MakalahInstrumentasi Medis

Surgical navigator for endoscopic surgery

based on 3D measurements using a white light scanner

Nama: NahrowiNPM: 0906516461

Departemen FisikaFakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam

UNIVERSITAS INDONESIA

Bab 1 Pendahuluan

Definisi: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. Ada yang berongga dan memungkinkan dokter untuk melihat tepat ke

bagian 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.

Ada banyak jenis endoskopi. Masing-masing alat diberi nama sesuai dengan organ atau daerah yang

diperiksa, misalnya:

artroskop: untuk melihat sendi secara langsung

bronkoskop: untuk melihat saluran udara dan paru-paru

sitoskop: untuk melihat bagian dalam kandung kemih

laparoskop: untuk melihat langsung indung telur, usus buntu, atau organ perut lainnya

Endoskopi dilewatkan melalui lubang tubuh alami atau sayatan kecil. Sebagai contoh, laparoskop

dimasukkan melalui pemotongan bedah kecil di daerah panggul atau perut. Pada pria, endoskopi saluran

kemih dilewatkan melalui lubang uretra. Endoskopipencernaan dapat dimasukkan melalui mulut atau

anus. Bila pemeriksaan USG ditambahkan ke endoskopi pencernaan maka disebut USG endoskopi.

Instrumen kecil juga dapat dimasukkan melalui endoskopi dan digunakan untuk mengambil sampel

jaringan yang mencurigakan.

Permasalahan yang ada

Navigator yang ada saat ini sebagai instrumentasi untuk endoskopi memiliki beberapa kekurangan yang masih bisa dikembangkan, diantaranya adalah:

Perlengkapan instrumentasi membutuhkan pencatatan yang kompleks untuk menghasilkan data berupa image dan yang lainnya

Memerlukan titik referensi dengan lingkaran pada wajah/permukaan untuk mengikuti gerakan pasien

Dalam pengoperasiannya sebagai instrumentasi dalam pembedahan membutuhkan penanda sferis

Bab 2 Instrumentasi Surgical Navigator

Medical Photonics Research Center di Hamamatsu Jepang, mengembangkan instrumentasi untuk endoskopi pembedahan berdasarkan pengukuran 3D menggunakan scanner dengan cahaya putih.

Seorang profesor, bernama Prof. Seiji Yamamoto （MD, PhD）Medical Photonics Research Center menjadi pemimpin dalam mengembangkan sebuah inovasi teknologi untuk instrumentasi endoskopi berupa navigator pembedahan (surgical navigator) . Alat ini menggunakan teknologi 3D untuk pengambilan datanya untuk kemudian “dicatat” dan diolah untuk menghasilkan gambar dan melakukan tracking. Yang menarik adalah, sebagai pemindai (scanner) digunakan cahaya putih (white light scanner).

Salah satu teknologi hasil karya Prof. Seiji Yamamoto dan kawan-kawannya yang telah dipublikasikan adalah Surgical Navigator untuk endoskopi pembedahan sinus.

Dengan memproyeksikan pola bergaris termodulasi menggunakan lampu xenon, scanner permukaan alat akan menangkap data 3D dalam 0,6 sekon dengan resolusi yang tinggi (0,1 mm dalam arah sumbu z dan 0,6 mm dalam arah sumbu x dan y). Alat ini juga menghasilkan akurasi yang tinggi, yaitu kurang dari 0,3 mm.

Dengan metode ini dihasilkan data 3D secara semi-automatic yang dicatat untuk diolah menggunakan software spesial. Data akan ter-update seiring oprasi alat dilakukan sehingga menghasikan tracking yang berkelanjutan tanpa membutuhkan referensi seperti misalnya headgear dengan penanda.

Akurasi total untuk navigator jenis ini adalah kurang dari 2 mm.

1) Pengoperasian

Skema pengoperasiannya adalah sebagai berikut:

1. Posisi pasien ditaruh di koordinat pengoperasian dari CT Scan2. Scanner meng-capture data 3D menggunakan instrumentasi pembedahan dengan penanda

sferis (spherical markers). Data wajah pasien akan bersesuaian secara simultan

3. Posisi pasien akan dibandingkan dengan saat pengukuran sebelumnya sehingga pencatatan terpdate.

4. Posisi dari instrumentasi akan dihitung danb ditampilkan di CT image

2) White Light ScannerScanner dapat mengambil (capture) permukaan 3D dan meproyeksi pola bergaris dengan menggunakan lampu xenon dalam 0,6 detik.

white light scanner

3) PencatatanPengguna dapat membentuk permukaan dari data 3D wajah pasien sesuai dengan yang ditampilkan pada CT dalam 1 detik. Error yang dihasilkan sangat kecil, sebesar kurang dari 0,5 mm.

4) Update pencatatan dan penjejakan informasiPosisi pasien dikomparasi dengan pengukuran sebelumnya menghasilkan data yang diupdate dan posisi instrument akan diukur dan ditampilkan pada CT dalam 1 detik.

Bab 3 Kesimpulan

Setidaknya ada empat keuntungan menggunakan inovasi teknologi ini. Diantaranya adalah:

1. 100% tanpa frame dan marker sehingga lebih aman dan sederhana2. Fturnya mudah dan menggunakan pencatatan otomatis tanpa kontak langsung dengan

pasien3. Karena tanpa menggunakan titik referensi, data pencatatan akan ter-update otomatis

saat pasien melakukan gerakan4. dapat mengindikasikan pusat lokasi dalam tampilan endoskopik, yang memungkinkan

para ahli bedah menggunakan instrumen bedah tanpa marker/penanda/spidol.