laser in blood
-
Upload
akhmad-yahin -
Category
Documents
-
view
61 -
download
8
Transcript of laser in blood
DAFTAR ISI
Halaman
BAB I Pendahuluan
1.1 Definisi1.2 Sejarah
BAB II Terapi Sinar
2.1 Karakteristik Dari Sinar
2.2 Gelombang Elektromagnetik
2.3 Sifat Fisik Dari Sinar
BAB III LASER
3.1 Prinsip Kerja Laser
3.2 Karakteristik Dasar Laser
3.3 Komponen Dasar Laser
3.4 Klasifikasi Laser
3.5 Efek Biologis Laser
BAB IV ILIB
4.1 Prinsip Kerja ILIB
4.2 Efek Biologis ILIB
4.3 Dosis
4.4 Indikasi
4.5 Kontraindikasi
BAB VI PENUTUP
1
BAB I
PENDAHULUAN
Kemajuan pesat dibidang ilmu dan teknologi saat ini sangat berpengaruh
terhadap kemajuan dibidang ilmu kedokteran. Kemajuan dibidang ilmu
kedokteran dan medis akan memberikan banyak kemudahan, baik bagi praktisi
medis maupun masyarakat luas. Salah satu bentuk kemajuan dibidang medis
antara lain penggunaan berbagai macam modalitas sebagai sebagai salah satu
bagian dari terapi dibidang kedokteran terutama dibagian ilmu kedokteran fisik
dan rehabilitasi medik. Salah satu modalitas yang berkembang pesat baik
penggunaan dan teknologi alatnya yaitu modalitas LASER (Light Amplification
by Stimulated Emission or Radiation) terutama LASER darah (Intravasculer
LASER Irradiation of Blood).1
Pada awal perkembangannya, orang tidak menyebut dengan nama
LASER. Para ahli masa itu menyebutnya sebagai MASER (Microwave
Amplification by Stimulated Emission of Radiation) dan orang yang pertama kali
mengungkapkan keberadaan MASER adalah Albert Einstein antara tahun 1916 -
1917. Ilmuwan yang terkenal eksentrik ini juga yang pertama kali berpendapat
bahwa cahaya atau sinar bukan hanya terdiri dari gelombang elektromagnetik,
tetapi juga bermuatan partikel dan energi sehingga disebut sebagai radiasi
meskipun MASER dari Einstein ini baru sebatas teori karena teknologi pada
dekade kedua abad 20 belum mampu mewujudkannya. Disamping itu, banyak
ilmuwan yang menganggap teori dari Einstein itu sebagai teori yang
kontroversial.
Pada tahun 1958, Gordon Gould telah berhasil membuat MASER optik
bahkan dia adalah orang yang pertama kali menggunakan istilah LASER, tetapi
Gordon gagal mendaftarkan paten LASER-nya pada tahun 1959 dan baru pada
tahun 1977 Gordon memenangkan paten tersebut.
2
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.
Penggunaan metode LASER dalam darah diperkenalkan sebagai terapi
pada tahun 1981 oleh ilmuwan berkebangsaan Soviet yaitu EN Meschalkin dan
VS Sergiewski. Metode ini dikembangkan pertama kali untuk pengobatan pada
penyakit kardiovaskular dan hasilnya adalah perbaikan mikrosirkulasi dan
berkurangnya area infark yang diikuti penurunan disaritmia dan angka kematian
mendadak pada penderita penyakit kardiovaskular.
Penggunaan laser dalam darah telah banyak dikembangkan aplikasi
klinisnya terutama dinegara-negara berkembang seperti Jerman, Amerika,
Perancis, Kanada, Australia, Singapura dan Cina. Teknik dan penggunaan laser
dalam darah ini belum banyak ditemukan dan belum cukup popular di Indonesia
karena masih sedikitnya ahli yang mendalami laser darah dan
3
BAB II
TERAPI SINAR
Terapi sinar atau light therapy adalah terapi menggunakan sinar yang
difilter untuk menghasilkan panjang gelombang tertentu dan menghasilkan warna-
warna spesifik. Sinar merupakan salah satu bentuk dari energi elektromagnetik
yang mempunyai karakteristik yang berbeda dari bentuk energi lainnya. Jenis
sinar ditentukan sesuai dengan amplitudo, panjang gelombang dan frekuensinya
sehingga sinar dapat dibedakan jenisnya contohnya sinar gamma, sinar X rays,
sinar ultraviolet, sinar inframerah.2,3,4
2.1 Karakteristik dari sinar
a. Panjang Gelombang
Panjang gelombang suatu sinar merupakan jarak dari awal sampai akhir
pada satu siklus gelombang. Biasanya memiliki denotasi huruf Yunani lambda
(λ). Sinar tampak adalah suatu sinar yang dapat terlihat oleh mata kita. Spektrum
dari suatu sinar tampak berada dalam panjang gelombang yang berbeda beda yang
diperlihatkan oleh warna warni yang spesifik. Spektrum kasat mata adalah bagian
dari spektrum elekromagnetik yang tampak oleh mata manusia. Radiasi
elektromagnetik dalam rentang panjang gelombang ini disebut sebagai cahaya
tampak atau cahaya saja. Tidak ada batasan yang tepat dari spektrum optik.
Mata normal manusia akan dapat menerima panjang gelombang dari 400
sampai 800 nm, meskipun beberapa orang dapat menerima panjang gelombang
dari 380 sampai 780 nm (atau dalam frekuensi 790-400 terahertz). Mata yang
telah beradaptasi dengan cahaya biasanya memiliki sensitivitas maksimum di
sekitar 555 nm, di wilayah hijau dari spektrum optik. Warna pencampuran seperti
pink atau ungu, tidak terdapat dalam spektrum ini karena warna-warna tersebut
hanya akan didapatkan dengan mencampurkan beberapa panjang gelombang.
Suatu panjang gelombang diukur dalam nanometer, dimana panjang gelombang
4
sinar tampak diantara 400nm sampai 800nm. Panjang gelombang diatas sinar
tampak adalah sinar tampak adalah sinar infra merah dan microwave, sedangkan
panjang gelombang dibawah sinar tampak adalah ultraviolet, x-ray, sinar gamma
dan sinar kosmik. Sinar LASER berada diantara sinar tampak dan mendekati area
sinar infra merah.3,5
Gambar no. 1 Spektrum elekromagnetik
b. Amplitudo
Amplitudo adalah pengukuran skala dari besar osilasi suatu gelombang.
Bisa dihitung dari jarak puncak dan lembah gelombang sinusoide. Amplitudo juga
dapat didefinisikan sebagai jarak terjauh dari garis kesetimbangan dalam
gelombang sinusoide yang kita pelajari pada mata pelajaran fisika dan matematika
geometrika.3,5
5
Gambar 2. Amplitudo
c. Frekuensi
Frekuensi adalah ukuran jumlah putaran ulang per peristiwa dalam selang
waktu yang diberikan. Untuk memperhitungkan frekuensi, seseorang menetapkan
jarak waktu, menghitung jumlah kejadian peristiwa, dan membagi hitungan ini
dengan panjang jarak waktu. Hasil perhitungan ini dinyatakan dalam satuan hertz
(Hz) yaitu nama pakar fisika Jerman Heinrich Rudolf Hertz yang menemukan
fenomena ini pertama kali. Frekuensi sebesar 1 Hz menyatakan peristiwa yang
terjadi satu kali per detik.
Frekuensi dari warna suatu sinar berlawanan dengan panjang
gelombangnya. Semakin tinggi frekuensi maka semakin pendek suatu panjang
gelombang. Frekuensi dan panjang gelombang mempengaruhi penyerapan dari
suatu sinar. Suatu sinar dengan frekuensi yang tinggi dan panjang gelombang
yang pendek dapat diserap pada tingkat lebih superficial daripada sinar dengan
frekuensi yang rendah dan panjang gelombang yang panjang.3,4,5
6
Gambar 3. Hubungan frekuensi dengan panjang gelombang
2.2 Gelombang Elektromagnetik
Gelombang elektromagnetik adalah gelombang yang dapat merambat
walau tidak ada medium. Energi elektromagnetik merambat dalam gelombang
dengan beberapa karakter yang bisa diukur, yaitu: panjang
gelombang/wavelength, frekuensi, amplitude, kecepatan. Amplitudo adalah tinggi
gelombang, sedangkan panjang gelombang adalah jarak antara dua puncak.
Frekuensi adalah jumlah gelombang yang melalui suatu titik dalam satu satuan
waktu.
Frekuensi tergantung dari kecepatan merambatnya gelombang. Karena
kecepatan energi elektromagnetik adalah konstan, panjang gelombang dan
frekuensi berbanding terbalik. Semakin panjang suatu gelombang, semakin rendah
frekuensinya dan semakin pendek suatu gelombang semakin tinggi frekuensuinya.
Energi elektromagnetik dipancarkan, atau dilepaskan, oleh semua masa di alam
semesta pada level yang berbeda-beda. Semakin tinggi level energy dalam suatu
energy, semakin rendah panjang gelombang dari energy yang dihasilkan, dan
semakin tinggi frekuensinya. Perbedaan karakteristik energy gelombang
digunakan untuk mengelompokan energi elektromagnetik.1,2,3
Dari uraian diatas dapat disimpulkan beberapa ciri gelombang
elektromagnetik adalah sebagai berikut :
1. Perubahan medan listrik dan medan magnetik terjadi pada saat yang
bersamaan
7
2. Arah medan listrik dan medan magnetik saling tegak lurus dan
keduanya tegak lurus terhadap arah rambat gelombang
3. Gelombang elektromagnetik merupakan gelombang universal.
4. Gelombang elektromagnetik mengalami peristiwa pemantulan,
pembiasan
Cepat rambat gelombang elektromagnetik hanya bergantung pada sifat-
sifat listrik dan magnetic medium yang ditempuhnya. Susunan semua bentuk
gelombang elektromagnetik berdasarkan panjang gelombang dan frekuensinya
disebut spectrum elektromagnetik. Gambar spektrum elektromagnetik disusun
berdasarkan panjang gelombang (diukur dalam satuan nm) mencakup kisaran
energy yang sangat rendsh, dengan panjang gelombang tinggi dan frekuensi
rendah, seperti gelombang radio sampai ke energy yangsangat tinggi, dengan
panjang gelombang rendah dan frekuensi tinggi seperti radiasi X-ray dan Gamma
Ray.
2.3 Sifat fisik dari sinar
Sinar seperti halnya suara berjalan pada pola gelombang dan mempunyai
sifat yang spesifik seperti refleksi, refraksi dan absorpsi.1,2,3,4,5
a. Refleksi
Refleksi merupakan pancaran sinar energy yang dipantulkan kembali dari
suatu permukaaan. Sinar mempunyai kemampuan untuk memantul kembali pada
permukaan yang berbeda-beda. Derajat suatu refleksi berkurang pada sudut yang
mendekati 90°.
b. Refraksi
Refraksi merupakan sinar dari suatu sumber energy yang dibelokan sesuai
dengan sudut datangnya sinar. Suatu sinar dapat diarahkan kembali dari
permukaan pada suatu sudut tertentu. Sebagai contoh, jika suatu sinar diarahkan
pada kaca maka akan direfleksikan kembali pada sinar yang diarahkan pada posisi
tegak lurus permukaan kaca. Jika sudut tidak tegak lurus, maka sinar akan
direfraksikan atau dibelokan ke arah yang lain.
8
c. Absorpsi
Kemampuan suatu substansi untuk menerima sinar atau pancaran energy.
Intensitaas suatu sinar akan berkurang saat melewati substansi tersebut. Absorpsi
berhubungan dengan penetrasi. Jika sumber energy banyak diabsorpsi pada saat
melewati suatu substansi maka penetrasinya pada substansi tersebut tidak dalam.
Tapi apabila sumber energy tersebut pada suatu substansi tidak banyak direfleksi,
direfraksi dan diabsorpsi maka penetrasinya akan lebih dalam pada substansi
tersebut.
Gambar no. 4 Sifat fisik sinar.
(Diambil dari kepustakaan no.1)
9
BAB III
LASER
LASER merupakan akronim dari light amplification by stimulated
emission of radiation. Radiasi adalah proses dimana energy dipancarkan melalui
ruang. Karakteristik umum untuk semua bentuk energy radiasi adalah : (1)
dihasilkan dengan pemberian tenaga listrik atau tenaga lainnya pada berbagai
bentuk zat, (2) dapat ditransmisikan tanpa bantuan medium yang dapat
dilihat/diraba, (3) kecepatan hantaran sama dalam medium vakum, tetapi bisa
berbeda dalam medium yang berbeda. Arah pancaran normalnya adalah garis
lurus, tetapi akan mengalami refleksi, defleksi dan absorbsi oleh media yang
dilaluinya.
Dibidang kedokteran dikenal 2 macam LASER, yaitu LASER berdaya
tinggi (high power LASER) dan LASER berdaya rendah (low power LASER).
LASER berdaya tinggi banyak digunakan dalam bidang bedah, THT, bedah saraf,
kandungan dll karena memiliki kemampuan untuk memotong, mengiris dan
membakar jaringan. Sedangkan LASER berdaya rendah tidak mempunyai efek
panas pada jaringan, tetapi mempunyai efek biologis yang dimanfaatkan untuk
mempercepat penyembuhan jaringan dan penatalaksanaan nyeri.
3.1 Prinsip Fisis LASER
Jika foton atau partikel energi sinar diarahkan pada sebuah atom maka
kemungkinan akan diabsorbsi,
, direfleksikanm atau ditransmisikan. Jika partikel direfleksikan atau
ditransmisikan, tidak terjadi perubahan energi sinar, tetapi jika foton diabsorbsi,
terjadi peningkatan energy pada electron orbit. Satu atau lebih electron mengalami
perubahan posisi dari orbit yang lebih dalam ke orbit yang lebih perifer. Atom
yang telah menerima energy tersebut disebut excited.6,7
Excited atom tidak stabil dan akan berusaha kembali pada keadaan
semula (ground state) dengan cara yang berbeda-beda, dalam waktu singkat, tanpa
10
stimulasi external lebih jauh. Fenomena ini menghasilkan emisi sinar secara
spontan (spontaneous emission). Jika dibiarkan, proses ini akan menghambat level
transfer energy yang dibutuhkan untuk radiasi LASER. Tetapi jika sebuah foton
dengan energy yang tepat menumbuk sebuah atom yang sedang dalam excited
state, atom tersebut segera akan terstimulasi untuk mengemisikan kelebihan
energinya dan melakukan transisi ke ground state. Proses ini disebut stimulated
emission. Foton yang diemisi merupakan suatu amplifikasi radiasi yang
distimulasi (amplification of stimulating radiation). LASER bisa merupakan
bentuk energy elektromagnetik yang dapat dilihat atau tidak dapat dilihat
(inframerah) dalam spektrum elektromagnetik.6,7
Dalam sebuah LASER, ketika electron distimulasi oleh suatu sumber
tenaga eksternal dengan kecepatan tinggi, gabungan foton-foton disearahkan
dalam ruang pantul (reflecting chamber). Ketika menumbuk cermin pantul perak
yang semipermeabel, foton-foton dipantulkan balik ke cermin pantul (reflecting
mirror). Refleksi foton bolak-balik antara kedua cermin melalui medium LASER
selanjutnya akan mengaktivasi sinar. Proses ini belanjut terus dengan semakin
banyak foton yang terstimulasi, hingga ruang tidak dapat lagi menampung level
energy tersebut. Akhirnya, foton dipancarkan melalui cermin semipermeabel dan
keluar melalui kabel serat optik. Serat optik adalah filament serupa benang yang
terbuat dari kaca yang mengarahkan foton yang terstimulasi kea rah permukaan
yang diterapi. Ketika foton melalui jaringan silindris, beberapa excited atom
dalam reflecting chamber mulai kembali ke groung state. Proses emisi spontan ini,
seperti yang telah disebutkan diatas, menyebabkan intensitas foton yang
diemisikan ke jaringan berkurang. Tipe LASER lainnya memakai diode pada
ujung aplikator yang lebih baik daripada serat optik.
3.2 Komponen Dasar LASER
Ada 3 sifat dasar yang membedakan LASER dari sumber sinar pijar dan
fluoresen (neon), yaitu koheren, monokromatis dan pancaran yang terkolimasi.
Sifat koheren berarti semua foton yang diemisi dari tiap-tiap molekul
mempunyai fase panjang gelombang sama. Masing-masing gelombang sinar
11
“terkunci dalam langkah yang sama” dengan yang lain. Karena mempunyai fase
yang sama, gelombang-gelombang tersebut dikatakan temporally coherent.
Mereka juga berjalan dalam arah yang sama, sehingga disebut spatial coherent.
Sinar yang bersifat spatial coherent dapat difokuskan dengan lensa menjadi spot
yang sangat kecil.
Monokromatisitas didefinisikan sebagai spesifitas sinar dalam panjang
gelombang tertentu dan tunggal serta frekuensi yang sama, yang memberikan sifat
murni yang tidak ditemukan pada sumber sinar pada umumnya. Jika spesifitas ini
berada dalama spectrum yang dapat dilihat, maka akan berupa warna tunggal. Jika
sinar ini dilewatkan pada sebuah prisma, maka akan keluar sinar dengan warna
yang sama seperti sinar yang masuk. Sebagai contoh, He-Ne menghasilkan warna
merah
Pancaran LASER terkolimasi dengan baik, artinya divergensi atau
pemisahan foton minimal, sehingga sinar berjalan pararel.
3.3 Klasifikasi LASER
LASER dapat diklasifikasikan menurut medium LASER yang
digunakan, intensitas energi yang dikeluarkan dari suatu alat dan tingkat
keamanan.8,9
3.3.1 Medium LASER
Medium LASER yang digunakan untuk pembangkit LASER dapat
berupa Kristal, gas, semikonduktor, zat cair atau bahan kimia. LASER Kristal
meliputi LASER ruby (694,3 nm), LASER neodymium yttrium-alumunium-
garnet (Nd:YAG) (1060 nm). LASER gas meliputi helium-neon (He-Ne) (632,8
nm), argon (476,5-514,5 nm) dan karbondioksida (CO2) (10.600 nm). LASER
semikonduktor atau diode meliputi gallium-arsenide (Ga-as). LASER cair atau
dye LASER (panjang gelombang dapat diatur). LASER kimia biasanya digunakan
untuk keperluan militer.
12
Medium LASER yang digunakan pada ILIB (intravascular laser
irradiation of blood) umumnya menggunakan medium LASER gas He-Ne dengan
energi rendah, yang langsung disorotkan kedalam darah melalui jarum LASER
dengan panjang gelombang 632,8 nm.6,9
3.3.2 Intensitas
Seperti sinar difus, LASER yang menghasilkan foton merah atau
inframerah memanaskan jaringan, dan foton ultraviolet menghasilkan reaksi
fotokimia. Perbedaan utama dengan sinar difus adalah bahwa dengan LASER,
dimungkinkan untuk dihasilkan iradiasi dan intensitas daya yang sangat tinggi.
Reaksi non termal dapat dihasilkan bahkan dalam spectrum merah dan inframerah
Menurut intensitasnya, LASER diklasifikasikan menjadi ‘high power
LASER’ dan ‘low power LASER’. Perbedaan intensitas LASER tersebut
disebabkan oleh nperbedaan panjang gelombang. Secara umum, untuk tujuan
rehabilitasi medik, dipakai radiasi dengan panjang gelombang antara 600-1100
nm, karena diluar rentang tersebut absorbsi di kulit sangat besar sehingga
penetrasi kedalam menjadi sangat berkurang.7
Respon jaringan akibat LASER meliputi reaksi termal dan nontermal.
LASER berintensitas tinggi memungkinkan reaksi termal dengan tahap-tahap:
peningkatan temperature jaringan, dehidrasi jaringan, koagulasi protein, termolisis
dan evaporasi. Denaturasi protein terjadi mulai temperature jaringan sebesar 40ºC,
koagulasi mulai 68°C, evaporasi mulai 100ºC dan karbonisasi mulai 500°C
Jika kekuatan rata-rata LASER kurang dari kemampuan untuk
memanaskan jaringan, maka disebut LASER berdaya rendah (low power
LASER0 atau LASER dingin (cold LASER) atau LASER berenergi rendah low
energy LASER) atau LASER lunak (soft LASER). LASER berdaya rendah
mempunyai output power 1 sampai 75 mW, menyebabkan respon termal yang
minimal atau tidak ada (kurang dari 0,5-0,75ºC). Sistem LASER berenergi rendah
member reaksi bioaktivasi dan secara eksperimental maupun klinik terbukti
menstimulasi penyembuhan jaringan serta mempunyai efek analgesic.
13
3.3.3 Keamanan
LASER juga dibedakan berdasarkan tingkat keamanan atau efeknya pada
mata dan kulit. Menurut U.S FDA’s Center for Device and Radiological Health,
LASER dikelompokan dalam 4 kelas:1,2,6,7
Kelas 1 : LASER bebas, tidak berbahaya untuk tubuh dan tidak
mempunyai efek pada mata dan kulit. Sinar dari LASER
bebas tidak tampak dengan rata-rata keluaran daya 1 mW
atau kurang. Termasuk dalam kelompok ini adalah LASER
GaAs
Kelas 2 : LASER berkekuatan rendah. Aman pada kulit, tidak merusak
mata kecuali melihat langsung dalam waktu yang lama
(lebih dari 1000 detik). Termasuk LASER tampak yang
menghasilkan rata-rata keluaran daya 1 mW, seperti
LASER HeNe
Kelas 3 : LASER resiko sedang. LASER ini tidak menimbulkan bahaya
bila melihat sekejap tanpa pelindung mata tetapi dapat
meniumbulkan bahaya jika menggunakan optic yang
mengumpulkan berkas sinar (daya rendah-sedang 5 mW)
Kelas 3B : Dapat menimbulkan bahaya jika dilihat langsung atau
pantulannya, operator dan pasien harus memakai kacamata
pelindung (daya sedang 500 mW)
Kelas 4 : LASER bertenaga tinggi yang dapat merusak mata dan
menyebabkan cedera kulit serius jika terpapar langsung,
pada paparan singkat kurang dari 0,25 detik (daya >500
mW)
3.4 Efek Biologis LASER Berdaya Rendah
Ketika LASER difokuskan pada epidermis, jumlah energy yang
diabsorbsi sebanding dengan kemapuan absorbsi kulit tersebut. Karena jaringan
tidak homogen, kualitas masing-masing struktur menyebabkan absorbsi, refleksi
14
dan transmisi energy LASER berbeda-beda. Variabilitas fisiologis efek pada
jaringan juga tergantung pada panjang gelombang, densitas daya/energy dan
lamanya paparan serta aliran darah. Ketika menembus ke dalam, 10% energi
LASER tertinggal. Penetrasi ini tidak lebih dari 6-8 mm. fakta bahwa terjadi efek
‘yang lebih dalam’ dapat diterangkan karena adanya induksi elektromagnetik
intrinsic sel-sel yang tidak terstimulasi melalui difusi normal serta proses-proses
osmotik dan sirkulatorik.1
Apabila stimulasi LASER level rendah ditujukan pada suatu sel maka
akan mempengaruhi plasma sel dengan merubah ketegangan membrane sel
tersebut. Perubahan tegangan sel tadi merupakan suatu frekuensi oscilasi pada
membrane sel sehingga mempengaruhi pembebasan ion Calsium (Ca+) yang
merangsang prostaglandin dan zat-zat algogenic lainnya untuk menghambat
proses peradangan, sehingga dapat berfungsi menormalisir jaringan yang cedera
melalui reaksi radang.
Melalui absorbsi foton, level energy molekul meningkat sehingga terjadi
laser catalyzed reaction. Selanjutnya terjadi reaksi kimiawi dan peningkatan
produksi ATP akibat absorbsi foton pada sistem redoks ferri sulfide dalam
mitokondria. Sel-sel yang mengalami peningkatan produksi energi aerob ini akan
berfungsi lebih baik
Sebagai katalisator stimulasi LASER level rendah akan merangsang
mitochondria sel, sehingga sintesa ATP dan ADP akanmeningkat serta memacu
ferric sulphide system (dalam mitochondria) yang akan diikuti peningkatan
aktivitas sel-sel makrofag, sel schwan, fibrosit lainnya. Dari perubahan aktivitas
tersebut secara keseluruhan akan memberikan efek terapeutik yang sesuai dengan
tujuan terapi yang dikehendaki.2
15
Gambar no. 5 Efek seluler LLT
LASER mampu membebaskan enzim-enzim endorphins dan
mengaktifkan sel-sel makrofag serta mampu mengurangi pengeluaran nociceptor
sebagai kelanjutan dari perbaikan system mikrovaskuler. Tujuan LASER ini
antara lain vasodilatasi khususnya pada level mikrovaskuler, peningkatan aktivitas
enzim akibat super dilatasi local pada kapiler dan membuat normalisasi
keseimbangan intra dan ekstra seluler, stimulasi pertahanan yang akan
menyebabkan peningkatan aktivitas anti bacterial (stimulasi makrofag), stimulasi
fibroblast untuk penyembuhan proses peradangan pada jaringan lunak akibat
trauma, stimulasi suppressor T-Cell pada saat produksi antibody yang tidak
seimbang dapat menormalisir komplek imun, peningkatan energy sel intrinsic
bertujuan untuk menjaga sel dari keadaan patologis yang mengakibatkan
terjadinya nekrotik jaringan.
16
Jadi dapat disimpulkan, efek terapeutik LASER berdaya rendah terhadap
sel dan jaringan adalah :1,6
1. Efek anti inflamasi dengan meningkatkan aktifitas superoxide dismutase.
Penting bahwa superoxide dismutase dapat menghilangkan persepsi nyeri
dengan mengurangiprostaglandin sehingga mengurangi sensitivitas ujung-
ujung saraf untuk merangsang nyeri
2. Meningkatkan fagositosis makrofag.
3. Dapat mengurangi edema dengan memperbaiki drainase cairan ekstrasel
yang berlebihan melalui system limfatik
4. Mempercepat vaskularisasi jaringan baru atau melonggarkan jalinan fibrin
dan bekuan pada luka yang menyembuh.
5. Peningkatan produksi kolagen oleh fibroblast. Pada tahap awal
penyembuhan luka pembentuikan kolagen meningkat tapi berlangsung
secara bertahap sehingga bila telah terjadi homeostatis, produksi dan
degradasi dibatasi oleh kolagenase dan faktor lain sebagai awal dari fase
maturasi. Pada mikroskop electron terdapat hipertropi alat sekretori
dengan penambahan kompleks golgi dan peningkatan ukuran dan jumlah
mitokondria dan reticulum endoplasmikum yang kasar dengan pembesaran
sisterna. Banyak mikrofibril terdapat dibagian luar sitoplasma terutama
dekat apparatus golgi.
6. Meningaktkan regenerasi sel saraf.
7. Merangsang fungsi saraf dengan meningkatkan amplitude aksi potensial
(43%)
3.4 Komponen Dasar LASER
Komponen dasar LASER, tidak tergantung tipe, ukuran dan maksud
penggunaannya dapat dibagi menjadi 4 elemen :
1. Media aktif
2. Mekanisme eksitasi
3. Mekanisme feed back
17
4. Output coupler
Media aktif dapat berupa zat padat, cair, gas atau
semikonduktor,merupakan media yang menghasilkan sinar laser. Pemilihan media
menentukan karakteristik laser, misalnya panjang gelombang. Mekanisme eksitasi
adalah mekanisme yang menyediakan energi, dapat berupa sinar yang kuat atau
listrik. Mekanisme feed back terdiri dari dua buah kaca yang didesain khusus.
Kaca refleksi tinggi dapat merefleksikan 100% sinar dan kaca yang lain
merefleksikan sinar kurang dari 100%. Sisa sinar yang dibiarkan lewat disebut
output coupler.
Gambar no.6 Komponen Dasar Laser
18
BAB IV
ILIB
4.1 Prinsip Kerja ILIB
Prinsip kerja dari ILIB (Intravascular Laser Irradiation of blood) adalah
dengan melakukan penyinaran in vivo dalam darah melalui jalur intra
vascular atau intravena. Proses penyinaran dengan memakai medium laser
Helium Neon 1-3 mW dengan panjang gelombang 632,8 nm kedalam saluran
pembuluh darah, biasanya vena dilengan bawah.
Laser Helium Neon (HeNe) merupakan campuran gas helium dan Neon
(90% helium) yang diisikan pada sebuah tabung sempit. Arus listrik akan
dialirkan dalam campuran gass ini untuk memompa helium dari keadaan
dasar ke keadaan eksitasi pada energy sekitar 20,6 eV. Gelombang helium
yang tereksitasi tersebut kemudian akan menumbuk atom neon yang berada
pada keadaan dasar. Laser HeNe akan memberikan radiasi pada spectrum
sinar tampak, yaitu memancarkan sinar merah.10
Gambar no.7 ILIB melalu jalur intravena
Pada pemasangan kanul intravena sebaiknya terlebih dahulu dipilih vena
yang memiliki lumen yang cukup besar sehingga darah yang terpapar dengan
medium laser akan lebih banyak pada periode waktu tertentu. Daerah yang
akan dimasukan jarum terlebih dahulu dibersihkan dengan menggunakan
19
alkohol atau air hangat. Pada pasien anak biasanya dipakai kanul khusus yang
berukuran kecil dan bersayap (wings cannule).
Gambar no. 8 Alat ILIB
4.2 Efek Biologis ILIB
1. Peningkatan sistem imun
Ketika laser diaplikasikan kedalam darah maka akan merangsang
mitochondria didalam sel sehingga sintesa ATP dan ADP dalam sel
akan meningkat. Peningkatan ATP dan ADP tersebut kemudian akan
memacu ferric sulphide system yang kemudian diikuti dengan
peningkatan aktifitas dari sel-sel makrofag, sel schwan dan fibrosit
lainnya. Efek imunologi lainnya yang dapat dijelaskan dengan adanya
hubungan normalisasi dari T-Limfosit dengan peningkatan jumlah sel-
sel kekebalan dalam darah. Hal tersebut akan meningkatkan aktivitas
fungsi B-Limfosit sehingga akan memperkuat respon kekebalan
tubuh.11
20
Gambar no.9. Gambar mitokhondria pada lekosit
manusia setelah diberikan irradiasi
Gambar no.10 Peningkatan jumlah ATP setelah dilakukan
penyinaran
2. Perubahan Rheologi darah
Laser darah memberikan berpengaruh yang positif pada perubahan
susunan rheologi dari darah di mana terjadi penurunan kecenderungan
agregasi dari trombosit dan perbaikan pembentukan eritrosit yang akan
memberikan efek perbaikan suplai oksigen, memperbaiki jaringan
yang mengalami hipoksia yang merangsang normalisasi dari
metabolisme jaringan tersebut. Proses ini kemudian akan diikuti oleh
vasodilatasi yang berakibat pada terbukanya pembuluh darah kapiler
21
dan kolateral yang tersumbat. Pada studi kasus membuktikan bahwa
penggunaan laser darah akan memgurangi kemampuan dari agregasi
trombosit, mengaktifkan fibrinolisis sebagai hasil dari meningkatnya
kecepatan aliran darah dan peningkatan oksigenasi jaringan. Pada studi
yang dilakukan oleh Kapshide dkk, bahwa selain adanya perubahan
rheologi dan vasodilatasi pembuluh darah, laser darah juga akan
membuka pembuluh darah kapiler dan kolateral yang kemudian akan
meningkatkan suplay nutrisi ke jaringan dan memningkatkan fungsi sel
saraf. Pada penelitian yang dilakukan di Universitas Hiroshima Jepang
pada tahun 2008, menemukan bahwa adanya suatu fungsi protektif dari
Laser HeNe terhadap kerusakan eritrosit manusia yang diperiksa
dengan menggunakan alat atau mesin jantung paru buatan. Darah yang
diawetkan kemudian diencerkan dan dialirkan kedalam alat perfusi dan
sebelumnya dibagi ke dalam dua kelompok (kelompok control dan
kelompok laser). Pada kelompok laser setelah dilakukan radiasi
dengan dosis sekitar 0-54 J/cm2 dan dilakukan pengenceran dengan
menggunakan EDTA antikogulan ditemukan adanya peningkatan
deformabilitas dan ATP yang signifikan dibandingkan dengan
kelompok kontrol.
3. Aktivasi mikrosirkulasi
Aktivasi mikrosirkulasi merupakan efek yang paling menonjol dari
pemakaian laser darah. Peningkatan mikrosirkulasi setelah dilakukan
laser darah terdeteksi pada semua struktur dari system saraf pusat.
Efek yang terkuat dapat ditemukan pada system vascular di
hipotalamus. Pembuluh-pembuluh darah kapiler di hipotalamus
memiliki permeabilitas jaringan yang sangat baik sehingga akan lebih
memperkuat pengaruh iradiasi darah kedalam inti subtalamic dan
berakibat adanya peningkatan aktivitas fungsional hipotalamus dan
semua system limbik. Pada penelitian yang dilakukan di cina terhadap
pasien dengan penyumbatan pembuluh darah diotak, dari 35 pasien 18
diantarannya menunjukan adanya perbaikan yang jelas setelah
22
dilakukan penyinaran menggunakan medium He Ne 7-10 hari selama
30 menit setiap hari dan sebanyak 17 pasien menunjukan adanya
perluasan daerah perfusi setelah dibandingkan dengan sebelum diterapi
yang dipantau dengan menggunakan SPECT (single photon Emission
Computed Tomography)
4. Peningkatan aktivitas Superoxide Dismutase
Superoxide Dismutase (SOD) merupakan suatu enzym yang dapat
mengkatalisasi dismutasi atau pengurangan bentuk atau perubahan
morfologi bentuk superoxide menjadi oksigen dan hydrogen peroksida.
SOD juga merupakan antioksidan yang penting karena kemampuan
superoxide yang dapat beraksi dengan radikal NO (nitric oxide).
Keberadaan SOD juga telah diteliti pada tikus-tikus yang lahir dengan
kurangnya kadar SOD dalam darah akan mengalami kematian dalam
beberapa hari dan akan berkembang menjadi karsinoma hepatoseluler
pada tikus-tikus yang hidup.
5. Peningkatan konsentrasi antibiotik
Pada edema lokal atau peradangan, sirkulasi darah dapat terganggu
sehingga mengakibatkan kosentrasi obat menjadi berkurang contohnya
pada kasus peradangan didaerah ginjal, kosentrasi antibiotik dalam
ginjal yang sehat adalah sekitar 10 kali lebih tinggi daripada di ginjal
yang meradang. Iradiasi laser akan membantu meningkatkan
kosentrasi antibiotic di wilayah sasaran. Pada beberapa penelitian yang
pemberian iradiasi laser menunjukan efek yang menguntungkan yaitu
peningkatan kosentrasi antibiotik pada daerah yang meradang pada
kasus infeksi kelenjar prostat.
23
Gambar no.11 Diagram skematik efek biologi ILIB
5.3 Dosis
Parameter yang biasa digunakan dalam prosedur pemberian iradiasi
darah antara lain : power output yang dimasukan ke dalam vena terutama
di vena lengan bawah dengan tegangan berkisar dari 1-3 mV dan waktu
terapi 20 -60 menit. Prosedur dapat dilakukan tiap hari pada minggu
I,III,V,VII dan waktu istirahat pada minggu II,IV,VI serta dapat diulang
setelah 3 bulan istirahat tergantung respon pengobatan terhadap pasien.
24
5.4 Indikasi
1. Keadaan sepsis (virus, mikoplasma, toksoplasma dan infeksi
lainnya)
2. Akut Miokard Infark
Pada penelitian yang dilakukan Kipshidze dkk pada tahun 2000
terhadap 295 pasien penderita AMI setelah mendapatkan terapi
irradiasi laser selama 5 hari didapatkan gambaran EKG berupa
penurunan segmen ST.12
3. Infark pembuluh darah otak
4. Kedokteran Olahraga
Pada studi kasus yang dilakukan Vallesi G dan Rally F pada tahun
2007 terhadap 4 orang atlet binaraga setelah diberikan terapi
irradiasi selama 1 bulan didapatkan adanya peningkatan
kemampuan angkat pada otot pektoralis dan efeknya dapat
bertahan selama 16 minggu.
5. Mengurangi edema
6. Tinitus
Pada studi kasus yang dilakukan terhadap pasien penderita tinnitus
yang dilakukan terapi irradiasi selama 10 kali sesi pengbatan
didapatkan hasil yang menggembirakan berupa penurunan
frekuensi tinnitus sebanyak 50% dibandingkan sebelum diterapi.
7. Sindrom Fatique
8. Rheumatoid arthritis
9. Asma bronkhiale dan PPOK akut
10. Pengobatan luka trauma abdomen
11. Penyakit urologi (peradangan prostat, pielonefritis, sistitis,
uretritis)
12. Penyakit psikiatri
Pada penelitian yang dilakukan Zhang Pei Yan dkk di Cina
terhadap 65 penderita skizoprenia kronik yang diberikan
pengobatan dan terapi irradiasi menunjukan pada kelompok yang
25
diberikan pengobatan dan terapi iradiasi menunjukan perbaikan
yang berarti berupa menurunnya symptom (halusinasi, delusi,
anxietas, depresi dll) dibandingkan pada kelompok yang hanya
mendapatkan pengobatan tanpa terapi iradiasi.16
13. Penyakit kulit (dermatitis atopic, psoriasis, pioderma dan penyakit
kulit lainnya yang disebabkan bakteri dan virus)
5.5 Kontraindikasi
1. Kehamilan
Kehamilan pada trimester pertama menjadi kontraindikasi pada
pemberian iradiasi laser walaupun belum ada penelitian-penelitian
yang mendukung namun diduga peningkatan kontraksi uterus
setelah pemberian iradiasi laser.
2. Penyakit Tiroid
Pada beberapa penelitian terhadap tikus-tikus yang diterapi dengan
sinar laser dengan dosis tinggi akan mempunyai kecenderungan
kerusakan kelenjar tiroidnya. Pada studi yang lain pemberian GaAs
akan menurunkan tingkat mRNA dari tiroglobulin, memacu
perubahan cytoskeleton dari sel tiroid dan menurunkan tingkat
plasma hormone tiroid yang berhubungan dengan peningkatan
thyroid stimulating hormone (TSH)
3. Epilepsi
Stimulasi cahaya merupakan salah satu pencetus timbulnya awitan
dari epilepsi terutama stimulasi cahaya merah dengan frekuensi 5-
10 nm. Walaupun belum ada penelitian mengenai pemberian laser
HeNe akan memicu timbulnya epilepsy, pada studi kasus
ditemukan pemberian laser GaAs penderita hanya dapat mentolerir
pada pemberian dibawah 800 nm.
4. Karsinoma
26
BAB VI
PENUTUP
Laser (light amplification by stimulated emission of radiation)
merupakan salah satu modalitas terapi yang digunakan dalam Ilmu
Kedokteran Fisik & Rehabilitasi Medik. Dengan semakin berkembangnya
teknologi dibidang kesehatan, laser banyak di aplikasikan untuk
kepentingan medik salah satunya penggunaan laser dalam darah
(intravenous laser irradiation of blood) atau disinglkat ILIB.
ILIB merupakan teknik aplikasi dengan memasukan medium laser
HeNe kedalam pembuluh darah vena. ILIB merupakan teknik yang masih
baru dan masih belum banyak ahli yang mendalami ILIB namun telah
banyak penelitian-penelitian yang dilakukan dinegara maju yang
menunjukan hasil yang menjanjikan untuk dapat dipakai dibidang medis.
27
DAFTAR PUSTAKA
1. Saliba E, Saliba SF. Low-level laser therapy. In : Prentice WE.
Therapeutic Modalities in Rehabilitation, ed 3. New York; McGraw-Hill.
2005; 409-28.
2. Robertson V, Ward A, Low J, Reed A. Infrared and visible radiation. In :
Electrotheraphy Explained. Ed 4. London: Elseivier. 2006: 16: 473-94.
3. Behrens BJ. Therapeutic Use of Light : Ultraviolet and Cold Laser. In :
Behrens BJ, Michlovitz SL. Physical Agents, Theory and practice for the
physical therapist assistant. Philadelpia: F.A Davis Company 1996 : 118-
133.
4. Weber DC, Hoppe KM. Physical Agent Modalities. In : braddom RL.
Physical Medicine & Rehabilitation. Ed 3. Philadelphia: W.B Saunders co.
2007; 21: 472.
5. Kahn J. Cold Laser. In : Principle and Practice of electrotherapy, ed 3.
New York: Churchill Livingstone. 1994; 3:36-50.
6. Kert J, Rose L. Clinical Laser Low Level Therapy. Denmark:
Scandinavian medical laser technology. 1989.
7. Snyder-mackler L, Sertz L. Therapeutic uses of light in rehabilitation.
In :Michlovitz SL ed. Thermal agents in rehabilitation. 2nd ed. Philadelphia
: FA Davis Co. 1996; 9:200-18.
8. Lehmann JF,De Lateur BJ. Diathermy and superficial heat, laser and cold
therapy. In : kottke FJ, lehman JF eds. Krussens handbook of physical
medicine and rehabilitation. Philadelphia : WB Saunders CO. 1990: 337-
40.
9. Tan JC, Horn SE. Practical manual of physical medicine and
rehabilitation. St Louis: Mosby YearvBook. 1998: 51-67, 133-55.
28
10. Basford JR. Physical agents. In: DeLisa JA, Gans BM eds. Physical
medicine and rehabilitation : principle and practice. 3rd ed. Philadelphia:
JB Lippincot Co.1998; 20:483-500
11. Abergel, R. P.; Lyons, R. F.; Castel, J. C.; Dwyer, R. M., and Uitto,
J.Biostimulation of wound healing by lasers: experimentalapproaches in
animal models and in fibroblast cultures. J Dermatol Surg Oncol. 1987
Feb; 13(2):127-133.
12. Kipshidze, N.Bokhua M, J. Effectiveness of blood irradiation using
helium-neon laser in acute period of myocardial infarction. Soviet. 1990
Apr-1990 Jun 30; 9(2):111-116.
13. Chavez-Cartaya, R. E.; Metcalfe, S.; Ramirez-Romero, P.; Calne, R.,and
Jamieson, N. V. Rat liver blood flow after ischemia andreperfusion. The
effects of the platelet-activating factor antagonist WEB-2170 and of
removing circulating leukocytes.Transplantation. 1994 May 27;
57(10):1440-1444
14. Ananchenko, V. G.; Khanin, A. G., and Gostishcheva, O. V.[Cytological
parameters of bronchoalveolar lavage in patientswith chronic obstructive
bronchitis exposed to laser radiation ofblood]. Ter Arkh. 1999; 71(11):65-
67.
15. Barberis, G.; Gamron, S.; Acevedo, G.; Cadile, I.; Juri, H.; Campana,V.;
Castel, A.; Onetti, C. M., and Palma, J. A. In vitro synthesisof
prostaglandin E2 by synovial tissue after helium- neon laser radiation in
rheumatoid arthritis. J Clin Laser Med Surg. 1996 Aug; 14(4):175-177
16. Zhang, S. Z.; He, A. G.; Chen, Y. D., and Liu, X.H. Therapeutic effect of
He-Ne laser irradiation of chronic schizophrenic auditory hallucination--a
clinical assessment. J Tradit Chin Med. 1986 Dec; 6(4):253-256.
29
30