Selasa, 27 Februari 2018

PLIKASI FISIKA PADA DUNIA KESEHATAN PENERAPAN TERMOGRAFI UNTUK DIAGNOSIS


APLIKASI FISIKA PADA DUNIA KESEHATAN

PENERAPAN TERMOGRAFI UNTUK DIAGNOSIS







NAMA                            :WAHYUNI USMAN
NIM                                  : 1613201010
DOSEN PEMBIMBING  : KHAIRIATI RAWZIS,M.Pd





PROGRAM STUDI S1 KESEHATAN MASYARAKAT
UNIVERSITAS PAHLAWAN TUANKU TAMBUSAI



DAFTAR ISI

Kata pengantar.................................................................................................. 3
Pengertian termografi........................................................................................ 4
Jenis – jenis termografi...................................................................................... 5
Skema termografi klinik.................................................................................... 6
Penggunaan energi panas untuk pengobatan.................................................... 7
Penggunaan termografi untuk Diagnosis ....................................................... 13
Kesimpulan..................................................................................................... 14



















KATA PENGANTAR

            Puji syukur kita panjatkan kehadiran Allah SWT yang telah memberikan rahmat serta hidayah-nya sehingga penyusunan makalah ini dapat diselesaikan. Makalah ini disusun untuk diajukan sebagai mata kuliah fisika dengan judul “Penerapan termografi untuk diagnosis”
            Terima kasih saya sampaikam kepada ibu dosen mata kuliah yang telah membimbing dan memberikan kuliah demi lancarnya tugas ini.
            Demikianlah makalah ini disusun semoga bermanfaat, agar dapat memenuhi mata kuliah.

            Bangkinang, 9 september 2016



                                                                                   Wahyuni usman












Penerapan termografi untuk diagnosis

A.    Pengertian termografi

Termografi adalah metode diagnosa yang didasarkan pada perbedaan temperatur antar jaringan dari tubuh manusia. Distribusi temperatur yang bervariasi ini bisa disebabkan karena faktor fisik eksternal dan juga faktor internal seperti metabolisme dan aktivitas jaringan yang dekat dengan kulit. Menurut Max Planck (1901), basis mengenai besarnya radiasi pada tubuh manusia saat temperatur 300 K (27 oC) akan memberika spektrum radiasi gelombang Infra Red berkisar antara 0,8 mikrometer hingga 1 milimeter.

Setiap materi di alam tersusun oleh suatu sistem struktur molekul. Molekul ini memiliki energi yang dinamakan energi dalam, yaitu suatu energi yang dibutuhkan untuk aktivitas molekul. Akibat energi yang dimiliki oleh molekul ini akhirnya dapat diketahui panas dinginya sebuah bahan atau materi. Hukum fisika menyebutkan bahwa seluruh zat yang berada dalam temperatur di atas nol absolut ( 0°K ) akan memancarkan radiasi panas akibat temperaturnya. Dari radiasi temperatur ini diketahui bahwa energi tersebut merambat melalui medium hampa udara ke lingkungan dalam spektrum gelombang elektromagnetik inframerah. Spektrum tersebut terletak pada batas antara cahaya tampak dan gelombang mikro. Energi gelombang ini yang terdapat dalam bentuk photon, dapat dideteksi oleh sebuah sensor inframerah. Melalui sebuah sistem prosesing sinyal digital, radiasi panas ini dapat dtampilkan dalam bentuk visual (imaging) yang dinamakan Termografi.




Description: grafik fungsi spektrum radiasi sebagai fungsi temperatur.pngGrafik fungsi spektrum radiasi sebagai fungsi temperatur dapat dilihat pada gambar berikut:













B.     Jenis - jenis Termografi
Termografi ada dua, yaitu:
Kulit -> radiator infra merah yang efisien. Suhu di permukaan kulit dipengaruhi proses yang menimbulkan panas di jaringan bawah kulit : peradangan, gangguan sirkulasi darah, tumor aktif.
1.    Termografi dengan prinsip keseimbangan panas
·         Dibuat dari lempeng tipis nitrat sellulosa dan dilapisi dengan minyak tipis pengabsorbsi panas.
·          Permukaan kulit yang telah mencapai keseimbangan panas memberi warna pada suhu tertentu.
·           Pada kulit normal akan berwarna hijau, bila suhu tidak ada akan terjadi perubahan warna film sellulosa dari coklat menjadi kemerah-merah.
2.      Termografi dengan prinsip fotokonduktivitas
·         Dengan menggunakan kamera infra merah, panas yang dipancarkan kulit berupa radiasi infra merah oleh susunan optis dijatuhkan ke detektor infra merah menjadi diskontinu.
·          Oleh transduser infra merah diubah menjadi pulsa listrik kemudian diperkuat dengan amplifier kemudian ditampilkan gambar di layar Cathode Ray Tube (CRT).
·            Untuk mendapatkan hanya berkas infra merah saja pada transduser dipakai filter transparan yang hanya melewatkan radiasi infra merah.




C.    Skema termografi klinik
 Tujuannya untuk adaptasi sebelum termografi dilakukan sehingga hasil termogram kontras.
1.       Gambaran termografi fotokonduktivitas infra merah:
·         Gambaran termogram permukaan tubuh dalam keadaan normal adalah simetris bagian kiri dan kanan.
·         Gambaran termogram dapat berwarna hitam putih : daerah panas gambarnya putih – daerah dingin gambarnya hitam.
·          Termogram berwarna disertai dengan batang penunjuk suhu (temperature reference bar) terdapat pada bagian bawah layar Cathode Ray Tube (CRT).
·          Batang penunjuk warna dingin : ungu pucat, hijau, biru muda
·           Batang penunjuk warna panas : merah, coklat, kuning, putih
·         Warna biru pada 30oC dianggap temperatur normal maksimum sebagai petunjuk kalibrasi pada suhu lingkungan 21oC.
·         Hubungan gambaran rekaman dengan daerah pancaran panas dalam tubuh.
·         Gambaran termogram yang menunjukkan pancaran panas lebih tinggi dari sekitarnya (normal) membantu untuk diagnostic.
Contoh :
Ø  Kanker payudara temperaturnya lebih tinggi dari jaringan sekitarnya 1oC.
Ø  Kulit sekitar sendi yang menderita peradangan temperaturnya naik sampai 5oC.
·         Gambaran termogram dapat menunjukkan lokasi daerah tubuh yang masih mempunyai sirkulasi darah yang baik penting untuk amputasi.
·         Dengan membuat termogram berurutan/berseri dapat dilihat kemajuan atau kemunduran pengobatan.

D.    Penggunaan energi panas untuk pengobatan
Energi panas bila mengenai salah satu bagian tubuh akan menaikan temperatur daerah tersebut.Efek panas tersebut dapat dilihat menurut :
a)      Fisika yaitu pemuaian ke segala arah
b)     Kimia yaitu kecepatan reaksi kimia akan meningkat karena reaksi oksidasi meningkat pada kenaikan temperatur. Permeabilitas membran sel akan meningkat sehingga terjadi peningkatan metabolisme jaringan yang menyebabkan terjadinya peningkatan pertukaran antara zat kimia tubuh dan cairan tubuh
c)        Biologis yaitu merupakan gabungan efek panas fisika dan kimia. Adanya peningkatan sel darah putih, pelebaran pembuluh darah sehingga sirkulasi darah meningkat.
Metode yang dipakai untuk transfer energi panas untuk pengobatan
a)      Metode Konduksi
Metode ini merupakan dasar dari fisik kedua benda. Apabila terdapatperbedaan temperature antara kedua benda maka panas akan di transfer secarakonduksi yaitu dari benda yang lebih panas ke benda yang lebih dingin. Pemindahan energi panas total tergantung pada :
·         luas daerah kontak
·          perbedaan temperature
·          lama melakukan kontak
·          material konduksi panas
 Dapat berupa :
1.      Kantong air panas / botol berisi air panas dengan cara ini sangat efisien dalam pengobatan penderita nyeri. Misalnya nyeri pada daerah sekitar abdomen
2.      Handuk panas dengan cara ini sangat berhasil apabila pengobatan dilakukan pada daerah otot yang sakit.misalnya spasme (kejang) otot, fase akut poliomyelitis.
3.       Mandi uap (Turkish Bath), mandi uap ini sangat popular di kalangan masyarakat tetapi manfaat dari metode ini belum diketahui dengan pasti, hanya dinyatakan sebagai penyegar atau dikatakan mempunyai efek relaksasi otot.
4.        Lumpur panas (Muds Packs), Lumpur panas dapat mengkonduksikan panas kedalam jaringan serta dapat pula mencegah kehilangan panas tubuh (heat loss).
5.      Wax bath (paraffin bath) Dengan cara ini sangat efisien untuk mentransfer panas pada tungkai bawah terutama pada orang tua. Caranya letakan wax di dalam bak dan dipanaskansampai temperature 115 O sampai 120°F. lama merendam kaki berkisar antara30 menit sampai satu jam.
6.       Electric pads dengan cara melingkari kawat elemen panas yang dibungkus asbes atauplastic. Untuk amanya dilengkapi dengan termostas. Output berkisar antara 8-10 Watt/ footKe enam metode konduksi tersebut dapat melakukan pengobatan terhadappenyakit : Neuritis,Sprains, Strain, Contusio, Silausitis, Low back pain.
 Metode 1 – 6 dapat dilakukan terhadap pengobatan :
·         Neuritis
·          Sinusitis
·          Contusio
·           Low back pain
b)      Radiasi
Metode yang digunakan untuk pemanasan permukaan tubuh secara radiasi (pemancaran) yang serupa dengan pemanasan sinar matahari atau nyala api. Radiasi  bersumber dari :
1.      Electric fire ada 2 tipe :
·         (Old type fire  ) Mempunyai 750 watt dengan range radiasi antara merah dan mendekati infra merah serta panjang gelombang lebih pendek dari 15.000 Ao.
·          ( Pencil bar type à ) mempergunakan reflector rectangular dan shape like acoustic type.
2.      Infra merah.
·         Untuk mendapat infra red maka dipakai lampu pijar berkisar antara 250 watt – 1.000 Watt serta diberi filter merah.
·         Gelombang infra red yang dipergunakan antara 800 s/d 40.000 nm (1 nm = 10-9).
·          Penetrasi energi gelombang padakulit ± 3 mm dan meningkat dipermukaan kulit, bila kita gunakan large lamp maka radiasi yang diperoleh mendekati infra red tetapi kualitas emisi gelombang pajang radiasi lebih dari pada radient infra red heat lamp. Lampu radient infra red berkisar antara 7.500 s/d 12.000 A° tetapi kenyataan maksimal 40.000 A°
·         Kalau memakai silicon yang mengandung chlorium resistant element di dalamnya maka benda akan memproduksi cahaya serupa dengan sinar tampak. Metoda radiasi dengan infra red ini secara umu serupa dengan metoda konduksi panas, namun lebih efektif dibandingkan dengan metode konduksi. Oleh karena penetrasi energi panas ke jaringan lebih dalam.
c)      Elektromagnetis
Ada dua metoda yang dipakai untuk transfer panas ke dalam jaringan tubuh yaitu:
1.  Short weve diathermy (diatermi gelombang pendek)
Supaya energi panas dapat di transfer ke dalam tubuh maka dapat dilakukan dengan dua cara :
a.       Teknik Kondensor
·         Bagian tubuh sebelah menyebelah diletakkan dua metal plate like electrode
·          Pada permukaan elektrode diberikan larutan elektrolit. Dengan adanya aliran bolak balik (AC) molekul-molekul dalam tubuh menjadi agitasi dengan akibat kenaikan temperatur.
Hal ini sesuai dengan hukum Joule
Dimana:
H = energi panas (kalori)
V = voltage (volt)
I  = arus (ampere)
T = waktu (detik)
J = ekivalen Joule (1 Joule = 0,239 kalori = 0,738 ft/lb)

b.      Inductothermy (diatermi dengan metode induksi)
·         Bagian tubuh yang akan dipanasi dililitkan dengan kabel kemudian dialirkan listrik. Dengan cara ini jaringan tubuh tidak berada dalam sirkuit tetapi terletak dalam medan magnet dari suatu koil.
·          Aliran bolak-balik di dalam koil akan menimbulkan medan magnet yang bolak-balik di dalam jaringan. Sebagai kensekuensinya timbul arus eddy yang memproduksi panas di daerah yang bersangkutan.
·            Frekuensi yang digunakan pada short wave diathermy 1 MHz sudah cukup untuk memanaskan jaringan.
·          Kegunaan short wave diathermy pada keadaan kram otot (muscle spam) :
Ø  nyeri pada intervertebrali
Ø    penyakit degeneratif pada persendian
Ø    bursitis (radang bursa)

2.      Micro Wave Diathermy (Diatermi Gelombang Mikro)
 Penggunaan micro wave diathermy lebih mudah dibandingkan short wave diathermy termasuk gelombang radio dengan ossilasi pada frekuensi yang sangat tinggi. Energinya terletak antara short wave diathermy dan infra merah. Pada tahun 1940, frekwensi ossilasi yang dipakai 2.450 M Hz.Ternyata pada penelitian selanjutnya frekwensi 900 M Hz lebih efektif.Untuk memperoleh frekwensi 900 M Hz dengan memakai magnetron. Penyakit yang memerlukan pengobatan micro wave diathermy :
·         Arthritis
·         Strains
·         patah tulang (fracture)
·         keseleo (sprain)
·         bursitis
·         radang tendon
d)     Gelombang ultrasonic
Gelombang ultrasonic ini sangat berbeda dengan gelombang elektromagnetis. Gelombang ultrasonic diperoleh dari gelombang bunyi (Audible Sound) dengan frekuensi mendekati 1 M Hz. Pada waktu penggunaan ultrasonic maka piezo electric trandsduser diletakan langsung pada jaringan yang akan diobati. Intensitas yang dipergunakansekitar 5 watt / cm.
Penggunaan ultrasonic lebih efektif pada tulang dibandingkandengan soft tissue oleh karena tulang lebih banyak menyerap panas. Ultrasonik selain dipergunakan untuk terapi pengobatan juga dipergunakan untuk diagnostik .
Max Planck (1901) telah meletakkan basis mengenai besarnya radiasi tubuh manusia pada T = 300 K (27C) akan memberi spektra radiasi L (T) dan panjang gelombang infra red berkisar 0,8 um < (< 1 mm).
 Persamaan lengkap dari Planck :
L (T ) = [ exp - 1 ] SR.m
L (T ) = spektra radiasi
c = kecepatan gelombang elektromagnetis yang besarnya 3.10 m/s.
h = konstanta Planck 6.63 x 10 J.S.
k = konstanta Boltzmann 1,38 x 10 J.K

Stefan – Boltzmann telah memberikan hubungan antara banyaknya pancaran dengan temperatur sebagai berikut :
            L = L(T) d = e.T ( W) Atau
W = e.T
W = tenaga radiasi total persatuan luas dinyatakan dalam Watt per m
e = daya pancar (emissivity) permukaan harganya terletak antara 0 – 1 ;
            untuk tubuh manusia e = 1. = konstanta Stefan – Boltzmann 5,7 x 10 W/cm K
Apabila temperatur suatu benda sangat tinggi akan tampak hot red, pancaran radiasinya akan tampak.
 Ada beberapa hal yang harus diperhatikan sebelum melakukan termografi
1.      Pakaian penderita harus dilepas sebelum termografi dilakukan
2.      Penderita sebelumnya ditempatkan pada ruangan dengan suhu 21oC selama 15 menit. Tujuannya untuk adaptasi sebelum termografi dilakukan sehingga hasil termogram kontras.



E.     Penggunaan Termografi untuk Diagnosis
Berdasarkan setiap benda yang memancarkan radiasi ( W = e T  ) maka pada tahun 1950 telah ada usaha untuk membuat termogram dari infrared radiasi permukaan tubuh manusia. Dan tehnik ini banyak dipergunakan dalam bidang klinik.
Hal-hal yang dapat didiagnosis dengan mempergunakan tehnik termografi antara lain:
·         Carcinoma mamma
·         Vascular desease (penyakit pembuluh darah)
·         Untuk follow up pada penderita post operatif oleh karena diabetes.
·         Untuk Cereberal Vascular Desease
·         Arthritis akut.
·         Patello (femoral pain (nyeri pada persendian lutut)
·         Primary erythemalgia

















KESIMPULAN

1.       Radiasi
Radiasi adalah mekanisme kehilangan panas tubuh dalam bentuk gelombang panas inframerah. Gelombang inframerah yang dipancarkan dari tubuh memiliki panjang gelombang 5 – 20 mikrometer. Tubuh manusia memancarkan gelombang panas ke segala penjuru tubuh. Radiasi merupakan mekanisme kehilangan panas paling besar pada kulit (60%) atau 15% seluruh mekanisme kehilangan panas.

2.       Evaporasi
 Evaporasi ( penguapan air dari kulit ) dapat memfasilitasi perpindahan panas tubuh. Setiap satu gram air yang mengalami evaporasi akan menyebabkan kehilangan panas tubuh sebesar 0,58 kilokalori.
Pada kondisi individu tidak berkeringat, mekanisme evaporasi berlangsung sekitar 450 – 600 ml/hari. Hal ini menyebabkan kehilangan panas terus menerus dengan kecepatan 12 – 16 kalori per jam.
 Evaporasi ini tidak dapat dikendalikan karena evaporasi terjadi akibat difusi molekul air secara terus menerus melalui kulit dan sistem pernafasan.
Enegi panas mula-mula akan penetrasi kedalam jaringan kulit dalam bentuk berkas cahaya (dalam bentuk radiasi atau konduksi) kemudian akan menghilang didalam jaringan yang lebih dalam berupa panas, panas tersebut kemudian diangkut ke jaringan lain dengan cara konveksi yaitu diangkut ke jaringan seluruh tubuh melalui cairan tubuh, dan energi panas akan dikeluarkan melalui evaporasi (keringat)

3.       Termografi
Termografi adalah alat diagnostik yang menggunakan energi panas (mendeteksi temperatur permukaan kulit) serta memberikan gambaran termogram
v  Ada 2 jenis Termografi :
·         Termografi dalam keseimbangan panas
·         Termografi dengan fotokonduktivitas infra merah
v  Hal-hal yang dapat didiagnosis dengan mempergunakan tehnik termografi antara lain:
1.       carcinoma mammae
2.        vascular desease (penyakit pembuluh darah)
3.        untuk follow up pada penderita post operatif oleh karena diabetes.
4.        untuk Cereberal Vascular Desease
5.        arthritis akut.
6.       Patello (femoral pain (nyeri pada persendian lutut)
7.      Primary erythemalgia.



Tidak ada komentar:

Posting Komentar

ASPEK ETIK DAN HUKUM BAYI TABUNG DAN INSEMINASI

MAKALAH ETIKA DAN HUKUM KESEHATAN ASPEK ETIK DAN HUKUM BAYI TABUNG DAN INSEMINASI DISUSUN OLEH : NAMA                   ...