ULTRASOUND TERAPY

Oleh : Patrisius Olla, MT

Apa Itu BUNYI/SUARA

BUNYI /SUARA adalah peristiwa getaran mekanik dgn bentuk gelombang longitudinal yg berjalan medium tertentu dgn frekuensi variabel. Gelombang longitudinal adh gel yg terdiri dr rapatan / kompresi dan regangan / ekspansi

Berrdasarkan frek-nya bunyi dibedakan mjd: 1. Infra sonik : frek : < 20 Hz2. Audio sonk : frek : 20 – 20000 Hz3. Ultra sonik : frek : >20000 Hz

Dalam dunia medis, gelombang Ultrasound digunakan untuk berbagai tujuan antara lain:1. diagnosis, misalnya “Doppler Blood

Flow” frek 5-10 MHz, intensitas 203 mW/cm2

2. Pembedahan, misalnya penghancuran batu kendung kencing, frek 0,10 MHz, intensitas 20-100 W/cm2

3. Terapeutik, disebut jg Ultrasound Therapy, frek 0,7- 3 MHz. digunakan dibidang FT.

SIFAT-SIFAT DR GELOMBANG SUARAGelombang suara terbentuk dari gelombang longitudinal, dimana

arah penyebarannya searah dengan arah getaran. Untuk dapat menyebarkan gelombang longitudinal ini, dibutuhkan medium ELASTIS

PANJANG GELOMBANG USKarena kecepatan penyebaran gelombang ultrasound berdasarkan

medium, maka panjang gelombang ultrasound juga tergantung pada medium.

1. Pada frekuensi : 1 MHz a. jaringan lunak : λ = ± 1,5 mmb. jaringan tulang : λ = ± 3 mm

2. Pada frekuensi : 3 MHz a. jaringan lunak : λ = ± 0,5 mmb. jaringan tulang : λ = ± 1mm

KERAPATAN MASSA DARI SEBUAH MEDIUM Adalah sebuah besaran materi yang dinyatakan dalam kg/m3. Kerapatan massa menentukan kecepatan penyebaran gelombang US. Semakin rapat suatu medium maka semakin cepat penyebarannya. Nilai kerapatan massa juga menentukan impedan akustik dan milai refleksi /pemantulan.Kecepatan penyebaran (C), kerapatan massa (Q), panjang gelombang (λ)pd mesin 1 MHz dan 3 MHz

medium C (m/s) Q (kg/m3) 1 MHz 3 MHzAlumunium Darah

51001566

2,7.101,0.10

5,11,57

1,70,52

medium C(m/s) Q (kg/m3) 1 MHz 3 MHz

Pembuluh drhTulangKulitTulang rawanUdara TendoOtot Lemak air

15303445151916623431750155214781492

1,1.101,8.10--0,0012.10-1,0.100,9.101,0.10

1,533,441,511,750,341,751,551,481,49

0,511,140,50,580,110,580,520,490,5

IMPEDAN AKUSTIK (Zs)Merupakan besaran materi yang tergantung pada kerapatan massa dan kecepatan penyebaran.

Specific Acoustic Impedance sbb :

Medium Zs (kg /m2)Alumunium Darah Tulang Pembuluh darah Gel Kulit Udara Otot Lemak Air

13,8.101,6.106,3.101,7.101,8.101,6.100,0004.101,6.101,41,5

PENYERAPAN DAN PENETRASI ULTRASOUND

Gelombang Ultraspund masuk ke dalam jaringan tubuh dalam berbagai macam ukuran. Sebagai ukuran digunakan koefisien penyerapan (a), dan koefisien akan menentukan penyebarluasan ultrasound di dalam jaringan tubuh. Penyerapan sangat tergantung dari frekuensi.

Pada frekuensi rendah penyerapan lebih sedikit dari pada frekuensi tinggi.

Ada keterkaitan antara frekunsi,koefisien penyerapan dan kedalaman efek.

MEDIA PENGHANTAR (COUPLING MEDIA)Udara merupkan kontak medium yang tidak baik, karena hampir semua

energi ultrasound dipantulkan. Kebalikannya air merupakan media penghantar yang baik dan murah. Jika air digunakan sebagai media penghantar sebaiknya tidak mengandung gas di dalamnya untuk mencegah adanya penutupan gelembung-gelembung udara pada tranduser dan bagian tubuh yg diobati. Selain itu dapat juga digunakan pasta /gel /olie /salep.

Media penghantar yg digunakan harus memenuhi persyaratan di bawah ini :

1. Dalam keadaan tertentu harus steril2. Tidak terlalu cair (kecuali metode sub-aqual)3. Tidak terlalu cepat di serap oleh kulit4. Tidak menyebabkan flek-flek5. Tidak menimbulkan iritasi pada kulit6. Murah7. Mudah menghantarkan gelombang ultrasound8. Transparan

Produksi UltrasoundBahan Piezoelektrik (kristal kuarts, polycrystalline seperti lead zirconate titanate dan barium titanate) jika diberikan tekanan berupa pukulan akan menyebabkan terjadinya aliran muatan listrik pada sisi luar dari bahan piezo elektrik. Peristiwa ini dikatakan efek piezo elektrik.

Produksi UltrasoundPada tubuh manusia seperti jaringan tulang, kolagen, dan protein tubuh adalah bahan-bahan piezo elektrik. Pada produksi ultrasound, efek tersebut dibalik, dengan kata lain : jika bahan-bahan tersebut dihubungkan arus listrik akan mangalami perubahan bentuk. Sehingga bahan-bahan tersebut akan menjadi sumber suara. Peristiwa ini dikatakan sbg kebalikan efek piezo elektik (the reverse piezo-elektric effect)

Mesin UltrasoudCara kerja dari mesin ultrasound hampir sama dengan mesin SWD yang terdiri dari sirkuit primer dan sirkuit sekunder. Sirkuit primer : Generator frekuensi tinggi dan membangkitkan aruslistrik yang juga berfrekuensi tinggi. Sirkuit primer dihubungkan ke treatment head yang disebut sirkuit sekunder.Frrekuensi antara sirkuit primer dan sekunder harus sama. Jadi ketebalan dari piezoelektrik harus sesuai dgn frekuensi sirkuit primer.

EFEK-EFEK BIOFISIKA ULTRASOUND1. EFEK MEKANIKJika gelombang Ultrasound masuk ke tubuh, maka

efek pertama yang muncul adalah efek mekanik. Adanya gelombanng longitudinal pemampatan dan peregangan dengan frekuensi yang sama variasi tekanan di dalam jaringan.

Variasi tekanan efek mekanik yg disebut efek micromassage.

Adanya variasi tekanan tersrbut akan menghasilkan a.Perubahan volume dari sel-sel tubuh sebesar 0,02%b.Perubahan permiabilitas dari membran sel dan

membran jaringan.c. Mempermudah proses metabolisme

micromassage : efek terapeutik yang penting, karena semua efek yang timbul oleh terapi ultrasound diakibatkan oleh micromassage ini. Efek ini akn timbul pada aplikasi continyu mapun terputus-putus.

2. EFEK PANAS Micromassage yang ditimbulkan dari ultrasound akan menimbulkan efek panas dalam jaringan. Efek panas yang diproduksi tidak sama untuk setiap jaringan tergantung beberapa faktor yang ditentukan. Antara lain : a. Bentuk aplikasi ultrasound (kontinyu /

terputus-putus)b. Intensitas c. Lamanya terapi d. Koefisien absorbsi

“Lehman” mengemukakan bahwa setiap pemberian terapi ultrasound dengan dosis 1 watt/cm2 secara kontinyu dalam jaringan otot akan menaikkan temperatur sebesar 0,070C/detik. Contoh penelitian yang dilakukan oleh para ahli :Jenis arus Jenis Jaringan

LunakKenaikan temperatur

I : ,5 W/cm2 Kapsul sendi 6,3 derajad CelciusW : 5 menit Jaringan lunak 3,3 derajad celciusLuas tranduse : 12,5 cm Meniscus medialis 8,2 derajad celcius

Tulang 9,3 derajad celcius

Perhatian : Efek Panas dapat terjadi oleh karena kenaikan intensitas sehingga dapat menyebabkan kenaikan itentensitas pada jaringan lunak, terutama jika aplikasi pada tulang akan terjadi kenaikan intensitas dan rasa nyeri di periosteum. Sehingga jika muncul problem tersebut dapat gunakan aplikasi mode intermitten.

EFEK BIOLOGISDidapat dari respon fisiologis yang merupakan

gabungan dari pengaruh mekanik dan panas

Energi US

Micromassage (efek mekanik)

Panas

- Meningkatkan sirkulasi darah- Relaksasi otot- Meningkatkan permiabilitas membran - meningkatkan kemampua regenerasi jar- pengaruh terhadap syaraf perifer - mengurangi nyeri

a. Meningkatkan sirkulasi darah Reaksi tubuh akibat efek panas adalah terjadi vasodiltasi (diameter pembuluh darah melebar). Efek panas tidak terjadi pada pemberian mode kontinue saja tetapi juga pada mode intermitten tetapi lebih kecil. Terjadinya vasodilatasi ini akan muncul : 1) Oleh adanya pembebasan zat-zat pengiritasi

jaringan (tissue stimulants), ini sbg konsekuensi dari sel-sel tubuh yg rusak akibat dari mekanisme vibrasi.

2) Oleh adanya iritasi yang langsung pada serabut saraf afferen (bermielin tebal). Iritasi ini mengakibatan “postexitatory depression” dari aktivitas orthosympatis

3) Akibat selanjutnya dari proses yang terjadi pada peristiwa kedua adalah relaksasi otot

b. Peningkatkan Permiabilitas Jaringan Efek ini baik digunakan pada aplikasi continues maupun intermitten. Terjadi akibat efek vibrasi cairan jaringan mampu menembus membran sel mampu merubah konsentrasi ion dan perubahan nilai ambang rangsang sel mempermudah rangsangan sel. Di dalam sel terjadi peningkatan protoplasma peningkatan metabolisme, derajad keasamaan berkurang karena ada aliran dari cairan tubuh. Hal ini disebut kerja “antiacidotik” dari mesin ultrasound

c. Peningkatan Kemampuan Regenerasi Jaringan penelitian dengan mikroskop elektron menunjukkan bahwa kekuatan mekanik dari US dapat meyebabkan gerakan-gerakan bebas molekul-molekul dalam jaringan tubuh.

d. Pengaruh Terhadap Syaraf Perifer Getaran ultrasound dengan intensitas 0,5 – 3 w/cm2 dan gelombang continue, dapat mempengaruhi exitasi saraf perifer

e. Relaksasi Otot Diperoleh dari sensitifitas muscle spindle terhadap strech refleks oleh pengaruh thermal

f. Pengurangan Rasa Nyeri Nyeri jaringan tidak normal memberikan

iritasi ke reseptor nyeri. Efek mekanik efek thermal efek sedatif

karena kenaikan nlai ambang rangsangLEHMAN : pengurangan nyeri juga dapat terjadi

karena :perbaikan sirkulasi darah dalam jaringan Normalisasi dari tonus ototBerkurangnya tekanan dalam jaringan Berkurangnya derajad keasaman Stimulasi pada syaraf afferen

Pengaruh lain ultrasound Kerusakan jaringan : hal ini terjadi pada aplikasi mode

continue dengan intensitas 2 – 3 W/cm2 akan merusak jaringan karena merangsang afferen berpenampang kecil nyeri.

APLIKASI ULTRA SOUND1. METODE APLIKASI A. KONTAK LANGSUNG Yaitu metode dimana terdapat kontak antara tranduser dengan kulit. Untuk mendapatkan kontak yang sempurna memerlukan kontak media (oils/ minyak, water oil emulsions, aquas-gels, ointment /pasta). Pd umumnya menggunakan gel

2. KONTAK TIDAK LANGSUNG a). Sub-aqual (dalam air)Bagian tubuh yang diterapi dan trnduser dimasukkan di dalam bak askon/ember berisi air. dengan menempatkan tranduser dengan jarak tertentu. b). Water pillow Metode menggunakan kantong plastik atau karet yang berisi air kira-kira ¾ dari isi kantong tersebut. Kantong plastik atau karet merupakan media yang dapat menempel di kulit. Metode ini energi ultrasound banyak yang hilang.

PENENTUAN DOSIS TERAPIDalam menentukan dosis terapi harus

diperhatikan faktor-faktor di bawah ini : a. Kemungkinan memilih frekuensi yang

berbedab. Kemungkinan memilih gelombang kontinyu

atau terputus-putus. Gelombang terputus-putus akan memberikan dosis yg rendah

c. Bila efek panas yang kita inginkan untuk tujuan terapi, lebih baik dipilih gelombang kontinyu

d. Jaringan mana yang akan diterapi serta bagaimana aktualitas kondisinya.

e. Prinsip menggunakan terapi ultrasound tidak boleh terjadi rasa sakit di jaringan.

f. Jika setelah pemberian terapi timbul sakit kepala, pusing, mupun reaksi vegetati yang lain, maka terapi berikutnya harus diberikan intensitas yang lebih rendah.

g. Lamanya terapi, banyak pendapat yg mengemukakan tentang hal ini. Menurut klinis lama terapi tergantung dari pembagian luas daerah yang diterapi dengan luas tranduser. Menurut “LEHMAN” waktu maksimal terapi adalah 15 menit pada daerah seluas 75 – 100 cm2 dengan menggunakan treatment head / tranduser yang besar. Ada juga pendapat bahwa permukaan 1 cm2 membutuhkan waku terapi minimal 1 menit. Terbaru menurut Michele and Verma, 2009 , waktu minimal 10 menit untuk mendapatkan hasil maksimal efek panas dari ultrasound.

h. Waktu terapi, sangat tergantung dari kondisi penyakit. Pada penyakit-penyakit aktualitas tinggi (akut) sebaiknya diterapi minimal setiap hari. Kondisi aktualitas rendah (kronis) diterapi 2 sampai 3 kali perminggu.

PROSEDUR APLIKASI 1. SEBELUM TERAPI a. Terapis melakukan pemeriksaan yang dimulai dari

anamnesis sampai dengan kontra indikasi ultrasoundb. Penjelasan terhadap pasien tentang terapi ultrasound dan

tujuannyac. Menentukan daerah yg akan dierapi dengan tepatd. Tes sensibilitas e. Bersihkan dengan alkohol atau sabunf. Terapis memustuskan metode yang akan digunakan (kontak

langsung/tidak langsung, phonoporesis), tentukan frekuensinya, jenis arus, tranduser, intensitas, lama terapi.

g. Pasien diposisikan comfortable /nyaman. h. Rambut yang terlalu lebat sebaiknya dicukuri. Persiapan pasien

PROSEDUR APLIKASI

2.SELAMA TERAPIa. Terapis menyetel paramater pada mesin ultrasound b. Treatmen head/tranduser diletakkan di daerah yang

akan diterapic. Tentukan lama terapi, frekuensi, intensitas d. Treatment harus selalu dinamis dan ritmis, jangan

terlalu ditekan e. Terapis harus menanyakan ke pasien

PROSEDUR APLIKASI

3. SESUDAH TERAPIa. Terhadap alat: mesin dimatikan dan semua tombol dalam

posisi nol, bersihkan tranduser dengan alkohol 70% dan dilap sampai kering. Rapikan tempat tidur

b. Terhadap pasien : pemeriksaan baik subyektif maupun obyektif.

INDIKASI ULTRASOUND 1. Kelainan-kelainan / penyakit pada tulang, sendi dan otot2. Rheumatic arthritis pada stadium remisi (tak aktif)3. Kelainan /penyakit pada kalainan syaraf perifer 4. Kelainan /penyakit pada sirkulasi pembuluh darah 5. Penyakit-penyakit ogan alam segmental 6. Kelainan –kelainan pada kulit7. Luka terbuka

KONTRA INDIKASI US A.ABSOLUT1. Mata2. Jantung 3. Uterus wanita sedang hamil 4. Epihesal plates 5. Testis B.REALATIF1. Pasca laminectom2. Hilangnya sensibilitas 3. Endoprothese4. Tumor5. Post traumatuik6. Tromboplebitis dan varises 7. Septis – inflamasi

TUGAS KELOMPOK1. Buat Blok Diagram dari alat Ultrasound

Terapy dan beri penjelasan cara kerjanya (NIM 070 – 086)

2.Buat Wiring Diagram dari Ultrasound Terapy dan jelaskan prinsip kerjanya (NIM 087 – 103)