Proses pengolahan suara menjadi sebuah gambar pada ultrasonography dikerjakan dalam tiga langkah yaitu menghasilkan (produksi) gelombang suara, penerimaan pantulan suara dan menginterpretasikan pantulan suara (pembentukan gambar). Oke sobat ketiga langkah tersebut akan kita bahas satu per satu seperti uraian berikut d bawah ini.
1. Produksi Gelombang Suara
Gelombang suara pada umunya dihasilkan oleh transduser piezielektrik yang diletakkan pada probe. Kekuatan, pulsa listrik pendek dari mesin ultrasonography membuat tranduser menghasilkan frekuensi yang diinginkan. Frekuensi yang dihasilkan antara 2 sampai 15 MHz. Suara difokuskan ke salah satu bentuk transduser, sebuah lensa di depan tranduser atau pengaturan kompleks pulsa dikontrol dari mesin scanner ultrasononography. Pengfokusan ini menghasilkan bentuk gelombang suara dari muka transduser, dan selanjutnya gelombang berjalan ke dalam tubuh dan masuk secara fokus pada kedalaman yang diinginkan.
Teknologi yang lebih tua menggunakan transducers cahaya dengan lensa phisik, sedangkan transduser dengan teknologi yang lebih baru menggunakan teknik susunan phasa sehingga memungkinkan mesin ultrasonography mengubah arah dan kedalaman fokus. Hampir semua transduser piezoelektrik dibuat dari keramik. Bahan pada permukaan transduser memungkinkan suara ditransmisikan secara efisien ke dalam tubuh. Gelombang suara secara parsial akan direfleksikan dari lapisan diantara jaringan yang berbeda. Detailnya, suara direfleksikan kesemua arah yang tedapat pebedaan kepadatan tubuh misalnya sel darah dalam plasma darah, susunan kecil dalam organ dsb, kemudian beberapa suara direfleksikan kembali ke transduser.
Gambar 1. Scanner Ultrasonogaphy (USG)
2. Penerimaan Pantulan Suara
Gelombang suara yang dikembalikan ke transduser mengakibatkan proses sinyal yang sama bahwa sinyal gelombang suara dikirim, kecuali dalam sebaliknya. Gelombang suara yang dikembalikan menggetarkan transduser, sehingga transduser kembali bergetar menghasilkan pulsa listrik berjalan ke scanner ultrasononography untuk diproses dan ditransformasi ke dalam gambar digital.
3. Pembentukan Gambar
Scanner ultrasonography harus menentukan tiga hal dari setiap pantulan suara yang diterima yaitu :
- Arah datangnya pantulan suara
- Seberapa kuat pantulan suara
- Seberapa lama pantulan suara yang diterima dari suara yang telah ditransmisikan.
Scanner ultrasonography dalam menentukan tiga hal tersebut dapat mengalokasikan pixel dalam gambar untuk bercahaya sebagai intensitas. Transformasi sinyal yang diterima ke dalam gambar digital dapat dijelaskan dengan menggunakan analogi lembaran kertas kosong. Dibayangkan transduser panjang, di atas lembaran datar. Pulsa dikirim ke kolom lembar kertas A, B, C dan seterusnya. Setiap kolom pengembalian pantulan suara akan terdengar. Pada saat mendengar pantulan suara dicatat seberapa lama pantulan kembali. Semakin panjang atau lama waktu menunggu pantulan, baris yang ditembus pada masing-masing kolom lembar kertas akan semakin dalam (baris 1,2,3 dan seterusnya). Kekuatan pantulan suara menentukan pengaturan kecerahan sel (putih untuk pantulan yang kuat, hitam untuk pantulan yang lemah dan bayangan bervariasi dari abu-abu untuk warna diantaranya). Bila semua pantulan direkam pada lembaran, diperoleh gambar greyscale (hitam putih).
Gambar 2. Sensor Suara
4. Susunan Transduser Linier
Ultrasonography menggunakan probe yang berisi satu atau lebih transduser akustik untuk mengirim pulsa-pulsa suara ke dalam suatu materi. Kapan saja gelombang suara mengenai materi dengan tingkat kepadatan yang berbeda (impedansi akustik), maka sebagian dari gelombang suara direfleksikan kembali ke probe dan dideteksi sebagai pantulan. Pada saat mendapatkan kembali pantulan, perjalanan kembali ke probe diukur dan digunakan untuk menghitung kedalaman antar muka jaringan yang menyebabkan pantulan. Jika perbedaan antar impedansi akustik besar, maka akan menghasilkan pantulan yang lebih besar. Jika pulsa mengenai gas atau zat padat, dan perbedaan kepadatan besar, maka energi akustik yang direfleksikan juga besar dan memungkinkan untuk melihat lebih dalam.
Frekuensi yang digunakan untuk penggambaran medis umumnya dalam cakupan dari 1 sampai 18 MHz. Frekuensi yang lebih tinggi mempunyai panjang gelombang yang lebih pendek, dan digunakan untuk membuat sonogram dengan detail yang lebih kecil. Oleh karena itu untuk attenuasi gelombang suara, frekuensi ditambah lebih tinggi, sehingga mempunyai penetrasi yang lebih baik, untuk jaringan yang lebih dalam digunakan frekuensi yang lebih rendah yaitu 3 sampai 5 MHz.
Penampakan kedalaman tubuh dengan ultrasonography memang sangat sulit. Beberapa energi akustik hilang setiap kali pantulan dibentuk, namun kebanyakan energi yang hilang karena penyerapan akustik. Kecepatan suara berbeda dalam materi yang berbeda, tergantung pada impedansi akustik dari materi. Oleh karena itu, instrumen ultrasonography diasumsikan mempuyai kecepatan akustik yang tetap pada 1540 m/detik. Dampak dari asumsi ini sesungguhnya jaringan tubuh tidak seragam, berkas menjadi sedikit tidak fokus dan resolusi gambar menurun.
Untuk membuat gambar dua dimensi, berkas ultrasonik dalam sebuah transduser disapu secara mekanis dengan pemutaran atau penyapuan. Sedangkan gambar satu dimensi, berkas ultrasonik dalam transduser susunan phasa mungkin disapu dengan menggunakan sapuan berkas secara elektronik. Data diterima dan diproses selanjutnya digunakan untuk membangun gambar. Gambar 3D dapat dibangkitkan dengan memperoleh serentetan pengaturan gambar 2D. Biasanya transduser diguanakan pada probe tertentu yang secara mekanis menscan gambar 2D konvensional. Oleh karena scanning mekanis lambat, sehungga dalam hal ini sulit membuat gambar 3D dari pemindahan jaringan. Tetapi saat ini, telah dikembagkan transduser susunan phasa 2D yang dapat menyapu berkas dalam 3D. Gambar ini dapat lebih cepat dan dapat digunakan untuk membuat gambar 3D dari jantung yang berdenyut.
Tidak ada komentar:
Posting Komentar