MENILAI DAN MEMPREDIKSI ADANYA KELAINAN (JANTUNG BAWAAN) PADA JANIN DALAM KANDUNGAN DENGAN ANALYSIS TEKNOLOGY
Muaningsih NPM: 1006833893
Abstrak
Masalah kesejahteraan janin dalam kandungan banyak ditemukan, salah satunya angka kejadian penyakit jantung bawaan.fenomena ini sangat memprihatinkan dan menjadi masalah kesehatan didunia.pemeriksaan untuk menilai keadan jantung janin ada berbagai cara yang sering dilakukan. Saat ini sedang dikembangkan pemanfaatan teknologi dalam memprediksi kelainan jantung pada janin. Gerakan jantung janin menimbulkan getaran dan bunyi yang dapat diperoleh melalui permukaan dinding abdomen ibu. sinyal-sinyal ini menunjukan irama bawaan dan periodisitas yang lebih mudah dilihat dari frekuensi unit waktu. Frekuensi distribusi waktu menunjukan komposisi spektral sinyal pada waktu tertentu yang singkat, yang dikenal dengan spektogram. Metode ini menganalisis bunyi jantung janin menggunakan frekuensi distribusi waktu yang dihasilkan oleh Short Time Fourier Transform (STFT). Metode inovatif ini disajikan untuk jantung janin meliputi suara akuisisi, pengolahan, dan representasi warna spektral yang dapat digunakan dalam sistem pemantauan janin. Hasil yang didapatkan adalah banyak penampilan spektral yang dihasilkan oleh sistem jantung janin yang bervariasi dan simulasi sinyal suara. Suara jantung normal dan abnormal digambarkan dalam spektogram yang menunjukan perbedaan morfologis nyata dalam hal durasi dan komposisi spektral suara. Warna berdasarkan STFT spektogram dapat menjadi alat diagnostik yang penting, tulisan ini memaparkan tentang prediksi dan penilaian adanya kelainan (jantung bawaan) pada janin dalam kandungan dengan dukungan komputer.
Kata kunci: phonocardiography janin, spektogram, anomali prenatal, short time fourier transformasi.
Latar belakang
Penyakit jantung bawaan menempati peringkat pertama diantara penyakit-penyakit lain yang menyerang bayi. Menurut dr.Indriwanto S,SpJP, kepala UFP Anak Jantung nasional (PJN) Harapan Kita, sebelum era operasi jantung, hanya 20% dari PJB yang dapat hidup sampai dewasa. Menurut dr. Sukman tulus putra, SpA, ketua divisi kardiologi anak RSCM, kebanyakan meninggaal karena gagal jantung dalam usia kuarang dari satu tahun. Hal ini turut memberi kontribusi terhadap estimasi 15 juta kematian anak tiap tahun didunia ( 2009, penyakit jantung bawaan angka tinggi dengan tenaga terbatas, http://www.inaheart.org, diperoleh tanggal 9 Nopember 2011).
Angka kejadian PJB diindonesia cukup tinggi, namun penanganannya amat kurang. Dalam The 2nd International Pediatric Cardiology Meeting di cairo, Egypt, 2008 dr. Sukman tulus
putra lebih lanjut mengungkapkan bahwa 45.000 bayi Indonesia terlahir dengan PJB tiap tahun. Dari 220 juta penduduk Indonesia diperhitungkan bayi yang lahir mencapai 6.600.000 dan 48.800 diantaranya adalah penyandang PJB. Masih banyak bayi-bayi yang menghembuskan nafas, dan bahkan mereka belum pernah mendapat pemeriksaan ( 2009, penyakit jantung bawaan angka tinggi dengan tenaga terbatas, http://www.inaheart.org, diperoleh tanggal 9 Nopember 2011).
Salah satu metode konvensional pemantauan janin meliputi mendengarkan bunyi jantung janin dari perut ibu. Stetoskop yang dirancang khusus untuk pemantauan suara jantung janin biasanya hanya digunakan oleh ginekolog. Meskipun hal ini memungkinkan untuk penilaian fungsi jantung secara kualitatif, metode ini memilii beberapa kelemahan. Pertama, sangat sulit untuk mendengarkan suara jantung pada saat melakukan tugas yang lain. Kedua, tidak praktis untuk mendeteksi perubahan kecil baik dalam hal amplitudo atau dalam hal properti lainnya. Auskultasi sangat subjektif. USG Doppler yang sering digunakan untuk memantau variabilitas denyut jantung janin tidak dapat digunakan untuk mendeteksi suara jantung alami janin. Selain itu USG Doppler juga memerlukan monitoring dalam jangka panjang, dan memungkinkan menimbulkan masalah dari efek energi USG pada janin.
Phonocardiography janin (fPCG) adalah teknik perekam bunyi jantung janin yang akan ditampilkan dalam bentuk grafis. Tehnik ini penting untuk mendeteksi kondisi kesehatan janin. Dalam bebrapa dekade terakhir, sistem komputer telah sangat berkembang dan memungkinkan pemrosesan sinyal digital dengan biaya yang rendah.
Penyakit jantung bawaan
Embriogenesis jantung merupakan serangkaian proses yang kompleks. proses ini meliputi Tubing merupakan tahapan ketika bakal jantung masih merupakan tabung sederhana. Looping merupakan peristiwa yang kompleks berupa perputaran bagian-bagian jantung dan arteri besar (aurta dan arteri pulmonalis). Septasi yaitu proses pemisahan bagian-bagian jantung serta arteri besar dengan pembentukan berbagai ruang jantung. Migrasi merupakan pergeseran bagian-bagian jantung sebelum mencapai bentuk akhirnya. Keempat proses ini merupakan proses yang terpisah tetapi saling tumpang tindih/ saling melengkapi (Febrianfn, 2009, defek septum ventrikel dan kelainan jantung bawaan, http://wordpress.com, diperoleh tanggal 9 Nopember 2011).
Penyakit jantung bawaan adalah kelainan jantung yang terjadi atau terdapat sejak janin dalam kandungan, dan kelainan ini berlangsung setelah janin dilahirkan. Penyakit jantung bawaan merupakan kelainan susunan jantung, dan mungkin sudah terdapat sejak lahir. Penyakit jantung bawaan dapat disebabkan oleh faktor resiko diantaranya: faktor genetik, faktor lingkungan/ faktor eksternal seperti obat,virus, radiasi yang terdapat sebelum kehamilan 3 bulan. Hipoksia pada waktu persalinan dapat mengakibatkan tetap terbukanya ductus arteriosus pada bayi. Faktor yang ketiga yaitu interaksi dari faktor genetik dan faktor lingkungan. riset menunjukan bahwa orang tua yang memiliki kelainan jntung lebih berisiko memiliki anak yang berkelainan jantung (Febrianfn, 2009, defek septum ventrikel dan kelainan jantung bawaan, http://wordpress.com, diperoleh tanggal 9 Nopember 2011).
Defek septum ventrikel (ventricular sepal defect, VSD) merupakan kelainan jantung bawaan (kongenital) dimana terdapatnya lubang pada septum interventrikuler yang menyebabkan adanya bubungan aliran darah antara ventrikel kanan dan kiri. Secara normal lubang tersebut akan menutup selama akhir minggu ke empat massa embrio. Tidak menutupnya lubang tersebut diakibatkan oleh kegagalan fusi septum interventrikuler selama janin masih dalam kandungan (Febrianfn, 2009, defek septum ventrikel dan kelainan jantung bawaan, http://wordpress.com, diperoleh tanggal 9 Nopember 2011)
Gejala VSD ketika janin masih dalam kandungan belum dapat diidentifikasi secara nyata. Tetapi gejala umum yang dapat ditimbulkan setelah lahir yaitu; sesak napas, cepat capek, sering mengalami batuk dan infeksi saluran nafas berulang, hipertensi pulmonal, hipertrofi infundibuler, prolaps katup aurta yang dapat disertai regurgitasi (Febrianfn, 2009, defek septum ventrikel dan kelainan jantung bawaan, http://wordpress.com, diperoleh tanggal 9 Nopember 2011).
Identifikasi kelainan jantung bawan
Pemantauan janin tidak dapat dilakukan secara kasat mata, karena janin masih dalam kandungan. Umumnya, pemantauan dilakukan dengan cara mendengar denyut jantung janin. Bukan hanya keras dan lemahnya denyut jantung, tetapi juga perubahan iramanya, terutama saat terjadi kontraksi rahim. Ketika janin stres denyut jantung yang tadinya berirama dan kuat, bisa saja jadi tidak berirama dan melemah. Denyut jantung janin normal 120-160 per menit, dengan variabilitas sekitar 5-25 denyut per menit. Cara pemantauan janin juga bisa
dilakukan dengan fotoscope, doppler (Supriyadi, 2010, cara jitu pantau janin, http://www.resep.web.id, diperoleh tanggal 9 Nopember 2011)
Identifikasi kelainan jantung bawaan dapat dilakukan dengan rontgen jantung, EKG dan pemeriksaan penunjang lainnya. VSD merupakan penyakit kelainan bawaan yang paling sering ditemukan sekitar 30,5 % , Pada pemeriksaan fisik dapat ditemukan bising holosistolik (pansistolik) yang terdengar selama fase sistolik, keras, kasar di atas tricuspid di sela iga 3-4 parasternal kiri menyebar sepanjang parasternal dan apex cordis. Bising ini sudah dapat terdengar selama defek VSD kecil. Bising mid-diastolik dapat didengar di apex cordis akibat aliran berlebihan. Pada VSD sering bersifat non-sianotik kecuali apabila terjadi. eisenmengerisasi (terjadi aliran shunt kanan ke kiri). pada penderita VSD dengan aliran shunt yang besar biasany terlihat takipneu, aktivitas ventrikel kiri meningkat dan dapat teraba thrill sistolik. Apabila terjadi aliran shunt dari kanan ke kiri dengan defek besar akan tampak stenosis dengan jari-jari tabuh (clubbing of finger). Pada defek cukup besar dapat terjadi komplikasi berupa stenosis infundibuler, prolaps katup aorta, insufiensi aorta, hipertensi pulmonal dan gagal jantung (Febrianfn, 2009, defek septum ventrikel dan kelainan jantung bawaan, http://wordpress.com, diperoleh tanggal 9 Nopember 2011).
Pada pemeriksaan foto thorax didapatkan kardiomegali dengan pembesaran ventrikel kiri., vaskularisasi paru meningkat (plethora) dan bila terjadi penyakit vaskuler paru tampak pruned tree (seperti pohon tanpa ada cabang-cabangnya), disertai penonjolan a. pulmonal. Pada elektrokardiogram dapat ditemukan hipertrofi ventrikel kiri dan mungkin hipertrofi atrium kiri. bila terdapat hipertrofi kedua ventrikel dan deviasi sumbu QRS ke kanan maka perlu dipikirkan adanya hipertensi pulmonal atau hipertrofi infundibulum ventrikel kanan. (Febrianfn, 2009, defek septum ventrikel dan kelainan jantung bawaan, http://wordpress.com, diperoleh tanggal 9 Nopember 2011).
Sistem informasi komputer
Sistem komputer yang digunakan pada metode ini yaitu dengan menggunakan komputer yang diprogram sedemikian rupa yang dihubungkan dengan alat perekam pada dinding abdomen ibu sehingga tenaga kesehatan termasuk perawat dapat memanfaatkan komputer tersebut untuk melihat adanya kelainan jantung janin.
Phonocardiography janin (fPCG) merupakan teknik perekam bunyi jantung janin yang ditampilkan dalam bentuk grafis. Akusisi data: rekaman fPCG biasanya dilakukan dalam ruangan yang tenang, dengan pasien dalam posisi terlentang, dengan kepala diatas bantal. Deteksi, pencatatan dan pengukuran (DRM) ditempatkan tegas pada posisi yang diinginkan dari perut pasien. DRM terhubung ke line-in port komputer disamping tempat tidur untuk proses penyimpanan data dan pengolahan data. DRM berupa stetoskop elektronik. DRM mendeteksi sinyal bunyi jantung dari janin yang dihasilkan oleh getaran dari perut ibu. Sebuah transduser piezoelektrik ditempatkan dan dirancang untuk menyelesaikan konversi sinyal dari mekanik ke sinyal listrik. Sinyal yang dimasukan untuk preamplifier akan difilter. Sebuah mikrofon terpisah digunakan untuk merekam kebisingan, yang kemudian akan digunakan dalam tahap pemrosesan sinyal adaptif untukmenyaring kebisingan eksternal. Sehingga sinyal dari perut dan kebisingan tersebut akan disalurkan ke line-in port komputer dan direkam pada dua saluran dan format suara. Data yang direkam akan disimpan sebagai file.
Spektogram warna berbasis visualisasi spektrum dari sinyal suara. Perintah spektogram digunakan untuk menghasilkan spektrogram sinyal suara jantung janin. Perintah ini menghitung jendela diskrit waktu transformasi fourier menggunakan jendela geser. Sinyal suara jantung janin dideteksi dan diproses yang akhirnya ditampilkan dalam spektogram. Dengan jendela analisis jelas menunjukan frekuensi tinggi sifat bunyi jantung primer. Suara yang sama tidak digambarkan dengan jelas oleh spektogram dimana analisis jendela cukup panjang. Suara jantung normal memiliki komponen frekuensi lebih tinggi dari bunyi jantung yang abnormal.
Sistem phonocardiographic menempatkan penekanan utama bukan pada sensor akuistik, tetapi pada masalah pemrosesan sinyal. Frekuensi waktu analisis bunyi jantung janin dilakukan untuk memeriksa kesesuaian analisis untuk diagnosa keadaan patologis janin. Sinyal suara jantung janin diperoleh, diproses, dan akhirnya ditampilkan dalam spektogram berwarna.
Figure 1. Block diagram of the data acquisition module
Catatan: data metodologi akuisi, stetoskop elektrik (DRM) diletakan pada dinding perut ibu dan terhubung ke line-in port komputer.izin telah diberikan oleh Taylor & Francis Ltd untuk mempublikasikan dalam “analisis teknology sinyal bunyi jantung janin untuk memprediksi kelainan jantung bawaan”dalam edisi Mei 2009 Journal untuk medical engineering & technology.
Figure 2. Block diagram of foetal heart sound signal pre-processing
Catatan: diagram pelaksanaan pengelolaan metode komputerisasi. izin telah diberikan oleh Taylor & Francis Ltd untuk mempublikasikan dalam “analisis teknology sinyal bunyi jantung janin untuk memprediksi kelainan jantung bawaan”dalam edisi Mei 2009 Journal untuk medical engineering & technology.
Figure 3. (a) Time-domain fPCG signal; spectrograms of the signal computed with a moving short time analysis window of duration (b) 128 samples, (c) 256 samples, (d) 512 samples, and (e) 1024 samples. (f) Legend showing signal strength
Catatan: phonocardiogram sinyal bunyi jantung janin (gambar 3a), angka (gambar 3b) jendela analisis durasi 128 sample menunjukan frekuensi bunyi jantung tinggi. Suara yang sama tidak digambarkan dengan jelas oleh spektogram (gambar 3e) dimana jendela analisis cukup panjang. izin telah diberikan oleh Taylor & Francis Ltd untuk mempublikasikan dalam
“analisis teknology sinyal bunyi jantung janin untuk memprediksi kelainan jantung bawaan”dalam edisi Mei 2009 Journal untuk medical engineering & technology.
Figure 4. (a), (b) Normal fPCG and corresponding spectrogram; (c), (d) pathological fPCG and corresponding spectrogram.(e) Legend showing signal strength.
Catatan: analisis frekuensi waktu sinyal bunyi jantung janin. catatan Phonocardiographic dari spektogram bunyi jantung janin normal dan patologis. Dalam angka, suara jantung primer ditunjukkan oleh S1,S2 dan interval sistolik adalah pemisahan antara S2 dan S1. Pemeriksaan spektogram menunjukan suara normal terkonsentrasi dalam waktu dan frekuensi,sedangkan bunyi abnormal tersebar. . izin telah diberikan oleh Taylor & Francis Ltd untuk mempublikasikan dalam “analisis teknology sinyal bunyi jantung janin untuk memprediksi kelainan jantung bawaan”dalam edisi Mei 2009 Journal untuk medical engineering & technology
Kesimpulan
Menilai dan memprediksi kelainan jantung janin dalam kandungan dapat dilakukan dengan mendengarkan bunyi jantung janin dengan fetoscope, doppler. Nilai normal bunyi jantung janin berkisar antara 120-160 kali per menit, dengan variabilitas sekitar 5-25 denyut per menit. Artikel ini membahas tentang metode penilaian dan prediksi kelainan jantung janin dalam kandungan dengan menggunakan teknologi komputer. Dengan adanya metode ini akan memberikan manfaat pada pasien dalam memberikan informasi tentang kondisi jantung janin dalam kandungannya. Selain itu dengan tehnik komputerisasi maka pendokumentasian akan
lebih baik. Penerapan phonocardiographic janin dilakukan di rumah sakit yang menyediakan pelayanan ginekologi.
Rekomendasi
Sistem informasi teknologi komputer pada prediksi dan penilaian kelaianan jantung janin dalam kandungan dapat diterapkan di indonesia. Penerapan dapat dilakukan di klinik-klinik kesehatan yang ada, atau ditingkat pelayanan kesehatan lainnya seperti rumah sakit. Kekuatan yang dimiliki dari metode ini yaitu: memberikan kemudahan bagi tenaga kesehatan (perawat, dokter) dalam proses pelayanan kesehatan. Perawat dan dokter dapat memantau kondisi janin yang tergambar dalam layar komputer, mudah penggunaannya jika disosialisasikan dengan baik, system pendokumentasian menjadi lebih efektif dan merupakan sarana informasi dan komunikasi kesehatan. Metode ini juga memilki kelemahan yaitu: jika sinyal yang dideteksi hilang maka evaluasi komprehensif validisi klinis masih diperlukan.selain itu bagi negara berkembang seperti indonesia biaya mungkin menjadi kendala tersendiri.
Daftar pustaka
...( 2009), Penyakit jantung bawaan angka tinggi dengan tenaga terbatas, http://www.inaheart.org, diperoleh tanggal 9 Nopember 2011.
Febrianfn. (2009). Defek septum ventrikel dan kelainan jantung bawaan. http://febrianfn.wordpress.com, diperoleh tanggal 9 Nopember 2011.
Format referensi elektronik direkomendasikan oleh BioMed Central Ltd, (2011, http://creativecommons.org/licenses/by/2.0, diperoleh 8 Nopember 2011)
Format referensi elektronik direkomendasikan oleh BioMed Central Ltd, (2010, http://www.cardiovascularultrasound.com, diperoleh 8 Nopember 2011)
Mittra, K.H., & Choudhari, N.K.(2009). Time frequency analysis of feotal heart sound signal for the prediction of prenatal anomalies. Journal of Medical Engineering & Technology, 33(4), 296-302.
Pardey James. (2003). Sonicaid fetal care: fetal heart rate analysis. Journal of Midwifery. 11(10).
Supriyadi. (2010). Cara jitu pantau janin, http://www.resep.web.id, diperoleh tanggal 9 Nopember 2011
