• Home
  • About Me
  • Katalog Buku
  • Video
  • Daftar Isi Buku

Sabtu, 30 November 2013

Penerapan Ultrasonography (USG) Dalam Kedokteran

          Ultrasonography (USG) secara luas telah digunakan dalam kedokteran, karena memungkinkan untuk membuat diagnosa atau prosedur terapi dengan panduan sonography (sebagai contoh biopsi atau pengeringan cairan). Sonographer profesional adalah orang yang membuat scan untuk tujuan diagnose. Sonographer pada umumnya menggunakan transduser yang ditempatkan secara langsung dan memindah-mindahkan pada sekitar daerah yang diperiksa. Gel air digunakan sebagai penghubung ultrasonik antara transduser dan pasien.
          Ultrasonography efektif digunakan untuk imaging jaringan lunak dari tubuh. Struktur dangkal seperti otot, urat daging, test, dada dan otak neonatal digambarkan pada frekuensi yang lebih tinnggi ( 7-18 MHZ), yang mana memberikan sumbu dan pencabangan resolusi yang lebih dan baik. Susunan yang lebih dalam seperti liver dan ginjal digambarkan pada frekuensi lebih rendah dari 1 sampai 6 MHz dengan sumbu dan pencabangan resolusi lebih rendah namun penetrasi lebih besar.
          Ultrasonography telah digunakan dalam pengaturan klinis bervariasi, meliputi ilmu kebidanan dan ilmu kandungan, cardiology dan pendeteksian kanker. Keuntungan utama ultrasonography adalah bahwa struktur tertentu dapat diamati tanpa menggunakan radiasi. Ultrasononography dapat juga dilaksanakan lebih cepat dari pada sinar-X atau teknik radiografi lainnya. Beberapa pemanfataan ultrasonography untuk pemeriksaan dan pengujian antara lain :
1. Ilmu kebidanan Dan Ilmu kandungan
2. Mengukur ukuran janin untuk menentukan tanggal kelahiran
3. Menentukan posisi janin untuk melihat jika normal posisi kepala di bawah
4. Mengecek posisi plasenta untuk melihat jika perkembangan tidak sesuai, pembukaan cervix.
5. Melihat banyaknya Janin dalam kandungan
6. Mengecek jenis kelamin bayi
7. Mengecek laju pertumbuhan janin dengan pengukuran dari waktu ke waktu
8. Pendeteksian kehamilan ectopic, hidup yang mengancam situasi di mana bayi ditanamkan tuba fallopii ibu sebagai ganti kandungan.
9. Monitoring bayi selama prosedur khusus ultrasound telah sangat menolong dalam penglihatan dan pencegahan bayi selama amniocentesis (sampling cairan yang amniotic dengan suatu jarum untuk pengujian hal azas keturunan).
10. Melihat tumor indung telur danbdada
11. Dalam bidang Cardiology untuk :
a. Melihat bagian dalam jantung untuk mengidentifikasi struktur abnormal atau fungsi
b. Mengukur aliran darah sepanjang jantung dan pembuluh darah utama
12. Dalam bidang Urology untuk :
a. Mengukur aliran darah sepanjang ginjal
b. Melihat batu ginjal
c. Mendeteksi kanker prostat dini

Gambar 1. Pengujian ultrasonography selama kehamilan

Gambar 2. Sonograph sedang menunjukkan gambar kepala janin dalam kandungan

          Pada umumnya tujuan menggunakan mesin Ultrasonography pertimbangannya adalah kemampuannya dalam penggambaran. Aplikasi khusus mungkin hanya bisa diberikan dengan transduser khusus. Dinamika alami dari banyak penelitian pada umumnya memerlukan corak khusus dalam mesin Ultrasonography yang efektif, seperti transduser endovaginal, endorectal atau transesophageal. Pemeriksaan kandungan dengan ultrasonik biasanya digunakan selama kehamilan untuk mengecek perkembangan janin.
          Dalam sonogram panggul, organ pada daerah panggul dapat digambarkan dengan jelas yang meliputi kandungan dan indung telur atau kandung kecing. Orang kadang menggunakan sonogram panggul dengan tujuan untuk memeriksa kesehatan prostat dan kandung kecing mereka. Ada dua metoda untuk melakukan pemeriksaan panggul dengan ultrasonography secara internal dan eksternal. Pemeriksaan panggul sonogram internal merupakan salah satu bentuk transvaginally (untuk wanita) atau transrectally (untuk pria). Penggambaran sonogram panggul dapat menghasilkan informasi diagnostic penting yang berkaitan dengan keakuratan hubungan dari ketidaknormalan susunan organ panggul dengan yang lain dan presentasi ini bermanfaat untuk memberikan perlakuan pasien yang berkaitan dengan gejala turunnya kandungan mengenai panggul, pembesaran sehingga mengghalagi pembuangan air besar.
          Dalam sonogram abdominal, organ padat dari abdomen seperti pankreas, aorta, inferior vena cava, hati, kantong empedu, saluran pipa empedu, ginjal, dan limpa juga dapat digambarkan. Tetapi gelombang suara dihalangi oleh gas dalam bowel, oleh karenanya kemampuan diagnostik ultrasonography pada area ini agak terbatas.

Jumat, 29 November 2013

Pengertian dan Penggambaran UltraSonoGraphy (USG)

        Kelompok pokok bahasan yang ke tiga mengenai peralatan elektronik untuk keperluan diagnosa kedokteran adalah ultrasonographi atau yang biasa disebut USG. Untuk pertemuan yang perdana dalam sesi ini kita bahas dulu tentang pengertian dan penggambaran USG.

1. Pengertian Ultrasonography
          Ultrasonography adalah teknik penggambaran medis yang menggunakan gelombang suara (ultrasonik) dan pantulannya. Teknik yang digunakan serupa dengan pantullation yang digunakan pada ikan paus dan dolfin, seperti halnya SONAR yang digunakan oleh kapal selam. Proses dalam ultrasonography pada saat digunakan adalah sebagai berikut :
- Mesin ultrasonik mengirim pulsa suara frekuensi tinggi sampai 5 MHz ke dalam tubuh dengan menggunakan probe.
- Perjalanan gelombang suara ke dalam tubuh dan membentur suatu batas antar jaringan (misalnya antara cairan dan jaringan lembut, antara tulang dan jaringan lembut).
- Sebagian gelombang suara direfleksikan kembali ke probe, sementara beberapa berjalan lebih jauh sampai mencapai batas lain dan direfleksikan.
- Gelomban pantul diambil probe dan diteruskan ke mesin.
- Mesin menghitung jarak dari probe ke jaringan atau organ dengan menggunakan kecepatan suara dalam jaringan (5,005 ft/s atau 1540 m/s) dan waktu dari setiap pantulan (biasanya dalam seper-jutaan detik).
- Mesin memperagakan jarak dan intensitas pantulan pada layar monitor, membentuk gambar dua dimensi seperti ditunjukan pada gambar 1 di bawah ini.
- Dalam ultrasononography pada umumnya jutaan pulsa dan pantulan dikirim dan diterima setiap detik. Probe dapat dipindahkan sepanjang permukaan tubuh dan mencapai variasi sudut pandang.

Gambar 1. Ultrasonik pertumbuhan janin (umur 12 minggu) dalam kandungan ibu.
Pandngan samping bayi ditunjukkan (kanan ke kiri) kepala, leher, badan dan kaki

2. Penggambaran Ultrasonography
          Medical Ultrasonography merupakan suatu penggambaran diagnostik yang didasarkan pada frekuensi suara ultrasonik, teknik yang digunakan untuk memvisualisasi otot dan organ tubuh internal, untuk dilihat ukuran, struktur, luka atau kemungkinan adanya penyakit. Sonography kandungan biasanya digunakan untuk pemeriksaan kehamilan dan secara luas telah dikenal oleh masyarakat dengan istilah USG. Dalam fisika istilah ultrasound diaplikasikan pada semua energi akustik yang mempunyai frekuensi di atas kemampuan pendengaran manusia (20 000Hz atau 20 KHz). Diagnostik scanner sonogtraphy pada umumnya bekerja pada frekuensi 2 sampai 18 MHz, ratusan kali lebih besar dari pada batasan di atas. Pilihan frekuensi dengan pertimbangan antara resolusi gambar dan kedalaman imaging, frekuensi rendah menghasilkan resolusi kuang memenuhi harapan, namun penggambarannya jauh lebih dalam ke dalam tubuh.

Gambar 2.Bayi dalam kandungan dilihat dengan sonogram (USG)

Gambar 3. Perkembangan bayi umur 29 minggu dilihat dengan USG 3 Dimensi

Rabu, 27 November 2013

Kegunaan CT Scan dan Perawatannya

          Untuk bahasan terakhir pada sesi CT Scan kali ini kita akan membahas tentang kegunaan CT Scan dan perawatannya. Oke untuk mengetahui kegunaan CT Scan dalam bidang kedokteran dan cara perawatannya ikuti uraian berikut ini.

1. Kegunaan CT Scan
          CT scan mempunyai kemampuan unik untuk menggambarkan kombinasi dari jaringan lunak, tulang dan jaringan darah. CT scan merupakan satu peralatan terbaik untuk belajar abdomen dan paru-paru, juga mampu mendiagnosa kanker dan merupakan metoda untuk mendiagnose paru-paru, hati, dan kanker pankreas. Aplikasi lain dari CT Scan meliputi :
- Mendiagnosa dan evaluasi perawatan penyakit jantung.
- Mendiagnosa stroke akut.
- Mendiagnosa dan evaluasi perawatan untuk penyakit vaskuler
- Mengukur kepadatan mineral tulang untuk mendetaksi penyakit tulang osteoporosis.
- Mendiagnosa dan mengevaluasi perawatan luka traumatis.
- Juga dapat digunakan untuk mendiagnosa masalah sinus dan bagian dalam telinga karena dapat menghasilkan gambar resolusi tinggi dari susunan jaringan lunak dan tulang lembut.
          CT Scan dapat memberikan informasi detail untuk hampir semua bagian tubuh meliputi :
- Otak, vessel, mata, telinga bagian dalam dan sinus.
- Dada, hati, jantung, aorta, paruparu
- Leher, bahu dan tulang belakang
- Tulang panggul dan tulang pinggul, sistem reproduksi lakilaki dan perempuan, kandung kencing dan gastrointestinal.

Gambar 1. Hasil CT Scan Otak

Gambar 2. Hasil CT Scan Jantung dan Torax

2. Perawatan CT Scan
          Peralatan CT imagng biasanya yang dibeli dengan pelayanan kontrak dari produsen atau pihak ketiga melayani pembeli antara lain meliputi tabung sinar x dan penggantian bagian lain serta pelayanan perbaikan darurat. Petugas departemen teknologi biomedical dan ahli ilmu fisika medis boleh juga melakukan cek pemeliharaan tahunan untuk pencegahan kerusakan, sebaiknya dilakukan kalibrasi bulanan, pengecekan kualitas gambar pengujian, dan memonitor dosis radiasi.
          Suatu program pengendalian mutu secara menyeluruh yang meliputi evaluasi resolusi gambar, akurasi dosis radiasi pasien, pemrosesan gambar, sistem performan keseluruhan dan corak kualitas gambar harus diikuti sesuai standar operasi prosedur (SOP). Teknolog radiasi mungkin memerlukan staf tenaga teknik untuk membantu perawatan dan pelayanan perbaikan. 
          Kebanyakan produsen CT Scan menawarkan cara diagnostik jarak jauh pada peralatan produksi mereka dengan memfasilitasi perbaikan dari permasalahan sistem. Komunikasi melalui internet dan telepon dengan pelayanan personal memungkinkan melakukan diagnostic software, misalnya melayani penggantian onderdil, download software untuk menyelesaikan masalah, atau pemberitahuan segera masalah operasional untuk diperbaiki.

Senin, 25 November 2013

Cara Kerja CT Scan dan Perkembangannya

          Sobat blogger pembahasan kita berikutnya pada pertemuan kali ini dalam sesi CT scan adalah tentang cara kerja CT scan dan perkembangannya. Adapun cara kerja CT scan dapat dijelaskan sebagai berikut : Selama CT scan bekerja, generator sinar X memberi daya ke tabung sinar X, sinar X dihasilkan oleh tabung sinar X dan diemisikan seperti diputar mengelilingi pasien. Kemudian sinar X dilewatkan melalui tubuh pasien ke detektor, yang mana ini sangat tergantung pada jenis dan model CT scanner, mungkin terdiri dari ionisasi gas xenon atau kristal (seperti cesium-iodine atau cadmium-tungsten). Selama satu putaran detektor menghasilkan sinyal listrik, yang dibangkitkan setelah penyinaran sinar X. Sinyal listrik ini ditransfer ke komputer, diproses dan direkonstruksi ke dalam gambar menggunakan algoritma yang telah deprogram sebelumnya. Setiap putaran tabung sinar X dan detektor direkonstruksi ke dalam gambar yang direferensikan sebagai irisan. Irisan dipresentasikan berupa potongan melintang dari detail anatomi tubuh, dan memungkinkan susunan anatomi di dalam tubuh dapat divisualisasikan hal yang tidak mungkin dengan radiography pada umumnya. Collimator ditempatkan didekat tabung sinar X dan pada setiap detektor untuk memperkecil sebaran radiasi dan berkas sinar X yang tepat dalam penggambaran pada saat scan. Tinggi collimator ditentukan untuk mendapatkan ketebalan irisan yang diinginkan.
          Saat ini terdapat beberapa jenis CT scanner untuk penggunaan maupun konfigurasi melakukan scanning berikutnya yang berbeda. CT scanner konvensional yang telah dikenalkan pada tahun 1970, mempunyai kabel yang diletakkan pada susunan detektor, dan oleh karena itu pada akhir putaran tabung sinar X, perakitan harus dikembalikan untuk menghindari kebingungan kabel, CT konvensional yang kecepatan scanningnya paling rendah. adalah CT scan spiral, yang juga dinamakan scanner helical atau volumetric dimana mempunyai konfigurasi gelang seret yang memungkinkan rotasi satu putaran kontinyu. Dalam scaning spiral meja pasien digerakkan melalui gantry, sementara tabung sinar X dan detektor berputar seperti gerakan spiral mengelilingi pasien. Kecepatan scanning lebih cepat jika irisan lebih tipis dan diperlukan breathhold pasien yang lebih pendek dari pada CT konvensional. CT scan spiral dikenalkan pada tahun 1989, sejak dikenalkan dapat memberi keuntungan dalam hal penggambaran CT, meningkatkan kecepatan dan kualitas scanning dibandingkan dengan CT scanner konvensional.

Gambar 1. Tabung dasar mesin CT scan

          Scanner multi irisan telah dikenalkan sejak tahun 1998 dipandang sebagai pengembangan lanjut dalam penggambaran CT, detektor mempunyai arah gerakan multi row yang memungkinkan akuisisi multi irisan gambar selama satu putaran tabung sinar X. Tergantung pada model pabrikasi, scanner multi irisan mungkin delapan kali lebih cepat dari pada scanner spiral irisan tunggal dan irisan dapat setipis setengah irisan yang tipis yang dapat dicapai oleh scanner spiral. Teknologi multi irisan masih dalam tahap pengembangan sejak tahun 2001. Berkas elektron CT scanner, juga dinamakan CT scanner ultra cepat, menggunakan teknologi scanning yang berbeda dari pada CT scanner yang lain, dimana putaran tabung sinar X secara mekanis. Berkas elektron CT scanner tidak memiliki bagian yang bergerak, yang demikian ini memungkinkan melakukan scan dengan cepat. Berkas elektron yang dibangkitkan dari elektron gun difokuskan pada putaran sinar X dan berkas sinar X dikendalikan sepanjang ring sasaran tungsten. Waktu scan mendekati sepuluh kali lebih cepat dari pada scaner multi irisan karena hanya berkas elektron yang bergerak selama scanning. Berkas elektron CT scan telah dikenalkan pada pertengahan tahun 1980 dandirancang untuk penggambaran jantung dan penggambaran bagian tubuh yang bergerak lainnya (seperti paru-paru) dan mempunyai kecepatan scaning tinggi.

Gambar 2. CT scan multi irisan

          Peralatan CT imaging sering disuplay dengan piranti pengarsipan gambar (CD, pita kaset), untuk piranti gambar hardcopy (film sinar X, gambar laser) dan kemampuan jaringan, tergantung pada fasilitas kebutuhan. Karena CT menggunakan cara digital, CT scanner seringkali di buatkan jaringan dengan perangkat digital lainnya, seperi sistem MRI, untuk memfasilitasi dalam memudahkan perbandingan gambar pada penglihatan monitor.

Gambar 3. Jaringan sistem managemen gambar

          Sebagaimana putaran scanner, detektor mengambil sejumlah snapshot yang dinamakan profil. Pada umumnya dalam setiap satu putaran diperoleh sekitar 1000 profil. Setiap profil dianalisa komputer dan satu set profil penuh dari setiap rotasi membentuk irisan gambar dua dimensi.

1. Pengoperasian Peralatan Scanner
          Setelah operator scanning menyiapkan dan memposisikan pasien pada meja scanning dengan tepat, opeartor berpindah ke ruang control dan memulai scan dengan menggunakan control komputer. Biasanya scanning protocol komputer telah diprogram sebelumnya untuk jenis scan pada umumnya (abdomen dan tulang panggul, dada , kepala) dan beberapa komputer memungkinkan dipesan scan protocol untuk dimasukkan. Selama scaning, operator menginstruksi pasien melalui sistem intercome mengenai breathhold dan posisi. Selanjutnya pengaturan komputer secara otomatis memindahkan meja pasien sesuai dengan parameter scanning yang dipilih. Proses scan sendiri mungkin hanya membutuhkan waktu 5 sampai 15 menit, namun total pemeriksaan mungkin membutuhkan waktu sampai di atas 30 menit, karena pasien harus disiapkan dan diposisikan.

Gambar 4. Ruang kontrol operator scanning

          Bila pemeriksaan telah lengkap, operator memproses data gambar menggunakan komputer workstation. Tergantung fasilitas, gambar mungkin dikirim ke prosesor film sinar X atau laser imager untuk dicetak sebagai hardcopy dan diberikan ke ruang pembacaan atau mungkin disimpan dalam disket atau ditransfer melalui sistem manajemen gambar digital untuk dipresentasikan memalui penglihatan monitor.

Gambar 5. Pelaksanaan proses scanning

2. Optimalisasi Peralatan Dengan Model Jaringan
          Sebelum pasien dipindahkan dari meja, operator radiologi dapat mereview gambar yang dikehendaki untuk meyakinkan kualitasnya cukup memenuhi untuk keperluan diagnose. Gerakan artifak, yang berupa lapisan, embun atau ketidak tepatan lain dalam gambar, mungkin terjadi jka pasien melakukan gerakan pada saat scan dilaksanakan atau bila susunan gambar bergerak(seperti jantung, paru-paru). Pengurangan ketebalan irisan gambar yang dikehendaki, mengubah waktu dari suntikan bahan kontras dan memperpendek waktu breathhold pasien dapat membantu mengurangi kejadian gerakan artifak. Operator radiologi akan memilih protocol scanning yang akan memberikan kualitas gambar maksimum dan dosis radiasi minimum. Dosis radiasi pada umumnya untuk CT scan mendekati sama dengan radiasi latar belakang alami , rata-rata orang kebanyakan dalam waktu satu tahun. Dosis radiasi pasien dari CT scan sedikit lebih tinggi dari pada prosedur sinar X pada umumnya. Scanner multi irisan yang lebih baru secara signifikan menghantarkan dosis radiasi yang lebih tinggi dari pada scanner spiral irisan tunggal, dosis lebih tinggi ini berkaitan dengan pasien pediatric khusus. Asosiasi Ahli radiologi di Amerika Serikat (ASRT) telah mengeluarkan pernyataan protocol scanning untuk scanning pediatric dan merekomendasikan bahwa protocol scanning khusus untuk pasien pediatric dan pabrikasi perangkat CT scan mengembangkan cakupan parameter yang disarankan untuk pasien pediatric didasarkan pada berat. ASRT mendorong teknolog/operator CT scan untuk sadar akan dosis radiasi untuk kasus pediatric jika diperlukan dapat menggunakan tameng radiasi, atau mengatur posisi pasien menggunakan filter dosis tertentu dan menambah pitch ratio (kecepatan meja/rotasi gantry) pada CT scan spirall.

Sabtu, 23 November 2013

Prinsip Dasar Mesin Sinar X dan CAT Scan

          Sebelum kita membahas prinsip dasar mesin sinar X dan CAT scan sebaiknya kita flash back dulu mengingat bagaimana awal mula atau riwayat singkat sinar x ditemukan sehingga dapat berkembang sampai saat ini dan sangat berguna bagi kehidupan manusia khususnya bagi dunia kedokteran.

1. Riwayat Singkat Penemuan Sinar X
          Sebagaimana dengan banyak penemuan lain yang sangat besar bagi kehidupan umat manusia, teknologi sinar X merupakan temuan yang sepenuhnya secara kebetulan. Di Jerman pada tahun 1895, ahli Fisika Wilhelm Roentgen membuat temuan percobaan dengan berkas elektron dalam pengosongan tabung gas. Roentgen mencatat bahwa ketika berkas elektron telah dipasang layar dalam laboratorium ternyata mulai berpijar. Hal ini ditanggapi bukan dengan mengejutkan bahan berpijar secara normal mengalir dalam reaksi radiasi elektromagnetik, namun tabung Roentgen dikelilingi karton hitam yang berat. Menurut pendapat Roentgen dengan mengelilingkan karton hitam berat tersebut telah mampu menghalangi radiasi.
          Kemudian Roentgen menempatkan obyek yang bervariasi diantara tabung dan layar, dimana layar masih tetap bercahaya. Akhirnya dia meletakkan tangannya didepan tabung, dan ternyata dia dapat melihat bayangan tulangnya diproyeksikan pada layar yang bercahaya. Sesudah menemukan sinar X, Roentgen segera menemukan keuntungan aplikasinya.
          Penemuan Roentgen luar biasa mempercepat salah satu dari kemajuan peralatan penting kedokteran dalam sejarah kehidupan manusia. Teknologi sinar X membuat seorang dokter dapat melihat langsung melalui jaringan manusia untuk memeriksa patah tulang, rongga dan obyek yang tertelan. Prosedur sinar X dimodifikasi dapat digunakan untuk memeriksa jaringan yang lebih lunak seperti paru-paru, pembuluh darah atau isi perut.

Gambar 1. Tabung Dasar CT Scan

2. Prinsip Dasar Mesin Sinar X
          Jantung dari mesin sinar X adalah sepasang elektroda katoda dan anoda yang berada di dalam tabung gelas hampa. Katoda dengan filament dipanasi seperti yang dijumpai pada lampu flouresen (TL). Mesin melewatkan arus melalui filament yang memanas, panas ini membebaskan elektron keluar dari permukaan filament. Kutub positip yang bermuatan positif, berupa piringan datar yang terbuat dari tungsten, akan menarik elektron-elektron yang melintasi tabung dan akan menarik elektron ke seberang tabung dengan kuat.

Gambar 2. Mesin sinar X

          Ketika elektron melampaui batas kecepatan menabrak atom tungsten, benturan ini menyebabkan elektron dalam suatu atom berpindah pada tingkat energi yang lebih rendah. Sebuah elektron yang berada pada tingkat orbit lebih tinggi segera turun menuju tingkat energi yang lebih rendah, sehingga terjadi pelepasan energi ekstra dalam bentuk photon. Photon yang memiliki level energi yang tinggi kemungkinan merupakan photon sinar X. Elektron bebas dapat juga membangkitkan photon tanpa tumbukan atom (seperti komet mengelilingi matahari) sehingga elektron perlahan turun dan mengubah arah secepat atom. Ini tindakan "pengereman" yang menyebabkan elektron memancarkan tenaga dalam bentuk photon sinar X.

Gambar 3. Pancara cahaya photon sinar x

          Sebuah elektron bebas tertarik ke inti atom tungsten, ketika elektron dipercepat. Inti merubah elektron kehilangan energi dan energi yang dilepaskan tersebut merupakan photon sinar X. Dampak benturan tinggi akan memproduksi sinar X dan membangkitkan panas. Motor memutar anoda melindunginya dari meleleh (berkas elektron tidak selalu difokuskan pada area yang sama). Minyak pendingin yang mengelilingi sistem berguna untuk menutupi dan juga menyerap panas yang timbul. Keseluruhan mekanisme dikepung dengan perisai tebal untuk menjaga sinar X dari pelepasan ke semua arah. Jendela kecil dalam perisai mengeluarkan photon dalam berkas yang sempit. Berkas dilewatkan melalui serangkaian filter sebelum memasuki tubuh pasien.
          Sebuah kamera pada sisi lain dari tubuh pasien merekam pola sinar X yang dilewatkan melalui tubuh pasien. Kamera sinar X menggunakan teknologi film yang sama seperti kamera biasa, namun cahaya sinar X diatur pada saat reaksi kimia dapat mengganti cahaya tampak. Pada umumnya dokter mempertahankan gambar film negative. Yaitu pada area yang diekspose berlebih cahaya akan muncul cahaya gelap dan pada area yang diekspose kurang cahaya muncul lebih terang. Untuk materi yang keras seperti tulang muncul cahaya putih dan untuk materi yang lebih lunak muncul warna hitam atau abu-abu. Dokter dapat memperoleh materi yang mempunyai perbedaan fokus dengan mengatur intensitas berkas sinar X.

3. Ide Dasar Computerized Axial Tomography (CAT) Scan
          Hal ini merupakan perkembangan teknologi kedokteran di bidang pemanfaatan sinar X. Mesin scan Computerized Axial Tomography (CAT) menghasilkan sinar X dalam bentuk energi elektromagnetik yang kuat. Pada dasarnya photon sinar X sama seperti photon cahaya tampak dengan energi yang lebih besar. Tingkat energi tinggi memungkinkan berkas sinar X dilewatkan langsung melalui materi lunak dalam tubuh manusia. Penggambaran sinar X konvensional pada dasarnya berupa bayangan, disinari pada satu sisi tubuh dan sebuah potongan film pada sisi lain bayangan hitam tulang. Bayangan-bayangan memberi suatu gambar yang tidak lengkap dari suatu bentuk obyek. Bayangkan jika sobat sedang berdiri di depan dinding, dengan tangan kanan memegang nanas didepan dada sedangkan tangan kiri memegang pisang. Maka bila teman sobat hanya melihat pada dinding, maka bukan sobat yang tampak. Jika disana diberi lampu di depan sobat, teman sobat akan melihat garis besar sobat memegang pisang, namun bukan nanas. Teman sobat akan melihat kiri memegang pisang, karena bayangan tubuh sobat menghalangi nanas. Jika lampu ditaruh disisi kanan sobat, maka teman sobat melihat garis besar nanas dan bukan pisang.

Gambar 4. Ide dasar penyinaran sinar X

          Hal yang sama tejadi dalam gambar sinar X konvensional. Jika suatu tulang lebih besar secara langsung diletakan diantara mesin sinar X dan tulang yang lebih kecil, maka akan dihasilkan film dengan tulang yang lebih besar mungkin akan menutupi tulang yang lebih kecil. Dalam hal melihat tulang yang lebih kecil sobat harus memutar tubuh atau mesin sinar X. Untuk mengetahui bahwa sobat memegang nanas dan pisang, teman sobat harus melihat bayangan di kedua posisi dan membentuk gambar yang lengkap. Ini merupakan gagasan dasar dari perangkat komputer tomography. Dalam mesin CAT scan, berkas sinar X bergerak mengelilingi pasien, scaning dilakukan dari ratusan sudut yang berbeda. Komputer mengambil semua informasi dan memasang bersama-sama dalam gambar tubuh 3 dimensi.

4. Prinsip Dasar  Mesin Computerized Axial Tomography (CAT) Scan
          Mesin CAT tampak menyerupai kue donat raksasa yang sisi-sisinya dinaikan. Pasien dibaringkan di bawah platform, secara perlahan dipindahkan melalui lubang dalam mesin. Tabung sinar X dimunculkan pada cincin yang dapat dipindahpindahkan mengelilingi ujung lubang. Cincin juga didukung susunan detektor sinar X secara langsung disisi berlawanan tabung sinar X. Sebuah motor memutar cincin sehingga tabung sinar X dan detektor sinar X berputar bolak-balik mengellingi tubuh. Setiap putaran penuh scan sempit, mengiris tubuh secara horizontal. Sistem control memindahkan platform ke dalam lubang lebih jauh sehingga tabung dan detektor dapat menscan irisan berikutnya.

Gambar 5. Prinsip dasar penyinaran sinar X pada mesin CAT dan hasilnya

          Dengan cara ini mesin membuat irisan sinar X memotong tubuh dalam gerakan spiral. Komputer memvariasi intensitas sinar X dalam tingkatan untuk scan setiap jenis jaringan dengan daya optimum. Setelah pasien dilewatkan melalui mesin, komputer akan mengkombinasi semua informasi dari setiap scan untuk membentuk detail gambar tubuh. Ini tidak selalu diperlukan melakukan scan ke seluruh tubuh. Dokter lebih sering melakukan scan hanya sebagian kecil, oleh karena pemeriksaan tubuh irisan demi irisan, dengan CAT scan jauh lebih terencana dari pada sinar X konvensional. Saat ini dokter menggunakan CAT scan untuk mendiagnosa dan memberi perlakuan penyakit yang sangat bervariasi, meliputi trauma, kanker dan osteoporosis. Ini merupakan perangkat yang tak ternilai dalam kedokteran modern.

Kamis, 21 November 2013

Pengertian Computed Tomography (CT) Scan dan Sinar X

          Oke sobat blogger, setelah kita bahas tentang MRI (Magnetic Resonsnce Imaging) yang merupakan kelompok pokok bahasan yang pertama dalam sesi peralatan elektronik untuk keperluan kedokteran. Sekarang saatnya kita bahas kelompok pokok bahasan yang kedua yaitu tentang CT (Computed Tomography) Scan. Untuk pertemuan yang perdana dalam sesi ini kita bahas lebih dulu pengertian CT Scan dan Sinar X.

1. Penegertian CT Scan
          Pada umunya scanner computed tomography lebih dikenal dengan sebutan CT scan terdiri dari gantry, sistem sinar X, meja pasien dan komputer kerja. Gantry adalah sebuah kotak besar yang terbuka ditengahnya untuk dilalui pasien pada saat bergerak selama scan dilaksanakan. Gantry berisi sistem sinar X yang di dalamnya terdiri dari tabung sinar X, detektor, rangkaian kolimator berkas sinar X dan pembangkit sinar X. Sementara model CT scan yang lama, generator sinar X terpisah dari gantry. Meja pasien dirancang untuk gerakan horizontal dan vertical guna mengakomodasi variasi posisi pasien selama scan dilaksanakan.
          Jenis computed tomography (CT), yang lebih banyak dikenal adalah Computed Axial Tomography (CAT) merupakan prosedur pemberian sinar x canggih tanpa rasa sakit. Berbagai gambar dapat diambil selama CT scan atau CAT scan dan sebuah komputer menyusun informasi menjadi irisan gambar melintang tentang jaringan lembut, tulang, dan pembuluh darah. CT scan mencapai gambar bagian tubuh yang tidak dapat dilihat dengan sinar X standar. Oleh karena itu scan ini sering menghasilkan diagnose awal dan perlakuan dari banyak penyakit lebih dapat berhasil. 
          CT scan dipandang sebagai pemeriksaan yang aman bagi pasien, sementara penggambaran CT scan meliputi sinar X, yang pada umumnya dalam mediagnosa penyakit lebih menguntungkan dibanding dengan resiko radiasi penyinaran sinar X. Dalam CT scan digunakan kontras agen atau mungkin obat penenang. Sebuah konstras agen berupa unsur penting untuk organ atau jaringan selama pemeriksaan dan seringkali direferensikan sebagai celupan. Terhadap keakuratan diagnosa, pada umumnya lebih menguntungkan dibandingkan resiko berkaitan dengan potensi efek samping. 

Gambar 1. Posisi CT Scan

          CT scan telah dikembangkan sejak pertengahan tahun 1970. Sistem yang original didedikasikan untuk penggambaran kepala dan sangat lambat diperlukan waktu berjam-jam untuk memperoleh gambaran setiap irisan individu. Sedangkan CT scan model baru dapat mengumpulkan sebanyak empat data irisan dalam waktu kurang dari 350 mikrodetik. Peningkatan kecepatan CT scan yang tinggi ini telah menambah kenyamanan pasien dan menghasilkan gambar resolusi tinggi. Waktu scan lebih cepat, waktu penyinaran sinar X berkurang dan memberikan kualitas gambar yang lebih baik pada tingkat sinar X yang rendah.

Gambar 2. Scan irisan otak manusia

Gambar 3. Scan dada manusia

2. Pengertian Sinar X
          Sinar X pada dasarnya sama seperti cahaya tampak, keduanya mempunyai bentuk gelombang serupa yang membawa energi gelombang elektromagnetik dengan partikel yang disebut photon. Perbedaan antara sinar tampak dan sinar X adalah pada tingkat energi dari photon individualnya. Ini juga diekspresikan sebagai panjang gelombang cahaya. Mata kita sensitip terhadap panjang gelombang tertentu dari cahaya tampak, namun tidak demikian untuk penjang gelombang yang lebih pendek dari energi sinar X gelombang yang lebih tinggi atau panjang gelombang yang lebih panjang dari energi gelombang radio yang lebih rendah.
          Photon cahaya tampak dan photon sinar X keduanya dihasilkan oleh perpindahan elektron dalam atom. Elektron-elektron menduduki level energi yang berbeda-beda, atau mengorbit, mengelilingi inti atom. Bila elektron turun pada orbit yang lebih rendah, maka perlu melepaskan energi, energi ekstra yang dilepaskan dalam bentuk photon. Tingkat energi photon tergantung dari seberapa jauh elektron turun dari tingkat orbit.

Gambar 4. Emisi cahaya atom

Minggu, 17 November 2013

Functional Magnetic Resonance Imaging (FMRI) Merupakan Pengembangan MRI

          Sobat blogger yang berbahagia, perkembangan MRI nampaknya hanya dibatasi oleh imaginasi. Teknologi MRI bisa dikatakan masih relative baru, penggunaannya tersebar luas masih kurang dari 20 tahun. Bila dibandingkan dengan penggunaan sinar X yang sudah lebih dari 100 tahun digunakan secara luas. Dengan dikembangkannya scanner kecil untuk imaging bagian tubuh tertentu, sebagai contoh scanner kecil yang ditempatkan di lengan, lutut atau kaki sekarang ini telah digunakan dibeberapa area rumah sakit. Kemampuan memvisualisasi sistem arteri dan pembuluh darah sedang dikembangkan. Pemetaan fungsi otak (membaca sekilas otak seseorang selagi melakukan tugas phisik tertentu seperti penekanan suatu bola, atau melihat jenis gambar tertentu) membantu peneliti untuk mengetahui bagaimana otak bekerja dengan lebih baik. Diramalkan secara spekulatif untuk masa yang akan datang MRI akan menjadi lebih baik dan akan menyenangkan dan menguntungkan dalam merawat pasien. MRI masa depan tersebut adalah Functional Magnetic Resonance Imaging (FMRI).

1. Pengertian FMRI
          Functional Magnetik Resonance Imaging (FMRI) merupakan teknik penggambaran aktivasi otak dengan jenis yang berbeda dari sensasi pisik (penglihatan, suara, sentuhan, taste, senyum) atau aktivitas lainnya seperti penyelesaian masalah gerakan (dibatasi oleh mesin). Scan FMRI merupakan penambahan peralatan umum untuk pemetaan otak dalam ilmu kognitif.

2. Perbedaan Antara MRI dan FMRI
         Scan FMRI menggunakan prinsip dasar yang sama dari atom fisika seperti mesin scan MRI, namun scan MRI menggambar susunan anatomi sedangkan pada scan FMRI menggambar fungsi metabolisme. Jadi gambar scan yang dibuat scan MRI pada umumnya seperti gambar tiga dimensi susunan anatomi, sedangkan gambar yang dibuat oleh scan FMRI merupakan gambar dari aktivitas susunan metabolisme anatomi.

Gambar 1. Gambar otak kepala (irisan tunggal) menggunakan scan MRI

Gambar 2. Gambar urutan temporal otak (irisan tunggal) menggunakan scan FMRI

Gambar 3. Gambar aktivasi otak (3 Dimesi)

3. Tata cara pemeriksaan pasien menggunakan scan MRI
          Langkah-langkah yang harus dilakukan oleh pasien saat pemeriksaan dengan menggunakan scan MRI adalah sebagai berikut :
- Pasien berbaring telentang di atas tempat tidur MRI.
- Meja MRI akan diatur oleh operator MRI .
- Pasien akan mendengarkan suara seperti suara ketukan selama berjalanya pemeriksaan dengan MRI
- Pasien boleh didampingi oleh 1 orang pengantar/pendamping.
- Selama pemeriksaan pasien selalu dibawah pengawasan petugas MRI
- Bila ada kondisi yang kurang nyaman, pasien dapat memberi tanda kepada petugas MRI.
- Pada umumnya pemeriksaan MRI membutuhkan waktu sekitar 15 – 30 menit .
- Setelah pemeriksaan selesai, pasien dapat melakukan aktifitas seperti biasa.
          Pemeriksaan pasien dengan menggunakan MRI aman dilakukan karena tidak menggunakan sinar X atau bahan radioaktif, meskipun demikian wanita dengan kehamilan muda (Triwulan I) tidak direkomendasikan untuk pemeriksaan dengan menggunakan MRI. Pemeriksaan dengan menggunakan MRI juga tidak bisa dilakukan pada :
- Pasien yang menggunakan pacemaker .
- Pasien yang menggunakan klip pembuluh darah yang bersifat ferromagnetis (bahan logam yang tertarik oleh magnit)..
- Pasien dengan benda asing logam (gram) pada mata atau tempat lain .

Sabtu, 16 November 2013

Keuntungan & Kelemahan MRI (Magnetic Resonance Imaging)

          Perlu diketahui bahwa mesin MRI menerapkan pulsa frekuensi tinggi yang khusus untuk hydrogen. Sistem mengarahkan pulsa pada area tubuh yang akan diperisa. Pulsa menyebabkan proton yang berada di area pemeriksaan menyerap energi yang diperlukan untuk membuatnya berputar dalam arah yang berbeda. Ini merupakan resonansi bagian dari MRI.bPulsa frekuensi tinggi memperdaya (hanya satu atau dua proton ekstra yang tidak sesuai permilyar) untuk berputar pada frekuensi tertentu dalam arah tertentu pula. Frekuensi resonansi spesifik dinamakan frekuensi Larmour, dihitung berdasarkan jaringan yang akan diambil gambarnya dan kuat medan magnit utama.
          Pulsa frekuensi tinggi biasanya diberikan melalui kumparan. Mesin MRI mengandung banyak kumparan yang berbeda yang dirancang untuk bagian tubuh yang berbeda seperti lutut, bahu, pergelangan tangan, kepala, leher dan seterusnya. Kumparan ini biasanya menyesuaikan diri pada bagian badan yang akan diambil gambarnya atau sedikitnya berada di dekatnya sepanjang pemeriksaan.

Gambar 1. Scan dengan mesin MRI menunjukan deangan jelas tulang bagian belakang tubuh

          Maknanya adalah dapat mengambil secara pasti area yang ingin diambil gambarnya. Dalam MRI diberi istilah mengiris. Bisa dibayangkan suatu roti tawar diiris setipis irisan beberapa millimeter, dalam MRI sangat teliti. Kita dapat mengiris beberapa bagian dari tubuh dalam banyak arah, untuk mendapatkan keuntungan besar mengalahkan cara penggambaran yang lain Hal ini juga berarti bahwa kita tidak harus berpindah mesin untuk mengambil gambar dari arah yang berbeda, mesin dapat memanipulasi semua dengan gradien magnet. Pada saat yang hampir bersamaan, ketiga magnet gradient magnet disusun sedemikian rupa di dalam magnet utama, bila di-on-kan dan di-off-kan secara sangat cepat dengan caranya yang spesifik, mengubah medan magnet utama pada suatu tingkat yang sangat lokal. Bila pulsa frekuensi tinggi di-off-kan, proton hydrogen mulai lambat kembali ke natural alignment dalam medan magnet dan melepaskan muatan energi yang disimpan. Pada pengejaan, akan menghentikan sinyal yang diambil kumparan dan mengirim ke sistem komputer. Apa yang diterima sistem secara data matematika diubah menggunakan transformasi Fourier, ke dalam gambar yang dapat disimpan dalam bentuk film. Inilah bagian imaging dari MRI.

1. MRI Imaging
         Kebanyakan imaging menggunakan cara menyuntikkan contrast atau celupan untuk prosedur tertentu. Kontrast MRI bekerja dengan mengubah medan magnet lokal dalam jaringan yang diperiksa. Jaringan normal dan tidak normal akan direspon secara berbeda pada sedikit alterasi sehingga memberikan sinyal yang berbeda. Sinyal divariasi ditransfer ke dalam bentuk gambar, memungkinkan dari jaringan tak normal divisualisasi dalam banyak jenis yang berbeda dan memproses penyakit lebih baik dari pada yang dapat diperoleh tanpa kontras.

2. Keuntungan MRI
          Mengapa dokter menyarankan menggunakan pemeriksaan MRI. Karena hanya cara itu yang lebih baik untuk melihat bagian dalam tubuh dari pada membelah dan membuka tubuh. MRI sangat ideal digunakan untuk :
- Mendiagnosa berbagai sklerosa ( multiple sclerosis / MS)
- Mendiagnosa tumor kelenjar putuiri dan otak
- Mendiagnosa infeksi dalam otak, tulang belakang atau sambungan
- Memvisualisasi ikatan sendi yang koyak di pergelangan tangan,lutut dan mata kaki.
- Memvisualisasi bahu yang luka-luka
- Mendiagnosa tendonitis
- Mengevaluasi tumor tulang, bisul dan cakram hernia atau bengkak dalam tulang belakang
- Mendiagnosa stroke pada tingkat awal.

3. Alasan melakukan scan MRI
          Faktanya bahwa sistem MRI tidak menggunakan ionisasi radiasi adalah suatu kenyamanan bagi banyak pasien, sebagaimana kenyataan bahwa bahan kontras MRI mempunyai efek samping yang sangat rendah. Keuntungan MRI yang utama adalah kemampuannya memberikan gambaran dalam wahana manapun, sedangkan CT scan dibatasi pada satu wahana, wahana yang di sekitar sumbu analogi dengan irisan roti tawar. Sistem MRI dapat membuat sumbu gambar sebaik gambar dalam wahana sagitall (irisan menurut sisi panjang) dan coronally (dibayangkan seperti lapisan suatu kue lapis) atau pergeseran pasien beberapa derajat (tanpa pasien harus berpindah). Jika sobat pernah diphoto rongsen dengan sinar X, setiap mengambil gambar yang berbeda, sobat harus berpindah. Tapi dengan menggunakan ketiga magnet gradient dalam MRI memungkinkan sistem MRI memilih dengan pasti dibagian tubuh mana perlu diambil gambarnya dan bagaimana orientasi pengirisannya.

Gambar 2. Irisan axial, coronal dan sagital

4. Kelemahan MRI
          Meskipun sistem scan MRI ideal untuk mendiagnosa dan mengevaluasi sejumlah kondisi dan posisi, MRI juga memiliki kelemahan. Misalnya :
- Tedapat banyak orang yang tidak aman discan dengan MRI (misalnya karena menggunakan alat pacu jantung) dan juga orang yang terlalu besar/gemuk untuk discan.
- Terdapat banyak orang yang claustrophobic dan orang yang karena pengalaman sebelumnya, jika berada dalam mesin MRI merasa kebingungan.
- Mesin MRI membuat kegaduhan selama scan, suara noise secara berkesinambungan. Pasien diberi headphone untuk meredam suara noise. Noise timbul karena adanya arus listrik dalam kawat magnet gradient yang berlawanan dengan medan magnit utama. Medan magnet utama lebih kuat menimbulkan gradient noise yang lebih keras.
- Scan MRI menghendaki pasien untuk bertahan diam selama pemerksaan. MRI dapat memeriksa dengan cakupan waktu selama 20 menit s/d 90 menit atau lebih. Bahkan dengan sedikit gerakan dari bagian tubuh yang di scan dapat menyebabkan kerusakan gambar dan harus diulangi.
- Perangkat keras ortopedi (sekrup, pelat dan sambungan tiruan) dalam area scan dapat menyebabkan kerusakan artifak (distorsi) pada gambar. Perangkat keras menyebabkan alterasi signifikan dalam medan magnet utama. Ingat keseragaman medan merupakan medan kritis untuk penggambaran yang baik.
- Sistem MRI, sangat mahal harganya, dan oleh karena itu pemeriksaan dengan MRI juga sangat mahal.
          Bila dibandingan dengan kelemahannya masih lebih banyak keuntungannya, sehingga kebanyakan pasien lebih cenderung mepertimbangankan keuntungan dari pada kelemahannya.

5. Keselamatan MRI
          Terutama bagi pasien atau anggota staff pendukung dalam ruang scan, secara menyeluruh akan terdeteksi penggunaan logam. Pada pembahasan ini hanya tentang obyek eksternal. Bagaimanapun seringkali pasien memiliki implant di dalam tubuh yang membuatnya sangat berbahaa jika berada dalam medan magnit yang kuat. Fragmen metalik dalam mata sangat berbahaya karena gerakan pada fragmen dapat menyebabkan mata dalam bahaya atau kebutaan. Seorang dengan pacemaker (alat pemicu jantung) tidak dapat discan atau berada di dekat scanner karena magnit dapat menyebabkan pacemaker malfungsi. Aneurysm clips dalam otak dapat berbahaya sebab magnit dapat memindahkannya, menyebabkan setiap arteri yang akan diperbaiki tercabik. Beberapa dental implant magnetik, orthopedic implant, kemungkinan terbuat dari bahan feromagnit namun tidak bermasalah karena ditempelkan pada tulang dengan kuat, bahkan metal staples dalam bagian tubuh baik kuat, kemungkinan ini berada dalam tubuh pasien untuk beberapa minggu (biasanya 6 minggu), jaringan parut yang dibentuk cukup kuat menahannya. Setiap pasien dengan implant metalik di dalam tubuh, akan ditanya untuk meyakinkan bahwa mereka aman discan. Beberapa pasien dikembalikan atau dibataalkan untuk discan karena itu terlalu membahayakan. Bila ini terjadi, biasanya dipilih metode imaging yang dapat membantunya secara aman.

Gambar 3.Perbandingan gambar otak kiri laki-laki umur 25t th, 86th 
dan 76 th yang mempunyai penyakit Alzheimer's

          Tidak ada resiko secara biologi pada manusia yang dikenai medan magnit kuat, yang digunakan untuk imaging kedokteran saat ini. Banyak fasilitas image yang tidak disediakan untuk wanita hamil. Ini adalah fakta bahwa belum banyak dilakukan riset biologi tentang pengaruh perkembangan janin. Pada 3 bulan pertama dalam kehamilan sangat kritis karena pada saat itu, divisi dan reproduksi selular berkembang sangat cepat. Dalam pengambilan keputuan ya atau tidaknya untuk meneliti seorang pasien hamil, dibuat kasus per kasus berdasarkan pada konsultasi antara radiologi MRI dan dokter kandungan. Keuntungan dari tindakan scan harus dibandingkan dengan risiko, oleh karena itu sedikit dilakukan terhadap janin dan ibu hamil.

Kamis, 14 November 2013

Cara Kerja MRI (Magnetic Resonance Imaging)

         Sobat blogger, setelah kita bahas tentang pengertian MRI, kini giliran kita bahas tentang cara kerja MRI. Cara kerja MRI dimulai dengan memfokuskan pada magnetik dalam MRI. Komponen terbesar dan terpenting dalam sistem MRI adalah magnet. Magnet dalam sistem MRI rata-rata menggunakan satuan pengukuran sebagaimana yang telah diketahui yaitu tesla. Satuan lain dari pengukuran yang biasa digunakan dengan magnit adalah gauss (1 tesla = 10 000 gauss). Magnet yang sekarang digunakan pada MRI dalam cakupan 0,5 tesla s/d 2 tesla atau 5.000 s/d 20.000 gauss. Medan magnet lebih besar dari 2 tesla tidak akan disetujui untuk penggunaan dalam imaging kedokteran, meskipun magnit lebih kuat di atas 60 tesla banyak digunakan dalam penelitian.

Gambar 1. Scan tangan patah dengan MRI

          Angka-Angka tersebut di atas membantu pemahaman intelektual dari kuat magnet, namun contoh setiap hari juga sangat membantu, bahwa MRI keberadaannya dapat membahayakan jika tindakan pencegahan tegas tidak dilakukan. Obyek logam dapat menjadi proyektil berbahaya, jika berada dalam ruang scan. Sebagai contoh logam tersebut antara lain jepitan kertas (staples), pena, kunci, gunting, hemostats, stetoskop dan object kecil lain dapat dikeluarkan dari saku dan badan tanpa harus diperingatkan, pada saat mana keadaan magnit terbuka (pasien telah ditempatkan) pada kecepatan yang sangat tinggi, menjadi ancaman untuk semua orang di dalam ruang. Kartu kredit, kartu debit, kartu ATM, kartu bank, e-KTP dan kartu semacam itu yang lainnya dengan mngunakan sandi magnet akan dihapus oleh sistem MRI. Gaya magnet yang berada pada suatu obyek akan bertambah secara ekponensiil adanya magnet di sekitarnya. Bayangkan kedudukan 15 kaki (4,6 m) jauhnya dari magnit dengan kunci pipa besar ditangan akan merasa adanya sedikit tarikan. Dengan langkah semakin dekat tarikan akan dirasa semakin kuat. Bila sobat berdiri dalam area 3 kaki (1 meter) dari magnet, kunci mungkin akan ditarik dari genggaman. Semakin banyak obyek, menjadi lebih berbahaya, karena gaya tarik magnet sangat kuat. Kain pel, ember, penghisap debu, tangki oksigen, kereta pasien, monitor jantung dan tak terbilang obyek lain telah ditarik ke dalam medan magnet mesin MRI. Obyek terbesar yang pernah ditarik ke dalam magnit adalah dongkrak kasur isi jerami (lihat gambar 2 di bawah). Sedangkan obyek yang lebih kecil bisa bebas dari magnit dengan dipegang tangan secara kuat.

Gamar 2. Tampak dalam gambar, dongkrak kasur isi jerami dihisap ke dalam sistem MRI

          Ada tiga tipe dasar magnet yang digunakan dalam sistem MRI yaitu :
1. Magnet Resistip terdiri dari lilitan kawat terbungkus yang mengelilingi silinder dan dilewati arus. Arus menyebabkan timbulnya medan magnit. Jika arus dihentikan maka medan magnit akan hilang. Konstruksi magnet semacam ini biayanya lebih murah daripada magnet super konduktor, untuk mengoperasikan diperlukan daya listrik yang besar (sekitar 50 KW) karena resistansi alami dari kawat. Untuk mengoperasikan jenis magnit di atas 0,3 tesla kendalanya pada mahalnya biaya. Medan magnet akan selalu ada dan selalu dalam keadaan berkekuatan penuh sehingga tidak membutuhkan biaya pemeliharaan medan. Kelemahan utama magnet jens ini adalah bahwa magnit ini sangat berat dan sulit untuk mengkonstruksikan nya. Magnet permanen memang bisa menjadi lebih kecil, tetapi masih terbatas pada kuat medan yang rendah.

Gambar 3. Menunjukkan pertumbuhan tumor dalam otak wanita dilihat dari irisan lateral.

2. Magnet Super Konduktor
          Magnet super konduktor sejauh ini paling banyak digunakan. Magnet super konduktor sedikit banyak merupakan magnet resistif berupa kumparan kawat yang dialiri arus listrik sehingga menimbulkan medan magnit. Perbedaan penting bahwa kawat secara kontinyu dimandikan dalam helium cair pada suhu 452,4 ยบ di bawah nol. Bila berada didalam mesin MRI, akan dikelilingi oleh suatu unsur yang dingin. Namun jangan khawatir, ini diisolasi dengan suatu ruang hampa yang merupakan suatu cara yang serupa digunakan dalam tabung hampa. Ini hampir tidak bisa digambarkan, dingin menyebabkan resistansi kawat menjadi nol, mengurangi kebutuhan listrik sehingga sistem bekerja lebih ekonomis. Sistem super konduktif masih sangat mahal, namun dapat dengan mudah membangkitkan medan 0,5 tesla s/d 2 tesla, dengan imaging berkualitas tinggi.

3. Magnet MRI Tambahan
          Magnet membuat sistem MRI lebih berat, namun sistem MRI mengalami penyempurnaan dengan setiap hadirnya generasi baru. Misal penggantian MRI yang sudah 8 tahun digunakan yang mempunyai bobot 17000 lb (7 711 kg) diganti dengan MRI baru yang mempunyai bobot hanya sekitar 9700 lb (4,400 kg). Magnet baru juga lebih pendek 4 kaki (panjang sekitar 6 kaki atau 1,8 m) dari pada MRI sebelumnya. Ini sangat penting untuk pasien claustrophobic. Sistem yang ada tidak mampu menangani orang yang beratnya lebih dari 295 pound (134 kg). Sistem yang baru akan mampu mengakomodasi pasien diatas 400 pound (181 kg). Sistem menjadikan pasien lebih ramah pada pasien. Keseragaman atau homogenitas, kuat medan dan stabilitas magnit merupakan hal yang sensitif untuk mendapatkan image kualitas tinggi. Magnet seperti yang diuraikan di atas memungkikan untuk menghasilkan kuat medan tersebut. Jenis magnet yang lain ditemukan dalam setiap sistem MRI yang dinamakan gradient magnet. Terdapat tiga gradient magnet didalam mesin MRI. Magnet ini mempunyai kuat medan yang sangat rendah bila dibandingkan dengan medan magnet tetap, cakupan kuat medannya dari 180 gauss s/d 270 gauss atau 18 s/d 27 militesla. Untuk lebih jelasnya tentang fungsi dari gradient magnet akan dibahas tersendiri pada pertemuan berikutnya. Magnet utama membenamkan pasien dalam medan magnit yang stabil dan sangat keras, gradient magnet membuat medan dapat divariasi. Pelengkap sistem MRI terdiri dari sistem komputer yang sangat kuat, beberapa peralatan yang memungkinkan untuk memancarkan pulsa gelombang radio ke dalam tubuh pasien sementara pasien berada dalam scanner dan banyak lagi komponen sekunder.

Gambar 4. Organ dalam digambar dengan MRI

Selasa, 12 November 2013

Pengertian MRI (Magnetic Resonance Imaging) Sebagai Peralatan Kedokteran

          Oke sobat blogger, pada pertemuan sebelumnya telah kita bahas tentang peralatan elektronik untuk keperluan navigasi yaitu GPS. Kali ini kita akan membahas tentang peralatan elektronik untuk keperluan kedokteran. Peralatan elektronik yang digunakan untuk kepentingan kedokteran dapat diklasifikasi ke dalam 4 kelompok bahasan yaitu :
1. MRI (Magnetic Resonance Imaging) sebagai peralatan kedoteran menggunakan prinsip pemanfaatan medan magnit
2. Scanner CT (Computed Tomography) atau yang dikenal dengan istilah CT Scan sebagai peralatan kedokteran menggunakan prinsip pemanfaatan sinar X
3. USG (Ultrasonography) sebagai peralatan kedokteran menggunakan prinsip pemanfaatan gelombang suara ultrasonik.
4. Scanner PET (Positron Emission Tomography) sebagai peralatan kedoteran menggunakan prinsip pemanfaatan sifat pembelahan inti.
          Pembahasan keempat pokok bahasan tersebut meliputi pengertian, prinsip dasar kerja alat, hasil yang dicapai, pemanfaatan dan tingkat bahaya pemakaian bagi manusia. Tapi untuk pertemuan yang perdana pada sesi ini kita akan bahas lebih dulu tentang pengertian MRI sebagai peralatan kedokteran.

A. Pengertian MRI (Magnetik Resonance Imaging)
          MRI ialah gambaran potongan badan yang diambil dengan menggunakan daya magnet kuat yang mengelilingi anggota tubuh. Berbeda dengan CT scan, MRI tidak memberikan rasa sakit pada pasien oleh karena radiasi yang disebabkan oleh penggunaan sinar-X dalam prosesnya. 
          Magnetik Resonance maging (MRI) merupakan suatu kaidah untuk menghasilkan gambar organ dalam organisme hidup dan juga untuk menemukan jumlah kandungan air dalam struktur geologi. Biasa digunakan untuk menggambarkan secara patologi atau perubahan fisiologi otot hidup
          Proses pertama kali, putaran inti atom molekul otot disejajarkan dengan menggunakan medan magnet yang berkekuatan tinggi. Kemudian dikenai frekuensi radio pada tingkat menegah, dimaksudkan agar garis medan magnet inti hidrogen bertukar arah. Selepas itu, frekuensi radio akan dimatikan yang menyebabkan inti berganti pada konfigurasi awal. Ketika ini terjadi tenaga frekuensi radio dibebaskan yang dapat ditemukan oleh gelung yang mengelilingi orang yang sakit (pasien).
          Sinyal ini dicatat dan data yang dihasilkan diproses dengan komputer untuk menghasilkan gambar otot. Dengan ini, ciri-ciri anatomi yang jelas dapat dihasilkan. Pada penggunaan untuk pengobatan, MRI digunakan guna membedakan otot patologi seperti tumor otak dibandingkan otot normal. Teknik ini bergantung kepada ciri hidrogen yang dirangsang menggunakan magnet dalam air.
          Contoh bahan ditunjukkan pada tenaga radio frekuensi, dengan kehadiran medan magnit, membuat inti dalam keadaan bertenaga tinggi. Ketika molekul kembali turun pada keadaan normal, tenaga akan dilepaskan ke sekitarnya, melalui proses yang dikenal sebagai relaksasi. Penggunaan istilah "nuklir" dihindari untuk menghindarkan kebingungan yang tak beralasan disebabkan istilah "nuklir" berkaitan dengan teknologi yang digunakan dalam senjata nuklir dan beresiko menimbulkan bahan radioaktif atau radiasi.
          Salah satu kelebihan MRI, menurut pengetahuan pengobatan masa kini, tidak berbahaya pada orang yang sakit. Dibandingkan dengan CT scan (computed axial tomography) yang menggunakan aksial tomografi berkomputer dengan dosis radiasi mengion.
          MRI hanya menggunakan medan magnet kuat dan radiasi tidak mengion dalam jalur frekuensi radio. Bagaimanapun, perlu sobat blogger diketahui bahwa orang sakit (pasien) dengan benda asing logam seperti implant terbenam (pace maker) tidak boleh discan dengan mesin MRI, disebabkan adanya penggunaan medan magnit yang kuat. Satu lagi kelebihan scan MRI yaitu kualitas gambar yang diperoleh beresolusi lebih baik dibandingkan dengan CT scan. Terlebih lagi untuk scan otak dan tulang belakang walaupun kadangkala CT scan lebih berguna untuk cacat tulang.

Gambar 1.Hasil scan otak dengan MRI

          Pada tanggal 3 July 1977, untuk pertama kalinya MRI diujikan pada manusia. Gambaran atau tentang imaging standard masa kini, diperkenalkan oleh Dr. Raymond Damadian, seorang dokter dan ilmuwan, bersama dengan Dr. Larry Minkoff Dan Dr. Michael Goldsmith, tanpa lelah selama tujuh tahun memperjuangkan untuk terwujudnya mesin MRI. Mereka memberikan nama asli mesin ini Indomitabel untuk mengenang tentang perjuangan mereka. Pada awalnya banyak orang mengatakan adalah hal yang mustahil untuk diwujudkan, api akhirnya pada tahun 1982, untuk pertama kali MRI alat scaner dikenalkan di Amerika, sampai sekarang ribuan MRI telah digunakan. MRI merupakan teknologi yang sangat rumit yang tidak dapat dengan mudah dipahami setiap orang.

1. Scanner MRI
          Perancangan MRI, kebanyakan berupa tabung raksasa. Tabung dalam sistem berukuran sekitar tinggi 7 kaki, lebar 7 kaki dan panjang 10 kaki (2m x 2m x 3m), meskipun model baru telah banyak bermunculan. Terdapat tabung horizontal yang dijalankan dengan magnit di depan maupun di belakangnya. Tabung ini diketahui mengandung magnit. Pasien, berbaring, punggung ditempatkan pada meja khusus. Pertama kali masuk adalah kepala pasien, seberapa banyak magnit yang digunakan ditentukan oleh jenis pengujian yang akan dilakukan. Ukuran dan bentuk MRI scanner, untuk model lebih baru dibagian sisi lebih terbuka tetapi disain pada dasarnya sama. Setelah dipastikan bagian tubuh yang akan di scan berada pada senter atau isocenter dari medan magnet, scan baru dapat dimulai.

Gambar 2. Mesin MRI

2. Konstruksi Mesin MRI
          Konstruksi mesin MRI dari tahun ke tahun telah banyak mengalami peningkatan. Ada dua faktor yang mempengaruhi pengembangan perancangan MRI yaitu (1) keingian untuk meningkatkan kualitas penggambaran dan (2) Keinginan membuat scanner sedikit lebih membatasi pasien. Di bawah ini sebagian inovasi perancangan memperkenalkan scanner MRI yang mengurangi claustrophobic dan memungkinkan pasien lebih bebas selagi discan. Gambar 3 di bawah ini menunjukkan scanner MRI pada umumnya dimana pasien hampir dimasukkan dalam tabung scanner.

Gamabr 3. Jenis Scanner MRI panjang terbuka

          Sedang gambar 4 menunjukkan desain MRI dengan terowongan pendek. Disain terowongan pendek mengurangi claustrophobic (trauma terhadap ruang sempit dan gelap) pasien. Desain ini mudah pembatasan perasaan, namun masih membatasi kemampuan pasien untuk menyusun tugas. 

Gambar 4. Scanner MRI terowongan pendek

          Scanner berdiri seperti yang ditunjukkan pada gambar 5 lebih menyenangkan bagi pasien, memungkinkan penggambaran dalam perilaku normal dan tegas dalam menyeimbangkan kondisi. Scaner diturunkan disekitar pasien, yang duduk pada tempat duduk yang bisa diatur.

Gambar 5. Scanner MRI berdiri

          Akhirnya pada gambar 6 menunjukkan scanner MRI yang memungkinkan untuk cakupan yang lebih besar sehingga pasien lebih tenang, perasaan lebih terbatas.

Gambar 6. Scanner MRI terbuka

          Meskipun perancangan bervariasi, elemen dasar dari scanner MRI tetap cantik dan banyak kesamaan. Scanner terdiri dari magnit besar (biru) yang menciptakan medan magnit utama. Kuat magnit dalam sistem MRI diukur dalam satuan kerapatan fluksi magnit yang dinamakan tesla. Satu tesla adalah gaya magnetik yang mencukupi untuk menginduksi 1 volt listrik dalam rangkaian kumparan tunggal selama waktu satu detik untuk setiap meter persegi, 1 tesla ekuivalen dengan 10 000 gauss, pengukuran gaya magnit lain didefinisikan sebagai satu garis dari gaya persentimeter kuadrat waktu perdetik.Kuat arus magnit bervariasi dari 0,5 tesla sampai 2 tesla. Oleh karena itu peneliti mengembangkan scanner MRI  3 tesla dalam waktu 90 detik menjadi lebih biasa. Untuk mendapatkan angka perspektif tersebut, medan magnit bumi sekitar 5 gauss sampai 0,000005 tesla. Tambahan magnit, dilakukan dengan kumparan gradient (merah). Kumparan gradient ini merupakan kumparan elektro magnetik yang teknisi gunakan untuk memasuki medan magnit utama pada titik yang sangat akurat dan untuk waktu pengontrolan yang sangat teliti. Kumparan gradient dapat diubah seperti pada pengaturan mesin jenis materi tubuh yang digambar.
          Akhirnya scanner MRI juga menyertakan kumparan frekuensi radio yang dapat mengirim pulsa frekuensi radio difokuskan ke dalam kamar scanner. Teknisi dapat mengubah kumpran frekuensi radio untuk mengatur materi dan bagian tubuh.

Gambar 7. Blok diagram rangkaian Scanner MRI

Gambar 8. Ruang kontrol pengoperasian MRI

          Sehubungan dengan energi pulsa gelombang radio, scanner MRI dapat memilih titik yang sangat kecil pada tubuh pasien dan menanyakannya, terutama macam jaringannya. Titik mungkin berupa kubus yang berukuran ½ mili meter pada setiap sisinya. Sistem MRI berjalan melalui setiap titik tubuh pasien dari titik ke titik untuk membangun pemetaan jenis jaringan 2 atau 3 dimensi. Titik-titik ini kemudian dipadukan, semua informasi secara besama-sama membuat model gambar 2 atau 3 dimensi.
          MRI memberikan suatu pandangan tak ada bandingnya di dalam tubuh. Tingkat detail yang dapat dilihat adalah luar biasa dibandingkan dengan kemampuan menggambarkan dengan alat lain. MRI merupakan metoda pilihan untuk mendiagnosa tentang jenis luka-luka kebanyakan dan kondisi, karena kemampuannya yang tak masuk akal untuk menguji khususnya masalah kedokteran yang banyak dipertanyakan. Dengan menguji parameter, sistem MRI dapat menampilkan jaringan tubuh secara berbeda. Hal ini sangat membantu para ahli radiologi (yang membaca MRI) dalam menentukan sesuatu yang nampak normal namun sesungguhnya tidak. Akan diketahui kapan harus dikerjakan jaringan A normal yang nampak seperti B, jika tidak kemungkinan merupakan suatu kelainan. MRI juga dapat menggambarkan aliran darah dalam hampir semua bagian tubuh. Ini memungkinkan membuat suatu pengamatan sistem arteri dalam tubuh, tanpa jaringan di sekitarnya. Dalam banyak kasus, sistem MRI dapat mengerjakannya tanpa suntikan kontras, seperti yang diperlukan dalam radiologi vascular.