Instrumentasi Medis Fisika [PDF]

Citation preview

INSTRUMENTASI MEDIS FISIKA UI 23 Mei SISTEM PENCITRAAN MEDIS Sistem pencitraan medis semakin penting peranannya sejalan dengan kebijakan Departemen Kesehatan untuk menerapkan paradigma baru dalam pembangunan kesehatan, yaitu paradigma sehat. Paradigma sehat adalah pemikiran dasar yang berorientasi pada peningkatan dan perlindungan penduduk sehat dan bukan hanya penyembuhan pada orang sakit. Paradigma sehat ini lebih mengarah pada suatu kebijakan preventif (pencegahan) dan promotif (peningkatan) daripada kegiatan kuratif (pengobatan). Tujuannya untuk melindungi dan meningkatkan orang sehat menjadi lebih sehat dan produktif serta dapat mendeteksi penyakit sedini mungkin. Untuk memeriksa kelainan struktural dan disfungsi didalam tubuh manusia, dibutuhkan sistem pencitraan medis seperti : MRI (Magnetic Resonance Imaging), USG, X-ray, CT (Computed Tomography) dan PET (Positron Emission Tomography). 1. MRI (Magnetic Resonace Imaging) Magnetic Resonance Imaging (MRI) adalah suatu alat kedokteran di bidang pemeriksaan diagnostik radiologi , yang menghasilkan rekaman gambar potongan penampang tubuh / organ manusia dengan menggunakan medan magnet berkekuatan antara 0,064 – 1,5 tesla (1 tesla = 1000 Gauss) dan resonansi getaran terhadap inti atom hidrogen. Magnetic Resonance Imaging atau disingkat scan MRI adalah yang menggunakan gelombang radio dan medan magnet untuk menghasilkan gambar atau foto di dalam tubuh manusia. pencitraan resonansi magnetik digunakan untuk mengumpulkan gambar dari jaringan lunak seperti otot dan organ. Tidak seperti sinar-x gambar yang kalsium dalam tulang, MRI scan air gambar. Karena semua jaringan di dalam tubuh manusia mengandung sejumlah tertentu dari air, ini membuat pencitraan resonansi magnetik yang sangat praktis. Gambar resolusi tinggi dari berbagai organ dan jaringan dapat diambil dengan menggunakan pencitraan resonansi magnetik yang muncul terlihat di x-ray normal.



Magnetic Resonance Imaging (MRI)



2. USG Ultrasonografi medis (sonografi) adalah sebuah teknik pencitraan diagnostik yang menggunakan suara ultra yang digunakan untuk mencitrakan organ internal dan otot, ukuran mereka, struktur, dan luka patologi, membuat teknik ini berguna untuk memeriksa organ. Sonografi obstetrik biasa digunakan ketika masa kehamilan. Gelombang frekuensi tinggi suara tidak dapat didengar oleh telinga manusia. Pilihan frekuensi menentukan resolusi gambar dan penembusan ke dalam tubuh pasien. Diagnostik sonografi umumnya beroperasi pada frekuensi dari 2 sampai 13 megahertz. Dalam fisika istilah “suara ultra” termasuk ke seluruh energi akustik dengan sebuah frekuensi di atas pendengaran manusia (20.000 Hertz), penggunaan umumnya dalam penggambaran medis melibatkan sekelompok frekuensi yang ratusan kali lebih tinggi. Gema atau tercermin gelombang suara yang direkam untuk menghasilkan gambar yang dapat dilihat pada monitor. Penyelidikan yang dipegang tangan kecil digunakan untuk memancarkan gelombang suara. scan USG juga disebut sebagai sonogram dan USG.



USG



Ultrasonografi



3. X-ray Sinar-X ditemukan oleh Wilhelm Conrad Rontgen seorang berkebangsaan Jerman pada tahun 1895. Penemuanya diilhami dari hasil percobaan percobaan sebelumnya antara lain dari J.J Thomson mengenai tabung katoda dan Heinrich Hertz tentang foto listrik. Kedua percobaan tersebut mengamati gerak elektron yang keluar dari katoda menuju ke anoda yang berada dalam tabung kaca yang hampa udara.



Berkas Sinar-X



X-ray menggunakan radiasi elektromagnetik untuk membuat gambar gigi manusia, tulang dan organ internal. Sinar-X adalah salah satu bentuk tertua dari pencitraan medis. X-ray adalah pemeriksaan medis yang dapat membantu dokter dan dokter dalam diagnosa dan perawatan bahkan dalam keadaan darurat medis. Pada sistem pencitraan sinar-X diperlukan tegangan tinggi, dengan tujuan agar dapat dihasilkan berkas sinar-X. Untuk itu rangkaian listriknya dirancang sedemikian rupa sehingga tegangan tingginya dapat diatur dengan rentang yang besar yaitu antara 30 Kv sampai 100 kV. Jika kVnya rendah maka sinar- X memiliki gelombang yang panjang sehingga akan mudah diserap oleh atom dari targed (anoda), kemudian disebut sebagai soft x-ray. Radiasi yang dihasilkan dengan pengaturan tegangan yang cukup tinggi maka akan dihasilkan sinar-X dengan daya tembus yang besar dan panjang gelombang yang pendek. SinarX merupakan gelombang elektromagnetik yang dapat menembus suatu bahan, tetapi hanya sinarX yang mempunyai energi yang tinggi yang dapat menembus bahan yang dilaluinya, selain itu akan diserap oleh bahan tersebut. Sinar-X yang mampu menembus bahan itulah yang akan membentuk gambar atau bayangan.



Pesawat Sinar-X Mamografi Pesawat sinar-X adalah pesawat yang dipakai unuk memproduksi sinar-x yang digunakan untuk membentuk suatu pencitraan sinar-X. Instrumentasi yang diperlukan untuk menghasilkan suatu pencitraan sinar-X ialah tabung sinar-X, trafo tegangan tinggi, Instrumentasi kontrol.



Hasil Pencitraan Sinar-X



4. CT (Computed Tomography)



Computed tomography atau CT adalah sistem pencitraan medis yang menggunakan teknologi komputer digital serta rontgen untuk menghasilkan gambar 2D atau 3D rinci. Computed tomography scan juga kadang-kadang disebut sebagai tomografi bantuan komputer. Computed tomography scan dapat membuat gambar dari setiap jenis struktur tubuh sekaligus termasuk pembuluh darah, jaringan lunak dan tulang. Instrumen computed tomography terdiri dari mesin persegi besar dengan lubang bulat. Sebuah gantry berputar membawa sumber x-ray dan elektronik detektor x-ray terletak di dalam mesin. Sebuah tabel terlampir digunakan untuk slide orang berbaring ke lubang melingkar. Beberapa x-ray diambil dalam tipis lintas-bagian sepanjang tubuh orang tersebut. Detektor x-ray elektronik mengumpulkan gambar x-ray dari setiap bagian-silang dan komputer kemudian menggabungkan gambar-gambar x-ray dan mengubah mereka menjadi satu gambar.



CT-Scan 5. PET (Positron Emission Tomography)



PET Scan Positron Emission Tomography atau disingkat PET adalah suatu bentuk teknologi kedokteran nuklir yang memanfaatkan radioisotop berumur pendek untuk memungkinkan pencitraan noninvasif fungsi metabolisme dalam tubuh manusia. Tidak seperti teknik-teknik pencitraan lain seperti tomografi komputer dan pencitraan resonansi magnetik yang terutama menyediakan informasi mengenai struktur anatomi, posisi tomography emisi memungkinkan pencitraan dan kuantifikasi dari biokimia serta fungsi fisiologis.



INSTRUMENTASI MEDIS FISIKA UI 23 Mei



INSTRUMENTASI MEDIS UI ENDOSKOPI



Secara etimologis, endoskopi berasal dari bahasa Inggris endoscopy yang terdiri dari gabungan kata endo yang artinya dalam, dan scope berarti cakupan. Secara ilmiah, endoskopi (en-dahs-kuh-pee/endoscopy) merupakan suatu prosedur medis yang menggunakan instrumen seperti tabung yang dimasukkan ke dalam bagian organ tubuh tertentu untuk melihat anatomi organ dan jaringan internal tubuh. oleh karena itu, metode ini dinamakan endoskopi. Prosedur ini berbeda dari tes pencitraan, seperti x-ray dan CT scan, yang bisa mendapatkan gambar dari bagian dalam tubuh tanpa memasukkan suatu instrumen ke dalamnya. Ada berbagai jenis endoskopi, atau "Pasifik". Ada yang berongga dan memungkinkan dokter untuk melihat tepat kebagian tubuh. Yang lainnya menggunakan serat optik, kaca fleksibel, atau serat plastik yang memancarkan cahaya. Yang memiliki kamera video kecil di ujung yang menempatkan gambar pada layar komputer. Beberapa endoskopi bersifat rigit, sementara yang lain flexibel. endoskopi juga bervariasi dalam hal ukuran panjang dan lebar. setiap jenis ini di desain khusus untuk melihat bagian tertentu dari tubuh.



Gambar1. Tampilan yang diperoleh melalui endoskopi pada pasien yang mengalami edema dan pembengkakan saluran cerna. Tergantung pada area organ tubuh yang sedang dilihat, endoskopi mungkin dimasukkan ke dalam tubuh melalui lubang seperti mulut, anus, atau uretra (tabung yang membawa urin keluar dari kandung kemih). Dalam beberapa kasus, endoskopi yang dimasukkan ke dalam melalui potongan kecil (insisi) yang dipaparkan pada kulit.



Gambar2. Penampang alat endoskopi yang juga dapat digunakan untuk pemeriksaan medis bagi hewan peliharaan. 0 komentar Kirimkan Ini lewat Email BlogThis! Berbagi ke Twitter Berbagi ke Facebook Sabtu, 28 Mei 2011 di 13.49 | By: Susiana Sidabutar INSTRUMENTASI MEDIS UI MRI PROSTAT MRI untuk Kanker Prostat Seperti yang telah dijelaskan pad entri saya yang lalu, MRI adalah tes atau yang dapat menghasilkan gambar yang sangat jelas dari dalam tubuh manusia tanpa menggunakan sinar-X karena MRI sendiri menggunakan magnet yang besar, gelombang radio, dan komputer untuk menghasilkan gambar-gambar ini. Pada pasien kanker prostat, MRI dapat digunakan untuk memeriksa prostat dan kelenjar getah bening terdekat untuk membedakan antara area kanker ganas dan bukan kanker. Berikut gambar area kanker prostat dengan MRI



Kegunaan umum prosedur MRI Prostat: Indikasi utama untuk MRI prostat adalah evaluasi terhadap kanker prostat. Tes ini biasanya digunakan setelah biopsi prostat sudah mengkonfirmasi kanker untuk menentukan apakah kanker terbatas hanya pada area prostat, atau jika kanker telah menyebar di luar dinding kelenjar prostat. MRI prostat digunakan untuk mengevaluasi masalah prostat lainnya, termasuk: infeksi (prostatitis) atau abses prostat dan pembesaran prostat, yang disebut Benign Prostatic Hyperplasia (BPH). Peralatan yang digunakan untuk kanker prostat yaitu: 



Sebuah unit Open MRI unit. Model ini dirancang untuk mengurangi claustrophobia pasien. Gambar mesin bisa dilihat pada entri saya yang lalu. Unit ini sangat berguna untuk memeriksa pasien yang takut berada di ruang tertutup dan bagi mereka yang mengalami obesitas. Unit Open MRI memberikan gambar dengan kualitas sangat tinggi untuk berbagai jenis test, namun unit open MRI dengan magnet yang lebih tua tidak dapat menghasilkan kualitas yang sama.







Workstation komputer yang memproses informasi imaging terletak di ruang yang terpisah dari pemindai (scanner).



Keterbatasan MRI untuk kanker Prostat







Jika pasien dapat tetap diam atau menahan nafas akan menghasilkan gambar berkualitas tinggi, Jika Pasien mungkin merasa kesulitan untuk berbaring diam selama pencitraan berlangsung.







Seseorang yang berbadan sangat besar tidak dapat masuk ke dalam mesin Open MRI konvensional.







Adanya benda logam implan atau lainnya terkadang membuat sulit untuk mendapatkan gambar yang jelas dan gerakan pasien dapat memiliki efek yang sama.







MRI mungkin tidak selalu bisa membedakan antara jaringan kanker dan cairan edema.







MRI biasanya membutuhkan biaya lebih dan mungkin memerlukan lebih banyak waktu untuk melakukan dari modalitas imaging lainnya.



0 komentar Kirimkan Ini lewat Email BlogThis! Berbagi ke Twitter Berbagi ke Facebook Kamis, 26 Mei 2011 di 09.22 | By: Susiana Sidabutar INSTRUMENTASI MEDIS UI UAS



!!



0 komentar Kirimkan Ini lewat Email BlogThis! Berbagi ke Twitter Berbagi ke Facebook Minggu, 22 Mei 2011 di 18.18 | By: Susiana Sidabutar



INSTRUMENTASI MEDIS UI CT SCAN



Computed Tomography biasa disingkat dengan CT merupakan pencitraan medis menggunakan metode Tomografi diciptakan oleh pemrosesan komputer. Prinsip kerja CT 



memancarkan tabung radiografi sinar-x, sementara berputar secara aksial sekitar pasien







mengatur detektor di sisi berlawanan dari mendeteksi pasien x-sinar ditransmisikan melal ui pasien







algoritma Komputer menggunakan data digital dari detektor untuk menciptakan aksial gambar tomografi tubuh







CT = tomografi + algoritma + kecepatan tinggi komputer digital







Tomografi-CT sebenarnya menghilangkan bahan yang tidak diinginkan, di luar pesawat scan bukan hanya kabur itu (1921-konvensional tomography)







Rekonstruksi algoritma-Fast Fourier Transformasi: memungkinkan pemetaan fungsi ruan g menjadi fungsi frekuensi menggunakan teorema bahwa setiap fungsi dapat diterjemahk an ke dalam jumlah fungsi sinus dan kosinus (digambarkan oleh Fourier pada tahun 1811)



Perkembangan CT Scan 



Generasi dalam CT scan: menunjukkan perkembangan dalam metode sistem pergerakan detektor dan tabung sinar X .







Generasi ke 3 (Rotating detectors) dimana tabung sinar X dan detektor saling berhadapan dan dapat berputar 360 o mengeliling tubuh pasien dalam 1 kali scan.



*Helical/Spiral CT scan:Kemampuan rotasi dari tabung sinar x dan detektor tanpa adanya gap atau interslice (continuously rotating x-ray tube & detect). *Multislice spiral CT scan (MSCT) : - 4,16,32,162,256,320 MSCT - Penambahan jumlah baris (row) detektor sehingga satu kali scan mendapatkan 4 slice atau sampai 320 slice. 



Generasi ke 4 (Stationary detectors) dimana tabung sinar X berputar 360o dan mempunyai fixed array detektor.



CT Scan Multislice



CT scan 64 slice adalah CT scanner yang mampu mengambil lebih dari 1 foto atau slice pada saat sinar x membuat satu putaran lengkap disekitar pasien. Sebuah sibgle slice atau CT scanner non-multi-slice hanya mengambil satu slice image seperti berkas sinar X membuat rotasi lengkap di sekitar pasien. Scanner 64 slice dapat berlangsung hingga 64 slice atau image dalam 1 rotasi. telah banyak detektor-detektor yang dimiliki oleh CT scanner, banyak slide per rotasi diperoleh. Jumlah slice per rotasi sama dengan jumlah detektor yang dimiliki scanner. Jika CT scanner memiliki 16 detektor, ia mampu mengambil 16 slice per rotasi, jika memiliki 64 detektor, itu bisa memperoleh 64 slice anatomi per rotasi dan seterusnya. Detektor adalah perangkat yang membaca atau mendeteksi jumlah sinar x yang melewati objek yang dipindai (di scan).



Multi-slice CT scanner pertama kali diperkenalkan pada awal 1990-an. Scanner yang original Elscint-Twin, diperkenalkan pada tahun 1994, memungkinkan akuisisi dua image secara bersamman melalui pengaturan detektor ganda. Scanner 4-slice diperkenalkan pada tahun 1998. Penambahan detektor untuk CT scan berarti bahwa anatomi lagi yang bisa divisualisasikan dalam jumlah waktu yang lebih singkat dan secara lebih rinci. Arteri sekarang bisa dilihat karena kita bisa menangkap bahan kontras pada arteri sebelum itu bisa cepat dipompa keluar oleh aliran arteri cepat. Ini penambahan detektor untuk CT scan membuka daerah yang sekarang disebut CTA atau Computed Tomography Angiography.



BAB 1 PENDAHULUAN I. Latar Belakang Saat ini kesehatan merupakan priorotas utama bagi sebagian orang. Berbagai cara dilakukan untuk tetap dapat sehat, termasuk diantaranya melakukan pengencekan penyakit sejak awal untuk mencegah penyakit berkembang semakin luas. Ada banyak alat yang dapat digunakan untuk mendeteksi adanya penyakit atau tidak dalam tubuh, diantaranya MRI, Pesawat sinar X, CT-SCAN, Mammografi dan USG (Ultrasonografi). Namun pada makalah ini tidak semua instrumentasi medis tersebut akan dibahas melainkan hanya akan membahas satu instrument, yakni Ultrasonografi (USG). USG itu adalah kepanjangan dari Ultrasonography yang artinya adalah alat yang prinsip dasarnya menggunakan gelombang suara frekuensi tinggi yang tidak



dapat didengar oleh telinga kita.Dengan alat USG ini sekarang pemeriksaan organ-organ tubuh dapat dilakukan dengan aman (tidak ada Efek radiasi). Sekalipun penggunaan ultrasonografi pada bidang kesehatan sudah meluas, namun masih banyak orang yang belum mengerti mengenai bagaimana mekanisme kerja dari alat ini hingga bisa menghasilkan gambar gerak dan tidak menimbulkan efek radiasi. Oleh karena itu pada makalah ini penulis akan mencoba membahas mengenai salah satu instrumentai medis bernama ultrasonografi(USG). II. Rumusan Masalah 1. Apa itu alat ultrasonografi (USG) ? 2. Bagaimana komponen alat ultrasonografi (USG) ? 3. Bagaimana prinsip kerja alat ultrasonografi (USG) ? 4. Ada berapa jenis pemeriksaan ultrasonografi (USG) ? 5. Apakah manfaat penggunaan ultrasonografi (USG) dalam bidang kesehatan ? 6. Apa saja kekurangan serta kelebihan ultrasonografi (USG) ?



Makalah Instrumentasi Medik : Ultrasonografi (USG) Page 9 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 sinar-x (sinar Rontgen) karena gelombang ultrasonik 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. Penggunaan yang paling utama alat ini adalah untuk melihat kondisi janin yang dikandung pada waktu-waktu tertentu. Dapat dilihat seperti jadwal berikut :



Trimester I  Memastikan hamil atau tidak.  Mengetahui keadaan janin, lokasi hamil, jumlah janin dan tanda kehidupannya.  Mengetahui keadaan rahim dan organ sekitarnya.  Melakukan penapisan awal dengan mengukur ketebalan selaput lendir, denyut janin, dan sebagainya. Trimester II:  Melakukan penapisan secara menyeluruh.  Menentukan lokasi plasenta.



Makalah Instrumentasi Medik : Ultrasonografi (USG) Page 10  Mengukur panjang serviks. Trimester III:  Menilai kesejahteraan janin.  Mengukur biometri janin untuk taksiran berat badan.  Melihat posisi janin dan tali pusat.  Menilai keadaan plasenta. VII.



Kelebihan dan Kekurangan Penggunaan Ultrasonografi (USG) A. Kelebihan 1) Pasien dapat diperiksa langsung tanpa persiapan dan memberi hasil yang cepat. 2) Bersifat non invasif (tidak terjadi efek samping) sehingga dapat dilakukan pula pada anak-anak. Aman untuk pasien dan operator, karena tidak tergantung pada radiasi ionisasi. 3) Memberi informasi dengan batas struktur organ sehingga memberi gambaran anatomis lebih besar dari informasi fungsi organ. 4) Semua organ kecuali yang mengandung udara dapat ditentukan bentuk, ukuran, posisi, dan ruang interpasial. 5) Dapat membedakan jenis jaringan dengan melihat perbedaan interaksi dengan gelombang suara. 6) Dapat mendeteksi struktur yang bergerak seperti pulsasi fetal 7) Dapat juga mendeteksi kanker payudara. B. Kekurangan 1) Dapat ditahan oleh kertas tipis. 2) Antara tranducer (probe) dengan kulit tidak dapat kontak dengan baik (interface) sehingga bias terjadi artefak sehingga perlu diberi jelly sebagai penghantar ultrasound. 3) Bila ada celah dan ada udara, gelombang suara akan dihamburkan. 4) Tidak 100% akurat 5) Perlu diketahui, akurasi/ketepatan pemeriksaan USG tidak 100%, melainkan 80%.



Makalah Instrumentasi Medik : Ultrasonografi (USG) Page 11 BAB 3 PENUTUP Daftar Pustaka -



Anonim. Ultrasonografi (USG) Medis. http://id.wikipedia.org/wiki/Ultrasonografi_medis Anonim. 2013. Ultrasonografi (USG). http://mikimikiku.wordpress.com/2013/09/23/usgultrasonografi/ Anonim. 2012. Prinsip Kerja Mesin USG (Ultrasonografi). http://planetcopas.blogspot.com/2012/07/prinsip-kerja-mesin-usg-ultrasonografi.html Anonim. 2010. Ultrasonografi. http://www.duniaalatkedokteran.com/2010/10/ultra-sonographyusg.html Margiono, Abdil. 2013. Prinsip Kerja Mesin Ultrasonografi (USG) Doppler. http://margionoabdil.blogspot.com/2013/12/prinsip-kerja-mesin-ultrasonography-usg.html Prasetio, Bowo. 2011. Prinsip Kerja Ultrasonografi (USG). http://prasetioster.blogspot.com/2011/05/prinsip-kerja-usg.html Fattah, Rahmawati. 2013. Makalah Tentang USG (Ultrasonografi). http://rahmawatifattah.blogspot.com/2013/03/makalah-tentang-usg-ultrasonografi.html