Prinsip Kerja Ultrasonik A-Mode

Universitas Indonesia Gambar 3.12 Bandwidth

3.4.2 Prinsip Kerja Ultrasonik

Prinsip kerja ultrasonik memanfaatkan hasil pantulan echo dari gelombang ultrasonik apabila ditransmisikan pada jaringan tertentu. Gelombang suara frekuensi tinggi dikirimkan ke dalam medium dan akan dipantulkan kembali ketika sampai pada batas medium yang berbeda. Echo dari gelombang tersebut kemudian dideteksi dengan transduser yang mengubah gelombang akustik ke sinyal elektronik untuk diolah dan ditampilkan. Ultrasonik bekerja dengan cara memancarkan gelombang suara frekuensi tinggi ke tubuh pasien melalui transduser. Gelombang suara ini menembus tubuh dan mengenai batas-batas antar jaringan, misal antara cairan dan otot, antara otot dan tulang. Sebagian gelombang suara ini dipantulkan kembali ke transduser, sebagian lain terus menembus bagian tubuh lainnya sampai kemudian juga dipantulkan seperti pada gambar 3.13. Gambar 3.13 Sistem pulsa echo ultrasonik Karakterisasi Sinyal..., Neni Wahyuni Yatarif, FMIPA UI, 2008 Universitas Indonesia Gelombang-gelombang suara pantulan ini ditangkap kembali oleh transduser dan diteruskan ke mesin ultrasonik, yang akan menghitung berapa jarak jaringan pemantul dengan probe berdasarkan kecepatan suara di dalam jaringan. Lalu mesin ultrasonik menampilkan pantulan gelombang suara itu di layar dalam bentuk sinyal.

3.4.3 A-Mode

Gambar 3.14 A-mode A-mode display digunakan untuk menggambarkan hubungan amplitudo pulsa echo dengan kedalaman jaringan tubuh. Posisi sinyal echo di kedalaman jaringan dipengaruhi oleh interval waktu pulsa yang dikirim dan diterima. Gambar 3.14 menjelaskan proses terbentuknya A-mode, pantulan pertama terjadi sebagai pulsa yang dikirim oleh transmitter. Pulsa ultrasonik merambat ke dalam jaringan tubuh sampai pada batas A jaringan yang memiliki impedansi akustik berbeda. Hal ini menyebabkan sebagian pulsa ultrasonik dipantulkan dan diterima oleh receiver sehingga menghasilkan echo A. Sebagian pulsa ultrasonik yang telah melewati batas A akan diteruskan sampai pada batas B sehingga dihasilkan echo B. Proses yang sama berlanjut hingga dihasilkan echo C. Karakterisasi Sinyal..., Neni Wahyuni Yatarif, FMIPA UI, 2008 32 Universitas Indonesia

BAB 4 SIMULASI DAN EKSPERIMEN

4.1 Simulasi Ultrasonik 2 Dimensi

Simulasi adalah teknik penyusunan dari kondisi nyata sistem kemudian melakukan percobaan pada model yang dibuat dari sistem. Simulasi merupakan alat yang fleksibel dari model. Simulasi cocok diterapkan untuk menganalisa interaksi masalah yang rumit dari sistem. Simulasi bertujuan untuk memprediksikan hasil eksperimen Avissar, et.all., 1982. Salah satu teknik untuk memodelkan perambatan ultrasonik dalam medium adalah Finite Element Method yang ditemukan oleh Clough pada tahun 1960. Finite Element Method adalah metode numerik untuk mendapat solusi permasalahan fisika menggunakan persamaan diferensial. Metode numerik ini merupakan sistem yang mapan dalam komputasi untuk medium kompleks dan heterogen serta dapat digunakan oleh banyak kasus fisika dan salah satunya adalah akustik. Dengan metode ini, medan dari gelombang akan direpresentasikan berupa serangkaian persamaan diferensial parsial Partial Differensial Equation. Konsep dasar yang melandasi finite element method adalah prinsip diskritisasi. Secara umum, diskritisasi dapat diartikan sebagai upaya untuk membagi sistem dari problem yang akan diselesaikan objek menjadi bagian- bagian yang lebih kecil sehingga pemodelan menjadi lebih sederhana. Penggunaan software pada simulasi memberi kemudahan dalam perubahan berbagai parameter yang akan mempengaruhi hasil sesuai dengan yang diinginkan. Software yang digunakan untuk memodelkan pancaran gelombang dalam simulasi ini adalah COMSOL Computer Solution Multiphysics 2 dimensi versi 3.4 untuk mencari solusi permasalahan hamburan ultrasonik dari jaringan tubuh. Model ini akan digunakan untuk memprediksi hamburan balik ultasonik dari jaringan untuk karakterisasi sinyal. Langkah dasar yang dilakukan dalam simulasi dijelaskan pada gambar 4.1 berikut : Karakterisasi Sinyal..., Neni Wahyuni Yatarif, FMIPA UI, 2008