Pemanfaatan gelombang Ultrasonik dalam USG

2009
09.30

Seperti yang kita ketahui bahwa dibidang kedokteran, dikenal istilah Ultrasonography (USG). USG merupakan suatu metode diagnostik dengan menggunakan gelombang ultrasonik. Sebelum membahas lebih jauh tentang USG, sebelumnya kita perlu mengetahui definisi darigelombang ultrasonic itu sendiri. Gelombang ultrasonic adalah suara atau getaran dengan frekuensi yang terlalu tinggi untuk bias didengar oleh mausia, yaitu kira-kira diatas 20 kilohertz. Dalam hal in gelombang ultrasonik merupakan gelombang diatas frekuensi suara. Gelombang ultrasonik dapat merambat dalam medium padat, cair dan gas. Reflektifitas dari gelombang ultrasonik ini dipermukaan cairan hampir sama dengan permukaan padat, tetapi pada tekstil dan busa dapat didengar, bersifat langsung dan mudah difokuskan. Kelebihan gelombang ultrsonik yang tidak dapoat didengar, bersifat langsung dan mudah difokuskan. Jarak suatu benda yang memanfaatkan delay gelombang pantul dan gelombang datang seperti padasistem radar dan deteksi gerakan oleh sensor pada robot atau hewan.

Pemahaman mengani sifat fisik gelombang ultrasonik sangat diperlukan di dalam pemeriksaan USG, antara lain :

1.  Untuk mengetahui prinsip kerja, cara pemakaian & cara pemeriksaan alat USG.

2.  Untuk membuat interpretasi gambaran USG & mengenal berbagai gambaran artefak yang ditimbulkan.

3.   Untuk memahami efek biologik & segi keamanan dalam penggunaan alat diagnostik USG yang dewasa ini masih perlu dipantau.

Pada awalnya penemuan alat USG diawali dengan penemuan gelombang ultrasonik kemudian bertahun-tahun setelah itu, tepatnya sekira tahun 1920-an, prinsip kerja gelombang ultrasonik mulai diterapkan dalam bidang kedokteran. Penggunaan ultrasonik dalam bidang kedokteran ini pertama kali diaplikasikan untuk kepentingan terapi bukan untuk mendiagnosis suatu penyakit.

Dalam hal ini yang dimanfaatkan adalah kemampuan gelombang ultrasonik dalam menghancurkan sel-sel atau jaringan “berbahaya” ini kemudian secara luas diterapkan pula untuk penyembuhan penyakit-penyakit lainnya. Misalnya, terapi untuk penderita arthritis, haemorrhoids, asma, thyrotoxicosis, ulcus pepticum (tukak lambung), elephanthiasis (kaki gajah), dan bahkan terapi untuk penderita angina pectoris (nyeri dada). Baru pada awal tahun 1940, gelombang ultrasonik dinilai memungkinkan untuk digunakan sebagai alat mendiagnosis suatu penyakit, bukan lagi hanya untuk terapi. Hal tersebut disimpulkan berkat hasil eksperimen Karl Theodore Dussik, seorang dokter ahli saraf dari Universitas Vienna, Austria. Bersama dengan saudaranya, Freiderich, seorang ahli fisika, berhasil menemukan lokasi sebuah tumor otak dan pembuluh darah pada otak besar dengan mengukur transmisi pantulan gelombang ultrasonik melalui tulang tengkorak. Dengan menggunakan transduser (kombinasi alat pengirim dan penerima data), hasil pemindaian masih berupa gambar dua dimensi yang terdiri dari barisan titik-titik berintensitas rendah. Kemudian George Ludwig, ahli fisika Amerika, menyempurnakan alat temuan Dussik.

Seperti yang kita ketahui bahwa ultrasonography adalah salah satu dari produk teknologi medical imaging yang dikenal sampai saat ini Medical imaging (MI) adalah suatu teknik yang digunakan untuk mencitrakan bagian dalam organ atau suatu jaringan sel (tissue) pada tubuh, tanpa membuat sayatan atau luka (non-invasive). Interaksi antara fenomena fisik tissue dan diikuti dengan teknik pendetektian hasil interaksi itu sendiri untuk diproses dan direkonstruksi menjadi suatu citra (image), menjadi dasar bekerjanya peralatan MI.

Teknologi transduser digital sekira tahun 1990-an memungkinkan sinyal gelombang ultrasonik yang diterima menghasilkan tampilan gambar suatu jaringan tubuh dengan lebih jelas. Penemuan komputer pada pertengahan 1990 jelas sangat membantu teknologi ini. Gelombang ultrasonik akan melalui proses sebagai berikut, pertama, gelombang akan diterima transduser. Kemudian gelombang tersebut diproses sedemikian rupa dalam komputer sehingga bentuk tampilan gambar akan terlihat pada layar monitor. Transduser yang digunakan terdiri dari transduser penghasil gambar dua dimensi atau tiga dimensi. Seperti inilah hingga USG berkembang sedemikian rupa hingga saat ini.

Adapun skema cara kerja dari USG yang memanfaatkan gelombang ultrasonik adalah sebagai berikut.

1. Transducer

Transduser adalah komponen USG yang ditempelkan pada bagian tubuh yang akan diperiksa, seperti dinding perut atau dinding poros usus besar pada pemeriksaan prostat. Di dalam transduser terdapat kristal yang digunakan untuk menangkap pantulan gelombang yang disalurkan oleh transduser. Gelombang yang diterima masih dalam bentuk gelombang akusitik (gelombang pantulan) sehingga fungsi kristal disini adalah untuk mengubah gelombang tersebut menjadi gelombang elektronik yang dapat dibaca oleh komputer sehingga dapat diterjemahkan dalam bentuk gambar.

2. Monitor

Monitor yang digunakan dalam USG

3. Mesin USG

Mesin USG merupakan bagian dari USG dimana fungsinya untuk mengolah data yang diterima dalam bentuk gelombang. Mesin USG adalah CPUnya USG sehingga di dalamnya terdapat komponen-komponen yang sama seperti pada CPU pada PC cara USG merubah gelombang menjadi gambar.


Adapun jenis pemeriksaan USG ada 4 jenis yaitu sebagai berikut

1. USG 2 Dimensi

Menampilkan gambar dua bidang (memanjang dan melintang). Kualitas gambar yang baik sebagian besar keadaan janin dapat ditampilkan.

2. USG 3 Dimensi

Dengan alat USG ini maka ada tambahan 1 bidang gambar lagi yang disebut koronal. Gambar yang tampil mirip seperti aslinya. Permukaan suatu benda (dalam hal ini tubuh janin) dapat dilihat dengan jelas. Begitupun keadaan janin dari posisi yang berbeda. Ini dimungkinkan karena gambarnya dapat diputar (bukan janinnya yang diputar).

3. USG 4 Dimensi

Sebetulnya USG 4 Dimensi ini hanya istilah untuk USG 3 dimensi yang dapat bergerak (live 3D). Kalau gambar yang diambil dari USG 3 Dimensi statis, sementara pada USG 4 Dimensi, gambar janinnya dapat “bergerak”. Jadi pasien dapat melihat lebih jelas dan membayangkan keadaan janin di dalam rahim.

Berikut ini adalah gambar USG 4 dimensi

30

4. USG Doppler

Pemeriksaan USG yang mengutamakan pengukuran aliran darah terutama aliran tali pusat. Alat ini digunakan untuk menilai keadaan/kesejahteraan janin. Penilaian kesejahteraan janin ini meliputi:

- Gerak napas janin (minimal 2x/10 menit).

- Tonus (gerak janin).

- Indeks cairan ketuban (normalnya 10-20 cm).

- Doppler arteri umbilikalis.

- Reaktivitas denyut jantung janin.

Berikut adalah salah satu gambar hasil digital color Doppler USG.

images

Melihat fungsi dan cara kerja USG, dapat dikatakan bahwa kinerja USG identik dengan scanner secara umum yang membedakan hanyalah data yang diterima, USG menerima data berupa gelombang sedangkan scanner menerima data berupa barang

Sumber:


http://ksuheimi.blogspot.com/2008/06/usg-dalam-obstetri.html

blog.unila.ac.id

hernawan.web.id

Gelombang dan Macamnya

2009
09.12

Gerak harmonik sederhana adalah gerak periodik dengan lintasan yang ditempuh selalu sama. Gerak harmonik sederhana mempunyai persamaan gerak dalam bentuk sinusoidal dan digunakan untuk menganalisis suatu gerak periode tertentu. Getaran yang merambat menimbulkan suatu gelombag yang berbentuk sinusoida.Dapatkah kita katakan bahwa gelombang adalah getaran yang merambat. Getaran harmonik memiliki sejumlah energi sehingga perambatan getaran berarti juga perambatan energi. Jadi energi dapat berpindah darisatu tempak ketempat lain melalui gelombang. Misalnya, gelombang laut (ombak) yang membawa energi mampu menghancurkan batu karang yang dihantamnya.

Batu kecil yang anda jatuhkan kedalam air memberi usikan awl pada permukaan air tempat dimana batru terjatuh. Usikan ini kemudian merambat pada permukaan air berbentuk riak lingkaran – lingkaran yang sepusat. Kita sebut riak lingkaran – lingkaran yang merambat radialkeluar ini sebagai gelombang permukaan air. Apakah partikel – partikel air itu merambat bersama dengan mermbatnya usikan? Partikel – partikel air hamya bergerak naik turun. Usikan merambat radial keluar dari permukaan air, dan secara intuisi menyatakan bahwa partikel-partikel juga bergerak radial keluar, tetapiter nyata tidak! Hanya usikanlah yang merambat radioal keluar. Jika sebuah gabus tutup botol yang mengapung pada permukaan air yang sedang terusik, maka gabus akan bergerak naik turun bersamaan dengan gerak naik turun partikel-partikel air yang ditempatinya, akan tetapi riak-riak (usikan ) yang bergerak radial keluar tidak akan membawa gabus tersebut denganya.

Ombak yang mendatangi pantai sering membawa material-material (misalnya kertas dan sampah) ke tepi pantai. Ini terjadi bukan karena material tersebut dibawa oleh gerak partikel air naik turun, tetepi material-material tersebut dibawa oleh gaya angin yang bekerja dalam arah mendatar. Dapat dikatakan bahwa pada gelombang, getaranlah yang merambat sedang partikel-partikel medium tidak ikut merambat.

Macam-macam Gelombang

  1. Gelombang berdasarkan arah perambatanya

· gelombang transversal

adalah gelombang yang arah getaranya tegak lurus arah rambatanya. Satu gelombang terdiri atas satu lembah dan satu bukit, misalnyaseperti riak gelombang air, benang yang digetarkan.

· gelombang longitudinal

adalah gelombang yang arah merambat dalam arah yang berimpitan dengan arah getaran pada tiap bagian yang ada. Gelombang yang terjadi berupa rapatan dan ranggamgan. Contoh gelombang longitudinal seperti slingki/ pegas yang ditarik kesamping lalu dilepas.

  1. Gelombang berdasarkan medium perambatan

· gelombang mekanik

adalah sebuah gelombang yang dalam permbatanya memerlukan medium, yang menyalurkan energi untuk keperluen proses penjalaran sebuah gelombang. Suara merupakn salah satu contoh gelombang mekanik yang merambat melalui perubahan tekanan udara dalam ruang (rapat-ranggangnya molekul-molekul udara). Tanpa udara, suara tidak dapat dirambatkan. Di pantai dapat dilihat ombak, yang merupakan gelombang mekanik yang memerlukan air sebagai mediumnya.

· gelombang elektromagnetik

adalah gelombang yang dapat merambat walaupun tidak ada medium. Cahaya matahari dapat sampai kebumiwalaupun antara matahari dan bumi terdapat suatu ruang hampa (tanpa medium).usikan pada gelombang cahaya adalah berupa medan listrik dan medan magnetik yang saling tegak lurus, menghasilkan perambatan gelombang yang tegak lurus terhadap kedua usikan ini. Seperti diketahui bahwa medan listrik dan medan magnet dapat merambat tanpa memerlukan medium.

  1. Gelombang berdasarkan amplitudonya

· gelombang berjalan

adalah gelombang yang memiliki amplitudo tetap pada titik yang dilewatinya.

· gelombang stasioner

adalah gelombang yang amplitudonya berubah-ubah. Gelombang stasioner terjadi karena interferensi terus menerus antara gelombang datang dan gelombang pantul yang memiliki frekuensi dan amplitudo sama, dan bergerak dengan arah berlawanan.

Sumber : Fisika 2000, Marten kanginan

id.wikipedia.org/wiki