Oleh
Rahmiatul Putri
(Mahasiswa Prodi Fisika Universitas Andalas)
dan
Dian Milvita
(Dosen Prodi Fisika Universitas Andalas)
OPINI, kiprahkita.com - Fisika Modern adalah bagian dari keilmuan fisika, yang mempelajari perilaku dari suatu materi dan energi pada ukuran atomik, partikel-partikel subatomik atau gelombang.
 |
| ilustrasi alodokter/com |
Fisika modern berkaitan erat dengan fenomena alam dalam skala mikro dan makro. Ilmu fisika modern berkembang pada awal abad 20 karena ketidakmampuan fisika klasik dalam merumuskan fenomena-fenomena yang terjadi pada materi yang sangat kecil.
Ilmu ini diawali dari Hipotesa Planck yang menyatkan, besaran energi suatu benda yang berosilasi tidak lagi bersifat kontinu, tapi bersifat diskrit. Perbedaan antara fisika klasik dan modern terletak pada materi yang dibahas, fisika modern dapat membahas materi dalam skala atomik atau subatomik dengan kecepatan tinggi seperti kecepatan cahaya.
Fisika modern secara umum dibagi menjadi dua bagian, yaitu Teori Kuantum Lama dan Teori Kuantum Modern. Teori kuantum lama menjelaskan bahwa besaran-besaran fisika adalah besaran diskrit, sedangkan teori kuantum modern menjelaskan tentang mekanika gelombang.
Konsep yang paling mendasari ilmu fisika modern adalah konsep dualisme partikel dan gelombang. Konsep ini menjelaskan bahwa partikel dapat berperilaku sebagai gelombang dan gelombang dapat berperilaku sebagai partikel.
Konsep dualiasme partikel dan gelombang diamati melalui dua ekperimen yang dilakukan oleh Albert Einstein (efek fotolistrik) dan G.P Thomson Bersama Davison Germer (eksperimen difraksi partikel).
Penerapan fisika modern telah banyak digunakan dalam kehidupan sehari-hari, seperti bidang industri, militer, telekomunikasi, dan kedokteran.
Dalam bidang kedokteran, peranan fisika modern digunakan untuk kebutuhan menghasilkan citra objek seperti sel darah manusia, organ tubuh manusia atau hewan dapat dilihat dengan jelas.
Citra objek digunakan dalam membantu dokter mendiagnosis penyakit atau kelainan pada pasien. Salah satu alat kedokteran yang mengunakan prinsip fisika adalah ultrasonografi (USG).
USG adalah alat kedokteran yang memanfaatkan gelombang ultrasonik dengan frekuensi tinggi (20 – 20000)Hz. USG merupakan alat pencitraan diagnostik untuk menghasilkan citra organ internal dan otot, ukuran, struktur, dan luka patologi.
Pemeriksaan ini bersifat non-invasif, yaitu tidak menimbulkan rasa sakit pada pasien, dapat dilakukan dengan cepat dan aman.
Dalam penggunaan di bidang kedokteran, USG dimanfaatkan untuk terapi, diagnostik, dan DSOG untuk kasus kehamilan. Penemuan alat USG diawali dengan ditemukannya gelombang ultrasonik.
Kemudian pada tahun 1920-an prinsip kerja gelombnag ultrasonik dikembangkan dalam bidang kedokteran dan diaplikasikan pertama kali untuk kepentingan terapi.
Pada tahun 1940, gelombang ultrasonik mulai dikembangkan untuk kepentingan diagnosis penyakit dengan menggunakan transduser (kombinasi alat pengirim dan penerima data).
Prinsip kerja dari USG adalah dengan menggunakan transduser yang bekerja sebagai pemancar sekaligus penerima gelombang suara. Pulsa listrik yang dihasilkan oleh generator diubah menjadi gelombang suara yang akan dipancarkan ke arah tertentu pada bagian tubuh yang diperiksa.
Gelombang suara akan berjalan melalui jaringan tubuh sampai menumbuk permukaan dua organ tubuh berbeda yang letaknya berdekatan. Sebagian akan diantulkan dan sebagian lagi akan merambat terus menembus jaringan tubuh.
Gelombang suara yang dipantulkan (echo) akan ditangkap oleh transduser dan diubah menjadi sinyal listrik. Kemudian sinyal listrik akan diperlihatkan dalam layar monitor berupa gambaran irisan-irisan pada bagian tubuh.
Pemahaman mengenai sifat fisik gelombang ultrasonik diperlukan dalam pemeriksaan USG untuk mengetahui prinsip kerja, cara pemeriksaan USG, membuat interpretasi gambaran USG , mengenal berbagai gambaran artefak yang ditimbulkan, memahami efek biologis, dan keamanan dalam penggunaan alat USG. Alat USG menghasilkan gelombang ultrasonic dan menerima gema yang dipantulkan.
Gelombang suara dipancarkan dari kristal piezoelektrik yang dapat mengubah sinyal listrik menjadi getaran mekanis dan mengubah getaran mekanis menjadi sinyal listrik. Jika bahannya lebih padat seperti tulang, maka partikelnya lebih padat dan gelombang ultrasonik akan banyak dipantulkan.
Jenis pemeriksaan USG terbagi menjadi empat, yaitu 2 dimensi (2D), 3 dimensi (3D), 4 dimensi (4D), dan doppler. USG 2D menampilkan gambar dua bidang (melintang dan memanjang) dengan janin yang tampak samar-samar seperti bayangan namun gerakannya terpantau pada layar monitor.
Pemeriksaan USG 3D menampilkan tiga bidang (melintang, memanjang, dan koronal) dengan permukaan tubuh janin dapat dilihat secara jelas mirip seperti aslinya. USG 4D merupakan istilah USG 3D yang dapat bergerak, sehingga pergerakan dan bentuk janin dapat dilihat lebih jelas.
Pemeriksaan USG Doppler adalah pemeriksaan yang lebih mengutamakan pengukuran aliran darah, terutama aliran tali pusat untuk menilai keadaan janin.
Secara umum, USG adalah salah satu alat diagnostik yang penting dan berguna dalam dunia kedokteran karena kemampuannya yang non-invasif, aman, dan dapat direproduksi.
USG tidak hanya membantu dokter mendiagnosis penyakit, namun juga memungkinkan prosedur yang lebih tepat dan efektif. Namun, penting untuk diingat bahwa USG bukanlah alat yang sempurna dan interpretasi hasil memerlukan keterampilan dan pengalaman hebat dari operator.
Selain itu, perkembangan teknologi di bidang ini membuka pintu bagi praktik baru yang dapat meningkatkan akurasi dan biaya USG.
Dengan memanfaatkan potensi penuh dari teknologi ini dan terus mendorong penelitian dan pengembangan di bidang USG, teknologi ini akan terus menjadi alat kesehatan yang penting di masa depan.***
){kind=link}
0 Komentar