Perkembangan Teknologi Pencitraan Pemandu Pembedahan

Tulisan ini saya siapkan untuk sebuah majalah bedah minimal invasive yang akan terbit sebentar lagi. Tidak apalah saya publish sekarang toh juga ini tulisan saya.

Fakta sejarah mencengangkan saya bahwa perang merupakan katalis utama dari kemajuan dunia medis modern termasuk teknik pembedahan. Ternyata itu memicu para ahli bedah untuk  mempraktekan dan mempolpulerkan  baik peralatan, obat-obatan dan teknik pembedahan. Kebanyakan malah masih dipakai saaat ini.

Manfaat Pembedahan Minimal Invasif

Prosedur pembedahan invasif minimal adalah prosedur  bedah yang kurang invasif dibandingkan dengan  teknik pembedahan  terbuka yang digunakan untuk tujuan yang sama. Prosedur ini melibatkan peralatan utama sistim kamera  untuk pengamatan langsung area pembedahan melalui display monitor dengan perbesaran tertentu serta penggunaan  instrument pembedahan khusus dalam melakukan prosedur lengkap.

Dengan penggunaan prosedur ini, pasien hanya memerlukan sayatan kecil untuk memasukkan lensa telescope (endoscope) baik tipe kaku ataupun fleksibel , serta sayatan di area tertentu untuk memasukkan instrument bedah lain dalam melakukan prosedur.  Penyelesaian akhir dari prosedur ini berupa penutupan sayatan kecil menghasilkan luka yang kecil. Dengan demikina berbagai manfaat dapat diambil oleh pasien diantaranya berkurangnya risiko  infeksi , waktu pemulihan lebih cepat dan rawat inap lebih pendek , atau memungkinkan pengobatan rawat jalan .

VAAFT: Video-Assisted Anal Fistula Treatment : Hemat Waktu dan Biaya.

Mencari teknik terkini  pada penanganan kasus fistula in-ano? Terlebih teknik apa yang dapat memberikan manfaat bagi operator dan pasiennya? Apa saja manfaat yang akan didapat dari teknik tersebut?

Tentang Fistula-in-Ano

Informasi mengenai etilogi, anatomi, klasifikasi, pemeriksaan, diagnosis, pencitraan dan teknik bedah terbuka dapat dilihat dari referensi ini. Mudah-mudahan dapat meng up to date pengetahuan Anda.

Video-Assisted Anal Fistula Treatment (VAAFT), salah satu sebuah teknik minimally invasive surgery yang dikembangkan oleh Karl Storz bekerja sama dengan Prof. Piercarlo Meinero (Italia). Peralatan utamanya hanya terdiri dari 5 instrumen saja sudah dapat melakukan prosedur ini.

Berikut video link yang saya tautkan untuk memberikan gambaran prosedur yang dilakukan lengkap dengan perlatannya

Video VAAFT -1

Prinsip Dasar Sistem Kamera Endoskopi (7) : Camera Control Unit - Kabel Input - Output

Camera Control Unit (CCU)

Bagian penting dari sistim kamera yang bertanggung jawab sebagai pusat kendali masukkan dari kamera head dan keluarannya menuju berbagai alat terutama display (monitor). Dapat juga menjadi hub/tempat kendali dari kontrol remote dari tombol dari head kamera. Alat ini juga untuk mengatur dan penyesuaian/pengaturan beberapa parameter output display.

Kita tidak akan membahas detail dari CCU ini, yang penting itu sebenarnya keluaran dari CCU ini. Banyak kejadian dikamar OK, kamera head, CCU dan monitor mempunyai spesifikasi HD, yang terjadi kable output dari CCU ke monitor malah yang dipakai S-Video, karena di monitornya ada input S-Videonya…sayang sekali keluarannya tidak optimum.

Pada alat ini juga tersedia berbagai panel/plug keluaran ke berbagai peralatan lain seperti DVI, S Video, RGB Connector, Ethernet conector, USB port dsb.

Prinsip Dasar Sistem Kamera Endoskopi (6) : Standard Definition - High Definition

Standard-definition (SD) dan High-definition (HD) adalah standar kualitas gambar yang berkaitan pengambilan gambar (capture, berhubungan dengan head kamera), pemrosesan (kompresi dekompresi bergubungan dengan software codec gambar dalam devices yang disebut dengan CCU) hingga keluaran tampilan  pada monitor.

Standar Definition

Mempunyai jumlah baris pixel horizontal sebanyak 576 pada PAL dan 480 pixel pada NTSC, maka sakan ditulis dalam matriks seperti ini 720 x 480 piksel (NTSC) dan 720 x 576 (PAL). Standard definition memberikan aspek ratio 4:3

High Definition

Sedangkan high definition mempunyai jumlah baris pixel horizontal 720 dan 1080 dengan aspek ratio 16:9. Ditulis dalam matriks 1280 x 720 atau 1920 x 1080

Dalam spesifikasi sering tertulis seperti ini : 720p atau 1080i. Disini diinformasikan bahwa gambar tersebut di capture dengan teknik progressive scan (p) atau interlace (i).

Prinsip Dasar Sistem Kamera Endoskopi (5) : PAL - NTSC

Sebelumnya kita harus memahami terlebih dahulu dengan istilah frame rate.

Mata manusia dan otak yang menjadi  sistim visual kita, hanya dapat memproses 10 sampai 12 gambar terpisah per detik. Nilai ambang persepsi visual manusia bervariasi tergantung pada apa yang diukur .

Frame rate (juga dikenal sebagai gambar frekuensi atau frame per detik (FPS)) adalah frekuensi (tingkat) di mana sebuah perangkat pencitraan menghasilkan gambar tertentu berturut-turut yang disebut frame. Istilah ini berlaku sama baik untuk film dan video kamera, komputer grafis, dan sistem motion capture. Frame rate yang paling sering dinyatakan dalam frame per detik (FPS).

Dua istilah ini merupakan standar format output warna video yang berlaku di berbagai region di dunia.

Prinsip Dasar Sistem Kamera Endoskopi (4) - Aspek Ratio - Resolusi Gambar

Tulisan keempat ini membahasa tentang  aspek ratio dan resolusi gambar hasil keluaran dari sensor kamera head. Resolusi gambar yang dimaksud disini adalah berupa keluaran sinyal dalam satuan pixel ukuran horizontal dan vertikal dari sensor sebuah kamera head.

Di kehidupan sehari-hari, mudah sekali menemukan informasi ini. Kembali ke TV sebagai contoh. TV sekarang sudah jarang ditemukan TV dengan hampir mengikuti ukuran bujur sangkar, kebanyakan persegi panjang. Gamabr yang dihasilkan juga mengikuti bentuknya. JIka kita menonton film lama, dengan monitor TV persegi panjang gambarnya tidak penuh, ada sisi gelap disis kanan dan kiri, maka kita bisa bilang bahwa kamera yang digunakan untuk pembuatan gambar itu mempunyai rasio 4:3.

Aspek rasio adalah rasio lebar  dan tingginya dari sensor kamera. Ketika lebar lebih besar dari ketinggian, yaitu bentuk diposisikan sebagai "landscape", sebaliknya adalah  daripada "potret".

Prinsip Dasar Sistem Kamera Endoskopi (3) : Kamera Head

Bagian ketiga dari tulisan Prinsip Dasar Sistem Kamera Endoskopi akan dibahas mengenai alat yang paling penting yaitu head kamera.

Head Camera merupakan alat penentu dari sebuah sistim kamera yang berbasis analog ataupun digital. Beberapa bagian yang penting dari head kamera akan dibahas disini.

Image Sensor

Kita mengetahui, bahwa informasi fisika (analog) dari sebuah gambar dalam sistim kamera adalah berupa refraksi cahaya atau optis.  Sebuah sensor gambar (atau chip) adalah perangkat yang mengubah informasi optik menjadi sinyal elektronik. Saat ini, kebanyakan kamera digital menggunakan salah satu sensor gambar berbasis teknologi CCD atau CMOS. Kedua jenis sensor ini menyelesaikan tugas yang sama yaitu menangkap cahaya dan mengubahnya menjadi sinyal listrik.

Prinsip Dasar Sistem Kamera Endoskopi (1) - Sumber Cahaya

Latar Belakang

Aspek keamanan dari prosedur endoskopi menjadi suatu keharusan. Selain aspek skill operator, dari aspek alat, tentunya yang paling menentukan adalah sistim kamera yang mampu memberikan pandang ruang lapangan bedah yang baik, yang jelas dan mendekati citra yang mirip dengan aslinya.

Tulisan serial ini membahas mengenai berbagai prinsip dasar dan aplikasinya dari sistim kamera sehingga dapat mengetahui pengetahuan dasar mengenai sistim kamera endoskopi.

Sistim Kamera

Pencitraan pemandu pembedahan endoskopi merupakan sekumpulan devices yang membentuk sistim kamera. Sistim kamera dalam prosedur ini adalah “mata” seorang ahli bedah. Seperti dalam gambar dibawah ini, sistim kamera terbagi dalam berbagai peralatan elektronik, sebagai berikut :

1. Sumber Cahaya (Cold Light Source)
2. Kabel Sumber Cahaya Serat Optik (Fiber Optik/fuid Light Cable)
3. Head Kamera (Camera Head)
4. Camera Control Unit (CCU)
5. Monitor.

Prinsip Dasar Sistem Kamera Endoskopi (2) - Analog dan Digital

Sebelum kita membahas mengenai sitim kamera lanjutan, saya akan mengupas terlebih dahulu latar belakang informasi sebagai pengetahuan dasar. Hal ini perlu diketahui karena menyangkut perkembangan teknologi yang pasti berdasarkan pada perkembangan ilmu pengetahuan.

Analog vs Digital

Secara praktis sangat gampang jika kita ingin mengetahui bahwa salah satu rantai dari sistim kamera yang kita miliki itu berbasis pada sinyal analog atau digital atau campuran keduanya. Misalnya sebuah monitor TV yang sekarang dipasarkan banyak yang sudah tidak ada input kabel RCA, S-Video dll, yang ada hanya satu yaitu HDMI. Berarti TV tersebut merupakan TV generasi digital. Atau TV jadul anda tidak ada input HDMI atau DVI, maka TV tersebut berbasis analog. Apa sih analog  dan digital itu? Lalu apa keuntungan dan keburukannya?

Endoscopy – Aspek sejarah dan filosofinya

Apa sebenarnya endoscopy? Jelas secara istilah sebenarnya , endoskopi berarti melihat ke dalam tubuh untuk alasan medis menggunakan endoskop,  sebuah scope beris lensa. Berbeda dengan kebanyakan perangkat pencitraan medis lainnya, endoskopi dimasukkan langsung ke organ. Jadi hanyalah sekumpulan  tool, instrument, devices menjadi sebuah sistim dan sekumpulan teknik pembedahan. Ya sekumpulan teknik pembedahan yang disebut  Minimally Invasive Surgery (MIS)

Jika dikaji lebih dalam dan melihat ke sejarah,  konsep MIS ini bukanlah fenomena modern. Ada beberapa peninggalan sejarah memberikan bukti tentang MIS ini  pada 4.600 tahun yang lalu.

Primum non nocere merupakan ungkapan dalam bahasa Latin yang berarti "pertama, tidak membahayakan.", walaupun asal usul istilah ini tidak pasti sumbernya, namun dalam Hippocrates Corpus yaitu kumpulan dari sekitar 60 karya awal Hippocrates dan ajaran-ajarannya, ada kemiripan. Disitu disebutkan  "Dokter harus ... memiliki dua objek khusus dalam pandangan berkaitan dengan penyakit, yaitu, berbuat baik atau untuk tidak membahayakan". Hippocrates khusus menginstruksikan dokter untuk menghindari sebanyak mungkin metode invasif, untuk memberikan kekuatan tubuh sendiri  melakukan penyembuhan diri.

Tentu saja, prinsip ini dipengaruhi oleh fakta bahwa operasi invasif pasti hampir tidak terpikirkan, karena risiko kematian dari infeksi itu terlalu besar. Pada pertengahan abad ke-19 saja diketahui ahli bedah sangat jarang melakukan operasi abdomen. Sebaliknya, upaya mereka itu terbatas pada metode tidak langsung seperti perubahan diet dan pencahar.

Namun demikian, dalam mengkaji sejarah kedokteran, kita dapat melihat bahwa filosofi kedokteran minimal invasif telah menjadi bagian integral pengobatan selama ribuan tahun.