EKG - Jurnal Unimed

January 8, 2018 | Author: Anonymous | Category: Ilmu, Health Science, Kardiologi
Share Embed Donate


Short Description

Download EKG - Jurnal Unimed...

Description

RANCANG BANGUN INSTRUMENTASI BIO-AMPLIFIER UNTUK MENDETEKSI ELOKTROKARDIOGRAFI (EKG) BERBASIS PERSONAL COMPUTER (PC) Vikar Darma Bakti Mendrofa e-mail : [email protected] Jurusan Fisika, FMIPA, Universitas Negeri Medan ABSTRAK Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui hasil dan karakteristik sinyal EKG dengan rangkaian penguat instrumentasi, high pass filter, low pass filter, dan notch filter. Perangkat instrumentasi ini untuk mengolah sinyal EKG dibuat menggunakan elektroda Ag/AgCl sebagai input dan software Soundcard Scope sebagai output. Sinyal elektris jantung manusia dideteksi menggunakan elektroda dan sinyal tersebut diberikan penguatan dengan penguat instrumentasi yang ditambahkan rangkaian high pass filter, low pass filter dan notch filter. Sinyal tersebut diolah menjadi sinyal digital menggunakan software Soundcard Scope dan Jack Mic 3.5 mm sebagai konektor. Pengolahan sinyal EKG menggunakan Soundcard Scope memberikan karakteristik sinyal berupa pola gelombang dan irama pergerakan gelombang menyerupai alat EKG yang digunakan medis. Pengujian sistem didapatkan defleksi gelombang R pada sinyal EKG, yaitu sampel pertama sebesar 3,4 mV, sampel kedua sebesar 2,8 mV dan sampel ketiga bernilai 2,6 mV. Dan % error rancangan EKG terhadap hasil pemeriksaan pada EKG medis sebesar 25,69%. Untuk pola dan irama sinyal gelombang P, Q, S, dan T menyerupai hasil EKG yang sebenarnya. Berdasarkan hasil penelitian diketahui bahwa perangkat instrumentasi EKG menggunakan system titik sadapan Einthoven memberikan pola dan bentuk sinyal elektris jantung berdasarkan parameter amplitudo dan interval gelombang EKG yang sebenarnya. Kata kunci : interface, Bio-amplifier, high pass filter,low pass filter, notch filter , soundcard scope, sadapan Einthoven. ABSTRACT The research aims to determine the results and characteristics of the ECG signal instrumentation amplifier circuit, high pass filter, low pass filter, and notch filter. The instrumentation device for ECG signal processing was made using electrodes Ag / AgCl as input and as output Scope soundcard software. The heart’s electrical signals detected using electrodes and the signal was given reinforcement with added instrumentation amplifier circuit high pass filter, low pass filter and a notch filter. The signal is processed into digital signals with Scope soundcard software and 3.5 mm Jack Mic as a connector. ECG signal processing using Soundcard Scope gives a signal characteristic wave pattern and rhythm of movement ECG waveform resembles that used medical equipment. Testing the R wave deflection system is obtained on ECG signals, ie the first sample of 3.4 mV, a second sample of 2.8 mV and 2.6 mV valuable third sample. And % error on the design of ECG examination on medical EKG was 25.69%. For pattern and rhythm P wave signal, Q, S, and T resemble actual ECG results. Based on the survey results revealed that the ECG instrumentation using Einthoven leads point system gives the pattern and shape of the heart's electrical signals based on amplitude parameters and actual ECG waveform interval. Keywords: interface, Bio-amplifier, high pass filter, low pass filters, notch filters, soundcard scope, Einthoven.

1

digunakan.

1. Pendahuluan Salah

satu

tubuh

blok

rangkaian

yang

penelitian kali ini terdiri dari Penguat

mengeluarkan sinyal-sinyal biopetensial

Instrumentasi, High Pass filter (HPF),

adalah jantung. Sinyal biopotensial yang

Low Pass Filter (LPF) dan Notch Filter.

dikeluarkan

2. Metode Penelitian

oleh

organ

Dalam

jantung

ini

dapat

digunakan untuk mengetahui performa dari

Metode

yang

digunakan

dalam

jantung. Jantung sebagai salah satu organ

penelitian ini adalah metode praktikum

vital bagi tubuh dengan fungsi utamanya

yang dilakukan di Laboratorium Listrik

untuk sirkulasi darah ke seluruh tubuh

Fisika.

sangat rentan terserang penyakit. Organ ini

a. Alat dan bahan

dapat menimbulkan gangguan kesehatan

-

IC LM324

pada tubuh manusia tanpa mengenal umur,

-

IC OP07

jenis kelamin, pekerjaan dan status sosial.

-

Resistor

-

Diode

sarana

-

Kapasitor

yang sangat tepat untuk mengerjakan tugas

-

PC/Laptop

tersebut. Gagasan untuk menggunakan

-

Jack Mic

komputer dalam mendeteksi detak jantung

-

Elektroda Ag/AgCl

Dalam perkembangan dewasa

ini,

komputer

teknologi

adalah

didasarkan pada hal dimana kegiatan ini membutuhkan

rutinitas

dan

b. Diagram Blok Rangkaian

tingkat

ketelitian yang sangat tinggi serta waktu antisipasi yang cepat. Berdasarkan keadaan di atas, maka dirancang suatu perangkat Bio-Amplifier untuk mendeteksi elektris Jantung berbasis

Gambar 1. Blok Rancangan

PC menggunakan Software Soundcard

c. Analisis Data

Scope. Dengan kata lain, alat yang diteliti ini

apabila

dihubungkan

PC

diperoleh dari hasil tampilan Software

menjadi sebuah EKG sederhana yang

Soundcard Scope yang telah di simpan ke

banyak dibutuhkan oleh para medis.

format

Perbedaan

pada

dibandingkan dengan hasil pengukuran

penelitian sebelumnya yaitu pada blok

EKG yang digunakan medis. Range yang

penelitian

ini

dengan

Pengolahan data dari rancangan

dari

rangkaian dan software yang digunakan merupakan

software

yang

mudah 2

excel.

Kemudian

hasil

terdapat dibuat dalam % error rancangan terhadap EKG medis. 3. Hasil dan Pembahasan a. Hasil Berikut adalah gambar grafik dari rancangan

EKG

yang

diujikan

menggunakan Soundcard Scope Software: 1. Setyara Eka Putri, 20 Tahun

Gambar 5. Tampilan grafik EKG medis

a. Tampilan grafik EKG rancangan

pada sampel II 3. Firdalius Daely, 22 Tahun a. Tampilan grafik EKG rancangan

Gambar 2. Tampilan grafik EKG rancangan pada sampel I b. Tampilan grafik EKG medis Gambar 6. Tampilan gafik EKG rancangan pada sampel III b. Tampilan grafik EKG medis

Gambar 3. Tampilan grafik EKG medis pada sampel I

Gambar 7. Tampilan grafik EKG medis

2. Rahmat Jaya Ndruru, 18 Tahun

pada sampel III

a. Tampilan grafik EKG rancangan

b. Pembahasan Berdasarkan hasil data sampel diatas, jika dilihat berdasarkan grafik masih banyak terdapat kesalahan yang

Gambar 4. Tampilan grafik EKG

disebabkan

oleh

rancangan pada Sampel II

rancangan

penguat.

b. Tampilan grafik EKG medis

penguatan

pada

Perbandingan

besarnya amplitudo mendekati dengan parameter 3

EKG

sebenarnya.

Berikut

merupakan standarisasi rancangan EKG

Tabel

3

diatas

yang dikembangkan seperti berikut :

pemeriksaan menggunakan

A= div vertikal X 1mV/div (1)

menunjukkan

hasil

setiap

sampel

dengan

EKG

medis.

Dengan

Dari standarisasi diatas maka sinyal

demikian, didapat range antara hasil

elektris

pengukuran EKG rancangan dengan EKG

jantung

sampel

didapatkan

Amplitudo .

medis. Range yang dihasilkan dibuat

Tabel 1. Perbandingan amplitudo gelombang P – QRS – T

dalam

bentuk

%error

dengan

menggunakan persamaan berikut : %π‘’π‘Ÿπ‘Ÿπ‘œπ‘Ÿ rancangan = β„Žπ‘Žπ‘ π‘–π‘™ π‘Ÿπ‘Žπ‘›π‘π‘Žπ‘›π‘”π‘Žπ‘›βˆ’β„Žπ‘Žπ‘ π‘–π‘™ π‘šπ‘’π‘‘π‘–π‘ 

|

β„Žπ‘Žπ‘ π‘–π‘™ π‘šπ‘’π‘‘π‘–π‘ 

| π‘₯100%

(3) Perbandingan

interval

waktu

%π‘’π‘Ÿπ‘Ÿπ‘œπ‘Ÿ rata βˆ’ rata sampel =

memiliki perbedaan dengan parameter EKG

sebenarnya.

Berikut

βˆ‘ %π‘’π‘Ÿπ‘Ÿπ‘œπ‘Ÿ rancangan

|

merupakan

𝑛 π‘†π‘Žπ‘šπ‘π‘’π‘™

|

(4)

perhitungan T rancangan EKG yang dikembangkan seperti berikut :

%π‘’π‘Ÿπ‘Ÿπ‘œπ‘Ÿ rancangan EKG =

T = div horizontal X 500ms (2)

βˆ‘ %π‘’π‘Ÿπ‘Ÿπ‘œπ‘Ÿ rataβˆ’rata sampel

|

Tabel 2. Perbandingan interval waktu

𝑛 𝑗𝑒𝑛𝑖𝑠 π‘”π‘’π‘™π‘œπ‘šπ‘π‘Žπ‘›π‘”

|

(5)

gelombang P – QRS – T Hasil

perhitungan

%error

rancangan

ditampilkan dalam tabel 4 : Tabel 4. Perbandingan hasil rancangan dengan hasil EKG medis

Tabel 3. dibawah ini merupakan tampilan hasil pengukuran EKG pada Puskesmas Bestari Kota Medan : Tabel 3. Hasil pengukuran EKG medis

Hasil perhitungan dari tabel diatas bahwa %error rancangan EKG terhadap hasil EKG medis adalah 25,69%. 4

Dari hasil grafik rancangan diatas

Instrumentasi, high pass filter, low

didapatkan hasil kondisi jantung secara

pass filter dan notch filter

umum yang ditampilkan dalam tabel 4.5.

2.

dibawah ini :

Hasil tampilan grafik dari ketiga sampel, dihitung dengan membuat kalibrasi alat yang dirancang peneliti

Tabel 5. Kondisi Jantung dari sampel

agar grafik yang ditampilkan memiliki nilai

amplitude

gelombang

dan

interval (waktu) memenuhi syaratsyarat atau parameter EKG yang sebenarnya.

Sinyal

positif

yang

dideteksi mewakili depolarisasi otot miokardium (kontraksi ventrikel) yang Dari

penelitian

didapatkan

disebut gelombang R. Pada pengujian

ekonomi,

ketiga sampel juga didapatkan, yaitu

rancangan yang dibuat memiliki biaya Β½

sampel pertama sebesar 3,4 mV,

dari harga alat EKG yang sudah ada

sampel kedua sebesar 2,8 mV dan

ataupun EKG yang digunakan para medis.

sampel ketiga bernilai 2,6 mV.

perbandingan

ini

dari

segi

Namun hasil rancangan belum memenuhi

3.

Hasil

perbandingan

grafik

EKG

standard alat EKG sehingga rancangan ini

rancangan terhadap grafik EKG Medis

masih

Walaupun

didapatkan % error rancangan EKG

banyak

demikian,

perbaikan.

rancangan

alat

berhasil

terhadap interval hasil pemeriksaan

grafik

elektris

jantung

pada EKG medis sebesar 25,69%.

menampilkan

menyerupai pola dan irama grafik EKG

b. Saran

sesuai parameter EKG yang digunakan

1.

Perlu

ditambahkan

penguat

para medis.

tambahan, proteksi tegangan lebih

4. Penutup

dan

a. Kesimpulan

notch filter

untuk mengurangi

noise

ditimbulkan

1.

Pengolahan menggunakan

sinyal

EKG

Soundcard

Scope

pergerakan

yang

rangkaian

oleh

gerakan otot dan jala-jala listrik.

meghasilkan pola gelombang dan irama

penyempurnaan

2.

Konversi

tegangan

dengan

gelombang

pembacaan biner pada interface

menyerupai alat EKG yang digunakan

lebih disempurnakan agar %error

medis dengan menggunakan Penguat

rancangan khususnya pada interval gelombang dapat terbaca dengan 5

3.

4.

benar dan tidak terjadi kesalahan

Teknologi

rentang grafik dengan hasil EKG

Volume 7, Nomor 4, Juli 2009 : 193–

yang digunakan medis.

206.

Penggunaan LCD sebagai tampilan

Sepuluh

November.

Bhyri, C., Kalpana, V., Hamde, S.T., dan

output grafik EKG agar lebih

Waghmare, L.M. (2009).Estimation

mudah

of ECG features using LabVIEW.

dan

praktis

untuk

digunakan.

International Journal of Computing

Penggunaan jenis elektroda yang

Science and Communication

lebih sensitif agar input dari tubuh

Technologies, Vol.2 No.1. 320-324.

terbaca dengan baik.

Limchinyoung, (2010), Organ Jantung. http://hirudoclinic.com/hi/index.ph

5. Daftar Pustaka Ahmad,(2011),

Perancangan

dan

p?option=com_content&view=sec

Pembuatan Modul ECG dan EMG

tion&id=9&layout=blog&Itemid=

Dalam Satu Unit PC Sub Judul:

57. Diakses tanggal 30 November

Pembuatan Rangkaian ECG dan

2012.

Software ECG Pada PC. Jurnal

Fajar, A., (2013), Elektroda Medika

Generic, 1-6.

(Catatan Kuliah di Teknik

Ajimedia,(2011), Fungsi dan Cara

Elektro).

Kerja Jantung. Retrieved

http://www.kuliah.andifajar.com/e

November 25, 2011, from

lektroda-medika/. Diakses tanggal

http://ajimedia.com/186/fungsi-

12 Januari 2013.

dan-cara-kerja-jantung-manusia.

Gunadarma,(2011). Pengembangan

Diakses tanggal 04 Desember

Electro-Cardiograph (ECG)

2012. .

Dengan Memanfaatkan Kemampuan β€˜Personal

Anonim,(2014). Sel Elektrokimia. http://kimia.unnes.ac.id/kasmui/el

Computer’.Retrivied November

ektrokimia/sel-elektrokimia.htm.

25, 2011, from

Diakses pada tanggal 04

http://psik.gunadarma.ac.id/Makal

Desember 2012.

ah%20Pembicara/Paper%20ECG.

Azhar, A., (2009), Studi Identifikasi Sinyal

Ecg

Irama

pdf. Diakses tanggal 12 Januari

Myocardial

2013.

Ischemia Dengan Pendekatan Fuzzy

Isnaeni, D.,N.,(2010), Pembuatan Alat

Logic (paper). Bandung-Institut

Perekam 6

Denyut

Jantung

Berbasiskan Komputer (Artikel).

from

Depok : FTI Sistem Komputer-

http://www.scribd.com/doc/16651

Universitas Gunadarma.

097/TE10WimaRizal. Diakses

Juntak, I., (2011), Elektrokardiogram

tanggal 15 Januari 2013.

(EKG). Retrievied Desember 15,

Saparudin, dan Edvin R., (2010),

2011, from

Identifikasi Kelainan Jantung

http://ivanjuntak.blog.usu.ac.id/20

Menggunakan Pola Citra Digital

11/05/elektrokardiogram-ekg/.

Electrocardiogram. Jurnal

Diakses tanggal 12 Januari 2013.

Generic , Vol. 5 No.1 ,25-30.

Maisyaroh, S., (2012), Rancang

Setiawan, A., (2011). Osiloskop

Bangun Instrumentasi

Menggunakan Komputer.

Elektrokardiografi Berbasis PC

http://Osiloskop Menggunakan

Menggunakan Sound Card.,

Komputer (PC Osciloscope) @ All

Skripsi,FMIPA,UNIMED, Medan.

About Microcontroller.htm.

Nugroho. W., (2007). Processing.

Diakses tanggal 15 JAnuari 2013.

http://blogs.itb.ac.id/wnugroho/pro

Sika,( 2009), Ecg/Ekg

cessing/. Diakses tanggal 10 Maret

(Elektrokardiogram).

2013.

http://id.shvoong .com / medicine-

Riyana, S., (2010), Jantung.

and-health/pathology/1913505-

http://slaraska2.wordpress.com/jan

ecg-ekg-elektrokardiogram/.

tung/. Diakses tanggal 30

Diakses tanggal 20 Januari 2013.

November 2012.

Somawirata, I., K., (2009),

Rizal, A., dan Suryani, V., (2008).

Pengembangan Electro

Pengenalan Signal EKG

Cardiograph (ECG) yang

Menggunakan Dekomposisi Paket

Terintegrasi Dengan Personal

Wavelet dan K-Means-Clustering.

Computer ., Tugas Akhir, Fakultas

Seminar Nasional Aplikasi

Teknik Industri, ITNM, Malang

Teknologi Informasi 2008 (SNATI

Siwindarto,

2008), 51-54.

P.,

(2010),

Penguat

Biopotensial. Retrivied Desember

Rizal, A., (2011), Desain dan

15,

2011,

from

Realisasi Perangkat

http://biomeng.lecture.ub.ac.id/?p

Elektrokardiografi Berbasis PC

=149. Diakses tanggal 20 Januari

Menggunakan Sound Card.

2013.

Retrivied Desember 15, 2011, 7

Syahputra, M., W., (2012),

www.blogspot.com/2012/03/kardi

Quadcopter. http://medan-

ovaskuler.html/. Diakses tanggal

airsoft.blogspot.com/2012/12/quad

12 Februari 2013.

copter.html.Copyright 2012.

Yudhanegara, R ., A., M., (1997).

Diakses tanggal 05 Maret 2014.

Stetoskop

Thaler, M., S., (2000), Satu-satunya

Digital

Tampilan Grafik EKG pada PC,

Buku EKG yang Anda Perlukan

Tugas

(2nd ed.), penerbit Hipokrates,

Politeknik

Jakarta.

Bandung.

Tube, E., (2012), Kardiovaskuler (Keperawatan

Dewasa).

Dengan

http://

8

Akhir,

FT

Negeri

Elekto, Bandung,

View more...

Comments

Copyright οΏ½ 2017 NANOPDF Inc.
SUPPORT NANOPDF