Alvian Dimas

Penerapan Termodinamika pada Short Wave Diathermy

Teknologi | 2024-07-02 19:20:13

Abstrak

Termodinamika adalah ilmu yang menggambarkan dan mendefinisikan transformasi/perubahan dari suatu bentuk energi ke bentuk energi lainnya khususnya antara energi termal dan energi mekanik. Cakupan pembahasan termodinamika meliputi variable-variabel suhu, volume dan tekanan. Titik tolak pembahasan termodinamika adalah hukum-hukum termodinamika yang menyatakan bahwa energi dapat dipertukarkan diantara beberapa sistem fisik sebagai panas maupun usaha/kerja.

Short Wave Diathermy (SWD) adalah modalitas yang menciptakan panas melalui gelombang radio elektromagnetik yang dipancarkan. Panas dihasilkan oleh osilasi medan listrik dan magnet frekuensi tinggi. SWD dibedakan menjadi dua jenis yaitu inductive dan capacitive dan juga memiliki arus penggunaan yang berbeda yaitu pulsed dan continuous. SWD merupakan salah satu alat metode elektromaknetik dari penerapan termodinamika. Cara pengaplikasian unit SWD kapasitif ada 2 cara, yaitu dengan koplanar dan kontraplanar.

Pendahuluan

Cabang ilmu fisika yang mempelajari sistem pertukaran energi dalam bentuk kalor dan kerja pada permukaan real atau imajiner yang memisahkan sistem dan lingkungan. Termodinamika adalah ilmu yang menggambarkan dan mendefinisikan transformasi/perubahan dari suatu bentuk energi ke bentuk energi lainnya khususnya antara energi termal dan energi mekanik. Cakupan pembahasan termodinamika meliputi variable-variabel suhu, volume dan tekanan. Energi sendiri adalah suatu besaran kapasitas atau kemampuan untuk melakukan kerja/usaha. Bentuk-bentuk energi antara lain adalah energi potensial, kinetic, termal, kimia, nuklir dll. Proses perpindahan energi melalui dua cara yaitu berupa panas maupun kerja. Panas (Q) adalah bentuk perpindahan energi dari suatu benda atau sistem kepada benda atau sistem lainnya melaui kontak termal ketika keduanya memiliki perbedaan temperatur. Kerja adalah bentuk perpindahan energi dari suatu benda atau sistem kepada benda atau sistem lainnya besarnya diukur dari perubahan pada batasan mekanis yang umum seperti tekanan, volume. Titik tolak pembahasan termodinamika adalah hukum-hukum termodinamika yang menyatakan bahwa energi dapat dipertukarkan diantara beberapa sistem fisik sebagai panas maupun usaha/kerja.

Sistem termodinamika adalah zat atau suatu bidang di dalam suatu ruang yang dipilih untuk dikasi. Dalam sistem ini memiliki tiga jenis berdasarkan jenis pertukaran yang terjadi anatara sistem dan lingkungan yaitu sistem tertutup, sistem terbuka dan sistem terisolasi.

Sistem tertutup adalah sistem termodinamika yang hanya memungkinkan sistem untuk bertukar energi dengan lingkungannya. Contoh sistem tertutup adalah botol air minum yang diisi oleh air panas dan ditutup rapat. Air tidak dapat keluar dari botol, materi lain dari luar juga tidak bisa masuk ke dalam botol. Namun, energi panas dari air dalam botol dapat mengalir ke luar ke lingkungannya. Di mana panas terus mengalir hingga sistem dan lingkungan mencapai keseimbangan termal.

Sistem terbuka adalah sistem termodinamika yang memungkinkan energi dan materi (benda) masuk dan keluar dari sistem. Contoh sistem terbuka adalah api unggun. Api unggun memungkinkan panas dan juga materi masuk dan juga keluar dari atau ke lingkungannya.

Pada sistem isolasi materi dan energi panas dalam sistem akan tetap sama tanpa ada pertukaran dengan lingkungannya. Contoh sistem isolasi adalah termos. Termos dapat mengisolasi energi dan materi di dalamnya. Di mana air panas akan tetap panas di dalam termos dan air dingin akan tetap dingin dalam waktu yang lama.

Dalam pelayanan kesehatan penerapan hukum termodinamika energi panas dapat dijadikan pengobatan melalui beberapa metode seperti metode konduksi, metode radiasi, dan metode elektromagnetis. Pada metode konduksi panas digunakan untuk memindahkan energi ke jaringan tubuh baik untuk menaikkan atau menurunkan temperature tubuh. Alat yang biasa digunakan untuk penerapan metode konduksi adalah cold pack dan hot pack. Pada metode radiasi transfer energi dilakukan secara langsung dari material satu ke material lainnya tanpa memerlukan perantara atau kontak. Contoh alat yang biasa digunakan adalah IR (infrared radiation). Sedangkan dalam metode elektromagnetis adalah pengaplikasian energi untuk pengobatan dari radiasi elektromagnetis atau sumber electromagnetic lainnya. Metode elektromagnetik dapat diaplikasikan pada alat short wave diathermy (SWD), micro wave diathermy (MWD), dan laser.

Pembahasan

SWD adalah modalitas yang menciptakan panas melalui gelombang radio elektromagnetik yang dipancarkan. Panas dihasilkan oleh osilasi medan listrik dan magnet frekuensi tinggi, paling sering pada 27,2 MHz. Secara tradisional, ada dua jenis unit SWD yang menghasilkan panas dengan cara berbeda. Unit SWD induktif mengandung kumparan yang menciptakan medan magnet. Bidang ini menonjol ke depan ke dalam tubuh dan menghasilkan medan listrik melingkar di dalam jaringan target. Biasanya, kumparan dibatasi pada kabel fleksibel atau di dalam drum yang kaku. Sebagai perbandingan, unit SWD kapasitif menggunakan pelat kondensor untuk mentransfer osilasi medan listrik antar pelat. Jaringan target ditempatkan di antara pelat kondensor dan bertindak sebagai kapasitor untuk menyimpan muatan listrik, sehingga terjadi pemanasan lokal pada jaringan.

SWD yang digunakan dalam pengobatan memiliki dua arus yaitu continuous Shortwave Diathermy (CSWD) dan pulsed. Pulsed Shortwave Diathermy (PSWD) adalah bentuk terapi elektromagnetik yang menggunakan frekuensi tinggi dengan frekuensi 27.12 x 10^6 Hz. Ini adalah bentuk terapi yang tidak invasif yang dapat digunakan untuk menggalakkan penyembuhan dan mengurangi sakit. PSWD memiliki efek termal dan non-termal. Efek termal adalah ringan dan dapat menyebabkan peningkatan suhu dalam tisu, yang dapat bermanfaat untuk infeksi yang ringan dan penyesuaian ketelitian. Efek non-termal adalah utama dan dapat mengakumulasi selama waktu terapi dan memiliki efek signifikan setelah masa laten, yang mungkin berjumlah sekitar 6-8 jam. Continuous Short Wave Diathermy (SWD) adalah teknologi pemanasan radio frekuensi yang digunakan untuk membangkitkan panas dalam jaringan dalam dan dalam kondisi subakut atau kronik. Teknologi ini digunakan untuk meningkatkan aliran darah, mengurangi nyeri, dan meredakan spasme otot. Continuous SWD adalah pilihan terbaik ketika perlu diperlukan pemanasan yang merata dan tinggi dalam tisu dalam. Teknologi ini juga mempromosikan vasodilatasi dan mengurangi kekakuan sendi. Indikasi umum dari Continuous SWD meliputi kondisi subakut dan kronik pada gangguan neuromuskuloskeletal, seperti sprain, osteoarthritis, dan cervical syndrome.

Umumnya SWD dapat menghasilkan panas terapeutik sedalam 3–5 cm; namun, hal ini dapat sangat bervariasi tergantung pada jenis aplikator, pengaturan, dan jumlah lemak subkutan . Suhu otot terbukti meningkat 9,5 °C dengan jumlah lemak subkutan kurang dari 1 cm, dibandingkan hanya 5,6 °C dengan jumlah lemak subkutan lebih dari 2 cm. Selain itu, penelitian menunjukkan panas dapat didistribusikan dengan lebih baik hanya dengan udara di antara tisu dan aplikator, dibandingkan dengan penghalang yang terbuat dari kain katun terry.

Indikasi penggunaan SWD serupa dengan US (ultrasound) dan biasanya digunakan untuk membantu ekstensibilitas jaringan lunak dan meningkatkan myofascial. Pengobatan SWD biasanya berlangsung antara 20 dan 30 menit, dengan intensitas disesuaikan berdasarkan toleransi pasien dan intensitas nyeri subjektif.

Ada dua cara pengaplikasian unit SWD kapasitif yaitu dengan koplanar dan kontraplanar. Pada susunan koplanar bantalan yang digunakan ditempatkan berdampingan pada bidang yang sama. Hal ini dugunakan untuk merawat bagian tubuh yang memiliki luas area yang besar seperti pungguh atas dan pungguh bawah. Elektroda tidak boleh ditempatkan terlalu deka karena jalur gelombang tidak masuk lebih dalam. Pada susunan kontraplanar kedua eletroda ditempatkan pada dua bidang yang berbeda. Kedua bantalan mengapit bagian tubuh yang cedera sehingga tampak saling berhadapan.

Kontraindikasi dari CSWD adalah pemasangan besi pada tulang, tumor atau kanker, pacemaker pada jantung, tuberkulosis pada sendi, RA pada sendi, kondisi menstruasi dan kehamilan, regio mata (kontak lens) dan testis. Kontraindikasi dari PSWD adalah tumor atau kanker, pacemaker pada jantung, regio mata dan testis, kondisi menstruasi dan kehamilan. Pada gangguan akut neuromuskuloskeletal merupakan kontraindikasi dari continuos SWD tetapi bagi pulsed SWD bisa diberikan dengan pulsasi yang rendah. Untuk precaution dari semua jenis SWD adalah tidak disarankan dekat dengan bahan yang mengandung magnet dan elektrik, pasien dengan kondisi obesitas dan penggunaan alat kontrasepsi copper-bearing pada wanita. Sedangkan PSWD ada precaution tersendiri seperti pasien dengan kondisi kehamilan, masalah fungsi pada skeletal.

Kesimpulan

Termodinamika adalah ilmu yang mengatur perubahan energi dari satu bentuk ke bentuk lainnya, dan pemanfaatan energi dalam bentuk kalor dan usaha. Dalam penggunaan short wave diathermy (diatermi gelombang pendek), termodinamika digunakan untuk menjelaskan bagaimana proses pemanasan dan pengalihan energi terjadi. Titik tolak pembahasan termodinamika adalah hukum-hukum termodinamika yang menyatakan bahwa energi dapat dipertukarkan diantara beberapa sistem fisik sebagai panas maupun usaha/kerja. Penerapan termodinamika dalam short wave diathermy membantu meningkatkan efektivitas dan keamanan terapi, serta membantu untuk mengurangi risiko terjadinya komplikasi.

Referensi

cbphysiotherapy, a. (2023, Januari 17). Shortwave Diathermy (swd). Retrieved from cbphysiotherapy: https://cbphysiotherapy.in/therapies-offered/shortwave-diathermy-swd

Dimes, J. (2018, December 23). JOSPHYSIO. Retrieved from Bronajos.blogspot: https://boronajos.blogspot.com/2018/12/swd-short-wave-diathermy.html

Perestrroika, G. D. (2013, September 04). Termodinamika Fisika Kesehatan. Retrieved from SCRIBD: https://www.scribd.com/doc/165321529/Termodinamika-Fisika-Kesehatan

Physiopedia. (n.d.). Pulsed Shortwave Therapy. Retrieved from Physiopedia: https://www.physio-pedia.com/Pulsed_Shortwave_Therapy

Teslim , O. A., Adebowale, A. C., Ojoawo, A. O., Sunday, O. A., & Bosede, A. (2013). Comparative effects of pulsed and continuous short wave diathermy on pain and selected physiological parameters among subjects with chronic knee osteoarthritis. Retrieved from Pubmed: https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/24004650/

Tim Dr. Eko Agus Subagio, S. B.-S. (2016, April 21). SWD, Membangkitkaan Panas Untuk Mengurnagi Rasa Nyeri Punggung. Retrieved from Saaya spine clinic : https://surabayaspineclinic.com/id/artikel/detail/id/43/url/swd-membangkitkaan-panas-untuk-mengurnagi-rasa-nyeri-punggung

Wardhana, F. (n.d.). TERMODINAMIKA DEFINISI TERMODINAMIKA. Retrieved from academia.edu: https://www.academia.edu/25905118/TERMODINAMIKA_DEFINISI_TERMODINAMIKA

Wu, C.-H. (2015). Short Wave Diathermy. Retrieved from sciencedirect: https://www.sciencedirect.com/topics/medicine-and-dentistry/short-wave-diathermy