USG (Ultrasonografi)

BAB I

PENDAHULUAN

1.      Latar belakang

Gelombang merupakan gejala alam atau gejala fisika yang dapat ditemui dalam kehidupan sehari - hari .Secara sederhana kita dapat mendefinisikan gelombang sebagai usikan yang merambat. Salah satu contoh bahwa gelombang ada disekitar kita  adalah, ketika kita berbicara, ada suara atau bunyi yang kita keluarkan. Sebenarnya suara kita merupakan gelombang yang dirambatkan melalui udara. Tak hanya itu masih ada banyak contoh lain yang menyatakan bahwa gelombang itu ada .

Gelombang memiliki banyak manfaat sehingga tak heran gelombangpun banyak diaplikasikan dalam berbagai bidang kehidupan seperi : militer ,teknologi, kedokteran dan lain -lain. Dalam dunia kedokteran gelombang dimanfaatkan untuk banyak hal, salah satunya untuk mendeteksi penyakit di dalam tubuh manusia, yang dikenal dengan Ultrasonografi.

Ultrasonografi merupakan pemeriksaan bagian dalam tubuh manusia dengan gelombang ultrasonic, yang dinamakan USG. Ultrasonografi merupakan aplikasi gelombang bunyi dalam bidang kedokteran.  Pemeriksaan dengan menggunakan Ultrasonografi  memanfaatkan sifat gelombang yaitu bisa dipantulkan .  

Sekalipun gelombang telah dimanfaatkan dalam dunia kedokteran khususnya dalam bidang diagnose, namun belum semua orang tahu tentang jenis gelombang apa yang digunakan,  apa saja komponen komponen USG, manfaat  USG bahkan prinsip dasar USG.Oleh karena itu, pada kesempatan ini penulis mencoba menyajikan materi yang berkaitan dengan hal tersebut.

2.      Rumusan Masalah

Berdasarkan latar belakang di atas maka, dibuat suatu rumusan masalah  yaitu “Aplikasi Gelombang Dalam Dunia Kedokteran (USG)".

3.      Batasan Masalah

Adapun batasan masalah yang dibuat berdasarkan rumusan masalah di atas yaitu:

·         Pengertian  USG

·         Jenis gelombang yang digunakan dalam USG

·         Manfaaat USG

·         Komponen  USG

·         Prinsip Kerja Alat USG

·         Kelebihan dan Kekurangan USG

4.      Tujuan

Adapun tujuan dari penulisan makalah ini diantaranya sebagai berikut:

·         Menjelaskan  aplikasi gelombang dalam dunia kedokteran (USG)

·         Menjelaskan Manfaat USG

·         Menjelaskan Prinsip Dasar  USG

·         Sebagai salah satu tugas mata kuliah Gelombang

5.      Manfaat

Manfaat yang diharapakan dari penyusunan makalah ini adalah :

·         Dapat memberikan penjelasan tentang aplikasi gelombang dalam dunia kedokteran khususnya dalam USG.

·         Bagi mahasiswa makalah ini dapat menjadi sumber informasi atau bahan belajar tentang aplikasi gelombang dalam dunia kesehatan khususnya dalam USG.

BAB II

METODE PENULISAN

            Metode penulisan yang digunakan adalah jelajah literature baik buku maupun internet yang sesuai dengan materi yang akan dibahas .

BAB III

TINJAUAN PUSTAKA

1. Pengertian Gelombang

Gelombang adalah bentuk dari getaran yang merambat pada suatu medium. Pada gelombang, yang merambat adalah gelombangnya, bukan zat medium perantaranya. Satu gelombang dapat dilihat panjangnya dengan menghitung jarak antara lembah dan bukit (gelombang tranversal) atau menhitung jarak antara satu rapatan dengan satu renggangan (gelombang longitudinal). Cepat rambat gelombang adalah jarak yang ditempuh oleh gelombang dalam waktu satu detik.

2. Jenis-Jenis Gelombang

Menurut arah getarnya gelombang di bagi atas:

a)      Gelombang Transversal

Gelombang transversal adalah gelombang yang arah getarnya tegak lurus dengan arah rambatannya. Satu gelombang terdiri atas satu lembah dan satu bukit, misalnya seperti riak gelombang air, benang yang digetarkan,dan sebagainya. Berikut adalah contoh gambar bentuk gelombang transversal.

                         

b)      Gelombang Longitudinal

Gelombang longitudinal adalah gelombang yang merambat dalam arah yang berimpitan dengan arah getaran pada tiap bagian yang ada. Gelombang yang terjadi berupa rapatan dan renggangan. Contoh gelombang longitudinal seperti slingki / pegas yang ditarik ke samping lalu dilepas.Bentuk gelombang longitudinal dapat dilihat pada gambar di bawah ini.

Menurut amplitudo dan fasenya gelombang dibagi atas :

a)      Gelombang Berjalan

Gelombang berjalan adalah gelombang yang amplitudo dan fasenya sama di setiap titik yang dilalui gelombang.   

b)      Gelombng Diam (stasioner)

Gelombang diam adalah gelombang yang amplitudo dan fasenya berubah (tidak sama) di setiap titik yang dilalui gelombang.

Menurut medium perantaranya:

a)      Gelombang mekanik

Gelombang mekanik adalah gelombang yang didalam perambatannya memerlukan medium perantara. Hampir semua gelombang merupakan gelombang mekanik.

b)      Gelombang elektromagnetik

Gelombang elektromagnetik adalah gelombang yang merambat melalui medium perantara maupun tanpa medium perantara. Contohgelombang elektromagnetik : sinar gamma (γ), sinar X, sinar ultra violet, cahaya tampak, infra merah, gelombang radar, gelombang TV, gelombang radio.

Dasar teori dari perambatan gelombang elektromagnetik pertama kali dikjelaskan oleh James Clark Maxwell dalam papernya  Royal society mengenai teori dinamika medan elektromagnetik. Berdasarkan hasil kerja penelitiannya anatara 1861 dan 1865.Pada 1878 David E. Hughes adalah orang pertama yang mengirimkan dan menerima gelombang radio ketika dia menemukan bahwa keseimbangan induksinya menyebabkan gangguan ke telepon buatannya.

Adalah Heinrich Rudolf Hertz yang, antara 1886 dan 1888, pertama kali membuktikan teoriMaxwellmelalui eksperimen, memperagakan bahwa radiasi radio memiliki seluruh properti gelombang (sekarang disebut gelombang Hertzian).

Gelombang ultrasonik merupakan gelombang elektromagnetik yang memiliki frekuensi di atas frekuensi gelombang pendengaran manusia. Gelombang ultrasonic ini dapat dihasilkan oleh getaran mekanik pada kwarsa yang diberi tegangan listrik bolak-balik dengan frekuensi ultrasonic. Dengan cara seperti ini orang dapat menghasilkan gelombang mekanik dengan frekuensi setinggi 6 x  cps, dengan panjang gelombang kira-kira  sama besarnya dengan panjang gelombang cahaya. Gelombang ultrasonik ini  selain digunakan dalam bidang kesehatan juga sering dipergunakan untuk pemeriksaan kualitas produksi di dalam industri.

3. Panjang gelombang

Panjang gelombang adalah jarak yang di tempuh dalam satu periode. Panjang gelombang transversal dapat dilihat pada gambar di bawah ini.

Pada gelombang transversal, satu gelombang terdiri atas 3 simpul dan 2 perut. Jarak antara dua simpul atau dua perut yang berurutan disebut setengah panjang gelombang atau ½ λ (lambda). Panjang gelombang dari gelombang longitudinal dapat dilihat pada gamar di bawah ini.

Pada gelombang longitudinal, satu gelombang (1l) terdiri dari 1 rapatan dan 1 regangan.

4. Cepat Rambat Gelombang

Cepat rambat gelombang didefinisikan sebagai jarak yang ditempuh oleh gelombang dalam satu sekon disebut . Cepat rambat gelombang dilambangkan dengan v dan satuannya m/s atau m s^-1. Hubungan antara v, f, λ, dan T adalah sebagai berikut :

Keterangan :

λ= panjang gelombang , satuannya meter ( m )

v = kecepatan rambatan gelombang, satuannya meter / sekon ( ms^-1 )

T = periode gelombang , satuannya detik atau sekon ( s )

f = frekuensi gelombang, satuannya 1/detik atau 1/sekon ( s^-1 )

5. Pemantulan Gelombang

Jika gelombang melalui suatu rintangan atau hambatan, misalnya benda padat, maka gelombang tersebut akan dipantulkan. Pemantulan ini merupakan salah satu sifat dari gelombang.

                                                          

6. Ultrasonografi (USG)

Ultrasonografi (USG) adalah pemeriksaan dalam bidang penunjang diagnostik yang memanfaatkan gelombang ultrasonik dengan frekuensi yang tinggi dalam menghasilkan imajing, tanpa menggunakan radiasi, tidak menimbulkan rasa sakit (non traumatic), tidak menimbulkan efek samping (non invasif).Selain itu  ultrasonografi relatif murah, pemeriksaannya relatif cepat,dan persiapan pasien serta peralatannya relatif mudah. Gelombang suara ultrasound memiliki frekuensi lebih dari 20.000Hz, tapi yang dimanfaatkan dalam teknik ultrasonography (kedokteran) hanya gelombang suara dengan frekuensi 1-10 MHz

Ultrasound pertama kali  digunakan sesudah perang dunia I, dalam bentuk radar atau teknik sonar( sound navigation and ranging ) oleh Langevin tahun 1918 untuk mengetahui adanya ranjau-ranjau atau adanya kapal selam. Namun seiring berkembangnya zaman dan teknologi, ultrasond sekarang juga digunakan di bidang kesehatan dan disebut ultrasonography (USG).

BAB IV

PEMBAHASAN

                   Salah satu aplikasi gelombang dalam bidang kedokteran adalah dalam ultrasonografi(USG). Ultrasonografi ini memanfaatkan gelombang ultrasonik yang merupakan gelombang elektromagnetik, untuk membantu para petugas kesehatan ( dokter )dalam mendiagnosa penyakit yang ada dalam tubuh pasiennya.

Ultrasonografi dalam bidang kesehatan bertujuan untuk pemeriksaan organ-organ tubuh yang dapat diketahui bentuk, ukuran anatomis, gerakan, serta hubungannya dengan jaringan lain disekitarnya.Sifat dasar ultrasound : 

·         Sangat lambat bila melalui media yang bersifat gas, dan sangat cepat bila melalui media padat. 

·         Semakin padat suatu media maka semakin cepat kecepatan suaranya.

·         Apabila melalui suatu media maka akan terjadi atenuasi.

Manfaat USG

Manfaat dari ultrasonografi adalah untuk pemeriksaan kanker pada hati dan otak, melihat janin di dalam rahim ibu hamil,  melihat pergerakan serta perkembangan sebuah janin, 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. 

Selain manfaat di atas, ultrasonografi dimanfaaatkan 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.

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 satu gelombang 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.Selain itu, ultrasonografi dapat mengukur kedalaman suatu benda di bawah permukaan kulit melalui selang waktu dipancarkan sampai dipantulkan kembali gelombang ultrasonik.

Komponen Utama Pesawat USG:

·         Pulser adalah alat yang berfungsi sebagai penghasil tegangan untuk merangsang kristal pada transducer dan membangkitkan pulsa ultrasound.

·         Transducer adalah alat yang berfungsi sebagai transmitter (pemancar) sekaligus sebagai recevier     (penerima). Dalam fungsinya sebagai pemancar, transducer merubah energi listrik menjadi energi mekanik berupa getaran suara berfrekuensi tinggi. Fungsi recevier pada transducer merubah energi mekanik menjadi listrik.

·         Tabung sinar katoda adalah alat untuk menampilkan gambaran ultrasound. Pada tabung ini terdapat tabung hampa udara yg memiliki beda potensial yang tinggi antara anoda dan katoda.

·         Printer adalah alat yang digunakan untuk mendokumentasikan gambaran yang ditampilkan oleh tabung sinar katoda.

·         Display adalah alat peraga hasil gambaran scanning pada TV monitor.

Prinsip Dasar Pesawat USG :

·         Generator pulsa (oscilator) berfungsi sebagai penghasil gelombang listrik, kemudian oleh transducer diubah menjadi gelombang suara yang diteruskan ke medium.

·         Apabila gelombang suara mengenai jaringan yang memiliki nilai akustik impedansi, maka gelombang suara akan dipantulkan kembali sebagai echo.

·         Di dalam media (jaringan) akan terjadi atenuasi, gema (echo) yang lebih jauh maka intensitasnya lebih lemah dibandingkan dari echo yg lebih superficial.

·         Pantulan gema akan ditangkap oleh transducer dan diteruskan ke amplifier untuk diperkuat. Gelombang ini kemudian diteruskan ke tabung sinar katoda melalui recevier seterusnya ditampilkan sebagai gambar di layar monitor.

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:

·         Pasien dapat diperiksa langsung tanpa persiapan dan memberi hasil yang cepat.

·         Bersifat non invasive sehingga dapat dilakukan pula pada anak-anak.
man 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

 

BAB V

PENUTUP

1.      Kesimpulan

Adapun kesimpulan yang dapat ditarik dari makalah di atas  antara lain:

·         Aplikasi gelombang dalam dunia kedokteran  adalah salah satunnya dalam ultrasonografi (USG). Ultrasonografi (USG) adalah pemeriksaan dalam bidang penunjang diagnostik yang memanfaatkan gelombang ultrasonik dengan frekuensi yang tinggi dalam menghasilkan imajing, tanpa menggunakan radiasi, tidak menimbulkan rasa sakit (non traumatic), tidak menimbulkan efek samping (non invasif), relatif murah, pemeriksaannya relatif cepat,dan persiapan pasien serta peralatannya relatif mudah.

·         Manfaat dari ultrasonografi adalah untuk pemeriksaan kanker pada hati dan otak, melihat janin di dalam rahim ibu hamil,  melihat pergerakan serta perkembangan sebuah janin, 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.  Selain manfaat di atas , Ultrasonografi dimanfaaatkan untuk memonitor laju aliran darah.Pulsa ultrasonik berfrekuensi 5 – 10 MHZ diarahkan menuju pembuluh nadi dan suatu Reseiver akan menerima signal hamburan gelombang pantul. Frekuensi pantulan akan bergantung pada gerak aliran darah. Metode ini dalam ilmu fisika sesuai dengan efek Doppler tujuannya untuk mendeteksi trombosis(penyempitan pembuluh darah). Karena trombosis akan menyebabkan  perubahan laju aliran darah.

·         Prinsip dasar dari USG adalah:

-          Generator pulsa (oscilator) berfungsi sebagai penghasil gelombang listrik, kemudian oleh transducer diubah menjadi gelombang suara yang diteruskan ke medium.

-          Apabila gelombang suara mengenai jaringan yang memiliki nilai akustik impedansi, maka gelombang suara akan dipantulkan kembali sebagai echo.

-          Didalam media (jaringan) akan terjadi atenuasi, gema (echo) yang lebih jauh maka intensitasnya lebih lemah dibandingkan dari echo yg lebih dangkal.

-          Pantulan gema akan ditangkap oleh transducer dan diteruskan ke amplifier untuk diperkuat.Gelombang ini kemudian diteruskan ke tabung sinar katoda melalui recevier seterusnya ditampilkan sebagai gambar di layar monitor.

Selengkapnya..