Perkembangan teknologi USG

Ultrasonografi (USG) merupakan salah satu imaging diagnostik ( pencitraan diagnostik) untuk pemeriksaan organ-organ dalam tubuh manusia. Dimana dengan mempergunakan alat ini, kita dapat mempelajari bentuk, ukuran anatomis, gerakan serta hubungan dengan jaringan sekitarnya. Pemeriksaan ini bersifat non-invasif, tidak menimbulkan rasa sakit pada tubuh pasien, dapat dilakukan dengan cepat, aman dan data yang diperoleh mempunyai nilai diagnostik yang tinggi. Takada 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.

Sejarah dan Perkembangan USG (Ultrasonografi)

Masa Awal

Penggunaan Aplikasi mesin USG di dunia medis dimulai ketika manusia mulai mengukur jarak menggunakan gelombang suara bawah air.  Pertama kali ultrasonik ini digunakan dalam bidang teknik untuk radar, yaitu teknik SONAR ( Sound, Navigation and Ranging) oleh Langevin (1918), seeseorang yang berkebangsaan Perancis, pada waktu perang dunia pertama, untuk mengetahui adanya kapal selam musuh. Kemudian digunakan dalam pelayaran untukmenentukan kedalaman laut. Menjelang perang dunia ke II (1937), teknik ini digunakan pertama kali untuk pemeriksaan jaringan tubuh, tetapi hasilnya belum memuaskan.

Berkat kemampuan dan kemajuan teknologi yang pesat, setelah perang dunia kedua usai, USG berhasil digunakan untuk pemeriksaan alat-alat tubuh. Hoery dan Bliss pada tahun 1952, telah melakukan pemeriksaan USG pada beberapa organ, misalnya pada hepar dan ginjal.

Dan kemudian, sejarah alat USG dimulai akhir tahun 1970an. Generasi awal alat USG ini masih sangat tidak praktis, dikarenakan alat ini memiliki ukuran sebesar lemari es 2 pintu. Selain itu, teknologi fisika juga masih “kuno”, tetapi perkembangan iptek demikian pesat sampai dalam kurun 2 dekade saja sudah telah ada teknologi yang ditambahkan dan dikembangkan.

Lebih banyak lagi tersedia sistem yang lebih komersial, seperti gambar greyscale dan bistable.  Doppler USG juga dikembangkan dengan mengkombinasikan pindai Duplex dan pindai berwarna. Bahkan sekarang aliran darah melalui pembuluh tubuh dapat dilihat. Pencitraan 3D dan 4D juga sekarang tersedia, yang dimuali dengan penciptaanmicrochip pada tahun 1970.

Namun, terlebih dahulu diawali dengan munculnya USG 2 Dimensi yang masih merupakan dasar dari seluruh alat USG saat ini, artinya walau sebuah mesin USG dijual dengan label 4 dimensi, tetaplah berdasar pada sistem 2 dimensi.

USG 3 dimensi yang lahir sekitar 3-4 tahun yg lalu, merupakan pengembangan

2 dimensi dari panjang dan juga lebar yang ditunjang dengan proses komputer dari segala macam processor yang baru seperti, Pentium, AMD, dll, yang kemudian dapat dibuat rekonstruksi dari potongan-potongan gambar 2 Dimensi, menjadi tampilan 3 Dimensi yang terlihat dilayar monitor.

Untuk mendapat gambar-gambar tersebut, operator USG tetap membuat gambar-gambar 2 Dimensi (yang terdiri dari banyak potongan-potongan gambar yang dibuat) kemudian memory potongan-potongan gambar tersebut direkonstruksi oleh komputer dan tampak dengan tampilan 3Dimensi di layar monitor.

Ada beberapa jenis USG yang tersedia pada saat ini, yang penggunaan masing-masing USG tergantung pada kondisi pasien dan organ tubuh yang perlu diperiksa. Semua relatif aman, nyaman dan terjangkau untuk digunakan. Semuanya juga memiliki risiko yang sangat rendah dan tidak memerlukan persiapan apapun oleh pasien. Prosedurnya juga non-invasif dan tidak menimbulkan rasa sakit, sehingga seseorang dapat segera melanjutkan kegiatan normal setelah pengujian.

Fitur dan Spesifikasi 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

Monitor berfungsi untuk memantau gambar yang telah diubah oleh USG dari gelombang menjadi gambar yang dapat dilihat pada layar.

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. Dimana cara kerja USG merubah gelombang menjadi gambar.
Prinsip  Kerja USG

Ultrasonik adalah gelombang suara dengan frekwensi 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 mengunakan 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 teganganlistrik. 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.

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. Echo dalam jaringan dapat diperlihatkan dalam bentuk :

1. A- mode L : Dalam sistem ini, gambar yang berupa defleksi vertikal pada osiloskop. Besar amplitudo setiap defleksi sesuai dengan energy eko yang diterima transducer.
2. B- mode : Pada layar monitor (screen) eko nampak sebagai suatu titik dan garis terang dan gelapnya bergantung pada intensitas eko yang dipantulkan dengan sistem ini maka diperoleh gambaran dalam dua dimensi berupa penampang irisan tubuh, cara ini disebut B Scan.
3. M- mode : Alat ini biasanya digunakan untuk memeriksa jantung. Tranducer tidak digerakkan. Disini jarak antara transducer dengan organ yang memantulkan eko selalu berubah, misalnya jantung dan katubnya.

CARA PEMERIKSAAN

Pemeriksaan USG dapat dilakukan dengan dua cara yaitu:

1. Pervaginam

• Memasukkan probe USG transvaginal/seperti melakukan pemeriksaan dalam.
• Dilakukan pada kehamilan di bawah 8 minggu. Lebih mudah dan ibu tidak perlu menahan kencing.
• Lebih jelas karena bisa lebih dekat pada rahim.
• Daya tembusnya 8-10 cm dengan resolusi tinggi.
• Tidak menyebabkan keguguran.

2. Perabdominan

• Probe USG di atas perut.
• Biasa dilakukan pada kehamilan lebih dari 12 minggu.
• Karena dari atas perut maka daya tembusnya akan melewati otot perut, lemak baru menembus rahim.

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:

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

- Tonus (gerak janin).

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

- Doppler arteri umbilikalis.

- Reaktivitas denyut jantung janin.

Manfaat USG

Berikut ini akan dijelaskan mengenai manfaat yang dapat dirasakan ketika menggunakan alat USG ini, terlebih pada para ibu hamil.

Pada kehamilan trimester I:

• Menduga usia kehamilan dengan mencocokkan ukuran bayi.
• Menentukan kondisi bayi jika ada kemungkinan adanya kelainan atau cacat bawaan.
• Meyakinkan adanya kehamilan.
• Menentukan penyebab perdarahan atau bercak darah dini pada kehamilan muda, misalnya kehamilan ektopik.
• Mencari lokasi alat KB yang terpasang saat hamil, misalnya IUD.
• Menentukan lokasi janin, di dalam kandungan atau di luar rahim.
• Menentukan kondisi janin jika tidak ada denyut jantung atau pergerakan janin.
• Mendiagnosa adanya janin kembar bila rahimnya terlalu besar.
• Mendeteksi berbagai hal yang mengganggu kehamilan, misalnya adanya kista, mioma, dsb.

Pada kehamilan trimester II & III:

• Untuk menilai jumlah air ketuban. Yaitu bila pertumbuhan rahim terlalu cepat disebabkan oleh berlebihnya cairan amnion atau bukan.
• Menentukan kondisi plasenta, karena rusaknya plasenta akan menyebabkan terhambatnya perkembangan janin.
• Menentukan ukuran janin bila diduga akan terjadi kelahiran prematur. “Jadi, lebih ke arah pertumbuhan janinnya normal atau tidak.”
• Memeriksa kondisi janin lewat pengamatan aktivitasnya, gerak nafas, banyaknya cairan amnion, dsb.
• Menentukan letak janin (sungsang atau tidak) atau terlilit tali pusar sebelum persalinan.
• Untuk melihat adanya tumor di panggul atau tidak.
• Untuk menilai kesejahteraan janin (bagaimana aliran darah ke otaknya, dsb).

Dengan demikian, jika hasilnya menunjukkan hasil yang tidak normal, maka kita dapat bertindak lebih cepat untuk menyelamatkan janin. Karena gangguan aliran darah pada janin dapat mengakibatkan pertumbuhan janin terhambat dan pada keadaan yang sudah berat dapat mengakibatkan kematian.

Kekurangan USG

Kekurangan yang umum pada pemeriksaan USG disebabkan karena USG tidak mampu menembus bagian tertentu badan. Tujuh puluh persen gelombang suara yang mengenai tulang akan dipantulkan, sedang pada perbatasan rongga-rongga yang mengandung gas 99% dipantulkan. Dengan demikian pemeriksaan USG paru dan tulang pelvis belum dapat dilakukan. Dan diperkirakan 25% pemeriksaan di abdomen diperoleh hasil yang kurang memuaskan karena gas dalam usus. Penderita gemuk agak sulit, karena lemak yang banyak akan memantulkan gelombang suara yang sangat kuat.

Perlu diketahui juga, akurasi/ketepatan pemeriksaan menggunakan alat USG tidak 100%, melainkan 80%. Artinya, kemungkinan ada kelainan bawaan/kecacatan pada janin yang tidak terdeteksi atau interpretasi kelamin janin yang tidak tepat. Hal ini dipengaruhi beberapa faktor antara lain:

• Keahlian/kompetensi dokter yang memeriksanya.

Tak semua dokter ahli kandungan dapat dengan baik mengoperasikan alat USG. Sebenarnya untuk pengoperasian alat ini diperlukan sertifikat tersendiri. 

• Posisi bayi 

Posisi bayi seperti tengkurap atau meringkuk juga menyulitkan daya jangkau/daya tembus alat USG. Meski dengan menggunakan USG 3 atau 4 Dimensi sekalipun, tetap ada keterbatasan. 

• Kehamilan kembar 

Kondisi hamil kembar juga menyulitkan alat USG melihat masing-masing keadaan bayi secara detail. 

• Ketajaman/resolusi alat USG-nya kurang baik. 
• Usia kehamilan di bawah 20 minggu. 
• Air ketuban sedikit. 
• Lokasi kelainan, seperti tumor di daerah perut janin saat usia kehamilan di bawah 20 minggu agak sulit dideteksi.

TAK ADA RADIASI 

Pemeriksaan USG merupakan pemeriksaan penunjang yang dilakukan pada ibu hamil. Sebelum ada alat ini, denyut jantung janin baru dapat didengar pada usia kehamilan 16-18 minggu. Sementara dengan USG, pada usia kehamilan 6-7 minggu sudah dapat dideteksi. USG juga dapat mendeteksi kelainan-kelainan bawaan di usia kehamilan yang lebih awal.