Penerapan Ilmu Fisika dalam Bidang Kesehatan

Tanpa kita sadari, kegiatan yang kita lakukan serta fenomena yang ada disekitar kita merupakan contoh aplikasi dari ilmu fisika. Misalnya ketika kita berjalan, memanaskan air, menyalakan lampu, menaiki kendaraan, adanya siang dan malam, hingga perbedaan waktu di berbagai belahan dunia. Semua hal itu dapat dijelaskan dengan konsep Fisika.

Oleh karena itu, ilmu fisika mampu dimanfaatkan dalam berbagai bidang, salah satunya adalah di bidang kesehatan. Berikut ini adalah contoh alat-alat kesehatan dan hubungannya dengan penerapan ilmu fisika.

USG

Pemeriksaan dengan menggunakan Ultrasonografi. (Sumber: Pexels.com)

Ultrasonografi atau lebih dikenal dengan USG adalah prosedur pengambilan gambar dari suatu organ atau struktur lain di dalam tubuh menggunakan gelombang suara berfrekuensi tinggi. Alat ini menggunakan prinsip fisika yaitu gelombang suara. Alat ini menggunakan transduser kecil (probe) untuk mengirimkan dan merekam gelombang suara ke dalam tubuh. Gelombang suara merambat ke area yang diperiksa dan dipantulkan kembali. Karena kecepatan, arah, dan jarak perjalanan gelombang suara berbeda-beda tergantung pada bagian yang dilaluinya, komputer dapat menerjemahkan informasi ini sebagai gambar dua dimensi di layar.

Rontgen

Hasil pemeriksaan Rontgen. (Sumber: Pixaby.com)

Rontgen atau X-Ray atau biasa disebut juga Sinar-X adalah prosedur pengambilan gambar bagian tubuh dengan memanfaatkan radiasi. Prinsip fisika pada alat ini radiasi gelombang elektromagnetik. Alat ini mampu menciptakan gambar bagian dalam tubuh dalam nuansa hitam dan putih yang berbeda. Perbedaan warna ini berdasarkan pada kepadatan bagian tubuh seseorang. Contohnya, sinar-X menunjukkan tulang sebagai gambar putih karena memiliki struktur yang lebih padat, sedangkan bagian tubuh lainnya lainnya yang memiliki struktur yang tidak padat seperti otot, paru-paru, pembuluh darah, berupa gambar yang lebih gelap.

CT Scan

Computerized Tomography scan (Sumber: pexels.com)

Sama hal nya dengan X-Ray, Computerized Tomography scan atau yang biasa disebut CT scan juga memanfaatkan radiasi gelombang elektromagnetik. Perbedaannya adalah CT scan diambil dari berbagai sudut di sekitar tubuh sedangkan X-Ray hanya dari satu sisi saja, sehingga gambar CT scan memberikan informasi yang lebih rinci daripada X-Ray atau sinar-X biasa.

MRI

Magnetic Resonance Imaging. (Sumber: Pixaby.com)

MRI atau Magnetic resonance imaging adalah prosedur pemeriksaan organ tubuh yang dilakukan dengan memanfaatkan teknologi magnet dan gelombang radio untuk menghasilkan gambar struktur organ tubuh tiga dimensi. MRI sangat cocok untuk digunakan pada bagian non-tulang atau jaringan lunak tubuh. Berbeda dengan CT scan, MRI tidak memancarkan radiasi sehingga relatif lebih aman.

EKG

Hasil pemeriksaan menggunakan Elektrokardiogram. (Sumber: Pixaby.com)

Elektrokardiogram (EKG) atau Electrocardiogram (ECG) adalah pemeriksaan untuk mengukur dan merekam aktivitas listrik jantung. Pemeriksaan dengan elektrokardiogram dilakukan menggunakan mesin pendeteksi impuls listrik jantung yang disebut elektrokardiograf. Prinsip fisika yang diterapkan pada alat ini adalah konsep listrik dinamis. Berbagai elektroda akan ditempelkan ke tubuh. Kemudian ketika jantung memompa darah, elektroda dapat menangkap sinyal tersebut. Dengan alat tersebut, impuls atau aktivitas listrik jantung akan terpantau dan tampak berupa grafik yang ditampilkan di layar monitor.

Ventilator

Ventilator adalah mesin yang berfungsi untuk membantu proses pernapasan. Singkatnya, alat ini menggantikan fungsi paru-paru untuk pasien yang tidak dapat bernapas sendiri. Ventilator bekerja dengan mengantarkan oksigen langsung ke paru-paru. Mesin ini dapat mengatur proses menghirup dan menghembuskan napas pasien. Prinsip fisika yang diterapkan pada alat ini adalah prinsip tekanan karena vantilator berperan penting dalam menjaga tekanan udara di paru-paru. Alat ini biasanya digunakan di ruang perawatan intensif (ICU) karena kondisi yang membutuhkan ventilator merupakan kasus yang berat seperti penyakit paru-paru obstruktif kronis, gangguan sistem saraf yang menyebabkan kelemahan otot pernapasan, koma, dan COVID-19 dengan gejala berat.

Stetoskop

Stetoskop. (Sumber: Pixaby.com)

Stetoskop merupakan alat bantu pemeriksaan yang umum digunakan oleh dokter. Alat ini berfungsi untuk mendengarkan suara dari dalam tubuh, seperti suara detak jantung, bunyi pernapasan atau bunyi usus. Jenis dan intensitas suara-suara ini dapat membantu dokter dalam menentukan diagnosis serta menilai kondisi pasien. Prinsip fisika yang diterapkan pada alat ini adalah prinsip getaran dan gelombang suara. Misalnya, pernapasan menyebabkan gelombang suara yang nantinya akan disalurkan melalui selang stetoskop ke telinga dokter.