ELEKTRONIKA KEDOKTERAN BAB I PENDAHULUAN

Transkripsi

1 BAB I PENDAHULUAN Echocardiography, juga disebut suatu test gema, adalah suatu alat yang mengambil gambar dari hati atau jantung dengan menggunakan gelombang suara. Echocardiography ( ultrasound pengujian untuk hati atau jantung) mengijinkan suatu ahli jantung untuk menguji struktur, fungsi, dan aliran darah dari hati atau jantung tanpa penggunaan dari sinar-x. Echocardiography dilakukan dengan penggunaan suatu tongkat plastik yang lembut (suatu echo-transducer) untuk memancarkan gelombang suara ke dada atau abdomen. Gelombang suara lewat dengan aman sampai badan dan gema yang dihasilkan akan ditafsirkan oleh suatu sistem yang terkomputerisasi. Echocardiography dapat digunakan untuk mendeteksi cacat hati atau jantung dan untuk melihat seberapa baik fungsi hati atau jantung. Seseorang tak harus tinggal di rumah sakit, karena ini bukanlah suatu perawatan dan tak akan mengakibatkan luka. Test ini akan membantu dokter dalam menemukan masalahmu jika anda mempunyai permasalahan dengan hati atau jantung. Test ini diperlukan jika anda merasakan serangan denyut jantung yang berlebihan, anda mendapatkan serangan jantung secara tiba-tiba, anda merasakan nyeri pada dada atau hati, anda merasakan demam tinggi yang disertai dengan rasa pegal (rematik) pada jantung, anda memiliki suatu cacat pada hati atau jantung sejak lahir. 1.1 Bagaimana alat ini bekerja? 1. Anda akan terbaring pada satu sisi bagian tubuh atau punggung. 2. Seorang operator akan menaruh cairan (jelly) khusus pada bagian atas probe dan akan meletakkan diatas wilayah dada. 3. Dengan menggunakan gelombang suara Ultra-High-Frequency akan menggambil gambar dari hati anda serta klep (valve) jantung anda, pada penggunaan alat ini tak akan menggunakan sinar-x. 1

2 4. Pergerakan (denyut) dari jantung atau hati anda dapat dilihat pada suatu layar video. Sebuah video atau foto dapat membuat gambar dari pergerakan (denyut) tadi. Anda dapat pula mengamatinya pada saat test ini berlangsung, dan biasanya mengambil waktu kurang lebih menit. 5. Dalam test ini anda tak akan merasa sakit dan tidak mempunyai efek samping. 6. Selanjutnya dokter akan memberitahukan hasil pemeriksaan tersebut. 7. Gelombang suara tadi akan mengambil gambar hati atau jantung anda secara jelas dan ketika pemeriksaan telah selesai maka operator tadi akan mencabut probe yang sebelumnya digunakan untuk melihat pergerakan hati atau jantung anda. 8. Setelah itu anda akan menunjukkan tanda-tanda ingin batuk, sebagai tanda bahwa pemeriksaan telah selesai. Probe yang digunakan perlu untuk dilepas dari wilayah dada anda untuk membersihkan kembali layar video tersebut. Anda mungkin membutuhkan suatu test khusus yang disebut dengan transesophageal echocardiography (TEE). 1.2 Apa yang akan ditunjukkan oleh alat ini? 1. Ukuran dan bentuk dari hati atau jantung. 2. Seberapa baik hati atau jantung bekerja secara keseluruhan. 3. Jika suatu bagian dari otot hati atau jantung lemah dan tidak bekerja secara tepat. 4. Jika anda mempunyai permasalahan dengan klep (valves) jantung. 5. Jika anda mempunyai suatu gumpalan darah. 2

3 Gambar 1.1 Penggunaan Echocardiography secara umum 3

4 dengan menggunakan sinar x Echocardiography Sistem 3D Echocardiography Hasil analisis Echocardiography 4

5 1.3 Arsitektur Echocardiography secara umum Arsitektur Echocardiography (ie33 xstream) terdiri dari 4 bagan utama yakni : 1. Live 3D Echo 2. Live xplane imaging 3. SonoCT 4. XRES image processing Ie33 xstream adalah suatu sistem yang memproses berbagai data secara bersamaan dan terus menerus, yang tergabung dalam sebuah multiprocessor yang memiliki kemampuan sampai 250 milyar operasi per detik yang dilakukan secara fleksibel dan terstruktur, arsitektur echocardiography jenis xstream dirancang untuk memenuhi kebutuhan yang berhubungan dengan aplikasi dalam bidang klinis, alat ini pula terdiri dari suatu layar (Philiphs) Echo 3D dan xplane images bersama dengan SonoCT dan xres images yang memiliki kemampuan untuk memproses suatu data berupa image (gambar). 1. Layar (Philips) Echo 3D Merupakan generasi keempat layar (Philips) yang secara keseluruhan disample dengan menggunakan matriks, alat ini menyediakan tampilan 3D realtime. Arsitektur Xstream yang kuat memungkinkan didapatkan manipulasi dan hitungan dari data volume. 2. SonoCT real-time image SonoCT memperoleh dan memproses sampai sembilan garis dan bentuk untuk menampilkan gambaran vaskuler yang bebas dari pecahan dan artifact. 3. XRES image processing XRES image processing adalah suatu algoritma yang mampu melaksanakan analisa yang realtime serta memperbaiki image (gambar) sepanjang area dada secara keseluruhan. 5

6 1.4 Transducers Untuk penggunaan Echo-Transducer_nya terdiri dari bermacam-macam transducer diantaranya yaitu : 1. Teknologi PureWave Kristal 2. Transducer S Teknologi transducer xmatrix 4. Transducer X3-1 Omniplane TEE, yang terintegrasi dengan transducer s7-2 omni transesophageal Transducers High-performance yang secara khusus dirancang untuk menghasilkan efisiensi suara (akustik) yang maksimum, dengan suatu desain lensa low-loss yang memberikan tingkat resolusi yang tinggi dan proses penetrasi sinyal ultra yang lebih besar dengan tingkat gangguan yang kecil. Dengan desain yang ekonomis dengan kabel yang ringan sehingga dapat mengurangi kelelahan dan ketegangan dari para pengguna transducer ini (operator). Adapun macammacam transducer yang digunakan adalah sebagai berikut: 1. Teknologi PureWave kristal Struktur Piezocrystal memepunyai kelebihan dalam hal proses penerimaan sinyal akustik (suara) dibanding dengan PZT keramik yang bersifat tradisional. 2. S5-1 transducer S5-1 transducer dalam penggunaannya menggunakan luas bidang dari dua high-performance yang digunakan oleh transducers konvensional. Kelebihannya dibanding dengan teknologi PureWave kristal adalah transducer ini membentuk image (gambar) 2D dengan tingkat kepekaan warna yang lebih tinggi. 3. xmatrix transducer Transducer xmatrix menggunakan rangkaian micro-beamforming yang didalamnya terintegrasi sampai 3,000 jenis rangkaian filter aktif. 6

7 4. X3-1 transducer X3-1 transducer merupakan teknologi xmatrix yang menggunakan sistem array yang cocok untuk menghasilkan gambar 3D serta xplane imaging. Dengan lubang bidik kamera yang berukuran kecil sangat sesuai untuk menghasilkan dan meningkatkan tampilan image (gambar) cardiac dari pasien. 5. OMNIPLANE TEE teknologi Transducer S7-2 omni transesophageal mempunyai cakupan frekuensi sebesar 7 MHZ yang mampu menghasilkan luas bidang yang lebih besar. 7

8 BAB II DAN ELEKTRONIKA KEDOKTERAN Echocardiography digunakan secara luas untuk menampilkan bagian dalam dari tubuh manusia berupa cardiac serta beberapa penyakitnya seperti hati ataupun jantung, dengan menggunakan alat ini memungkinkan untuk mendeteksi struktur bagian dalam dari hati atau jantung. Pergerakan dari struktur tersebut juga dapat direkam dengan resolusi yang bagus disbanding dengan teknik diagnosa menggunakan x-ray ataupun angiographic, dalam alat ini menghadirkan perbandingan antara waktu dengan informasi umum berupa gerakan ataupun image tentang struktur dari hati maupun jantung dalam kecepatan normal rendah dengan menggunakan perekam elektrokardiogram. Untuk alat Echocardiography digunakan transducer yang berfungsi untuk mengubah suatu besaran dalam bentuk lain menjadi besaran lainnya, dalam hal ini berupa pancaran sinyal ultra high frequency menjadi besaran suara dalam bentuk pergerakan yang kemudian ditampilkan dalam bentuk gambar, adapun penggunaan transducer tersebut dapat dilihat sebagai berikut : 8

9 Adapun gambar blok diagram secara umum dari Echocardiography adalah ditunjukkan oleh gambar 2.1 dibawah ini, Rate Generator Transmitter Time-base generator Receiver Transducer z x x Cathode Ray-Tube Low-velocity Time base generator y Low frequency trigger Gambar 2.1 blok diagram rangkaian Echocardiography Gambar diatas menunjukkan blok diagram dari echocardiography, beberapa blok rangkaian umum pada instrument pengukuran gema, kecuali untuk penambahan rangkaian sweep lambat dan pengaturan modulasi pencahayaan CRT. Untuk echocardiography, transducer ditempatkan diantara ribs ketiga dan keempat pada dinding dada luar dimana tidak ada paru-paru antara kulit dengan jantung. Dari probe 9

10 ini cahaya ultra sonic intensitas rendah diarahkan pada area jantung dan sinyal gema diperoleh. Posisi probe dimanipulasi untuk memperoleh gema dari area yang diinginkan pada jantung. Echocardiograph Pulsed Doppler tergantung pada penemuan velocitas aliran darah yang kontras dengan echocardiograph M-mode yang berdasarkan properti anatomi dari jantung, teknik ini digunakan sebagai adjunct ke echocardiograph M- mode konvensional dan informasi banyak diperoleh dari komplemen pemeriksaan pulsed Doppler atau dengan melaksanakan prosedur M-mode. Dalam banyak kasus penemuan pulsed Doppler memberikan informasi diagnosa yang berguna dimana penemuan M-mode adalah normal atau sugestif, sistem beroperasi pada prinsip ultrasound yang memantul dan menemukan velocitas aliran darah dalam volume, yang disebut dengan volume sample. Volume sample secara spesifik dapat dipilih dalam jantung dan pembuluh darah dengan setting kendali kedalaman dan adalah subjek dari berbagai komponen velocitas aliran darah, komponen gerak, turbulensi, dan laminar seperti gerakan dinding, gerakan valve. Komponen ini diisolasi dengan filter yang cocok dalam rangkaian dan masing-masing memiliki kualitas audiotonal dan pola spektral yang berhubungan. Jumlah yang meningkat dari pemeriksaan yang rutin dan kemungkinan mengextract data kuantitatif dari echocardiograph telah menimbulkan keperluan pengembangan sistem komputer untuk analisa semi otomatis dari echocardiograph M-mode, program rutin secara umum tertuju pada pengukuran yang dapat dibagi 3 kelompok : 1. dimensi ventricular 2. dimensi aorta dan atrium kiri 3. pengukuran valve mitral. Tiap kelompok pengukuran dimulai dengan kalibrasi, sehingga kemungkinan untuk menggunakan rekaman yang berbeda untuk pengukuran struktur dari tiap kelompok sistem perhitungan untuk memproses echocardiogram M-mode dijelaskan 10

11 oleh awieten et.al (1997), sejumlah program tersedia untuk evaluasi M-mode menggunakan komputer. Selain alat echocardiography itu sendiri proses untuk menampilkan gambar kedalam suatu layar digunakan juga rangkain real-teme komputer yang berbasis scanner, gambar ranngkaiannya dapat dilihat pada gambar 2.2 sebagai berikut Focussing Demodulation Adder Preprocessing A/D A/D CPU memory D/A Monitor Cristal TV-Mix Digital Control Caliper DGC- Curve Gambar 2.2 Bagan prinsip dari real-time komputer based scanner Pada gambar diatas, setiap bagian dari 8 channel dipilih dan dikuatkan oleh penguatnya sendiri dan kemudian diubah kedalam bentuk digital oleh ADC yang menggunakan range konversi dari 10 ns, setelah itu dari kedelapan channel ditunda dan dijumlahkan dalam sebuah komputer berkecepatan tinggi yang menampilkan perhitungan data secara real-time dikarenakan oleh frekuensi maksimum 7 MHZ dari 11

12 transducer dan operasi dari kedelapan channel, frekuensi clock sampai 56 MHZ, seperti operasi cepat yang ditampilkan oleh ECL lebih baik daripada alat TTL. 12

13 BAB III P E N U T U P 1. Kesimpulan a. Echocardiography, juga disebut suatu test gema, adalah suatu alat yang mengambil gambar dari hati atau jantung dengan menggunakan gelombang suara. Echocardiography ( ultrasound pengujian untuk hati atau jantung). b. Penggunaan Echocardiography lebih bagus dibanding dengan sistem diagnosa angiograph dan juga penggunaan alat ini tidak menggunakan sinar x dalam proses pengambilan gambar (image). c. Echocardiography dapat digunakan dengan menggunakan sistem 2D serta sistem 3D. d. Arsitektur Echocardiography (ie33 xstream) terdiri dari 4 bagan utama yakni : 1. Live 3D Echo 2. Live xplane imaging 3. SonoCT 4. XRES image processing e. Echocardiography mampu menunjukkan bebarapa hal, diantaranya adalah sebagai berikut : 1. Ukuran dan bentuk dari hati atau jantung. 2. Seberapa baik hati atau jantung bekerja secara keseluruhan. 3. Jika suatu bagian dari otot hati atau jantung lemah dan tidak bekerja secara tepat. 4. Jika anda mempunyai permasalahan dengan klep (valves) jantung. 5. Jika anda mempunyai suatu gumpalan darah. 13