MENILAI DAN MEMPREDIKSI ADANYA KELAINAN (JANTUNG

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
http://febrianfn.wordpress.com, diperoleh tanggal 9 Nopember 2011.
jantung
bawaan.
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