dasar dan penggunaan termografi

Dasar Thermography 101

Thermography inframerah adalah teknik yang menggunakan pencitraan inframerah dan kamera pengukuran untuk "melihat" dan "ukuran" energi infra merah tak terlihat yang dipancarkan dari suatu objek.

, Atau inframerah energi termal, adalah energi tidak terlihat karena panjang gelombang terlalu panjang untuk sensor di mata kita untuk dideteksi. Ini adalah bagian dari spektrum elektromagnetik yang kita rasakan sebagai panas. Tidak seperti cahaya tampak, dalam spektrum inframerah, segala sesuatu dengan suhu di atas nol absolut memancarkan energi elektromagnetik inframerah. Bahkan benda-benda dingin seperti es batu, memancarkan radiasi infra merah. Semakin tinggi suhu objek, semakin besar radiasi inframerah yang dipancarkan.Kamera Inframerah memungkinkan kita untuk melihat apa mata kita tidak bisa!

Dalam lingkungan industri / komersial, hampir semuanya akan lebih panas atau dingin sebelum gagal, membuat kamera inframerah alat diagnostik yang sangat berharga dengan beragam aplikasi. Dan sebagai industri berupaya meningkatkan efisiensi produksi, mengelola energi, meningkatkan kualitas produk, dan meningkatkan keselamatan pekerja, aplikasi baru untuk kamera inframerah terus muncul.

Bagaimana Kamera "Lihat" Heat?

Semua benda, dingin atau panas, panas memancarkan dalam bentuk energi inframerah. Sebagai sebuah obyek kenaikan suhu, ia memancarkan energi lebih, dan panjang gelombang mendapatkan lebih pendek. Radiasi inframerah, cahaya tampak dan sinar ultraviolet adalah segala bentuk energi dalam spektrum elektromagnetik. Satu-satunya perbedaan adalah panjang gelombang atau frekuensi.

Mata manusia hanya bisa melihat berbagai sempit panjang gelombang dalam spektrum elektromagnetik. Rentang panjang gelombang ini panjang 0,4-0,7 mikron, mikron adalah sepersejuta meter. Sebagian besar dari apa yang dilihat mata adalah refleksi dari benda-benda yang energi tinggi dari matahari atau bola lampu pijar yang mencolok. Jika suhu suatu benda yang cukup panas Namun, di atas 525 ° C energi dari objek yang akan memancarkan energi dalam spektrum terlihat dan kami akan melihatnya. Ini adalah ketika kita melihat sebuah objek seperti burner pada kompor listrik merah "menyala". Bahkan setiap saat akan memancarkan suatu obyek atau mencerminkan energi frekuensi yang sama di mata kita, kita akan melihatnya. Sebagian besar, namun kita melihat refleksi!

Kamera inframerah bisa mendeteksi energi infra merah jauh sebelum kita bisa melihatnya dengan mata kita. Kebanyakan kamera dapat gambar suhu dari -20 sampai 500 ° C, dan dapat diperpanjang sampai -40 ° C, dan sampai 2000 ° C. Kamera mengkonversi energi inframerah tidak terlihat menjadi gambar visual dua dimensi dan menampilkan ini pada monitor TV standar. Kebanyakan industri kamera juga dapat membuat pengukuran suhu, dengan akurasi menjadi sekitar ± 2% pada 30 ° C. Informasi termal disimpan ke disk dan kemudian didownload ke komputer untuk membuat laporan.

Prinsip Dasar Termografi Inframerah Termografi Inframerah merupakan suatu teknologi pengukuran temperatur melalui pendeteksian gelombang radiasi termal, yang ditampilkan dalam bentuk gambar termal (Termogram). Radiasi Infra Merah adalah radiasi gelombang elektromagnetik di mana panjang gelombangnya lebih tinggi daripada cahaya tampak namun lebih rendah dari gelombang mikro (microwaves). Intensitas radiasi yang diemisikan bergantung pada fungsi pangkat empat temperatur absolutnya. Juga ditentukan oleh properti material yang dinamakan emisivitas. Sifat emisi infra merah suatu objek, dikarakterisasikan oleh temperatur dan harga emisivitasnya. Metode pengukuran dengan kamera Termografi Inframerah memberi keuntungan antara lain pengukuran tidak mengganggu sistem proses produksi, kemudian hasil pengukuran diproses secara cepat melalui sistem komputerisasi. Hasil pengukuran dapat terbaca secara akurat dan cepat. Cukup dengan memberikan suatu batasan faktor koreksi berupa data-data pengukuran, hasil dapat diperoleh secara cepat. Di samping itu sistem pengukuran ini memberikan informasi secara visual hasil pendeteksian termal, sehingga setiap daerah di mana terjadi ketidaknormalan temperatur dapat dilihat melalui degradasi warna yang terjadi.

PENGGUNAAN ENERGI DALAM BIDANG KESEHATAN

· Energi di bidang kesehatan digunakan untuk :

- diagnostik (menemukan penyakit lebih awal)

- terapi (memberi pengobatan)

· Alat bantu untuk diagnostik dan terapi menggunakan energi dalam bentuk :

- panas

- radiasi

- listrik

- bunyi

- dan lain-lain

· Sifat energi yang digunakan untuk pengobatan :

- Sifat mematikan

- Sifat menghambat pertumbuhan

- Sifat mengubah sifat genetika

- Sifat memberikan panas

PENGGUNAAN ENERGI PANAS UNTUK DIAGNOSTIK

TERMOGRAFI

· Termografi = alat diagnostik yang menggunakan energi panas (mendeteksi temperatur permukaan kulit) ---> memberikan gambaran termogram

· Ada 2 jenis :

- Termografi dalam keseimbangan panas

- Termografi dengan fotokonduktivitas infra merah

· Kulit ---> radiator infra merah yang efisien. Suhu di permukaan kulit dipengaruhi proses yang menimbulkan panas di jaringan bawah kulit : peradangan, gangguan sirkulasi darah, tumor aktif.

Termografi dengan prinsip keseimbangan panas

· Dibuat dari lempeng tipis nitrat sellulosa dan dilapisi dengan minyak tipis pengabsorbsi panas.

· Permukaan kulit yang telah mencapai keseimbangan panas --->warna pada suhu tertentu.

· Pada kulit normal --->hijau, bila suhu ­ ---> terjadi perubahan warna film sellulosa dari coklat menjadi kemerah-merah.

Termografi dengan prinsip fotokonduktivitas

· Dengan menggunakan kamera infra merah, panas yang dipancarkan kulit berupa radiasi infra merah oleh susunan optis dijatuhkan ke detektor infra merah menjadi diskontinu.

· Oleh transduser infra merah diubah menjadi pulsa listrik kemudian diperkuat dengan amplifier kemudian ditampilkan gambar di layar Cathode Ray Tube(CRT).

· Untuk mendapatkan hanya berkas infra merah saja pada transduser dipakai filter transparan yang hanya melewatkan radiasi infra merah.

ada beberapa hal yang harus diperhatikan sebelum melakukan termografi

1. Pakaian penderita harus dilepas sebelum termografi dilakukan

2. Penderita sebelumnya ditempatkan pada ruangan dengan suhu 21^oC selama 15 menit. Tujuannya untuk adaptasi sebelum termografi dilakukan sehingga hasil termogram kontras

Gambaran termografi fotokonduktivitas infra merah

· Gambaran termogram permukaan tubuh dalam keadaan normal adalah simetris bagian kiri dan kanan.

· Gambaran termogram dapat berwarna hitam putih :

- daerah panas gambarnya putih

- daerah dingin gambarnya hitam

· Termogram berwarna disertai dengan batang penunjuk suhu (temperature reference bar) terdapat pada bagian bawah layar CRT.

- batang penunjuk warna dingin : ungu pucat, hijau, biru muda

- batang penunjuk warna panas : merah, coklat, kuning, putih

· Warna biru pada 30^oC dianggap temperatur normal maksimum sebagai petunjuk kalibrasi pada suhu lingkungan 21^oC.

· Gambar rekaman termogram

Ungu pucat	Hijau	Biru muda	Biru	Merah	Coklat	Kuning	Putih
27oC	28oC	29oC	30oC	31oC	32oC	33oC	34oC

Hubungan gambaran rekaman dengan daerah pancaran panas dalam tubuh

· Gambaran termogram yang menunjukkan pancaran panas lebih tinggi dari sekitarnya (normal) membantu untuk diagnostik.

· Contoh :

- Kanker payudara temperaturnya lebih tinggi dari jaringan sekitarnya 1^oC.

- Kulit sekitar sendi yang menderita peradangan temperaturnya naik sampai 5^oC.

· Gambaran termogram dapat menunjukkan lokasi daerah tubuh yang masih mempunyai sirkulasi darah yang baik à penting untuk amputasi.

· Dengan membuat termogram berurutan/berseri dapat dilihat kemajuan atau kemunduran pengobatan.

Penggunaan energi panas untuk pengobatan

· Energi panas bila mengenai salah satu bagian tubuh akan menaikan temperatur daerah tersebut.

· Efek panas tersebut dapat dilihat menurut :

a. Fisika ---> pemuaian ke segala arah

b. Kimia ---> kecepatan reaksi kimia akan meningkat karena reaksi oksidasi meningkat pada kenaikan temperatur. Permeabilitas membran sel akan meningkat sehingga terjadi peningkatan metabolisme jaringan ---> terjadi peningkatan pertukaran antara zat kimia tubuh dan cairan tubuh.

c. Biologis ---> merupakan gabungan efek panas fisika dan kimia. Adanya peningkatan sel darah putih, pelebaran pembuluh darah ---> sirkulasi darah meningkat

· Metode yang dipakai untuk transfer energi panas untuk pengobatan :

a. Konduksi

b. Radiasi

c. Elektromagnetis

d. Gelombang ultrasonik

a. Metode konduksi

· Tergantung pada :

- luas daerah kontak

- perbedaan temperatur

- lama melakukan kontak

- material konduksi panas

· Dapat berupa :

1. Kantong air panas/botol berisi air panas ---> efisien untuk pengobatan nyeri daerah perut

2. Handuk panas ---> efisien untuk pengobatan sakit otot misalnya kejang otot

3. Mandi uap (Turkish Bath) ---> efisien untuk relaksasi otot untuk penyegaran

4. Lumpur panas (Muds Packs) ---> dapat mengkonduksi panas ke dalam jaringan dan dapat mencegah kehilangan panas

5. Wax Bath/Parafin Bath ---> efisien untuk transfer panas pada tungkai bawah terutama pada orang tua.

6. Electric pads ---> dengan cara melingkari kawat elemen panas dengan dibungkus asbes.

Metode 1 – 6 dapat dilakukan terhadap pengobatan :

- Neuritis

- Sinusitis

- Contusio

- Low back pain

b. Metode radiasi

· Digunakan untuk pemanasan permukaan tubuh secara radiasi (pemancaran) seperti pemanasan dengan sinar matahari atau nyala api.

· Sumber radiasi :

1. Electric fire à ada 2 tipe :

a. Old type fire à 750 watt dengan range radiasi antara merah mendekati infra merah dan panjang gelombang < 15.000 A^o.

b. Pencil bar type à menggunakan reflector rectangular dan shape like acoustic type.

2. Infra merah.

- Untuk mendapatkan infra merah digunakan lampu pijar 250 – 1.000 watt yang diberi filter merah.

- Gelombang yang digunakan 8.000 – 40.000 nm (1 nm = 10^-9)

- Penetrasi energi/gelombang pada kulit + 3 mm

- Metode radiasi dengan infra merah secara umum = metode konduksi panas tapi lebih efektif karena penetrasinya lebih dalam.

c. Metode elektromagnetis

· Ada 2 metode :

1. Short weve diathermy

Transfer panas dapat dilakukan ke dalam tubuh dengan 2 cara :

a. Teknik Kondensor

Bagian tubuh sebelah menyebelah diletakkan dua metal plate

Pada permukaan elektrode diberikan larutan elektrolit. Dengan adanya aliran bolak balik (AC) molekul-molekul dalam tubuh menjadi gitasi akibat kenaikan temperatur.

Hal ini sesuai dengan hukum Joule :

H = 

dimana

H = energi panas (kalori)

V = voltage (volt)

I  = arus (ampere)

T = waktu (detik)

J = ekivalen Joule (1 Joule = 0,239 kalori = 0,738 ft/lb)

b. Inductothermy

Bagian tubuh yang akan dipanasi dililitkan dengan kabel kemudian dialirkan listrik. Dengan cara ini jaringan tubuh tidak berada dalam sirkuit tetapi terletak dalam medan magnet dari suatu koil.

Aliran bolak-balik di dalam koil akan menimbulkan medan magnet bolak-balik di dalam jaringan à timbul panas di daerah yang bersangkutan.

· Frekuensi yang digunakan pada short wave diathermy 1 MHz sudah cukup untuk memanaskan jaringan.

· Kegunaan short wave diathermy :

- kram otot (muscle spam)

- nyeri intervertebral

- penyakit degeneratif persendian

- bursitis (radang bursa)

2. Micro Wave Diathermy

· Lebih mudah dibandingkan short wave diathermy.

· Micro wave diathermy termasuk gelombang radio dengan ossilasi pada frekuensi yang sangat tinggi.

· Energinya terletak antara short wave diathermy dan infra merah.

· Pada tahun 1940 à frekuensi 900 MHz lebih efektif dan dihasilkan dengan memakai magnetron.

· Penyakit yang memerlukan pengobatan micro wave diathermy :

- patah tulang (fracture)

- keseleo (sprain)

- bursitis

- radang tendon

d. Metode gelombang ultrasonik

PENGGUNAAN ENERGI DINGIN

DI BIDANG KESEHATAN

· Pembagian suhu rendah :

- dingin (cold) : 25^oC sampai -10^oC

- krio (erye) : di bawah -10^oC

· Penggunaan suhu dingin dalam kehidupan sehari-hari :

- peningkatan produktivitas

- menghambat proses pembusukan

· Penggunaan suhu dingin di bidang kesehatan :

- menurunkan temperatur penderita yang mengalami demam

- memberikan kesegaran badan

- penyimpanan darah (bank darah)

- penyimpanan sperma (bank sperma)

- penyimpanan sumsum tulang (bone and marrow)

- penyimpanan jaringan tubuh

- penyimpanan obat-obatan

· Pengaruh suhu rendah krio pada jaringan (= kriobiologi) berupa efek patologis pada jaringan yang terkena temperatur krio.

· Efek patologis yang dimaksud :

a. Krio adhesia (menghasilkan adhesi)

b. Krio nekrosis (mematikan jaringan)

c. Efek hemostatis

d. Efek anastesi