error sebesar 0,53%. Pada pengujian volume, nilai error tercatat sebesar 1,60% untuk 5 mL, 1,20% untuk 10 mL, dan 0,20% untuk 20 mL. Nilai coefficient of variation pada pengujian volume berada pada rentang 0,28%-1,71%, sedangkan pada pengujian flow rate berada pada rentang 2,29%-8,41%. Hasil ini menunjukkan bahwa sistem mampu menghasilkan keluaran yang cukup stabil pada sebagian besar kondisi pengujian.
Pada hasil pengujian didapatkan variasi pengukuran mulai meningkat pada flow rate yang lebih tinggi, terutama pada 3,0 mL/s. Kondisi ini menunjukkan bahwa sistem mulai mendekati batas performa operasional ketika kebutuhan kecepatan motor dan gaya dorong mekanik meningkat. Meski demikian, hasil pengujian tetap menunjukkan bahwa alat memiliki potensi yang baik untuk dikembangkan sebagai prototipe sistem injeksi kontras semi-otomatis.
Potensi Pengembangan di Masa Mendatang
Pengembangan sistem injeksi kontras semi-otomatis ini berpotensi menjadi alternatif yang lebih sederhana dan ekonomis dibandingkan injektor otomatis konvensional. Penelitian lanjutan masih diperlukan untuk meningkatkan kompatibilitas perangkat terhadap lingkungan MRI dan menyempurnakan sistem penggerak. Penelitian lanjutan juga perlu mengintegrasikan teknologi Internet of Things (IoT) dan feedback control agar pemantauan dan pengendalian injeksi dapat dilakukan secara lebih akurat dan efisien. Dengan pengembangan tersebut, sistem ini dapat menjadi salah satu inovasi pendukung pelayanan radiologi pada pemeriksaan MRI di masa mendatang.
[BACA JUGA: Stock Opname Ungkap Kecurangan, Bukti Pentingnya Kontrol Internal di Dealer Motor]
Penulis: Nabila Salsabila Idris
Pembimbing: Aji Akbar Firdaus, Ghinaa Rihadatul ‘Aisy Farhah
Editor: Nadya Tika (Tim Branding Vokasi)
