Therapeutic Ultrasound: an update on dosimetry, Physics to Practice

Oleh

Drs. H. Djohan Aras, S.Ft, Physio, M.Pd, M.Kes

Dibawakan pada Seminar dan Workshop Elektro Terapi

bagi para Dosen Elektro Terapi Institusi Fisioterapi

Bogor 5 – 7 Agustus 2015.

Latar Belakang Masalah

Sampai saat ini, konsep tentang dosis FT yang memenuhi kriteria farmakologi masih

misteri

Dosis adl sebuah pemaknaan yang sangat ilmiah, teknologis dan skill menuntun

terapis dlm melakukan penatalaksanaan tindakan yang farmakologis serta dapat

dipertanggungjawabkan

Dari berbagai buku teks/ literatur FT, sesungguhnya khazanah tentang materi yang

berkaitan dengan dosimetri ada, namun berserakan, ibarat lidi yang tidak terbentuk

menjadi sapu.

Latar Belakang Masalah

Seorg FTs yang tidak menerapkan dosimetri berdasarkan kaidah farmakologis dapat

dianalogikan sebagai dukun, bukan terapis, karena terapi berarti dosis.

Teks yang terkait dengan US terapi di kalangan FTs bukan hal baru (sudah sangat

lumrah)

Untuk maksud tsb sangat perlu menyusun sebuah formula yang berkaitan dengan

dosimetri FT

Solusi

Formula dosimetri FT:

Dosis FT sesungguhnya mirip dengan formula dosis medis. Contoh formula dosis

medis:

R. Mefinal @500 mg no IX S3d1, per oral

Artinya seorg penderita mendapatkan mefinal sebanyak 9 biji dengan aturan

minum (oral) 3x1 @500mg, selama 3 hr.

Analogi sama dengan FITT dlm FT:

Frekuensi (F): 3x sehari selama 3 hari

Intensitas (I) : Mefinal @500mg untuk 3x pengulangan sehari

Technique (T) : per oral

Time (T) : 24 jam bagi 3 = setiap 8 jam

A. Fisika Dasar US

BUNYI : Peristiwa getaran mekanik dengan bentuk getaran yang menimbulkan

gelombang longitudinal yang berjalan melalui medium tertentu dengan

frekuensi variabel

Hukum Pemantulan Bunyi :

Bunyi datang, bunyi pantul dan garis normal terletak pada satu

bidang datar.

Sudut datang = sudut pantul

Berdasarkan Frekuensi, Bunyi t.a :

- Infra sonik : Frekuensi < 20 Hz, tidak dapat didengar

- Audio sonik : Frekuensi 20 – 20.000 Hz, dapat didengar

- Ultra sonik : Frekuensi > 20.000 Hz, tidak dapat didengar. (Digunakan

untuk terapi FT)

Ultra sound therapi

a.Usaha Pengobatan Get. Mekanik, Gel.Suara Frek : > 20.000 Hz.

Dlm FT digunakan 0,7 – 3 MHz Efek Terapeutik dan Fisiologik melalui proses

tertentu.

Macam2 Gel.Suara Frek :

- Sub Sonic : < 20 Hz, tidak didengar

- Sonic : 20 – 20.000 Hz, didengar

- Ultra Sonic : > 20.000 Hz, tidak didengar

Konsep suara : Get. yang terjadi pada medium yang mudah berubah bentuk frek. 20

– 20.000 Hz.

Intensitas Maksimal :

* CUS = 3 watt/cm2 Area Trand

* IUS = 5 watt/cm2 Area Trand

c. Efek Dominant :

* CUS = Mechanical Effect, cenderung merusak Jar. Thermal Effect Bio

Fisiologik.

* IUS = Athermal Effect (Optimal Therapeutic) = semakin tinggi

penggunaan intensitas, semakin besar efek yang dicapai didapat via IUS Bio

Therapeutic.

Pada umumnya pulsasi US constant = 100 Hz

ERA = Efective Radiation Area. ERA tranducer harus selalu di Tera sebab ERA

menentukan besarnya Intensitas Energi Gel. US Jar. Watt / cm2

f. Sifat2 Berkas Gel. US ada 2 :

1). Nier Field (Fresnel Zone)

* Variasi intensitas besar krn terjadi gejala interferensial tidak homogen

yang tinggi.

* Bentuk bundel : Konvergensi

* Penyebaran berkas lebih terpusat

2). Distance Field (Fraun Hover Zone)

* Variasi intensitas kecil, krn gejala interferensial relatif homogen.

* Bentuk bundel berkas Divergensi

* Penyebaran berkas lebih menyebar.

Panjang Nier Field ditentukan o/ :

- Besarnya diameter Tretment Head (TH)

- Panjang

3 MHz 3x > panjang Nier Field 1 MHz

Efek kedalaman / Penetrasi Gel. US, maksimal 5 cm

Efek terapeutic optimal terjadi di Nier Field, tetapi di Nier Field juga terjadi fenomena

interferensial tidak homogen cukup tinggi 5 – 10 x > besar Intensity Peaks.

Bahkan TH yang rusak ERA, intensity peaks dapat 30x lebih besar.

semakin besar Intensity Peaks, semakin besar kemampuan merusak

jaringan.

** ERA harus selalu di Tera secara berkala.

Gejala Interferensi yang tidak homogen = BNR (Beams Non Uniformity Ratio)

BNR normal = 4 – 6

Tiap 1 watt, intensitas US, terjadi 4 – 6 x Intensity Peaks

Selama terapi US, Tranducer harus selalu bergerak secara Transversal pada

jaringan yang diobati. Jika secara Circle Intensity Peaks

Met. Peng. Tranducer US.

a. Direct (kontak langsung) Nier Field Method

b. Sub. Aqua : Distance Field. (ingat sifat Nier & Distance Field)

Nier Field lebih pendek pada Tranducer Frek. Kecil (1 MHz) dibanding Frek.besar (3

MHz)

B. Bio Fisika US

Pengaruh kecepatan penyebaran Gel. US

Pengaruh kecepatan penyebaran medan, berbeda antara 1 MHz – 3 MHz,

shg berbeda panjang gelombang

Frek. Panjang Gel.

- 1 MHz 1,5 mm dlm Jar. Lunak

3,0 mm dlm Jar. Tulang

- 3 MHz 0,5 mm dlm Jar. Lunak

1,0 mm dlm Jar. Tulang

Penetrasi US. 1 MHz > dalam 3 MHz

5. Energi US dlm tubuh Energi Mekanik.

Energi panas timbul akibat energi mekanik (Micro Massage)

6. Intensitas US dlm jaringan naik + 0,2 dari intensitas pilihan, krn :

- Fenomena interferensi di area convergensi (Nier Field)

- Refleksi Gel. US di antara Jaringan

7. Coupling Medium (Contact Medium).

Diperlukan sebagai media penghantar Gel. US u/ masuk ke jaringan.

Syaratnya : ZS Coupling Medium sama dengan ZS Tranducer

EFEK-EFEK US DLM JARINGAN TUBUH.

Micro Massage (Efek Mekanik) :

- Perubahan volume cell 0,02 %

- Vermeabilitas membran cell. Jar

- proses metabolik lokal

* Semua efek US timbul dr Micro Massage

* Efek US dapat menguntungkan dan sebaliknya, tergantung pada :

- Frek. yang dipilih 1 – 3 MHz

- Besarnya Intensitas yang digunakan

- Pemilihan IUS - CUS

2. Energi US, mendepolarisasikan serabut saraf afferent :

- Reflextoar

- Tremosensor kulit

- Efek langsung dan tidak langsung lokal segmental

3. Micro Massage Suhu Jaringan :

Jar. Panas, jika Tranducer panas Tranducer Rusak

Tiap Jar. panasnya tidak sama :

- Bentuk aplikasi CUS – IUS

- Besarnya Intensitas yang dipilih

- Lamanya terapi

- Koefisien absorbsi tiap Jar.

c. Lehmann : Dosis US 1 watt/cm2 ERA sec. kontinu dlm otot, akan terjadi

peningkatan suhu 0,07 oC / detik.

d. Di klinik jika 0,07 oC / detik dlm otot, maka Jar. Otot tsb Ischemic

e. Temperatur dlm Jar. Lunak sangat kecil dibanding di sendi, meski letak sendi >

dalam.

Sejumlah Efek Biologik akibat jawaban sec. fisiologik dari pengaruh mekanik dan

thermal US :

- sirkulasi darah

- relaxasi otot

- vermeabilitas membran cell

* US * Stimulasi kemampuan regenerasi Jar. Cedera

* Reflextoar saraf

* nyeri kronik

Bio Terapeutik Effect US

5. Efek lain US :

- Kerusakan Jaringan (Coagulasi – Cavitasi)

- Keguguran

- Anoreksia

- Obstivasi, dll.

6. Indikasi / Kontra Indikasi US

a. Indikasi US :

- Cedera Jar. setelah 36 jam : tulang, sendi, otot dan Jar. Lunak lainnya.

- Nyeri kronik cedera jaringan

- Fraktur yang reparasi lambat, dengan US reabsorbsi calsium

proses penyambungan. Fraktur yang reparasi normal, tidak diberi US tepat di atas

fraktur.

- RA, OA, Artrosis, Bursitis, Capsulitis, Tendinitis

- Gangguan saraf :

* Entrapment Neuropathy

* Pantom Pain

Indikasi US

Gangguan sirkulasi darah

* Burger, Raynola Disease

* Sudex Dystrofi

* Oedem

Penyakit2 organ dalam

* Kondisi Trigger Point via Reflextoar sec. segmental

Kelainan2 kulit

* Jar. Parut (Pasca Bedah)

* Comedo (Jerawat)

Dupuytren Contracture

Luka yang sulit sembuh (Reflextoar)

** Luas area dan kedalaman Penetrasi US terbatas (+ 5 cm)

b. Kontra Indikasi :

1). Absolut Kontra Indikasi sama dengan HFC 27 MHz

* Mata

* Jantung perubahan aksi potensial listrik jantung

* Uterus yang hamil

* Ujung tulang rawan sendi < 18 thn (CUS)

* Testis

2). Relatif Kontra Indikasi :

- Post Laminectomi

- Hyposensasi

- Endo Prothesis

- Kondisi yang mudah berdarah

- Tumor ganas

- Sepsis

- Post Traumatic < 36 jam

- Thrombo Phlebitis

7. Dosis Terapi US

Dosis US = 1 x waktu : FITT

* CUS max = 3 watt/cm2 ERA

* IUS max = 5 watt/cm2 ERA

Jika ERA Tranducer 5 cm, dosis US :

* CUS max = 5 x 3 watt/cm = 15 watt/cm

* IUS max = 5 x 5 watt/cm = 25 watt/cm

Pendapat para Ahli :

* Lehmann : Intensitas harus tinggi (max)

* Edell : Intensitas harus rendah (minimal)

* Conradi : Intensitas 0,6 watt/cm2 ERA sudah cukup

Pegangan FT :

CUS : < 0,3 watt/cm2 ERA = Intensitas rendah

0,3 – 1,2 watt/cm2 ERA = Intensitas sedang

1,2 – 3 watt/cm2 ERA = Intensitas tinggi

IUS : 1,5 dengan Intensitas 1 watt/cm2 ERA = 0,2 watt/cm2 pada CUS

Selama terapi US, tidak boleh :

- Rasa nyeri

- Rasa panas

- Pusing

- Vegetatif Reflextoar

Jika terjadi hal di atas, maka terapi berikutnya intensitas harus dikurangi.

LEHMANN : waktu max 15’ , luas area 75 -100 cm2

Pedoman : Luas area 1 cm2 , maksimal terapi US = 4 menit

Frekuensi terapi US :

- Aktualitas tinggi, US tiap hari satu kali

- Aktualitas rendah, US 2 – 3 kali seminggu.

** Lama terapi US, tergantung pada :

- Luas daerah yang diobati

- Luas ERA Tranducer

Sirkulasi darah

Relaksasi otot

Vermeabilitas membran cell dan Jaringan

Kemampuan regenerasi jaringan

Pengaruh Reflextoar

Pengaruh Saraf Perifer

Nyeri

C. NEUROFISIOLOGI US

1. Tipe-tipe saraf

2. MTD (Neurogenic inflamation-

Axon Reflex)

3. Pain Depressor

4. Gate Control

5. Piezo Electric Charges.

APLIKASI/KASUS US

Penatalaksanaan US therapy pada Tendinitis Achilles kronik tipe1 kanan.

Bahan Diskusi :

1. Apa itu tendinitis

- pengertian tendinitis

- patofisiologi tendinitis

- tipe tipe tendinitis

- gejala gejala tendinitis

- tendinitis achillles

cont

2. Apa itu US

- Fisika dasar US

- Biofisika US

- Neurofisiologi US

- Teknik aplikasi US

- Efek/ kontra indikasi US

3. Aplikasi US pada Achilles tendinitis kronik.

Aplikasi dlm Dosimetri US

Achilles Tendinitis Kronik Tipe I: Aktualitas Tinggi . Diawali dengan

Assessment ,Persiapan pasien , alat dan ahiri dengan evaluasi.

F (Frekuensi )

Setiap hari selama 3-5 kali

I (Intensitas )

IUS 3 MHz, ERA 4 cm x 5 watt/cm = 20 watt/ 1 kali terapi

T (Technique )

Horizontal atau longitudinal, kontak langsung

T (Time )

10-12 menit

Aplikasi dlm Dosimetri US

Fibromyalgia Upper Trapezius kanan (Pahami patofisiologi fibromyalgia, 60% lebih

gafung karena fibromyalgia), awali dengan Assessmet, pers pasien, alat dan ahiri

evaluasi

F (Frekuensi )

Setiap hari selama 3-5 kali

I (Intensitas )

CUS 1 MHz, ERA 8 cm x 3 watt/cm = 24 watt/cm2 per 1 kali terapi

T (Technique )

Horizontal atau longitudinal/sirkuler, kontak langsung

T (Time ) : 10- 12 menit

Referensi

Physical Diagnosis of pain oleh Steven D waldman (2012.)

Pathology 1998, Goodmant, Saunders

Physical therapy research (2000) oleh Andrew Allen

Fysiodiagnostik Fysiotherapie (1989) oleh Koelmanns

Clinical electrotherapy (1991) oleh Roger M Nelson dan Dean P Currier

Physical agents in rehabilitation (2009) oleh Michelle H Cameron

Neural repair in rehabilitation (2006) Michel selzer, stephanie clarke, leonardo

cohen, pamela duncan, and fred gage

Sumber Fisis (1993) olehh Pusat Pendidikan Tenaga Kesehatan Depkes RI

Sport Medicine Exercise and Fitness (1988) oleh Dr. C K Giam, dan Dr. K C The

Proses dan Pengukuran Fisioterapi (2013) oleh Djohan Aras

Electrophysical agents in phisioterapy (1988) oleh Hilary Wadsworth, dan A. P. P

chanmugam

Clinical neuroanatomy and neuroscience (2007) oleh M J Turlough Fitzgerald,

Gregory Gruener, dan Estomih Mtui