gelombang dan aplikasinya - fisika universitas...

GelombangGelombang dandan AplikasinyaAplikasinya--Basic Science in Nursing IIBasic Science in Nursing II--

IrwanIrwan AryAry DharmawanDharmawan11, ,

HanaHana RizmadewiRizmadewi AgustinaAgustina22 dandan Maria KomariahMaria Komariah22

1)1) JurusanJurusan FisikaFisika, Universitas Padjadjaran, Universitas Padjadjaran2)2) FakultasFakultas KeperawatanKeperawatan, Universitas Padjadjaran, Universitas Padjadjaran

SLIDESLIDE

http://http://phys.unpad.ac.id/jurusan/staff/dharmawan/kuliahphys.unpad.ac.id/jurusan/staff/dharmawan/kuliah

RujukanRujukan

•• Principles of Science for Nurses,Principles of Science for Nurses, Joyce James Joyce James et.alet.al, Blackwell , Blackwell

Science Science

•• Human Body Dynamics,Human Body Dynamics, AydinAydin TozerenTozeren, Springer, Springer

•• Physics of the Human Body,Physics of the Human Body, Irving P. Herman, SpringerIrving P. Herman, Springer

•• Physics in Biology and Medicine,Physics in Biology and Medicine, Paul Paul DavidovitsDavidovits, Academic , Academic

PressPress

•• SemuaSemua bukubuku FisikaFisika DasarDasar ((GiancoliGiancoli, Finn, , Finn, SerwaySerway, , HallidayHalliday, ,

dlldll))

•• GooglingGoogling !!

IsiIsi

•• KonsepKonsep GelombangGelombang

•• TeoriTeori DasarDasar GelombangGelombang

•• GelombangGelombang BunyiBunyi

•• GelombangGelombang EMEM

•• RadiasiRadiasi EMEM

•• TerapiTerapi EMEM

DefinisiDefinisi GelombangGelombang

•• GelombangGelombang adalahadalah bentukbentuk gangguangangguan atauatau getarangetaran yang yang

menjalarmenjalar

•• TerbagiTerbagi menjadimenjadi duadua yaituyaitu GelombangGelombang MekanikMekanik dandan

GelombangGelombang ElektromagnetikElektromagnetik

•• GelombangGelombang MekanikMekanik dimanadimana bentukbentuk penjalarannyapenjalarannya

memerlukanmemerlukan mediummedium

•• GelombangGelombang ElektromagnetikElektromagnetik dalamdalam penjalarannyapenjalarannya tidaktidak

memerlukanmemerlukan mediummedium

GelombangGelombang MekanikMekanik

•• Dari Dari segisegi araharah penjalarannyapenjalarannya terbagiterbagi menjadimenjadi duadua yaituyaitu

gelombanggelombang transversaltransversal dandan gelombanggelombang longitudinallongitudinal

transversaltransversal

longitudinallongitudinal

BagaimanaBagaimana dgndgn gelombanggelombang permukaanpermukaan air ?air ?

•• Longitudinal + TransversalLongitudinal + Transversal

DiskusiDiskusi

•• DalamDalam antrianantrian tikettiket yang yang panjangpanjang, , pengantripengantri paling paling depandepan

meninggalkanmeninggalkan antrianantrian sehinggasehingga menimbulkanmenimbulkan ‘‘pulsapulsa’’, ,

kemudiankemudian pengantripengantri didi belakangnyabelakangnya majumaju keke depandepan untukuntuk

mengisimengisi ruangruang yang yang kosongkosong. . PropagasiPropagasi pengisianpengisian ruangruang

kosongkosong tersebuttersebut termasuktermasuk keke dalamdalam gejalagejala ??

A. LongitudinalA. Longitudinal

B. Transversal B. Transversal

DiskusiDiskusi

•• PadaPada stadionstadion sepakbolasepakbola, , dimanadimana penontonpenonton membuatmembuat

gerakangerakan ‘‘berdiriberdiri kemudiankemudian dudukduduk’’ secarasecara bergantianbergantian. .

FenomenaFenomena iniini merupakanmerupakan contohcontoh daridari gelombanggelombang

A. LongitudinalA. Longitudinal

B. TransversalB. Transversal

GelombangGelombang SinusSinus

atauatau panjangpanjang gelombanggelombang adalahadalah

jarakjarak daridari puncakpuncak keke puncakpuncak, , atauatau

secarasecara umumumum merupakanmerupakan jarakjarak

minimum minimum antaraantara duadua titiktitik identikidentik

((puncakpuncak gelombanggelombang) () (satuansatuan meter)meter)

λ

A A atauatau amplitudoamplitudo merupakanmerupakan

simpangansimpangan terjauhterjauh ((satuansatuan meter)meter)

T T atauatau periodaperioda merupakanmerupakan waktuwaktu

yang yang diperlukandiperlukan untununtun membentukmembentuk

satusatu gelombanggelombang ((satuansatuan detikdetik))

f f atauatau frekuensifrekuensi merupakanmerupakan banyaknyabanyaknya

gelombanggelombang dalamdalam satusatu detikdetik ((satuansatuan Hertz)Hertz)

FungsiFungsi GelombangGelombang

DiskusiDiskusi

•• SebuahSebuah gelombanggelombang sinus sinus berpropagasiberpropagasi padapada araharah

x x positifpositif dengandengan amplitodoamplitodo 15 cm, 15 cm, panjangpanjang

gelombanggelombang 40 cm 40 cm dandan frekuensifrekuensi 8 Hz. 8 Hz. PadaPada saatsaat

t=0 t=0 dandan x=0, x=0, simpangannyasimpangannya adalahadalah 15 cm15 cm

TentukanTentukan bilanganbilangan gelombanggelombang k, k, periodaperioda T T dandan

frekuensifrekuensi sudutsudut dandan kecepatankecepatan gelombanggelombang

JawabanJawaban

GelombangGelombang BunyiBunyi

•• BunyiBunyi adalahadalah suatusuatu gelombanggelombang yang yang dihasilkandihasilkan oleholeh

perubahanperubahan mekanikmekanik daridari gas, gas, caircair atauatau padatpadat akibatakibat

tumbukantumbukan antarantar molekulmolekul--molekulnyamolekulnya..

•• BunyiBunyi merupakanmerupakan contohcontoh daridari gelombanggelombang longitudinallongitudinal

•• BunyiBunyi menjalarmenjalar padapada suatusuatu medium medium dandan dapatdapat mengalamimengalami

efekefek transmisitransmisi dandan refleksirefleksi

•• KecepatanKecepatan bunyibunyi padapada suatusuatu medium medium dinyatakandinyatakan dengandengan

•• B B menyatakanmenyatakan Bulk Modulus Bulk Modulus dandan rho rho adalahadalah

densitas/kerapatandensitas/kerapatan

TabelTabel kecepatankecepatan bunyibunyi dalamdalam berbagaiberbagai mediamedia

DiskusiDiskusi

•• TentukanTentukan kecepatankecepatan bunyibunyi dalamdalam air air bilabila

modulus bulk air modulus bulk air adalahadalah 2.1 x 102.1 x 10--9 9 N/mN/m22 padapada

temperaturtemperatur 00oo C C dandan kerapatankerapatan sebesarsebesar 101033

kg/mkg/m33

DiskusiDiskusi

BunyiBunyi berdasarkanberdasarkan frekuensifrekuensi

1.1. InfrasonikInfrasonik ((frekuensifrekuensi 0 0 –– 16 Hz). 16 Hz). FrekuensiFrekuensi iniini tidaktidak dapatdapatditangkapditangkap oleholeh inderaindera pendengarpendengar manusiamanusia, , misalnyamisalnyagetarangetaran gempagempa, , tanahtanah longsorlongsor, , getarangetaran truktruk, , dlldll..

2.2. SonikSonik ((frekuensifrekuensi 16 Hz 16 Hz sampaisampai dengandengan 20.000 Hz). 20.000 Hz). FrekuensiFrekuensiiniini dapatdapat ditangkapditangkap oleholeh inderaindera pendengarpendengar manusiamanusia, , misalnyamisalnya suarasuara pembicaraanpembicaraan, , suarasuara loncenglonceng dandansebagainyasebagainya..

3.3. UltrasonikUltrasonik ((frekuensifrekuensi >20.000 Hz). >20.000 Hz). FrekuensiFrekuensi iniini tidaktidak dapatdapatditangkapditangkap oleholeh inderaindera pendengarpendengar manusiamanusia, , misalnyamisalnyagetarangetaran yang yang dihasilkandihasilkan oleholeh magnet magnet listriklistrik, , getarangetaran kristalkristalpiezoelektrikpiezoelektrik. . FrekuensiFrekuensi iniini digunakandigunakan dalamdalam bidangbidangkedokterankedokteran (USG, (USG, diatermidiatermi dlldll), ), karenakarena memilikimemiliki dayadayatembustembus yang yang cukupcukup besarbesar

BunyiBunyi berdasarkanberdasarkan frekuensifrekuensi

IntensitasIntensitas BunyiBunyi

•• EnergiEnergi bunyibunyi umumnyaumumnya diungkapkandiungkapkan dengandengan intensitasintensitas, , atauatau

dayadaya per per satuansatuan luasluas, , yaituyaitu banyaknyabanyaknya energienergi yang yang melewatimelewati

suatusuatu medium per medium per satuansatuan luasluas, , dinyatakandinyatakan oleholeh

IntensitasIntensitas BunyiBunyi

•• KarenaKarena spektrumspektrum IntensitasIntensitas yang yang dapatdapat didengardidengar oleholeh

telingatelinga manusiamanusia sangatsangat luasluas, , makamaka IntensitasIntensitas lebihlebih umumumum

dinyatakandinyatakan dalamdalam skalaskala logaritmiklogaritmik db (decibels) db (decibels)

•• Beta Beta menyatakanmenyatakan level level bunyibunyi, I , I adalahadalah IntensitasIntensitas dandan II00

adalahadalah IntensitasIntensitas acuanacuan ((ambangambang pendengaranpendengaran manusiamanusia) )

dandan nilainyanilainya adalahadalah 1010--1212 W/m2W/m2

IntensitasIntensitas BunyiBunyi

IntensitasIntensitas BunyiBunyi

IntensitasIntensitas BunyiBunyi ((contohcontoh))

•• TentukanTentukan level level bunyibunyi daridari suatusuatu mesinmesin yang yang

menghasilkanmenghasilkan IntensitasIntensitas bunyibunyi sebesarsebesar 2x102x10--7 7 W/m2W/m2

PendengaranPendengaran ManusiaManusia

•• TelingaTelinga adalahadalah organ organ

yang yang berperanberperan

menerimamenerima getarangetaran suarasuara

atauatau bunyibunyi

•• GetaranGetaran yang yang

merupakanmerupakan energienergi

mekanikmekanik diterimaditerima dandan

diolahdiolah didi dalamdalam telingatelinga, ,

selanjutnyaselanjutnya akanakan diubahdiubah

menjadimenjadi energienergi listriklistrik

setelahsetelah diterimaditerima oleholeh

reseptorreseptor sarafsaraf sensoriksensorik

didi organ organ kortikorti telingatelinga

dalamdalam. .

ProsesProses pengolahanpengolahan bunyibunyi

1. 1. PadaPada telingatelinga luarluar

-- AurikelAurikel ((daundaun telingatelinga) )

mengumpulkanmengumpulkan gelombanggelombang bunyibunyi

-- MeatusMeatus akustikusakustikus eksternuseksternus

((lobanglobang telingatelinga luarluar) ) meneruskanmeneruskan

gelombanggelombang bunyibunyi menujumenuju telingatelinga

tengahtengah. .

-- MembranaMembrana timpani (timpani (gendanggendang

telingatelinga) ) sebagaisebagai pembataspembatas telingatelinga

luarluar dandan telingatelinga dalamdalam digetarkandigetarkan

dandan menguatkanmenguatkan suarasuara. . LuasLuas

membranamembrana timpani timpani kirakira--kirakira 51 51

mmmm22..

ProsesProses pengolahanpengolahan bunyibunyi

2. 2. PadaPada telingatelinga tengahtengah

TulangTulang--tulangtulang pendengaranpendengaran ((malleusmalleus, , inkusinkus dandan stapes) stapes) menguatkanmenguatkan suarasuara dengandengan

mekanismemekanisme gayagaya ungkitungkit dandan melanjutkannyamelanjutkannya menujumenuju pembataspembatas telingatelinga dalamdalam yaituyaitu

foramen foramen ovaleovale. . EfekEfek daridari gayagaya ungkitungkit tulangtulang pendengaranpendengaran terhadapterhadap getarangetaran suarasuara

adalahadalah 1,3 kali. 1,3 kali.

TulangTulang--tulangtulang pendengaranpendengaran berawalberawal daridari membranamembrana timpani timpani seluasseluas 51 mm2 51 mm2 dandan berakhirberakhir

padapada foramen foramen ovaleovale dengandengan luasluas kirakira--kirakira 3 mm2. 3 mm2. DenganDengan demikiandemikian getarangetaran suarasuara

yang yang masukmasuk keke dalamdalam telingatelinga mengalamimengalami amplifikasiamplifikasi sebesarsebesar: 51/3 x 1,3 = 22 kali: 51/3 x 1,3 = 22 kali

3. 3. PadaPada telingatelinga dalamdalam

TelingaTelinga dalamdalam terdiriterdiri atasatas kokhleakokhlea ((rumahrumah siputsiput) ) dandan duktusduktus semisirkularissemisirkularis ((saluransaluran

setengahsetengah lingkaranlingkaran). Di ). Di dalamdalam kokhleakokhlea terdapatterdapat 3 3 saluransaluran. . PertamaPertama dandan keduakedua, , skalaskala

vestibulivestibuli dandan skalaskala timpani yang timpani yang berisiberisi cairancairan perilimfeperilimfe, yang , yang akanakan bergetarbergetar

meneruskanmeneruskan getarangetaran daridari foramen foramen ovaleovale. . SelanjutnyaSelanjutnya getarangetaran iniini akanakan menggetarkanmenggetarkan

organ organ kortikorti didi skalaskala ketigaketiga ((skalaskala media). Organ media). Organ kortikorti merupakanmerupakan selsel--selsel rambutrambut

sebagaisebagai reseptorreseptor pendengaranpendengaran. . DenganDengan katakata lain lain energienergi mekanikmekanik berupaberupa getarangetaran taditadi

merangsangmerangsang reseptorreseptor sarafsaraf sensoriksensorik pendengaranpendengaran ((NervusNervus VIII) VIII) dandan diteruskanditeruskan keke otakotak

untukuntuk ditafsirkanditafsirkan..

UltrasonikUltrasonik

UltrasonikUltrasonik dihasilkandihasilkan oleholeh magnet magnet listriklistrik dandan kristalkristal

piezoelektrikpiezoelektrik dengandengan frekuensifrekuensi didi atasatas 20.000 Hz20.000 Hz

JikaJika batangbatang ferromagnetikferromagnetik diletakkandiletakkan padapada medanmedan listriklistrik atauatau

jikajika batangbatang ferromagnetikferromagnetik tersebuttersebut dilingkaridilingkari kawatkawat, ,

kemudiankemudian dialiridialiri listriklistrik, , makamaka akanakan timbultimbul gelombanggelombang

ultrasonikultrasonik padapada ujungujung batangbatang ferromagnetikferromagnetik tersebuttersebut. .

Fe2O3

PiezoelektrikPiezoelektrik

Kristal Kristal piezoelektrikpiezoelektrik ditemukanditemukan oleholeh PierePiere Curie Curie dandan Jacques Jacques padapada tahuntahun

1880, 1880, dengandengan tebaltebal 2,85 mm. 2,85 mm.

BilaBila kristalkristal iniini diberidiberi tegangantegangan listriklistrik, , makamaka lempenganlempengan kristalkristal akanakan

mengalamimengalami vibrasivibrasi sehinggasehingga timbullahtimbullah ultrasonikultrasonik..

SebaliknyaSebaliknya, , vibrasivibrasi padapada kristalkristal akanakan menghasilkanmenghasilkan listriklistrik. . OlehOleh karenakarena ituitu

makamaka kristalkristal piezopiezo elektrikelektrik digunakandigunakan sebagaisebagai transdusertransduser padapada

ultrasonografiultrasonografi. .

VAC

Plat logam

Kristal

Quartz

W

UltrasonikUltrasonik dalamdalam kedokterankedokteran

FrekuensiFrekuensi dandan dayadaya ultrasonikultrasonik yang yang dipakaidipakai dalamdalam bidangbidang

kedokterankedokteran disesuaikandisesuaikan dengandengan kebutuhankebutuhan

UntukUntuk diagnostikdiagnostik digunakandigunakan frekuensifrekuensi 1 1 –– 5 MHz 5 MHz dengandengan dayadaya

0,01 W/cm2. 0,01 W/cm2.

UntukUntuk terapiterapi digunakandigunakan dayadaya 1 W/cm2, 1 W/cm2, bahkanbahkan untukuntuk

menghancurkanmenghancurkan kankerkanker diperlukandiperlukan dayadaya 1000 W/cm2.1000 W/cm2.

DasarDasar penggunaanpenggunaan ultrasonikultrasonik adalahadalah efekefek Doppler, Doppler, yaituyaitu terjaditerjadi

perubahanperubahan frekuensifrekuensi akibatakibat adanyaadanya pergerakanpergerakan pendengarpendengar

atauatau sebaliknyasebaliknya dandan getarangetaran yang yang dikirimdikirim keke obyekobyek akanakan

direfleksikandirefleksikan oleholeh obyekobyek ituitu sendirisendiri..

EfekEfek DopplerDoppler

Christian DopplerChristian Doppler (1803 (1803 –– 1853) 1853) mengatakanmengatakan bahwabahwa frekuensifrekuensi atauatau panjangpanjang

gelombanggelombang bunyibunyi akanakan berubahberubah jikajika pengamatpengamat bergerakbergerak relatifrelatif terhadapterhadap sumbersumber

bunyibunyi. . BegitupunBegitupun jikajika sumbersumber bunyibunyi yang yang bergerakbergerak dandan pengamatnyapengamatnya diam.diam.

JadiJadi frekuensifrekuensi bunyibunyi dapatdapat berubahberubah karenakarena perubahanperubahan jarakjarak antaraantara sumbersumber bunyibunyi dandan

pendengarpendengar..

A. SUMBER BUNYI YANG DIAMA. SUMBER BUNYI YANG DIAM

+=V

C1ff 0

PendengarPendengar

mendekatimendekati

sumbersumber bunyibunyi

PendengarPendengar

menjauhimenjauhi

sumbersumber bunyibunyi

−=V

C1ff 0

f = f = frekuensifrekuensi yang yang didengardidengar oleholeh pendengarpendengar, f, f00 = = frekuensifrekuensi sumbersumber bunyibunyi, C = , C =

kecepatankecepatan gerakgerak pendengarpendengar, V = , V = kecepatankecepatan bunyibunyi (340 (340 m/sm/s))

EfekEfek DopplerDoppler

B. SUMBER BUNYI YANG BERGERAKB. SUMBER BUNYI YANG BERGERAK

PendengarPendengar 11PendengarPendengar 22

SumberSumber bunyibunyi bergerakbergerak mendekatimendekati pendengarpendengar 1 1 dandan menjauhimenjauhi pendengarpendengar 22

UntukUntuk sumbersumber bunyibunyi mendekatimendekati pendengarpendengar: f = : f = fofo . . v/(vv/(v--cc))

UntukUntuk sumbersumber bunyibunyi menjauhimenjauhi pendengarpendengar: : f = f = fofo . . v/(v+cv/(v+c)

UltrasonikUltrasonik dalamdalam kedokterankedokteran

SonografiSonografi medismedis ((ultrasonografiultrasonografi, USG) , USG) adalahadalah suatusuatu teknikteknik pencitraanpencitraan/imaging /imaging

menggunakanmenggunakan bunyibunyi ultra (ultrasound) ultra (ultrasound) untukuntuk memvisualisasikanmemvisualisasikan otototot, organ , organ

tubuhtubuh bagianbagian dalamdalam, , menentukanmenentukan ukuranukuran, , strukturstruktur organ organ tubuhtubuh dandan

kemungkinankemungkinan adanyaadanya jaringanjaringan yang yang rusakrusak (lesions)(lesions)

SonografiSonografi obsetrikobsetrik adalahadalah yang paling yang paling banyakbanyak digunakandigunakan untukuntuk pencitraanpencitraan janinjanin

selamaselama kehamilankehamilan dandan merupakanmerupakan USG yang paling USG yang paling dikenaldikenal oleholeh masyarakatmasyarakat

DalamDalam FisikaFisika katakata ““ultrasoundultrasound" " merupakanmerupakan energienergi bunyibunyi atauatau akustikakustik dengandengan

frekuensifrekuensi siatassiatas pendengaranpendengaran manusiamanusia (20,000 hertz, 20 KHz). (20,000 hertz, 20 KHz).

TipikalTipikal daridari scanner USG scanner USG beroperasiberoperasi padapada rentangrentang frekuensifrekuensi 2 2 –– 18 MHz (100 kali 18 MHz (100 kali lebihlebih

besarbesar daridari batasbatas pendengaranpendengaran manusiamanusia).).

PemilihanPemilihan rentangrentang frekuensifrekuensi iniini merupakanmerupakan kompromikompromi untukuntuk memperolehmemperoleh resolusiresolusi

citracitra yang yang baikbaik dandan kedalamankedalaman pencitraanpencitraan..

FrekuensiFrekuensi yang yang rendahrendah akanakan menghasilkanmenghasilkan resolusiresolusi yang yang rendahrendah namunnamun mampumampu

membuatmembuat citracitra untukuntuk organ organ tubuhtubuh yang yang lebihlebih dalamdalam..

UltrasonikUltrasonik dalamdalam kedokterankedokteran

USG USG digunakandigunakan secarasecara luasluas dalamdalam duniadunia medismedis. .

USG USG memungkinkanmemungkinkan digunakandigunakan untukuntuk

prosedurprosedur diagnosadiagnosa dandan terapiterapi..

MenggunakanMenggunakan transdusertransduser sebagaisebagai probe probe

((dipegangdipegang) ) dandan diletakkandiletakkan secarasecara langsunglangsung

padapada pasenpasen dandan digerakdigerak--gerakkangerakkan didi sekitarsekitar

area area bagianbagian tubuhtubuh yang yang akanakan discandiscan..

DigunakanDigunakan gel gel untukuntuk mengkopelmengkopel bunyibunyi

(ultrasound) (ultrasound) antaraantara transdusertransduser dengandengan

pasienpasien..

USG USG efektifefektif untukuntuk pencitraanpencitraan jaringanjaringan lembutlembut

daridari tubuhtubuh, , sepertiseperti otototot, tendon, , tendon, tertistertis, , otakotak

dengandengan frekuensifrekuensi tinggitinggi (7(7--18 MHz), 18 MHz), sehinggasehingga

memberikanmemberikan resolusiresolusi citracitra yang yang baikbaik. .

UntukUntuk organ organ lebihlebih dalamdalam, , sepertiseperti hatihati dandan ginjalginjal

menggunakanmenggunakan frekuensifrekuensi rendahrendah ( 1( 1--6 MHz) 6 MHz)

dengandengan resolusiresolusi yang yang rendahrendah, , namunnamun

kedalamankedalaman penetrasipenetrasi yang yang tinggitinggi. .

UltrasonikUltrasonik dalamdalam kedokterankedokteran

PRINSIP KERJA USGPRINSIP KERJA USG

TransduserTransduser ((kristalkristal piezoelektrikpiezoelektrik) ) mengirimmengirim gelombanggelombang ultrasonikultrasonik padapada

dindingdinding berlawananberlawanan, , kemudiankemudian gelombanggelombang dipantulkandipantulkan dandan terimaterima

lagilagi oleholeh transdusertransduser. .

SelanjutnyaSelanjutnya transdusertransduser akanakan meneruskannyameneruskannya keke amplifier amplifier berupaberupa

gelombanggelombang listriklistrik, , kemudiankemudian gelombanggelombang tersebuttersebut ditangkapditangkap oleholeh CRT CRT

((osiloskoposiloskop). ).

GambaranGambaran yang yang diperolehdiperoleh CRT CRT tergantungtergantung teknikteknik scanning yang scanning yang

digunakandigunakan. . AdaAda 3 3 metodemetode teknikteknik scanning, scanning, yaituyaitu A scanning, B A scanning, B

scanning scanning dandan M scanning.M scanning.

A Scanning (Amplitude Scanning)A Scanning (Amplitude Scanning)

UltrasonikUltrasonik daridari transdusertransduser mencapaimencapai dindingdinding b b kemudiankemudian dipantulkandipantulkan keke dindingdinding

a a dandan diterimaditerima transdusertransduser lagilagi. Scanning . Scanning iniini digunakandigunakan untukuntuk diagnosis tumor diagnosis tumor

otakotak (echo encephalography), (echo encephalography), penyakitpenyakit matamata misalnyamisalnya bentukbentuk korneakornea, , lensalensa, ,

tumor retina tumor retina dlldll..

d

Ta b

H2O

d

Ta b

H2O

s

d’ d

Ta b

H2O

d’

s

B Scanning (Bright Scanning)B Scanning (Bright Scanning)

•• MetodeMetode iniini banyakbanyak digunakandigunakan didi klinikklinik karenakarena bisabisa diperolehdiperoleh

gambarangambaran duadua dimensidimensi daridari bagianbagian tubuhtubuh. .

•• PrinsipnyaPrinsipnya samasama dengandengan A scanning, A scanning, tetapitetapi transdusernyatransdusernya

digerakkandigerakkan (moving).(moving).

•• GerakanGerakan daridari transdusertransduser mulamula--mulamula akanakan menghasilkanmenghasilkan echoecho

((terlihatterlihat adanyaadanya dot), dot dot), dot iniini disimpandisimpan dalamdalam CRT. CRT. SetelahSetelah

transdusertransduser digerakkandigerakkan kearahkearah lain, lain, dihasilkandihasilkan echoecho pula pula

sehinggasehingga terciptatercipta gambargambar 2 2 dimensidimensi. .

•• Scanning Scanning tipetipe iniini digunakandigunakan untukuntuk: :

1. 1. MemperolehMemperoleh informasiinformasi tentangtentang strukturstruktur dalamdalam,,

misalnyamisalnya hatihati, , lambunglambung, , usususus, , jantungjantung janinjanin dlldll..

2. 2. MendeteksiMendeteksi kehamilankehamilan sekitarsekitar 6 6 mingguminggu, , kelainankelainan

uterus, uterus, kasuskasus perdarahanperdarahan abnormal, abnormal, abortusabortus dlldll..

3. 3. MemberikanMemberikan informasiinformasi lebihlebih banyakbanyak daripadadaripada sinarsinar X,X,

dengandengan resikoresiko lebihlebih kecilkecil..

B Scanning (Bright Scanning)B Scanning (Bright Scanning)

TT

gerakantrnasduser awal

gerakan transduserselanjutnya

transducer

M Scanning (Modulation Scanning)M Scanning (Modulation Scanning)

•• Scanning Scanning iniini merupakanmerupakan duadua metodemetode yang yang digunakandigunakan untukuntuk

memperolehmemperoleh informasiinformasi tentangtentang gerakangerakan alatalat. (. (gabungangabungan antaraantara A A

scanning scanning dandan B scanning). B scanning).

•• A scanning A scanning adaada dalamdalam keadaankeadaan diamdiam dandan echo echo terjaditerjadi oleholeh B B

scanning.scanning.

•• Scanning Scanning iniini digunakandigunakan untukuntuk::

1. 1. MencariMencari informasiinformasi tentangtentang gerakangerakan jantungjantung, , gerakangerakan

vulva, vulva, atauatau mengukurmengukur aliranaliran darahdarah ((teknikteknik DoppplerDopppler), ),

efusiefusi pericardial (pericardial (penimbunanpenimbunan cairancairan dalamdalam kantongkantong

jantungjantung). ). dlldll..

2. 2. DapatDapat digunakandigunakan untukuntuk diagnosadiagnosa dandan dapatdapat memantaumemantau

kemajuankemajuan hasilhasil terapiterapi

JENIS SONOGRAFI ATAU JENIS SONOGRAFI ATAU

ULTRASONOGRAFI (USG)ULTRASONOGRAFI (USG)

BeberapaBeberapa contohcontoh sonografisonografi medismedis ::

1. 1. KardiologiKardiologi (Echocardiography) : USG (Echocardiography) : USG untukuntuk

jantungjantung digunakandigunakan untukuntuk diagnosadiagnosa penyakitpenyakit

jantungjantung. .

2. Endocrinology 2. Endocrinology

3. Gastroenterology 3. Gastroenterology

4. 4. GynaecologyGynaecology (Gynecologic USG) : organ (Gynecologic USG) : organ wanitawanita, ,

oterusoterus, , ovariumovarium dlldll..

5. 5. ObstetrikObstetrik (Obstetric USG) : (Obstetric USG) : perkembanganperkembangan fetus fetus

selamaselama kehamilankehamilan. .

6. Ophthalmology (A6. Ophthalmology (A--scan scan ultrasonographyultrasonography, B, B--scan scan

ultrasonographyultrasonography) : ) : pencitraanpencitraan matamata..

7. 7. UrologiUrologi : : menentukanmenentukan jumlahjumlah cairancairan padapada

kantungkantung kemihkemih..

8. Tendon, 8. Tendon, otototot, , syarafsyaraf, , permukaanpermukaan tulangtulang..

SonografiSonografi MedisMedis

SonografiSonografi MedisMedis

9. 9. IntravaskularIntravaskular ultrasound (IVUS) ; ultrasound (IVUS) ; teknikteknik

pencitraanpencitraan menggunakanmenggunakan kateterkateter yang yang

dirancangdirancang khususkhusus dengandengan probe probe

ultrasound ultrasound kecilkecil, , sehinggasehingga dapatdapat

dimasukkandimasukkan keke dalamdalam pembuluhpembuluh

darahdarah..

UmumnyaUmumnya digunakandigunakan untukuntuk pencitraanpencitraan

daridari arteriarteri jantungjantung ((koronerkoroner).).

10.Intervensional, 10.Intervensional, biopsibiopsi, , transfusitransfusi

((penyakitpenyakit hemolitikhemolitik daridari bayibayi yang yang barubaru

lahirlahir))

11.Contrast11.Contrast--enhanced ultrasound (CEUS) : enhanced ultrasound (CEUS) :

menggunakanmenggunakan contrast agent contrast agent

ultrasound ultrasound padapada USG USG biasabiasa. . DigunakanDigunakan

untukuntuk mengukurmengukur lajulaju aliralir darahdarah. .

Doppler Doppler SonografiSonografi

KepekaanKepekaan SonografiSonografi atauatau ultrasonografiultrasonografi dapatdapat

ditingkatkanditingkatkan dengandengan pengukuranpengukuran efekefek Doppler, Doppler,

dimanadimana efekefek Doppler Doppler akanakan menentukanmenentukan apakahapakah

strukturstruktur ((umumnyaumumnya darahdarah) ) bergerakbergerak mendekatimendekati

atauatau menjauhimenjauhi probe probe dandan menentukanmenentukan kecepatankecepatan

darahnyadarahnya..

DenganDengan menghitungmenghitung pergeseranpergeseran frekuensifrekuensi daridari

volume volume sampelsampel tertentutertentu ((contohnyacontohnya aliranaliran darahdarah

padapada katupkatup jantungjantung, , makamaka kecepatankecepatan dandan araharah

daridari aliranaliran darahdarah dapatdapat ditentukanditentukan dandan

divisualisasikandivisualisasikan..

Doppler Doppler sonografisonografi sangatsangat pentingpenting dalamdalam

mengkajimengkaji kardiovaskularkardiovaskular dandan hatihati. .

InformasiInformasi daridari Doppler Doppler sonografisonografi adalahadalah berupaberupa

tampilantampilan layarlayar daridari spektralspektral Doppler Doppler atauatau

citracitra/image /image menggunakanmenggunakan warnawarna Doppler.Doppler.

KeunggulanKeunggulan SonografiSonografi

1.1. MampuMampu membuatmembuat citracitra daridari otototot, , jaringanjaringan lembutlembut dandan permukaanpermukaan tulangtulang

dengandengan baikbaik. .

2.2. MampuMampu membuatmembuat citracitra ““hiduphidup””, , jikajika operator operator dapatdapat memilihmemilih bagianbagian yang yang

paling paling pentingpenting untukuntuk diagnosadiagnosa yang yang cepatcepat..

3.3. MampuMampu memperlihatkanmemperlihatkan strukturstruktur daridari organ.organ.

4.4. TidakTidak memilikimemiliki efekefek sampingsamping dalamdalam jangkajangka panjangpanjang dandan pasienpasien merasamerasa tidaktidak

tergangguterganggu..

5.5. PeralatanPeralatan tersediatersedia luasluas dandan cukupcukup fleksibelfleksibel

6.6. UkurannyaUkurannya kecilkecil, , sehinggasehingga dapatdapat dilakukandilakukan diatasdiatas tempattempat tidurtidur..

7.7. RelatifRelatif murahmurah jikajika dibandingkandibandingkan dengandengan peralatanperalatan citracitra yang lain, yang lain, sepertiseperti

computed Xcomputed X--ray tomographyray tomography, , DEXADEXA (Dual (Dual EnergiEnergi XX--ray ray AbsorptiometryAbsorptiometry : : alatalat

ukurukur densitasdensitas tulangtulang) ) atauatau magnetic resonance imagingmagnetic resonance imaging). ).

8.8. ResolusinyaResolusinya lebihlebih bagusbagus padapada frekuensifrekuensi tinggitinggi dibandingdibanding alatalat citracitra yang lain.yang lain.

KelemahanKelemahan SonografiSonografi

1.1. MemilikiMemiliki masalahmasalah jikajika harusharus menembusmenembus tulangtulang, , sehinggasehingga USG USG untukuntuk otakotak

orangorang dewasadewasa sangatsangat terbatasterbatas..

2.2. KinerjanyaKinerjanya jelekjelek jikajika adaada gas gas antaraantara transdusertransduser dengandengan organ organ tubuhtubuh yang yang

akanakan discandiscan akibatakibat perbedaanperbedaan ekstrimekstrim padapada imperdansiimperdansi akustiknyaakustiknya. . ContohContoh

: gas yang : gas yang berlebihberlebih padapada lambunglambung akanakan menyulitkanmenyulitkan untukuntuk scanning scanning

pankreaspankreas, , dandan tidaktidak mungkinmungkin untukuntuk membuatmembuat citracitra daridari paruparu--paruparu..

3.3. PenetrasiPenetrasi kedalamankedalaman USG USG terbatasterbatas, , sehinggasehingga sulitsulit untukuntuk membuatmembuat citracitra

strukturstruktur/organ /organ tubuhtubuh yang yang lebihlebih dalamdalam, , terutamaterutama padapada pasienpasien yang yang gemukgemuk..

4.4. MetodaMetoda USG USG bergantungbergantung padapada operator. operator. KeahlianKeahlian yang yang tinggitinggi dandan

pengalamanpengalaman sangatsangat diperlukandiperlukan untukuntuk memperolehmemperoleh citracitra dengandengan kualitaskualitas

yang yang bagusbagus dandan membuatmembuat diagnosadiagnosa yang yang akuratakurat..

APLIKASI ULTRASOUND UNTUK TERAPIAPLIKASI ULTRASOUND UNTUK TERAPI

AplikasiAplikasi terapiterapi menggunakanmenggunakan ultrasound ultrasound untukuntuk memberikanmemberikan panaspanas atauatau agitasiagitasikedalamkedalam tubuhtubuh. . KarenanyaKarenanya diperlukandiperlukan energienergi yang yang lebihlebih tinggitinggi daripadadaripada yang yang digunakandigunakan untukuntuk diagnosadiagnosa. .

BerikutBerikut adalahadalah beberapabeberapa penggunaanpenggunaan ultrasound ultrasound untukuntuk terapiterapi ::

•• MembersihkanMembersihkan gigigigi..

•• MembangitkanMembangitkan panaspanas dalamdalam jaringanjaringan biologibiologi, , sepertiseperti pengobatanpengobatan kankerkanker..

•• Ultrasound yang Ultrasound yang difokuskandifokuskan biasanyabiasanya digunakandigunakan untukuntuk pemanasanpemanasan lokallokal dalamdalampengobatanpengobatan tumor. tumor. IniIni dikenaldikenal sebagaisebagai Focused Ultrasound Surgery (FUS) Focused Ultrasound Surgery (FUS) atauatauHigh Intensity Focused Ultrasound (HIFU). High Intensity Focused Ultrasound (HIFU). AlatAlat iniini menghasilkanmenghasilkan frekuensifrekuensi lebihlebihrendahrendah dibandingkandibandingkan untukuntuk diagnosadiagnosa (250 kHz (250 kHz -- 2000 kHz), 2000 kHz), namunnamun energinyaenerginyalebihlebih besarbesar. HIFU . HIFU seringsering digunakandigunakan dalamdalam MRI. MRI. DigunakanDigunakan untukuntuk menghancurkanmenghancurkanbatubatu ginjalginjal..

•• PengobatanPengobatan katarakkatarak..

•• Ultrasound Ultrasound intensitasintensitas rendahrendah digunakandigunakan untukuntuk stimulasistimulasi pertumbuhanpertumbuhan tulangtulang, , menghilangkanmenghilangkan gangguangangguan padapada saluransaluran darahdarah didi otakotak untukuntuk pengirimanpengiriman obatobat(drug delivery).(drug delivery).

Brainwave (Brainwave (GelombangGelombang OtakOtak))

GelombangGelombang OtakOtak dibagidibagi dengandengan beberapabeberapa kategorikategori

Delta (0,5 Delta (0,5 –– 3 Hz) 3 Hz) �������� deep sleep, deep sleep,

Theta (4 Theta (4 –– 7 Hz) 7 Hz) �������� REM, REM, meditasimeditasi

Alpha (8 Alpha (8 –– 14 Hz) 14 Hz) �������� relaxed staterelaxed state

Beta (15 Beta (15 –– 38 Hz) 38 Hz) �������� normalnormal

Gamma (38 Gamma (38 –– 100 Hz) 100 Hz) �������� high focus and high focus and consentrationconsentration