ULTRASONOGRAPHY ( USG )

ULTRASONOGRAPHY (USG)

A.    PENDAHULUAN

Ultrasonografi (USG) merupakan salah satu imaging diagnostik ( pencitraan diagnostik) untuk pemeriksaan alat alat dalam tubuh manusia, diman kita dapat mempelajari bentuk, ukuran anatomis, gerakan serta hubungan dengan jaringan sekitarnya. Pemeriksaan ini bersifat non-invasif, tidak menimbulkan rasa sakit pada penderita, dapat dilakukan dengan cepat, aman dan data yang diperoleh mempunyai nilai diagnostik yang tinggi. Tak ada kontra indikasinya, karena pemeriksaan ini sama sekali tidak akan memperburuk penyakit penderita. Dalam 20 tahun terakhir ini, diagnostik ultrasonik berkembang dengan pesatnya, sehingga saat ini USG mempunyai peranan penting untuk meentukan kelainan berbagai organ tubuh.

B.     PRINSIP KERJA USG

Ultrasonik adalah gelombang suara dengan frekuensi lebih tinggi daripada kemampuan pendengaran telinga manusia, sehingga kita tidak bisa mendengarnya sama sekali. Suara yang dapat didengar manusia mempunyai frekwensi antara 20 – 20.000 Cpd (Cicles per detik- Hertz). Sedangkan dalam pemeriksaan USG ini menggunakan frekwensi 1- 10 MHz  (1- 10 juta Hz).

Gelombang suara frekwensi tingi tersebut dihasilkan dari kristal-kristal yang terdapat dalam suatu alat yang disebut transducer. Perubahan bentuk akibat gaya mekanis pada kristal, akan menimbulkan tegangan listrik. Fenomena ini disebut efek Piezo-electric, yang merupakan dasar perkembangan USG selanjutnya. Bentuk kristal juga akan berubah bila dipengaruhi oleh medan listrik. Sesuai dengan polaritas medan listrik yang melaluinya, kristal akan mengembang dan mengkerut, maka akan dihasilkan gelombang suara frekwensi tingi.

1.      Sumber Cahaya

Teknologi radiasi yang diyakini paling kecil bahayanya atau bahkan tidak ada sama sekali adalah MRI. Pasalnya, diagnostic imaging berteknologi tinggi ini menggunakan medan magnet, frekuensi radio, dan seperangkat komputer untuk menghasilkan gambar berupa potongan-potongan penampang tubuh manusia. Gambar ini diperoleh dari hasil interaksi antara molekul sel tubuh dan sinyal yang dipancarkan oleh frekuensi radio. Data yang didapat kemudian diolah komputer gambar yang kemudian dicetak dalam bentuk foto.

Citra yang dihasilkan dari USG adalah  memanfaatkan hasil  pantulan (echo) dari gelombang ultrasonik  apabila ditrasmisikan pada tissue atau  organ tertentu. Echo dari  gelombang tersebut kemudian dideteksi dengan  transduser, yang  mengubah gelombang akusitik ke sinyal elektronik untuk dioleh   dan direkonstruksi menjadi suatu citra. Perkembangan tranduser  ultrasonik dengan  kemampuan resolusi yang baik, diikuti dengan  makin majunya teknologi komputer  digital serta perangkat lunak  pendukungnya, membuat pengolahan citra secara  digital  dimungkinkan dalam USG, bahkan untuk membuat rekonstruksi  bentuk janin  bayi dalam 3 dimensi dan 4 dimensi sudah mulai dikenal.

2.      Peralatan Yang Digunakan

a.       Transduser

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.

b.      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.

Tampak dalam sonogram seorang bayi dalam kandungan ibunya.

Sonograf ini menunjukkan citra kepala sebuah janin dalam kandungan.

4.      Proses Pengambilan Gambar

Prinsip kerjanya menggunakan Gelombang Ultrasonik yang dibangkitkan oleh kristal yang diberikan gelombang listrik.Gelombang ultrasonik adalah gelombang suara yang melampaui batas pendengaran manusia yaitu diatas 20 kHz atau 20.000 Hz atau 20.000 getaran perdetik.Kristal nya bisa terbuat dari berbagai macam, salah satunya adalah Quartz. Sifat kristal semacam ini, akan memberikan getaran jika diberikan gelombang listrik.Alat ultrasonik sendiri ada berbagai tipe. Ada Tipe Scan A, B dan C.Yang biasa untuk mendeteksi crack pada baja adalah tipe A.Prinsip kerjanya mudah sekali. Tinggal menggunakan sensor ultrasonik untuk mengirimkan gelombang ultrasonik dan menangkapnya kembali.

Tipe B yaitu pada layar monitor (screen) echo nampak sebagai suatu titik dan garis terang dan gelapnya bergantung pada intensitas echo yang dipantulkan dengan sistem ini maka diperoleh gambaran dalam dua dimensi berupa penampang irisan tubuh.Yang tipe C dapat menampilkan Citra 3 Dimensi dengan cara menangkap pantulan-pantulan yang berbeda dari tebal tipisnya benda dalam suatu cairan. Karena ada berbagai macam gelombang ultrasonik yang dipantulkan dalam waktu yang berbeda, gelombang-gelombang ini lalu diterjemahkan oleh prosesor untuk dirubah menjadi gambar.

Sensor yang digunakan pada alat Ultrasonografi yakni sensor pizoelektrik, yang diletakkan pada komponen receiver yang menerima pantulan (refleksi) pola energi akustik yang dinyatakan dalam frekuensi. Sensor ini akan mengubah pergeseran frekuensi gelombang suara 1 – 3 MHz yang dipancarkan melalui transmitter pada jaringan tubuh dan kemudian gelombang tersebut dipantulkan (direfleksikan) oleh jaringan dan akan diterima oleh receiver dan selanjutnya diteruskan ke prosessor.

Sensor pizoelektrik terdiri dari bagian seperti housing, clip-type spring, crystal, dan seismic mass. Prinsipnya yakni ketika frekuensi energi akustikyang dipantulkan diterapkan, maka clip-type spring yang terhubung dengan seismic mass akan menekan crystal, karena energi akustik tersebut disertai oleh gaya luar sehingga crystal akan mengalami ekspansi dan kontraksi pada frekuensi tersebut. Ekspansi dan kontraksi tersebut mengakibatkan lapisan tipis antara crystal dengan housing akan bergetar. Getaran dari crystal tersebut akan menghasilkan sinyal berupa tegangan yang nantinya akan diteruskan keprosesor.Jadi USG menampilkan citra dari suara yang ditangkap.Jadi mungkin untuk saat ini hasil dari USG belum termasuk dalam karya fotografi. Berbeda dengan Scanner dan kamera lubang jarum yang masih “melukis dengan cahaya”.

5.      Cara Kerja alat Ultrasonografi

Transducer bekerja sebagai pemancar dan sekaligus penerima gelombang suara. Pulsa listrik yang dihasilkan oleh generator diubah menjadi energi akustik oleh transducer, yang dipancarkan dengan arah tertentu pada bagian tubuh yang akan dipelajari. Sebagian akan dipantulkan dan sebagian lagi akan merambat terus menembus jaringan yang akan menimbulkan bermacam-macam echo sesuai dengan jaringan yang dulaluinya.Pantulan echo yang berasal dari jaringan-jaringan tersebut akan membentur transducer, dan kemudian diubah menjadi pulsa listrik lalu diperkuat dan selanjutnya diperlihatkan dalam bentuk cahaya pada layar oscilloscope. Dengan demikian bila transducer digerakkan seolah0olah kita melakukan irisan-irisan pada bagian tubuh yang dinginkan, dan gambaran irisan-irisan tersebut akan dapat dilihat pada layar monitor.

Masing-masing jaringan tubuh mempunyai impedance accoustic tertentu. Dalam jaringan yang heterogen akan ditimbulkan bermacam-macam echo, jaringan tersebut dikatakan echogenic. Sedang jaringan yang homogen hanya sedikit atau sama sekali tidak ada echo, disebut anecho atau echofree . Suatu rongga berisi cairan bersifat anechoic, misalnya : kista, asites, pembuluh darah besar, pericardial dan pleural efusion.

C.      KEGUNAAN USG

USG digunakan untuk membantu menegakkan diagnosis dalam berbagai kelainan organ tubuh. USG digunakan antara lain :

1.      Menemukan dan menentukan letak massa dalam rongga perut dan pelvis.

2.      Membedakan kista dengan massa yang solid.

3.      Mempelajari pergerakan organ (jantung, aorta, vena kafa), maupun pergerakan janin dan jantungnya.

4.      Pengukuran dan penetuan volum. Pengukuran aneurisma arterial, fetalsefalometri, menentukan kedalaman dan letak suatu massa untuk bioksi. Menentukan volum massa ataupun organ tubuh tertentu (misalnya buli-buli, ginjal, kandung empedu, ovarium, uterus, dan lain-lain).

5.      Bioksi jarum terpimpin. Arah dan gerakan jarum menuju sasaran dapat dimonitor pada layar USG.

6.      Menentukan perencanaan dalam suatu radioterapi. Berdasarkan besar tumor dan posisinya, dosis radioterapi dapat dihitung dengan cepat. Selain itu setelah radioterapi, besar dan posisi tumor dapat pula diikuti.

7.      Untuk pemeriksaan kanker pada hati dan otak.

8.      Melihat janin di dalam rahim ibu hamil.

9.      Melihat pergerakan serta perkembangan sebuah janin.

10.  Mendeteksi perbedaan antar jaringan-jaringan lunak dalam tubuh, yang tidak dapat dilakukan oleh sinar x, sehingga mampu menemukan tumor atau gumpalan lunak di tubuh manusia.

11.  Untuk memonitor laju aliran darah.Pulsa ultrasonik berfrekuensi 5 – 10 MHZ diarahkan menuju pembuluh nadi,dan suatu reciever akan menerima signal hamburan gelombang pantul. Frekuensi pantulan akan bergantung pada gerak aliran darah. Tujuannya untuk mendeteksi thrombosis(penyempitan pembuluh darah) yang menyebabkan  perubahan laju aliran darah.

12.  Ultrasonografi dapat mengukur kedalaman suatu benda di bawah permukaan kulit melalui selang waktu dipancarkan sampai dipantulkan kembali gelombang ultrasonik.

D.    JENIS PEMERIKSAAN USG

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.

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:

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

b.      Tonus (gerak janin).

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

d.      Doppler arteri umbilikalis.

e.       Reaktivitas denyut jantung janin.

E.     PENGOLAHAN DAN ANALISIS GAMBAR

Foto-foto tersebut menunjukkan, bayi yang belum lahir pun ternyata mampu mengejapkan matanya, menguap, mengernyitkan dahi dan menangis. Sampai saat ini, dokter dan orangtua percaya, janin dalam rahim ibu, tak dapat tersenyum sampai beberapa minggu setelah lahir. Tetapi ahli kandungan terkenal asal Inggris, Prof Stuart Campbell yang mempelopori teknik rekaman gambar ini, mengatakan, pendapat tersebut tidaklah benar sepenuhnya. Para ahli berpendapat, bayi tidak tersenyum sampai usia 6 minggu setelah lahir. Padahal, sebelum lahir pun bayi-bayi itu sering sekali tersenyum. Gambar-gambar ini, dibuat menggunakan ultrasound 4D, yang mencatat gema/gaung yang berasal dari rahim ibu, dan mencatatnya secara digital. Pengamatan yang dilakukan selama berjam-jam, akan menghasilkan gambar yang membuat orangtua seperti menonton video kehidupan bayinya.

Foto-foto tadi, juga akan membantu dokter mendapatkan peringatan dini bila bayi-bayi dalam kandungan itu abnormal, seperti: langit-langit mulutnya terbelah, sindrom down dan kelainan lain yang berkaitan dengan tungkai, lengan, serta anggota tubuh lainnya. Prof Campbell, mengatakan, Dengan munculnya gambar-gambar tadi, sejumlah pertanyaan mengenai janin dalam kandungan, bisa diselidiki. Misalnya, apakah janin dengan problem genetik memiliki pola gerak yang sama seperti janin normal? Apakah janin-janin itu tersenyum karena dia merasa bahagia? Atau menangis karena ada suasana atau kejadian yang menganggunya..? Mengapa janin mengedip-ngedipkan matanya? Padahal selama ini, kita berasumsi rahim ibu itu gelap gulita. Foto-foto janin ini, bahkan bisa diambil ketika usia kandungan si ibu baru 12-20 minggu. Biaya pengambilan gambar janin ini, kira-kira, 275 poundsterling (kurang lebih 4 juta rupiah).

F.     KELEMAHAN DAN KELEBIHAN

Berikut adalah kelemahan dan kelebihan Ultrasonografi yaitu:

Kelemahan:

·         Dapat ditahan oleh kertas tipis.

·         Antara tranducer (probe) dengan kulit tidak dapat kontak dengan baik (interface)    sehingga bias terjadi artefak sehingga perlu diberi jelly sebagai penghantar ultrasound.

·         Bila ada celah dan ada udara, gelombang suara akan dihamburkan.

Kelebihan:

·         Pemeriksaan dengan ultrasonografi lebih aman dibandingkan dengan pemeriksaan menggunakan sina-x(sinar Rontgen) karena gelombang ultrasonic yang digunakan tidak akan merusak material yang dilewatinya sedangkan sinar x dapat mengionisasi sel-sel hidup..Karena ultrasonik merupakan salah satugelombang mekanik, maka  pemeriksaan ultrasonografi disebut pengujian tak merusak (non destructive testing). Aplikasi gelombang bunyi dalam bidang kedokteran  yang lain adalah penggunaan ultrasonografi  untuk pemeriksaan kanker pada hati dan otak. Bersifat non invasive sehingga dapat dilakukan pula pada anak-anak. maupun untuk pasien dan operator, karena tidak tergantung pada radiasi ionisasi.

·         Memberi  informasi dengan batas struktur organ sehingga member gambaran anatomis            lebih besar dari informasi fungsi organ.

·         Semua organ kecuali yang mengandung udara dapat ditentukan bentuk, ukuran, posisi, dan ruang interpasial.

·         Dapat membedakan jenis jaringan dengan melihat perbedaan interaksi dengan gelombang suara.

·         Dapat mendeteksi struktur yang bergerak seperti pulsasi fetal