JENIS LASER YANG DIGUNAKAN SEBAGAI MODALITAS FISIOTERAPI

Transkripsi

1 JENIS LASER YANG DIGUNAKAN SEBAGAI MODALITAS FISIOTERAPI RAHMAT SYUKUR ZEBUA NIM: PRODI DIV FISIOTERAPI POLTEKKES YRSU DR. RUSDI MEDAN T.A. 2010/ Fisika Dasar LASER

2 LASER (Light Amplification by Stimulated Emission of Radiation) LASER (singkatan dari bahasa Inggris: Light Amplification by Stimulated Emission of Radiation). Laser memperkuat cahaya. Laser dapat mengambil berkas cahaya yang lemah dan membuatnya menjadi berkas yang kuat. Beberapa laser menghasilkann berkas yang sangat kuat sehingga dapat membakar lubang kecil di dalam selembar besi dalam waktu kurang dari satu detik. Sinar laser dapat mencapai jarak jauh melalui angkasa luar tanpa menyebar dan menjadi lemah. Karena itulah, sinar laser menjadi alat komunikasi penting dalam berkomunikasi dalam jaman angkasa luar. Banyak kegunaan laser sudah ditemukan dalam ilmu kedokteran, ilmu pengetahuan, dan industri. 2 Fisika Dasar LASER

3 Ilmuwan menganggap cahaya sebagai gelombang yang bergerak. Jarak dari kulit sebuah gelombang ke kulit berikutnya disebut panjang gelombang. Cahaya dari matahari atau dari lampu adalah campuran banyak panjang gelombang. Setiap panjang gelombang yang berbeda menghasilkan warna yang berbeda. Sinar laser terbuat dari cahaya yang semuanya terdiri dari panjang gelombang yang sama. Berkas cahaya dalam cahaya biasa mengalir ke arah yang berbeda. Sinar laser bergerak dalam arah yang sama persis. Sinar laser tidak menyebar dan tidak melemah. Perkembangan Laser. Pada awal perkembangannya, orang tidak menyebut dengan nama laser. Para ahli masa itu menyebutnya sebagai MASER (Microwave Amplification by the Stimulated Emission of Radiation. Dan orang yang disebut-sebut pertama kali 3 Fisika Dasar LASER

4 mengungkapkan keberadaan maser adalah Albert Einstein antara tahun Ilmuwan yang terkenal eksentrik ini juga yang pertama kali berpendapat bahwa cahaya atau sinar bukan hanya terdiri dari gelombang elektromagnetik, tapi juga bermuatan partikel dan energi. Dan dikenal lah apa yang disebut sebagai radiasi. Tapi maser dari Einsten ini baru sebatas teori. Teknologi pada dekade kedua abad 20 belum mampu mewujudkannya. Disamping itu, banyak ilmuwan yang menganggap teori dari Eisntein itu sebagai teori yang kontroversial. Pada tahun-tahun berikutnya, terlebih pada perang dunia kedua, maser lebih banyak digunakan untuk kepentingan militer, yaitu untuk pengembangan radar. Hingga akhirnya Charles H. Townes, James Gordon, dan Herbert Zeiger, berhasil membuat maser dengan menggunakan gas Amoniak. Dan inilah maser yang pertama kali dibuat orang. Keberhasilan itu dipublikasikan pada tahun Itu merupakan maser dengan satu tingkat energi. Selanjutnya ide emisi dua tingkat untuk mempertahankan inversi pada maser telah dikembangkan oleh dua orang ilmuwan Sovyet, Nikolai Basov dan Alexander Prokhorov. Karena sumbangannya yang sangat penting ini dalam pengembangan maser, Charles H. Townes, Nikolai Basov, dan Alexander Prokhorov berbagi hadiah Nobel bidang Fisika pada tahun Fisika Dasar LASER

5 Charles H. Townes memang orang yang berperan penting dalam dunia maser. Sebelumnya beliau bersama Arthur Schawlow telah meneliti kemungkinan pembuatan maser optik (yang kemudian berkembang menjadi laser) dan sinar infra merah. Rincian penelitian itu diterbitkan pada bulan Desember Namun mereka berdua masih menemui kesulitan dan pembuatan laser (maser optik). Hingga akhirnya sebelum memasuki tahun 1960 Theodore Maiman bisa mewujudkan kerja sinar laser. Maiman menggunakan silinder batu Ruby untuk memicu timbulnya laser hingga laser buatannya dikenal sebagai Ruby Laser. Tapi Ruby Laser hanya mampu bekerja pada energi tingkat ketiga. Setelah memasuki tahun 1960, Peter Sorokin dan Mirek Stevenson mulai mengembangkan laser tingkat keempat yang pertama. Tapi itu pun masih sebatas teori dan tujuan untuk merealisasikannya masih belum tercapai. Namun demikian sejak saat itu lah era laser dimulai. Sekilas bahwa Theodore Maiman dianggap sebagai orang yang pertama kali berhasil membuat laser (bukan maser). Tapi sebenarnya ada orang lain yang telah mendahuluinya yaitu Gordon Gould. Pada tahun 1958, Gordon Gould kabarnya telah berhasil membuat maser optik (laser) bahkan dia juga yang dianggap sebagai 5 Fisika Dasar LASER

6 orang yang pertama kali menggunakan istilah Laser (Light Amplification by the Stimulated Emission of Radiation). Tapi Gordon gagal mendaftarkan paten laser-nya pada tahun Hingga pada tahun 1977 Gordon memenangkan paten tersebut. Butuh waktu 8 tahun untuk mendapatkan pengakuan itu. Pada masa yang hampir bersamaan juga beberapa ilmuwan lain berhasil membuat laser dengan menggunakan bahan yang berbeda. Misalnya Ali Javan, William Bennet dan Donald Herriot yang membuat laser dengan media gas helium dan neon pada tahun 1960 dan keberhasilannya baru dipublikasikan pada tahun Kumar N. Patel membuat laser dengan perantaraan karbondioksida, nitrogen, dan helium pada tahun Dan pada tahun yang sama juga (1964), Earl Bell membuat laser dengan bantuan helium dan merkuri. Para ilmuwan ini dianggap pembuat untuk laser gas karena bahan-bahan yang mereka gunakan untuk membuat laser pada umumnya berupa zat gas. Perkembangan yang cukup penting terjadi pada tahun 1962 ketika seorang ilmuwan yang bekerja pada perusahaan General Electric, Robert Hall, menemukan laser semikonduktor berukuran mini dengan biaya murah. Biasanya mesin atau 6 Fisika Dasar LASER

7 peralatan pemroduksi sinar laser berukuran besar. Laser buatan Rober Hall inilah yang hingga kini digunakan pada perangkat vcd dan dvd player, printer laser, pembaca kode bar, drive pada CPU, sistem komunikasi yang menggunakan serat optik, dan sebagainya. Sebuah penemuan yang revolusioner dibuat pada tahun 1970 ketika Charles Kao dan George Hockham berhasil membuat apa yang sekarang disebut serat optik (fiberglass). Mereka berdua memang tidak membuat laser, tapi penemuannya sangat penting dalam penggunaan aplikasi laser. Dan seperti kita tahu, serat optik banyak digunakan dalam bidang komunikasi. Bidang inilah yang memang dianggap sebagai pengguna terbesar aplikasi laser. Laser dan serat optik memang dua penemuan yang sangat saling mendukung. 7 Fisika Dasar LASER

8 Jenis-jenis Laser. Ada berbagai jenis laser. Medium laser bisa padat, gas, cair atau semikonduktor. Laser biasanya ditentukan oleh jenis bahan yang digunakan oleh penguatnya 1. Solid-state laser material telah dikuatkan terdistribusi dalam matriks padat (seperti ruby atau neodymium: yttrium-aluminium garnet laser yag). Laser neodymium-yag memancarkan cahaya inframerah pada nanometer (nm). 2. Laser Gas (helium dan helium-neon, hene, merupakan laser gas yang paling umum) memiliki output utama dari lampu inframerah. CO2 laser memancarkan energi jauh dr inframerah, dan digunakan untuk memotong material keras. 3. Laser Excimer (nama ini berasal dari istilah excited dan dimers) menggunakan gas reaktif, seperti klorin dan fluorin, dicampur dengan gas inert seperti argon, kripton atau xenon. Ketika elektrik dirangsang, molekul pseudo (dimer). Ketika lased, dimer menghasilkan cahaya dalam kisaran ultraviolet. 4. Dye laser menggunakan pewarna organik kompleks, seperti rhodamine 6g, dalam larutan cair atau suspensi sebagai media penguat. 8 Fisika Dasar LASER

9 5. Semiconductor laser, kadang-kadang disebut dioda laser, laser yg tidak solid-state. Perangkat elektronik yg menggunakan ini umumnya sangat kecil dan menggunakan daya yang rendah. Mereka dapat dibangun menjadi array yang lebih besar, seperti sumber penulisan dalam beberapa printer laser atau CD player. Kegunaan Laser. Dalam kehidupan sehari-hari, laser digunakan pada berbagai bidang. Dalam penggunaannya, energi laser yang terpancar tiap satuan waktu dinyatakan dengan orde dari beberapa mw(laser yand digunakan dalam system audio laser disk) sampai dengan beberapa MW(Laser yang digunakan untuk senjata). Besarnya energi laser yang dipilih bergantung pada penggunaannya. Pemanfaatan sinar laser misalnya pada bidang kedokteran, pelayanan (jasa), industri, astronomi, fotografi, elektronika, dan komunikasi. 9 Fisika Dasar LASER

10 1. Dalam bidang kedokteran dan kesehatan, sinar laser digunakan antara lain untuk mendiagnosis penyakit, pengobatan penyakit, dan perbaikan suatu cacat serta penbedahan. 2. Pada bidang industri, sinar laser bermanfaat untuk pengelasan, pemotongan lempeng baja, serta untuk pengeboran. 3. Pada bidang astronomi, sinar laser berdaya tinggi dapat digunakan untuk mengukur jarak Bumi Bulan dengan teliti. 4. Dala bidang fotografi, laser mampu menghasilkan bayangan tiga dimensi dari suatu benda, disebut holografi. 5. Dalam bidang elektronika, laser solid state berukuran kecil digunakan dalam system penyimpanan memori optik dalam computer. 6. Dalam bidang komunikasi, laser berfungsi untuk memperkuat cahaya sehingga dapat menyalurkan suara dan sinyal gambar melalui serat optik. 10 Fisika Dasar LASER

11 Jenis Laser yang digunakan sebagai Modalitas Fisioterapi. Jenis-jenis Laser. Terdapat beberapa jenis laser yang umum digunakan untuk perawatan kecantikan khususnya di Indonesia, diantaranya : 1. Fractional CO2 Laser Fractional CO2 adalah laser yang menggunakan teknologi fractional carbon dioxide (SmartXide DOT) untuk mengatasi masalah jaringan parut (skar) dan kerut-kerut karena penuaan kulit. Sinar laser yang dihasilkan oleh alat ini secara akurat melakukan pengangkatan kulit lapis perlapis dan mampu merangsang pembentukan kolagen baru dengan cara memberi panas hanya pada kedalaman dan area kulit yang tertimpa sinar laser (teknologi SmartXide DOT). Biasa digunakan untuk peremajaan kulit, mencerahkan kulit serta 11 Fisika Dasar LASER

12 mengatasi masalah kulit lainnya seperti keriput, pigmentasi, tumor jinak, jerawat, kutil dan bekas luka. 2. Nd YAG Teknik laser ini sangat baik digunakan untuk menghilangkan bulu-bulu atau rambut yang yang tumbuh pada area-area tertentu seperti di ketiak, area bikini, diatas bibir (kumis), di lengan dan tungkai. 3. Q Switched Nd YAG Laser pigmen (Q-switch Nd:YAG laser) digunakan untuk mengatasi kelainan pigmentasi pada kulit karena photoaging seperti lentigo senilis, freckles, tanda lahir berupa bercak hitam keabuan/kecoklatan dan juga dapat menghilangkan tattoo pada tubuh. 12 Fisika Dasar LASER

13 Keunggulan Laser. 1. Hemat waktu: area perawatan lebih luas menggunakan kluster laser BTL berdaya tinggi (hingga 1800mW), 2. Berbagai pilihan probe laser BTL (hingga 400mW) untuk lapisan jaringan permukaan dan dalam, 3. Ensiklopedi online dengan protokol yang sudah ditetapkan sebelumnya berdasarkan riset medis bertahun-tahun, 4. Aplikasi yang disarankan untuk berbagai bidang kedokteran (rehabilitasi, dermatologi, ginekologi, ENT, kedokteran olahraga, dll.), 5. Layar sentuh mudah dioperasikan. 13 Fisika Dasar LASER

14 Manfaat Laser dalam Bidang Kesehatan. 1. Percantik Diri dengan Terapi Laser Anda ingin mempercantik diri tanpa harus mempermak atau mengubah keseluruhan penampilan lewat jalur pembedahan? Teknik laser mungkin adalah solusinya. Teknik yang digunakan untuk perawatan kecantikan ini diyakini dapat mempercantik dan memperbaiki kondisi kulit tanpa harus melewati tindakan operasi. Perawatan ini tidak akan menyebabkan perubahan sel atau jaringan kulit di sekitar area yang tidak bermasalah jika dilakukan dengan prosedur yang tepat dan oleh dokter yang berpengalaman. Cara kerja. Sinar laser yang ditembakkan pada kulit atau area yang bermasalah akan diserap oleh sel kulit tertentu dan kemudian diubah menjadi panas pada area tersebut. Fungsinya adalah untuk menstimulasi pembentukan sel kolagen baru yang menjaga 14 Fisika Dasar LASER

15 kekenyalan kulit. Panjang gelombang dari sinar laser adalah yang terpenting pada perawatan ini. Alat dan jenis laser yang digunakan terkadang sama hanya panjang gelombangnya yang berbeda. Fungsi. Banyak manfaat yang bisa Anda rasakan dari perawatan teknik laser ini, diantaranya : Mengatasi kerutan dan garis yang muncul pada area wajah, mengencangkan kulit wajah dan leher, menghilangkan flek serta untuk peremajaan kulit Memutihkan kulit wajah dan tubuh Menghilangkan bekas luka, bekas jerawat, tahi lalat dan spider veins Menghilangkan tato Menghilangkan bulu-bulu (hair removal) yang tubuh pada bagian ketiak, kaki, tangan, wajah dan organ intim. Melangsingkan tubuh dan menyamarkan stretch mark atau selulit. 15 Fisika Dasar LASER

16 Perlu diperhatikan Bagi Anda yang ingin melakukan perawatan ini, carilah klinik yang terpercaya dengan dokter dan staf yang sudah terlatih dan berpengalaman. Berkonsultasilah terlebih dahulu dengan dokter untuk mendapatkan hasil yang optimal. Tanyakan indikasi dan kontradiksi dari perawatan tersebut serta jenis perawatan yang boleh atau harus dihindari saat Anda menstruasi. Hindari melakukan perawatan laser hair removal jika Anda sedang melakukan perawatan tanning buatan dengan alat spray atau lotion. Perempuan hamil dan menyusui, memiliki masalah kulit seperti kanker kulit, sensitif dengan sinar ataupun habis terbakar sinar matahari, tidak dianjurkan untuk melakukan terapi laser. Setelah melakukan terapi ini, hindari paparan sinar matahari langsung. Selalu gunakan sunblock minimal SPF 30 atau sesuai dengan yang dianjurkan dokter klinik. Jangan pula menggunakan riasan apapun setidaknya selama 5 hari setelah perawatan. 16 Fisika Dasar LASER

17 2. Terapi Laser Untuk Atasi Nyeri. Penggunaan terapi laser kini makin meluas. Tak hanya untuk mencerahkan kulit, terapi laser juga bisa untuk menyembuhkan nyeri akut maupun nyeri kronik. Rumah Sakit Eka Hospital Tangerang, dalam rilisnya Rabu (5/1/2011) menjelaskan, terapi sinar laser atau Low Level Laser Therapy (LLLT) merupakan prosedur non invasif yang dapat menembus jauh ke dalam jaringan tubuh. Sehingga dapat mengurangi nyeri dan membantu perbaikan dan penyembuhan jaringan tubuh. Terapi sinar laser telah digunakan lebih dari 30 tahun dan telah disetujui US Food and Drug Administration (FDA) untuk tatalaksana nyeri dan sampai saat ini belum ditemukan adanya efek samping dari terapi laser tersebut. 17 Fisika Dasar LASER

18 Salah satu keuntungan terapi laser adalah prosedur terapi yang tidak terlalu lama dan hasil yang didapat lebih cepat dibandingkan prosedur lain. Mekanisme Terapi Laser. Terapi laser menciptakan reaksi biokimia dalam jaringan tubuh untuk perbaikan sel, meningkatkan sirkulasi darah, dan mengurangi reaksi peradangan dan pembengkakan. Energi sinar laser akan menstimulasi sel yang rusak untuk menghasilkan suatu zat yang disebut adenosine triphospate (ATP), yang akan dipergunakan sel tersebut untuk mempertahankan fungsi normal dan meningkatkan perbaikan sel. Proses Terapi Laser. Waktu yang dibutuhkan untuk terapi laser bergantung dari luas area tubuh yang diterapi. Namun pada umumnya berlangsung sekitar 10 sampai dengan 20 menit. Selama proses terapi laser, pasien akan merasakan sensasi rasa hangat pada daerah yang diterapi. Setelah terapi selesai, keluhan nyeri akan berkurang atau menghilang. 18 Fisika Dasar LASER

19 Disarankan kesinambungan terapi ini berlangsung sesuai dengan anjuran atau saran dari dokter spesialis rehabilitasi medis. Fungsi Terapi Laser. Terapi laser dapat mengatasi keluhan-keluhan sebagai berikut: 01. Sakit kepala 02. Nyeri di leher dan punggung. 03. Nyeri karena peradangan sendi pada bahu, lutut, panggul, pergelangan tangan dan kaki, rahang. 04. Peradangan tendon (tendinitis). 05. Nyeri otot karena terkilir, cidera, atau aktivitas otot yang berlebihan. 06. Nyeri pada tumit dan telapak kaki. 07. Nyeri karena jepitan saraf di pergelangan tangan (Carpal tunnel Syndrome). 08. Nyeri paska operasi. 19 Fisika Dasar LASER

20 3. Laser untuk Penyembuhan Luka. Laser merupakan suatu gelombang elektromagnetik yang dapat berinteraksi dengan biological tissue dengan efek samping bergantung dari daya dan exposure yang diterima oleh biological tissue tersebut. Hal inilah yang dijadikan sebuah dasar penggunaan laser untuk berbagai macam aplikasi penyembuhan luka. Pada paper ini akan dipaparkan aplikasi sebuah laser dengan bahan semikonduktor yakni Gallium-Aluminium- Arsenide yang memiliki panjang gelombang 800-nm untuk terapi penyembuhan luka pada kulit. Metode terapi yang dilakukan adalah penyinaran laser dengan objek percobaan yaitu kulit hewan tikus yang telah dilukai. Penyinaran dilakukan tanpa menyentuh kulit (non invasive). Penggunaan laser GaAlAs didasarkan pada daya keluaran yang dihasilkan relatif kecil berkisar antara 3-5 mwatt. 20 Fisika Dasar LASER

21 Parameter yang diamati pada proses terapi ini adalah daya keluaran laser yang diberikan (P), variasi panjang gelombang laser (λ), distribusi intensitas, diameter berkas pada laser dan kecepatan penyembuhan luka pada tikus itu sendiri. Dari hasil terapi yang dilakukan menggunakan laser GaAlAs dengan daya sebesar 5 mwatt, didapatkan kesimpulan untuk daya tertentu yang dihasilkan oleh laser, proses penyembuhan luka pada kulit tikus mencapai 100% pada hari ke 19. Metode terapi dengan menggunakan laser daya rendah seperti ini masih terus dikembangkan untuk keperluan medis lainnya. 21 Fisika Dasar LASER

22 4. Terapi Laser Efektif Obati Sakit Leher dan Atasi Nyeri Leher. Sydney, Penyembuhan sakit leher biasanya dilakukan dengan fisioterapi, pijat dan obat pengurang rasa nyeri. Tapi kini metode baru dengan terapi laser terbukti lebih efektif mengobati sakit leher. Sebuah studi menunjukkan terapi dengan tingkat radiasi yang rendah aman mengurangi sakit leher. Penelitian ini diketuai oleh Dr Robert Chow dari Brain and Mind Research Institute di University of Sydney, Australia. Sebanyak 820 orang yang dirawat karena sakit leher menjadi partisipan untuk penelitian ini. Peneliti menggunakan poin skala untuk menentukan perbedaan antara perawatan yang menggunakan laser dan yang menggunakan sinar biasa. "Terapi laser ini efektif untuk melawan rasa sakit non-spesifik yang ditimbulkan dari otot dan sendi dimana penyebabnya masih belum terlalu jelas," ujar Jan M. 22 Fisika Dasar LASER

23 Bjordal, seorang profesor fisioterapi di Bergen University College, Norwegia, seperti dikutip dari HealthDay, Senin (16/11/2009). Terdapat dua percobaan untuk nyeri leher akut yaitu kelompok yang diberikan sinar laser dan sinar biasa. Kelompok pertama menerima terapi laser tingkat rendah dimana radiasi sinar terfokus pada cahaya inframerah yang ditujukkan pada daerah leher yang nyeri. Hasilnya, didapatkan 70 persen pasien melaporkan mengalami pengurangan rasa nyeri. Sedangkan pada kelompok dua yang diberikan sinar biasa tidak mengalami perubahan rasa nyeri. Selain itu juga dilakukan percobaan terhadap orang yang mengalami nyeri leher kronis. Pasien yang mendapatkan empat kali perawatan laser mengatakan sakit leher yang biasanya terus menerus timbul menjadi berkurang, serta terdapat 20 titik di leher yang mengalami pengurangan rasa sakit setelah diterapi dengan laser. 23 Fisika Dasar LASER

24 Hasil dari terapi laser tingkat rendah ini lebih menguntungkan dibanding dengan terapi lainnya yang digunakan secara luas. Terutama dengan intervensi farmakologisnya yang jarang ditemukan efek samping dan efektif untuk mengurangi nyeri di leher. Sakit pada leher diperkirakan menjadi masalah medis yang penting di beberapa negara, sehingga perawatan yang tidak memerlukan obat-obatan dan tidak memiliki efek samping akan lebih menarik. Tapi penggunaan terapi laser sebagai perawatan nyeri leher ini juga harus hati-hati dan jelas berapa tingkat radiasi yang aman. Badan pengawas obat dan makanan Amerika Serikat (FDA) telah menyetujui perangkat laser ini untuk mengobati sakit leher, persetujuan ini menunjukkan bahwa teknologi tersebut aman untuk digunakan sebagai pengobatan. 24 Fisika Dasar LASER