Gelombang Ultrasonik dan Pencitraan Medis

Daftar Isi

Pemantulan bunyi di gunakan dalam berbagai bidang dan sangat berguna untuk kehidupan manusia. Salah satu fungsinya adalah adanya sonar (sound navigation and ranging) pada kapal yang berfungsi untuk menentukan kedalaman laut.alat pengirim (transmitter) mengirimkan pulsa gelombang bunyi melalui air dan pantulan. Gema pulsa itu di terima detector beberapa saar kemudian. Interval waktu antara pulsa di kirim dan pulsa di terima di ukur.karena laju bunyi dalam air di ketahui, maka jarak antara transmitter dan pemantul dapat di hitung. Metode ini dapat juga di gunakan untuk menentukan lokasi batu karang, kapal tenggelam, kapal selam, dan sebagainya.

Struktur bumi bagian dalam dapat di pelajari dengan teknik ini, yaitu melalui pendeteksian pemantulan gelombang yang menjalar dalam bumi. Sumber yang di pantulkan dari berbagai struktur dalam bumi akan bermunculan pola dengan karakteristik tertentu yang sangat berguna dalam eksplorasi minyak bumi dan mineral.
Sonar biasanya menggunakan frekuensi ultrasonic, yaitu bunyi yang mempunyai frekuensi di atas 20 kHz. Dengan frekuensi yang sangat tinggi, biasanya dalam interval 20 kHz-100 kHz, akan menghasilkan panjang gelombang akan menghasilkan panjang gelombang yang sangat pendek sehingga benda-benda berukuran dangat kecil dapat di deteksi. Peristiwa difraksi bergantung pada panjang dan ukuran penghalang. Benda-benda yang dapat di deteksi mempunyai orde sebesar panjang gelombang yang di gunakan.
Dalam bidang kedokteran, diagnosa penyakit dengan menggunakan ultrasonic merupakan salah satu contoh penerapan konsep gelombang bunyi yang sangat menarik. Gelombang ultrasonic dengan intensitas yang sangat tinggi, yaitu 107W/m2, digunakan untuk diagnosa dan pengolahan seperti menghancurkan jaringan dalam tubuh yang tidak di inginkan (misalnya tumor atau batu ginjal). Gelombang ultrasonic dapat juga di gunakan untuk terapi, misalnya untuk memberi pemanasan pada bagian tubuh yang luka.
Bagaimanakah prinsip kerja ultrasonk dalam bidang kedokteran? Pulsa bunyi dengan frekuensi tinggi di arahkan ke tubuh dan pantulan bunyi dari organ tubuh atau bagian yang Luka selanjutnya di deteksi. Dengan teknik ini, tumor, kantung cairan, dan pertumbuhan abnormal yang lain dapat di deteksi , aktivitas katup jantung dan perkembangan janin dapat di pantau, dan informasi tentang berbagai organ tubuh seperti otak, hati, dan ginjal dapat di peroleh. Meskipun ultrasonic tidak dapat mengganti sinar X untuk jenis diagnose tertentu, tatapi penerapan ultrasonic sangat membantu para dokter. Ada beberapa jenis jaringan atau cairan tubuh yang tidalk dapat di deteksi dengan sinar X, tetapi ultrasonic dapat mendeteksi dengan baik. Di samping itu, ultrasonic mampu menghasilkan citra real-time, seolah-olah melihat bagian tubuh di layar televisi. Salah satau contohnya adalah pemeriksaan kandungan dengan ultrasonografi (USG).

Frekuensi ultrasonic yang di gunakan untuk diagnosis berkisar antara 1MHz hingga 10 MHz. laju bunyi dalam jaringan tubuh mendekati laju bunyi dalam air atau sekitar 1540 m/s. dengan demikan, untuk frekuensi 1 MHz di peroleh λ = 1,5 mm. panjang gelombang dengan ukut\ran 1,5 mm ini menunjukkan batas ukuran benda yang dapat di deteksi. Untuk frekuensi yang lenbih tinggi tentu akan di peroleh panjang panjang gelombang yang lebih pendek lagi sehinnga deteksi organ tubuh akan semakin teliti.