USG (Ultra Sonography)

I. PENGANTAR

Saat ini perkembangan dunia teknologi sangat berkembang pesat terutama dalam dunia IT (Informatic Technology). Perkembangan dunia IT berimbas pada perkembangan berbagai macam aspek kehidupan manusia. Salah satu aspek yang terkena efek perkembangan dunia IT adalah kesehatan. Dewasa ini dunia kesehatan modern telah memanfaatkan perkembengan teknologi untuk meningkatkan efisiensi serta efektivitas di dunia kesehatan. Salah satu contoh pengaplikasian dunia IT di dunia kesehatan adalah penggunaan alat-alat kedokteran yang mempergunakan aplikasi komputer, salah satunya adalah USG (Ultra sonografi).
USG adalah suatu alat dalam dunia kedokteran yang memanfaatkan gelombang ultrasonik, yaitu gelombang suara yang memiliki frekuensi yang tinggi (250 kHz - 2000 kHz) yang kemudian hasilnya ditampilkan dalam layar monitor. 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.
Tahun 1949, John Julian Wild, ahli bedah Inggris yang bekerja di Medico Technological Research Institute of Minnesota, berkolaborasi dengan John Reid, seorang teknisi dari National Cancer Institute. Mereka melakukan investigasi terhadap sel-sel kanker dengan alat ultrasonik. Beberapa jenis alat yang dibuat untuk kepentingan investigasi tersebut antara lain B-mode ultrasound, transduser/alat pemindai jenis A-mode transvaginal, dan transrectal. Prinsip alat-alat tersebut mengacu pada sistem radar. Oleh sebab itu mereka kemudian menyebutnya sebagai Tissue Radar Machine (mesin radar untuk deteksi jaringan). Beberapa hasil penelitian lanjutan yang cukup penting dalam bidang obstetri ginekologi antara lain ditemukannya metode penentuan ukuran janin (fetal biometry), teknologi transduser/alat pemindai digital, transduser dua dimensi dan tiga dimensi modern penghasil tampilan gambar jaringan yang lebih fokus, dan penentuan jenis kelamin janin dalam kandungan (Fetal Anatomic Sex Assignment/FASA).

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.

II. ISI

Dalam bagian pengantar telah dijelaskan secara singkat mengenai cara kerja dari USG yang mempergunakan alat yang disebut transduser dimana di dalam USG 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. 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. Oleh karena itu USG memerlukan komputer untuk menyempurnakan hasil yang ditampilkan. 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.
Pada prinsipnya, ada tiga komponen mesin USG. Pertama, transducer. Ini adalah komponen yang dipegang dokter atau tenaga medis. Fungsinya adalah mengalirkan gelombang suara dan menerima pantulannya dan mengubah gelombang akusitik ke sinyal elektronik. Kedua, monitor. Alat ini berfungsi memunculkan gambar. Ketiga, mesin USG sendiri. Alat ini berfungsi mengubah pantulan gelombang suara menjadi gambar di monitor. Tugasnya mirip dengan central proccesing unit (CPU) pada komputer personal.
SKEMA CARA KERJA USG

1. 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.

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
Dimulai dari pemahaman akan adanya satu interaksi inti atom dengan medan magnet di sekitar tahun 1940-an, kemudian berkembang pemanfaatannya untuk keperluan MI, karena pada dasarnya tubuh manusia , 75% adalah molekul air, dimana atom hidrogen adalah salah satu komponen penyusun molekul air. Karena tiap atom hidrogen secara alami berputar (spinning), sehingga menghasilkan momen magnet yang dapat dibayangkan seperti batang magnet yang kecil. Tetapi karena orientasi yang acak, sehingga total dari momen magnet tersebut tidak menghasilkan informasi yang dapat dimanfaatkan. Dalam medan magnet yang relative kuat, kira- kira lebih dari 20 ribu kali dari kuat medan magnet bumi, momen magnet tiap atom hidrogen dapat dibuat sejajar dengan arah medan magnet yang digunakan. Untuk membuat suatu citra jaringan sel yang diinginkan, pulsa dalam radio frequency (RF) ditrasmisikan dari antena khusus, untuk memaksa orientasi momen magnet yang telah sejajar berubah dari posisi awal. Kemudian setelah pengaruh pulsa (RF) hilang, orientasi momen magnet dari atom hidrogen berbondong- bondong kembali ke posisi awal (sejajar dengan medan magnet), sambil meng-emisi-kan sinyal radio yang lemah pada frequency tertentu. Kemudian dengan coil, sinyal radio itu dideteksi dan dianalisa serta diolah dengan komputer digital untuk menghasilkan suatu citra.

III. KESIMPULAN
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