Oleh: Anis Nazihah Mat Daud
&
Dr. Shahrul Kadri Ayop
Physics Kit and Instrumentation Research Group (PhyKIR),

Universiti Pendidikan Sultan Idris.


Setiap makhluk mempunyai julat frekuensi pendengaran yang berbeza. Manusia boleh mendengar dalam julat frekuensi 20 Hz sehingga kira-kira 20 kHz. Gelombang bunyi dengan frekuensi yang lebih rendah dari julat pendengaran manusia dikenali sebagai gelombang infrasonik manakala gelombang bunyi dengan frekuensi gelombang ultrasonik melampaui had pendengaran manusia dikenali sebagai ultrasonik.

Gelombang ultrasonik telah diaplikasikan dalam bidang perubatan untuk pelbagai tujuan seperti pemeriksaan janin, pengesanan barah pada peringkat awal dan pengesanan batu karang dalam buah pinggang. Dengan demikian, tisu dan organ yang bermasalah dapat dikenal pasti dengan lebih cepat dan efektif berbanding pemeriksaan tadisional. Pada masa kini, terdapat beberapa jenis masalah kesihatan yang boleh dirawat menggunakan peralatan yang mengaplikasikan gelombang ultrasonik tanpa perlu menjalani pembedahan termasuklah rawatan penyingkiran batu karang yang terdapat dalam ginjal. Antara kelebihan penggunaan teknologi ultrasonik dalam bidang perubatan adalah ia selamat, mudah dikendalikan dan kos relatif penyelenggaraan yang rendah.

Antara aplikasi ultrasonik yang paling popular ialah sonografi, iaitu bidang pengimejan tubuh badan manusia. Pada masa kini, pemeriksaan janin iaitu ultrasonik obstetrik boleh dilakukan dengan menggunakan peralatan ultrasonografi. Sebelum pemeriksaan dijalankan, gel yang berasaskan air disapu pada bahagian abdomen wanita yang mengandung untuk memastikan gelombang tersebut dapat dihantar secara berkesan ke dalam badan. Kemudian, gelombang ultrasonik dihasilkan melalui getaran transduser piezoelektrik yang terdapat dalam prob transduser akan disasarkan pada bahagian yang ingin diperiksa, dalam hal ini janin dalam kandungan. Gelombang ultrasonik yang dihantar akan dipantulkan oleh janin dalam bentuk gema kedan gema dan diterima oleh prob transduser yang sama. Imej seperti Rajah 1 dengan kontraks berbeza terhasil disebabkan gema yang mempunyai ciri-ciri fizikal yang berbeza bergantung kepada bahagian badan yang dilaluinya.


Rajah 1 : Imej janin bayi dari pemeriksaan ultrasonik obstetrik (Sumber : pregnancycheck.com)

Selain itu, ultrasonik juga telah mula digunakan sebagai rawatan batu karang. Batu karang merupakan himpunan kristal halus yang terbentuk daripada bahan kimia yang ditapis oleh buah pinggang seperti kalsium, magnesium dan asid urik. Pembentukan batu karang boleh mengganggu sistem perkumuhan manusia. Justeru itu, batu karang perlu disingkirkan. Batu karang yang bersaiz antara 1 sentimeter sehingga 2 sentimeter boleh disingkirkan melalui Litotripsi Gelombang Kejutan Luar Badan (Extra Corporeal Shock Wave Lithotripsy – ESWL). Teknik ini dapat merawat penyakit batu karang tanpa memerlukan pembedahan. Sebelum rawatan dijalankan, doktor menggunakan peralatan ultrasonografi untuk mengesan kedudukan batu karang yang tepat kerana rawatan ESWL hanya boleh dijalankan jika batu karang berada dalam ginjal atau saluran perkumuhan yang berdekatan. Kemudian, gelombang ultrasonik pada tenaga tinggi ditujukan  ke sasaran seperti dalam ilustrasi Rajah 2 untuk memecahkan batu karang tersebut kepada serpihan yang kecil supaya dapat disingkirkan melalui saluran kencing. Pesakit mungkin perlu menjalani rawatan tersebut sebanyak beberapa kali sehingga semua batu karang yang terdapat di dalam ginjal pesakit dapat disingkirkan.

Rajah 2 Teknik ESWL dalam pengesanan penyakit batu karang (Sumber: kidneystone.com)

Teknologi ultrasonik sangat bermanfaat dalam mencapai kualiti kesihatan yang baik. Teknologi ini bukan sahaja terhad kepada aplikasi dalam bidang perubatan, malah dalam industri pembuatan bahan, automotif, ujian tanpa musnah (NDT) dan pembinaan bangunan.


Catatan
://

Anis Nazihah Mat Daud ialah seorang pelajar Sarjana di Universiti Pendidikan Sultan Idris. Beliau kini sedang menjalankan kajian pembangunan teknik ultrasonik untuk pencirian akustik bagi fantom biologi di bawah penyeliaan Dr. Shahrul Kadri Ayop dan Prof. Dr. Rosly

 

Share on Facebook