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