Fisika Medis: Penggunaan Listrik dan Magnet pada Permukaan Tubuh

Fisika Medis: Penggunaan Listrik dan Magnet pada Permukaan Tubuh - Seiring dengan perkembangan kelistrikan, telah diciptak peralatan yang memperggunakan energi listrik untuk terapi pengobatan. Pada tahun 1890 Jacques A.D. Arsonval telah menggunakan listrik berfrekuensi rendah untuk menimbulkan efek panas. Tahun 1929 telah menggunakan listrik dengan frekuensi 30 MHz untuk pemanasan yang disebut short wave diathermy. Pada tahun 1950 telah diperkenalkan penggunaan gelombang mikro dengan frekuensi 2.450 MHz untuk keperluan dietermi dan pemakaian radar.

1. Penggunaan Arus Listrik Berfrekuensi Rendah

Listrik berfrekuensi rendah mempunyai batas frekuensi antara 20Hz sampai dengan 500.000Hz. Frekuensi rendah ini mempunyai efek merangsang saraf dan otot sehingga terjadi kontraksi otot. Arus listrik berfrekuensi rendah dapat dihasilkan oleh aliran listrik yaitu: stimulator yang rangkaiannya terdiri multivibrator maupun astable multivibrator. Selain frekuensi, perlu juga diperhatikan pengulangan dalam pemakaian dan bentuk gelombang arus listrik yang dipakai. Untuk pemakaian jangka waktu sangat singkat dan bersifat merangsang persarafan otot, maka dipakai arus faradik. Sedangkan untuk pemakaian jangka waktu lama dan bertujuan merangsang otot yang telah kehilangan persarafan maka dipakai arus listrik yang interuptur/terputus-putus atau arus DC (arus searah) yang telah dimodifikasi.

Selain arus DC, dapat pula menggunakan arus AC dengan frekuensi 50Hz, yang mempunyai kemampuan merangsang saraf sensoris,saraf motorik dan, berefek kontraksi otot.

2. Penggunaan Arus Listrik Berfrekuensi Tinggi

Arus listrik berfrekuensi tinggi memiliki frekuensi di atas 500.000 Hz, dihasilkan oleh sirkuit osilator yang mengandung rangkaian kondensator dan induktor, yaitu rangkaian L-C. Listrik berfrekuensi tinggi tidak mempunyai sifat merangsang saraf motoris maupun saraf sensoris, kecuali dilakukan rangsangan dengan pengulangan yang lama. Frekuensi tinggi ini mempunyai sifat memanaskan sehingga dapat digunakan untuk diatermi yang dapat dibagi menjadi 2 tipe :

a. Short Wave Diathermy (Diatermi Gelombang Pendek)

Pada diatermi ini terdapat dua metode yang digunakan untuk memperoleh gelombang elektromagnetis agar masuk ke dalam badan, yaitu :

1) Metode Capacitance  (Metode Kondensator), dengan cara elektroda diletakkan pada masing-masing sisi yang akan diobati dan dipisahkan dari kulit dengan bahan isolator. Apabila kedua elektroda dialiri arus listrik, maka akan tercipta medan listrik diantara kedua elektroda tersebut. Substansi yang ada di dalam medan magnet akan bervibrasi, elektrolit mengalami dipole dan timbul panas sebesar Q=Vit / 0,24 kalori. Yang perlu diperhatikan adalah bahwa ukuran elektroda harus lebih besar daripada struktur yang diobati dan jerak penempatan elektroda harus sama terhadap kulit.

2) Metode Induksi (Metode Kabel), pada metode ini dapat menimbulkan efek medan listrik dan medan magnet secara bersamaan. Metode ini dilakukan dengan cara melilitkan kabel pada daerah yang akan diobati, misal daeah abdomen (perut).

Efek Dietermi Gelombang Pendek adalah :

Menghasilkan panas dan peningkatan efek fisiologis sebagai akibat dari peningkatan temperatur, yaitu :

·         Meningkatkan metabolisme, perubahan struktur kimia yang disebabkan kenaikan temperatur (Hk. Vant Hoff).

·         Suplai darah meningkat, sebagai akibat dari meningkatnya metabolisme.

·         Efek pada safat, mengurangi eksitasi saraf apabila kurang begitu panas.

·         Dengan meningkatnya temperatur mengurangi relaksasi otot dan meningkatkan efisiensi usaha otot. Otot akan berkontraksi dan relaksasi semakin meningkat.

·         Oleh karena pemanasan maka terjadi koagulasi, sehingga terjadi detruksi jaringan.

·         Penurunan tekanan darah yang disebabkan oleh pelebaran pembuluh darah.

·         Meningkatkan aktivitas kelenjar keringat.

Mempunyai efek terapeutik (pengobatan)

·         Terhadap daerah peradangan, dimana akan terjadi pelebaran pembuluh darah sehingga dapat meningkatkan oksigen dan pengangkutan makanan untuk sel-sel.

·         Efek terhadap infeksi bakteri, terjadi peningkatan konsentrasi sel darah putih dan antibiotik pada daerah infeksi.

·         Menghilangkan rasa sakit , panas menyebabkan saraf sensoris menyebabkan sedaktif.

 

b. Mikro Wave Diathermy (Diatermi Gelombang Mikro)

Gelombang mikro adalah gelombang dengan panjang gelombang 1 cm sampai 1 meter. Untuk diatermi sering digunakan panjang gelombang 12,25 cm dengan frekuensi 2.450 MHz atau panjang gelombang 69 cm dengan frekuensi 433,92 MHz. Efek yang ditimbulkan tegantung jumlah energi radiasi yang diserap. Besar absorbsi dapat dinyatakan dalam rumus eksponensial.

I           : Intensitas radiasi yang diserap (I=37% dari Iₒ) (W/m²)

x          : kedalaman radiasi dalam jaringan (m)

Iₒ          : intensitas radiasi pada permukaan kulit (W/m²)

d          : tebal jaringan (m)

e          : koefisien absorbsi

Efek yang ditimbulkan adalah efek fisiologis dan efek pengobatan. Efek fisiologi: menimbulkan panas pada jaringan-jaringan yang banyak mengandug air, banyak pula mendeposit energi, pada otot lebih banyak menyerap energi gelombang mikro dari pada jaringan lemak. Efek pengobatan: dapat mengobati penderita yang mengalami ruda paksa (trauma) dan peradangan dan dapat pula mengobati penderita nyeri dan spasme otot, bisul dan rematik.

Meskipun penetrasi gelombang mikro lebih dalam daripada penetrasi sinar infra merah, tetapi tidak dapat melewati jaringan yang padat sebagaimana dilakukan oleh diatermi gelombang pendek. Gelombang mikro kurang berhasil mengobati struktur yang dalam dibandingkan dengan diatermi gelombang pendek.

Gelombang mikro tidak dapat dipakai pada penderita sirkulasi, karena dapat menimbulkan pendarahan, trombosit dan flebitis. Pada penderita TBC dan tumor ganas tidak diperkenankan pengobatan dengan gelombang mikro.

Sumber : Hani, Ahmad Ruslan. 2010.Teori dan Aplikasi Fisika Kesehatan. Yogyakarta : Penerbit Nuha Medika.