Sindroma overactive bladder (OAB) adalah akibat dari disfungsi kandung kemih yang dialami banyak orang. Penilaian objektif dari aktivitas kandung kemih yang mendasari gejala ini adalah pengukuran urodinamika yang menentukan tekanan di dalam kandung kemih. Pemeriksaan urodinamika berbasis tekanan ini belum dapat sepenuhnya menjelaskan fisiologi kandung kemih maupun timbulnya keluhan OAB.
Aktivitas jaringan kandung kemih didapat saat berkemih sebagai gerakan kontraksi sinkron dari seluruh organ kandung kemih pada saat proses berkemih. Pengamatan pada potongan jaringan kandung kemih dan organ terisolasi mendapatkan adanya gerakan jaringan kandung kemih yang terlokalisasi. Gerakan ini juga disebut micromotions dan terjadi bersamaan maupun terlepas dari perubahan tekanan kandung kemih.
Peran fisiologis micromotions ini dalam fungsi fisiologis kandung kemih, terlebih lagi dalam kondisi sakit belum sepenuhnya dipahami. Dari penelitian-penelitian terdahulu, gerakan ini diduga memiliki fungsi menentukan isi kandung kemih maupun mengawali kontraksi berkemih. Pemahaman ini terbatas karena gerakan ini tidak dapat diamati dalam organ yang terletak di dalam tubuh, baik manusia maupun hewan.
Untuk mendeteksi gerakan dari kandung kemih, maka akselerometer dapat ditanamkan dalam lapisan otot dinding organ tersebut. Akselerometer ini mengukur gerakan secara lokal. Sensor percepatan ini tertutup dan tidak memerlukan paparan sensor dengan air seni dalam lingkungan sekitar sehingga berkebalikan dari sensor tekanan. Pengukuran percepatan ini telah diterapkan pada berbagai organ serta deteksi gerakan lainnya seperti pada gerakan jantung ataupun untuk mengukur kuantitas dari gerakan.
Tujuan penelitian ini adalah merancang sistem sensor yang ditanamkan di lapisan submukosa dinding kandung kemih. Alat ini bertujuan pengukuran jangka panjang dari aktivitas organ ini. Alat tanam ini berukuran 6 mm, dengan dilengkapi sensor tekanan, dan akselerometer 3 dimensi. Prototipe sensor diuji dengan implantasi di kandung kemih hewan coba. Dalam penelitian ini, dilakukan pengujian secara in vitro dan in vivo untuk pengujian dan analisis awal data akselerasi dalam model hewan yang berkemih spontan. Proses berkemih ini dipilih sebagai suatu gerakan dengan sinyal yang kuat, konsisten dan signifikan.
Pada saat keluarnya urine, didapatkan pola peningkatan gerakan yang terdeteksi menandai fase awal dan akhir proses berkemih. Peningkatan gerakan ini sesuai dengan pola perubahan tekanan submukosa yang dideteksi. Selain deteksi dari gerakan linier, perubahan komponen gravitasi yang direkam secara 3 dimensi juga menunjukkan perubahan posisi dan orientasi dari dinding kandung kemih di dalam badan.
Penelitian ini menunjukkan bahwa pengukuran akselerasi mencerminkan aktivitas kandung kemih, khususnya pada fase keluarnya air seni. Akselerasi di sini lebih unggul daripada pengukuran tekanan, dengan menunjukkan adanya perubahan gerakan linier maupun perubahan orientasi dinding buli. Penelitian ini telah menunjukkan bahwa akselerasi merupakan sinyal baru dalam riset dasar fisiologi kandung kemih.
Pengembangan ke depan dari teknologi ini masih panjang. Langkah pertama adalah untuk penelitian dasar, di mana beberapa sensor dapat ditanam dan dipelajari perbedaan sinyal dari beberapa lokasi tersebut. Pengembangan teknis dari sensor ini dapat menghasilkan miniaturisasi. Untuk prototipe yang digunakan saat ini, komponen yang tersedia secara komersil digunakan sehingga biaya pengembangan dapat ditekan. Akan tetapi, ini berakibat ukuran dari sensor yang cukup besar. Suatu sirkuit terintegrasi atau chip yang spesifik untuk tujuan ini dapat meminimalisir ukuran sensor yang harus ditanamkan. Sensor yang kecil dapat kemudian dimasukkan dengan suntikan saja tanpa diperlukan prosedur pembedahan.
Pengembangan teknis kedua yang dilakukan adalah pembuatan sistem perekaman, baterai dan pemancar agar keseluruhan sistem ini dapat ditanamkan dalam tubuh, baik manusia ataupun hewan coba. Aplikasi lain yang dapat dikembangkan jangka pendek adalah suatu implan tunggal untuk deteksi aktivitas dan volume dari kandung kemih. Untuk penerapan ini, diperlukan analisis sinyal dan validasi pada kondisi penyakit yang menjadi tujuan tersebut. (*)
Penulis: M Ayodhia Soebadi, dr, PhD, SpU
Dibuat berdasar publikasi SCOPUS:
Mohammad Ayodhia Soebadi and Tristan Weydts and Luigi Brancato and Lukman Hakim and Robert Puers and Dirk De Ridder (2020) Novel implantable pressure and acceleration sensor for bladder monitoring. International Journal of Urology, 27 (6). pp. 1-8. ISSN 14422042
