Upload
judiendjun-ultrasound
View
755
Download
49
Embed Size (px)
DESCRIPTION
Materi ajar Sertifikasi dan Standarisasi Kompetensi USG Dasar Obstetri Ginekologi, POGI, 2014
Citation preview
PRINSIP FISIKA DASAR DAN BIOSAFETY PEMERIKSAAN ULTRASONIGRAFI
PELATIHAN STANDARISASI DAN SERTIFIKASI KOMPETENSI
ULTRASONOGRAFI OBSTETRI DAN GINEKOLOGI DASAR PERKUMPULAN OBSTETRI GINEKOLOGI INDONESIA
AGENDA • FISIKA DASAR
– Gelombang suara – Prinsip kerja alat ultrasonografi – Transduser (penghasil gelombang) – Jenis pencitraan – Perjalanan gelombang suara di jaringan – Aplikasi gelombang suara (resolusi dan penetrasi) – Artefak
• BIOSAFETY – Efek gelombang suara di jaringan – Mechanical Index (MI) dan Thermal Index (TI) – Rekomendasi ALARA dan ASAP
• PESAN DIBAWA PULANG • KEPUSTAKAAN
HANYA UNTUK PENDIDIKAN & PENELITIAN POGI/USG/Dasar/2014
POGI/USG/Dasar/2014
HANYA UNTUK PENDIDIKAN & PENELITIAN
• TUJUAN UMUM – Setelah mempelajari materi dalam Bab ini
peserta didik diharapkan mampu memahami dasar-dasar fisika dan prinsip biosafety dalam pemeriksaan USG OBGIN.
POGI/USG/Dasar/2014
HANYA UNTUK PENDIDIKAN & PENELITIAN
• TUJUAN KHUSUS
– Mampu menjelaskan prinsip gelombang suara (frekuensi, panjang gelombang, kecepatan, amplitudo, daya dan intensitas)
– Mampu menjelaskan prinsip dasar alat ultrasonografi – Mampu menjelaskan fungsi, mekanisme dan jenis transduser – Mampu menjelaskan berbagai jenis dan prinsip pencitraan pada
alat ultrasonografi – Mampu menjelaskan berbagai kemungkinan perjalanan
gelombang suara di jaringan – Mampu menjelaskan berbagai aplikasi ultrasound pada
pemeriksaan sonografi (resolusi dan penetrasi) – Mampu menjelaskan terjadinya artefak pada pemeriksaan
sonografi – Mampu menjelaskan efek biologis gelombang suara di jaringan – Mampu menjelaskan mechanical index (MI) dan thermal index (TI) – Mampu menjelaskan prinsip ALARA dan ASAP
Gelombang suara
• Suara èenergi gelombang mekanis, è getaran-getaran partikel è berjalan melalui suatu media perantara.
HANYA UNTUK PENDIDIKAN & PENELITIAN
Eik-‐Nes SH. Physics and instrumenta7on. In : Ultrasound in Obstetrics and Gynaecology, 2009:1-‐20
Compression
Rarefac/on
C C C C C C
R R R R R R
C R C R C R C R C R C R
POGI/USG/Dasar/2014
Gelombang suara
HANYA UNTUK PENDIDIKAN & PENELITIAN
Frekuensi (f) : jumlah gelombang per de1k yang dihasilkan oleh par1kel di medium akibat gelombang yang melewa1nya. Diekspresikan dengan Hertz (di mana 1 Hz = 1 gelombang yang terjadi 1ap de1knya)
Panjang gelombang (λ) : adalah jarak antara dua posisi gelombang yang iden1k (antara 2 Compression atau 2 Rarefac/on)
C C
R R POGI/USG/Dasar/2014
Gelombang suara
HANYA UNTUK PENDIDIKAN & PENELITIAN
Kecepatan gelombang : adalah kecepatan dari gelombang suara pada saat melalui suatu medium (ditentukan oleh densitas dan kompresibilitas medium)
Jenis jaringan lunak Kecepatan suara Udara Air
Lemak Liver Darah Otot Tulang
330 m/de1k 1497 m/de1k 1450 m/de1k 1550 m/de1k 1570 m/de1k 1585 m/de1k 4080 m/de1k
Densita
s
POGI/USG/Dasar/2014
Gelombang suara
HANYA UNTUK PENDIDIKAN & PENELITIAN
Udara yang terdapat di antara transduser dan jaringan akan mengganggu penetrasi gelombang suara ke jaringan dan mengalami refleksi
Penggunaan jelly di antara transduser dan jaringan akan mencegah masuknya gelembung udara, sehingga memudahkan penetrasi gelombang suara
POGI/USG/Dasar/2014
Prinsip kerja alat ultrasonografi
HANYA UNTUK PENDIDIKAN & PENELITIAN
?
Kelelawar dapat mendeteksi adanya suatu objek dengan memancarkan gelombang suara frekuensi 1nggi, dan menerima pantulan gelombang suara
POGI/USG/Dasar/2014
Prinsip kerja alat ultrasonografi
• Ultrasound ègelombang suara berfrekuensi >20.000 Hz.
• Kebanyakan peralatan diagnostik dalam kedokteran memakai frekuensi 1–20 MHz
(1 MHz = 1.000.000 siklus/detik).
HANYA UNTUK PENDIDIKAN & PENELITIAN
Eik-‐Nes SH. Physics and instrumenta7on. In : Ultrasound in Obstetrics and Gynaecology, 2009:1-‐20
POGI/USG/Dasar/2014
Prinsip kerja alat ultrasonografi
HANYA UNTUK PENDIDIKAN & PENELITIAN
Gaung (echo) Gelombang suara
OBJEK
Transduser akan menghasilkan gelombang suara frekuensi 1nggi yang selanjutnya akan dipantulkan oleh suatu objek Pantulan gelombang suara tersebut selanjutnya ditangkap dan diterjemahkan dalam bentuk gambar
TRAN
SDUSER
POGI/USG/Dasar/2014
hFp://www.genesis.net.au/~ajs/projects/medical_physics/ultrasound/
Prinsip kerja alat ultrasonografi Transduser
POGI/USG/Dasar/2014
HANYA UNTUK PENDIDIKAN & PENELITIAN
Prinsip kerja alat ultrasonografi Transduser
HANYA UNTUK PENDIDIKAN & PENELITIAN
Piezoelectric crystal
Transduser memiliki suatu komponen yang disebut sebagai kristal piezoelektrik Kristal tersebut akan membesar ukurannya jika dilewa1 arus listrik dan kembali ke ukurannya yang normal jika aliran listrik berhen1 mengalir Perubahan bentuk kristal piezoelektrik akibat perubahan aliran listrik memicu pembentukan gelombang suara
POGI/USG/Dasar/2014
Prinsip kerja alat ultrasonografi Transduser
HANYA UNTUK PENDIDIKAN & PENELITIAN POGI/USG/Dasar/2014
Prinsip kerja alat ultrasonografi Transduser
HANYA UNTUK PENDIDIKAN & PENELITIAN
“Transmit”
“Listen”
Saat arus listrik masuk transduser menghasilkan gelombang suara
Saat arus listrik stop transduser akan menangkap pantulan gelombang suara
POGI/USG/Dasar/2014
Prinsip kerja alat ultrasonografi Jenis transduser
HANYA UNTUK PENDIDIKAN & PENELITIAN
Convex Aplikasi : Abdomen, Obstetri, Ginekologi
Linear Aplikasi : Vaskular
Micro-‐convex Aplikasi : Pediatrik, kardiak
Trans-‐vaginal Aplikasi : Obstetri, Ginekologi
POGI/USG/Dasar/2014
Prinsip kerja alat ultrasonografi Jenis transduser
HANYA UNTUK PENDIDIKAN & PENELITIAN POGI/USG/Dasar/2014
Prinsip kerja alat ultrasonografi Jenis transduser
HANYA UNTUK PENDIDIKAN & PENELITIAN POGI/USG/Dasar/2014
Prinsip kerja alat ultrasonografi Transduser
HANYA UNTUK PENDIDIKAN & PENELITIAN POGI/USG/Dasar/2014
Prinsip kerja alat ultrasonografi Pencitraan
HANYA UNTUK PENDIDIKAN & PENELITIAN
Gambar yang dihasilkan pada mesin USG amat ditentukan oleh amplitudo dari sinyal yang direfleksikan oleh objek. Kekuatan amplitudo sinyal ditentukan oleh : seberapa besar sinyal yang direfeleksikan oleh objek dan kedalaman objek
KEDALAMAN
SINYAL DIKEMBALIKAN
POGI/USG/Dasar/2014
Prinsip kerja alat ultrasonografi Pencitraan
HANYA UNTUK PENDIDIKAN & PENELITIAN
• A mode (Amplitude mode)
• B mode (Brightness mode) termasuk real 7me, 2 dimensi
• M mode (Mo7on mode)
POGI/USG/Dasar/2014
Prinsip kerja alat ultrasonografi Pencitraan : A mode
HANYA UNTUK PENDIDIKAN & PENELITIAN
A berasal dari kata amplitudo. Gelombang suara dipancarkan dalam bentuk garis lurus yang sempit. Pencitraan yang terjadi ditentukan oleh adanya pantulan gelombang suara yang ditentukan oleh amplitudonya.
POGI/USG/Dasar/2014
Prinsip kerja alat ultrasonografi Pencitraan : A mode
HANYA UNTUK PENDIDIKAN & PENELITIAN
A mode dapat digunakan untuk mengukur panjang suatu objek dengan mengandalkan sinyal yang diciptakan oleh gelombang yang memantul setelah melewa1 sebuah objek
1
2
1 2
POGI/USG/Dasar/2014
Prinsip kerja alat ultrasonografi Pencitraan : B mode
HANYA UNTUK PENDIDIKAN & PENELITIAN
B berasal dari kata brightness. Hal ini merujuk kepada besarnya pantulan gelombang suara yang jika semakin kuat, maka semakin bright. Namun gelombang suara ini akan dipancarkan berulang kali ke seluruh bagian objek dan hasil pencitraannya akan direkam sehingga akan tercipta sebuah gambar. Kejadiannya sangat cepat = Real 7me
POGI/USG/Dasar/2014
Prinsip kerja alat ultrasonografi Pencitraan : M mode
HANYA UNTUK PENDIDIKAN & PENELITIAN
M berasal dari kata mo1on. Ar1nya gelombang suara yang dihasilkan seper1 pada B mode digunakan untuk menangkap suatu objek yang bergerak.
POGI/USG/Dasar/2014
Perjalanan gelombang suara
HANYA UNTUK PENDIDIKAN & PENELITIAN
TRANSDUSER
JARINGAN TUBUH
POGI/USG/Dasar/2014
Akan menentukan pembentukan image
Perjalanan gelombang suara : atenuasi
HANYA UNTUK PENDIDIKAN & PENELITIAN
Tubuh akan menyerap energi gelombang suara, sehingga 1dak ada lagi gelombang suara yang dipantulkan kembali ke probe. Akibatnya gaung 1dak tertangkap dan 1dak ada gambar yang dihasilkan. Semakin dalam jaringan yang harus dilewa1, semakin banyak gelombang suara yang akan diserap
Kedalaman jaringan
POGI/USG/Dasar/2014
Perjalanan gelombang suara : refleksi vs. refraksi
HANYA UNTUK PENDIDIKAN & PENELITIAN
Perjalanan gelombang suara ditentukan impedans akus1k medium tersebut. Terdapat gelombang suara yang dipantulkan kembali, disebut sebagai refleksi. Namun jika ada gelombang suara yang melewa1 jaringan dengan impedans akus1k yang berbeda dan diteruskan ke arah yang berbeda disebut sebagai refraksi.
Kedalaman jaringan
Jaringan 1 Jaringan 2
Refraksi
Refleksi
POGI/USG/Dasar/2014
Perjalanan gelombang suara
HANYA UNTUK PENDIDIKAN & PENELITIAN
Besarnya gelombang suara yang direfleksikan akan menentukan gambar objek yang dihasilkan. Gambar ditentukan oleh adanya pantulan gelombang
Jaringan 1 Jaringan 2 Jaringan 3
Refleksi
Refleksi
Refraksi
Refraksi
Kedalaman jaringan
POGI/USG/Dasar/2014
Gelombang Suara Time gain compensation
HANYA UNTUK PENDIDIKAN & PENELITIAN
TGC adalah suatu fasilitas pada alat USG yang ditujukan untuk mengatasi gangguan pencitraan akibat pengaruh kedalaman objek yang berbeda
POGI/USG/Dasar/2014
Perjalanan gelombang suara : scattered reflection
HANYA UNTUK PENDIDIKAN & PENELITIAN
Objek dengan permukaan yang iregular dapat memantulkan gelombang suara ke segala arah sehingga mencegah kembalinya seluruh gelombang suara ke arah probe
POGI/USG/Dasar/2014
Perjalanan gelombang suara : specular reflection
HANYA UNTUK PENDIDIKAN & PENELITIAN
Apabila gelombang suara menemukan objek yang padat, maka gelombang suara akan dipantulkan sebagian besar ke satu arah (bayangan cermin)
POGI/USG/Dasar/2014
Aplikasi gelombang suara
HANYA UNTUK PENDIDIKAN & PENELITIAN
= Frekuensi
= Panjang gelombang
POGI/USG/Dasar/2014
Aplikasi gelombang suara High vs. Low frequency
HANYA UNTUK PENDIDIKAN & PENELITIAN
4 gelombang = 4 Hertz
2 gelombang = 2 Hertz
POGI/USG/Dasar/2014
Aplikasi gelombang suara Resolusi
HANYA UNTUK PENDIDIKAN & PENELITIAN
Resolusi adalah kemampuan untuk membedakan dua 11k
POGI/USG/Dasar/2014
Aplikasi gelombang suara Resolusi
HANYA UNTUK PENDIDIKAN & PENELITIAN
high frequency = panjang gelombang pendek = resolusi baik
POGI/USG/Dasar/2014
Aplikasi gelombang suara Kedalaman (depth)
HANYA UNTUK PENDIDIKAN & PENELITIAN
Apabila gelombang ultrasound 1dak dapat mencapai objek, maka 1dak ada gelombang yang dipantulkan, maka 1dak ada gambar yang dihasilkan
POGI/USG/Dasar/2014
Aplikasi gelombang suara Kedalaman (depth)
HANYA UNTUK PENDIDIKAN & PENELITIAN POGI/USG/Dasar/2014
Aplikasi gelombang suara resolusi
HANYA UNTUK PENDIDIKAN & PENELITIAN
Kehilangan gambar objek yang letaknya lebih dalam
Kehilangan resolusi
POGI/USG/Dasar/2014
Aplikasi gelombang suara memilih frekuensi dan panjang
gelombang
HANYA UNTUK PENDIDIKAN & PENELITIAN POGI/USG/Dasar/2014
Aplikasi gelombang suara Memilih frekuensi yang tepat
HANYA UNTUK PENDIDIKAN & PENELITIAN
Gambar /dak dapat
Resolusi buruk
Frekuensi terlampau /nggi
Frekuensi terlampau rendah
Frekuensi tepat
Gambar dan resolusi tepat
POGI/USG/Dasar/2014
Artefak
• Artefak adalah gambar yang keliru dari aspek anatomi atau didapatkannya gambaran noise
• Dapat disebabkan oleh karena pengaruh mesin, operator alat sonografi, atau kaitannya antara interaksi mesin sonografi dengan jaringan.
• Refraction; shadowing; enhancement; reverberation
HANYA UNTUK PENDIDIKAN & PENELITIAN
Bushberg JT. The essen7al physic of medical imaging 3rd edi7on
POGI/USG/Dasar/2014
Artefak Refraction
HANYA UNTUK PENDIDIKAN & PENELITIAN
Terjadinya pengalihan arah gelombang suara akibat melalui suatu jaringan yang menyebabkan perubahan kecepatan transmisi suara
POGI/USG/Dasar/2014
Artefak Acoustic shadow
HANYA UNTUK PENDIDIKAN & PENELITIAN
Accous&c shadow dapat terjadi apabila sebagian besar gelombang suara diserap oleh sebuah objek, sehingga hanya sedikit yang ditransmisikan. Akibatnya 1dak banyak pantulan lagi yang akan dihasilkan setelah gelombang suara tersebut melewa1 objek tersebut, sehingga akan menciptakan bayangan yang lebih gelap
POGI/USG/Dasar/2014
Artefak Echo shadow
HANYA UNTUK PENDIDIKAN & PENELITIAN
Echo shadow dapat terjadi apabila sebagian besar gelombang suara diteruskan oleh sebuah objek, sehingga lebih banyak yang ditransmisikan. Akibatnya banyak pantulan yang akan dihasilkan setelah gelombang suara tersebut melewa1 objek tersebut, sehingga akan menciptakan bayangan yang lebih terang
POGI/USG/Dasar/2014
Artefak Reverberation
HANYA UNTUK PENDIDIKAN & PENELITIAN
Reverbera&on adalah suatu artefak yang terjadi akibat banyaknya pantulan gelombang suara yang terjadi di antara dua permukaan. Hal ini menggambarkan adanya suatu pancaran energi gelombang suara yang dipantulkan bolak balik. Artefak ini umumnya terjadi antara transduser dengan jaringan yang memiliki daya pantul gelombang suara yang 1nggi
POGI/USG/Dasar/2014
Keamanan pemeriksaan USG
Siapa yg bertanggung jawab terhadap keamanan pemeriksaan USG ??: 1. Perusahaan pembuat USG 2. Pemeriksa 3. Pemerintah, Kemenkes, IDI, POGI dll
(nasional) 4. FIGO, ISUOG, AIUM dll (internasional)
HANYA UNTUK PENDIDIKAN & PENELITIAN
Duck FA. Biological effects and safety aspects. In : Ultrasound in Obstetrics and Gynaecology. Edited by Juriy W Wladimiroff and Sturla H Eik-‐Nes. Elsevier, 2009:21-‐32.
POGI/USG/Dasar/2014
Keamanan pemeriksaan USG Dasar pembentukan energi
HANYA UNTUK PENDIDIKAN & PENELITIAN
Amplitudo : Variasi maksimal dari variabel akus1k yang menggambarkan derajat perubahan gelombang suara saat melalui suatu medium. Satuannya dalam bentuk unit. Daya : Rata-‐rata aliran energi yang dihasilkan pada saat gelombang suara melewa1 suatu medium. Satuannya dalam bentuk Wag (W) Intensitas : Adalah energi yang diaplikasikan pada area dengan luas tertentu. Dinyatakan dalam bentuk mWag/Cm2
JARINGAN
POGI/USG/Dasar/2014
Keamanan pemeriksaan USG Dasar pembentukan energi
HANYA UNTUK PENDIDIKAN & PENELITIAN
To permit clinical use of newer ultrasound machines, the FDA increased the allowable output for obstetric ultrasound machines in 1992 to 720 mW/cm2 – See more at: hgp://contemporaryobgyn.modernmedicine.com/contemporary-‐obgyn/news/modernmedicine/modern-‐medicine-‐now/fetal-‐ultrasound-‐how-‐put-‐safety-‐first?id=&pageID=1&sk=&date=#sthash.E5WjQaUt.dpuf
POGI/USG/Dasar/2014
Keamanan pemeriksaan USG Mechanical Index (MI)
HANYA UNTUK PENDIDIKAN & PENELITIAN
Mechanical index (MI) memberikan suatu es1masi mengenai risiko terjadinya efek gelombang suara yang bersifat non-‐termal untuk mengakibatkan terjadinya kavitasi, acous1c streaming, radia1on forces dan pembentukan radikal bebas
POGI/USG/Dasar/2014
Keamanan pemeriksaan USG Thermal Index (TI)
HANYA UNTUK PENDIDIKAN & PENELITIAN
Thermal index (TI) adalah energi yang dihasilkan oleh gelombang suara yang dapat memicu peningkatan suhu sebesar 1°C.
POGI/USG/Dasar/2014
hgp://www.narl-‐lipo.com/images/technique_graphic4.gif
POGI/USG/Dasar/2014
HANYA UNTUK PENDIDIKAN & PENELITIAN
• Pemeriksaan sonografi pada pasien obstetrik yang mengalami demam
• WFUMB è perlu kewaspadaan untuk mencegah terjadinya efek negatif akibat peningkatan suhu yang dapat berdampak pada embrio dan janin pada pasien yang sedang demam
• Febrile è risiko untuk terjadinya gangguan perkembangan janin
• Untuk meminimalisasi efek TI, maka batasi lama pemeriksaan dan hindari penggunaan rutin dari doppler
POGI/USG/Dasar/2014 HANYA UNTUK PENDIDIKAN & PENELITIAN
Duck FA. Biological effects and safety aspects. In : Ultrasound in Obstetrics and Gynaecology. Edited by Juriy W Wladimiroff and Sturla H Eik-‐Nes. Elsevier, 2009:21-‐32.
Keamanan pemeriksaan USG Thermal Index (TI)
HANYA UNTUK PENDIDIKAN & PENELITIAN POGI/USG/Dasar/2014
Pemeriksaan Aman & Nyaman
• Aman : tidak merusak jaringan, tidak menimbulkan infeksi nosokomial, dan tidak merusak lingkungan
• Paparan energi : < 100 mW/Joule, MI & TI < 1, dan prinsip ASAP (as soon as possible) & ALARA (as low as reasonably achievable) dilaksanakan dengan benar
• Nyaman : privacy terjaga, bersih, terawat, dan siap pakai
HANYA UNTUK PENDIDIKAN & PENELITIAN POGI/USG/Dasar/2014
HANYA UNTUK PENDIDIKAN & PENELITIAN POGI/USG/Dasar/2014
HANYA UNTUK PENDIDIKAN & PENELITIAN POGI/USG/Dasar/2014
HANYA UNTUK PENDIDIKAN & PENELITIAN POGI/USG/Dasar/2014
PESAN DIBAWA PULANG
POGI/USG/Dasar/2014
HANYA UNTUK PENDIDIKAN & PENELITIAN
• Gelombang suara dihasilkan dari efek piezoelectric dari transduser
• Efek gambar dan energi dihasilkan dari sifat panjang gelombang dan jaringan yang dilalui
• Lakukan pemeriksaan dengan menggunakan prinsip ALARA dan ASAP
TERIMA KASIH
POGI/USG/Dasar/2014 HANYA UNTUK PENDIDIKAN & PENELITIAN