Kelainan pada jantung adalah suatu kondisi yang menyebabkan jantung tidak dapat bekerja sebagaimana mestinya. Biasanya kelainan ini terjadi pada otot- otot jantung maupun pembuluh darah pada jantung. Ada banyak macam kelainan pada jantung. Berikut adalah beberapa macam kelainan pada jantung yang sering terjadi:
a. Aterosklerosis
Kelainan penyakit ini disebabkan adanya penebalan dinding arteri bagian dalam karena endapan plak (lemak, kolestrol) sehingga menghambat dan menyumbat pasokan darah. Aterosklerosis dapat terjadi pada seluruh bagian tubuh. Bila terjadi pada dinding arteri jantung maka disebut jantung koroner atau penyakit jantung iskemik.
Penyakit ini berlangsung selama bertahun- tahun dan menimbulkan banyak gangguan penyakit. Penyakit ini dimulai dengan adanya lesi dan retakan pada pembuluh darah yang biasanya disebabkan oleh adanya tekanan yang kuat pada pembuluh jantung, lalu tubuh berusaha memulihkan diri dengan menempatkan zat lemak ke dalam pembuluh darah untuk menutup retakan. Karena penutupan yang terus menerus, lemak tersebut dapat menyumbat pembuluh jatung.
Salah satu gejala dari penyakit ini adalah Angina Pectoris yang merupakan rasa nyeri pada daerah jantung, karena berkurangnya pasokan darah ke otot jantung.
b. Infark Miokard Akut
Angina Pektoris yang berlangsung terus menerus akan menyebabkan Infark Miokard Akut. Infark Miokard Akut adalah kematian otot jantung karena penyumbatan pada arteri koroner. Otot jantung akan mengalami kerusakan atau kematian mendadak karena tidak menerima suplai darah. c. Kardiomiopati
Kardiomiopati adalah kerusakan otot jantung sehingga menyebabkan dinding- dinding jantung tidak bergerak sempurna dalam menyedot dan memompa darah. Penderita Kardiomiopati sering kali beresiko terhadap penyakit aritmia dan gagal jantung mendadak.
d. Gagal Jantung Kongestif
Gagal jantung adalah ketidakmampuan jantung untuk memompa darah secara efektif keseluruh tubuh. Jantung dikatakan gagal bukan berarti berhenti bekerja, namun karena memompa tidak sekuat seharusnya. e. Fibrilasi Atrial
Fibrilasi atrial adalah gangguan ritme listrik yang mengganggu atrial. Gangguan impuls listrik ini menyebabkan kontraksi otot jantung tidak beraturan dan memompa darah secara tidak efisien. Akibatnya atrium jantung tidak sepenuhnya mengosongkan darah menuju ke serambi (ventrikel). Flutter atrium adalah sebuah versi dari fibrilasi atrium yang
lebih beraturan (kacaunya lebih sedikit) ketika signal listrik ada pada atrium. Kondisi-kondisi yang menyebabkan fibrilasi atrium dapat juga menyebabkan flutter atrium. Perawatan flutter atrium sama dengan perawatan fibrilasi atrium.
f. Inflamasi Jantung
Inflamasi jantung dapat terjadi pada dinding jantung (miokarditis), selaput yang menyelimuti jantung (perikarditis), ataupun bagian dalam (endokarditis). Inflamasi jantung dapat disebabkan oleh racun maupun infeksi.
g. Penyakit Jantung Reumatik
Penyakit jantung reumatik dalah kerusakan pada katup jantung, karena demam reumatik yang disebabkan oleh bakteri streptokokus.
h. Kelainan Katup Jantung
Katup jantung berfungsi untuk mengendalikan arah aliran darah dalam jantung. Kelainan katup jantung dapat mengganggu aliran darah tersebut, antara lain karena pengecilan (stenosis), atau katup tidak menutup dengan sempurna (prolapsis). Kelainan ini dapat terjadi karena bawaan lahir maupun karena infeksi dan efek samping pengobatan.
i. Aritmia
Aritmia adalah irama jantung yang tidak normal. Secara garis besar aritmia jantung dapat disebabkan oleh peradangan jantung (demam reumatik dan peradangan miokard), gangguan sirkulasi koroner, gangguan keseimbangan elektrolit, gangguan metabolik, gangguan endokrin. Dari
frekuensi irama jantungnya aritmia dapat dibedakan menjadi tiga yaitu, normal sinus ritmik, sinus takikardi dan sinus bradikardi.
Normal sinus ritmik adalah kondisi dimana jantung mempunyai detak teratur 60-100 detak per menit, interval antara gelombang P konstan dan gelombang QRS yang mengikuti gelombang P mempunyai intyerval yang konstan. Sinus takikardi adalah dimana kondisi detak jantung teratur yang mempunyai detak jantung lebih dari 100 detak per menit. Sinus bradikardia adalah kondisi jantung yang mempunyai detak jantung permenit kurang dari 60 detak permenit.
2.2 Electrocardiograph (ECG)
Electrocardiograph (ECG) adalah suatu perangkat perekaman sinyal biopotensial jantung. Perkembangan alat ini di mulai ketika Augustus Waller melakukan pendekatan sistematis terhadap jantung dengan sudut pandang kelistrikan. Augustus Waller menggunakan elektrometer kapiler Lippman yang dipasang pada sebuah proyektor. Detak jantung di proyeksikan pada piringan foto yang di pasang pada kereta mainan. Penemuan ini kemudian di kembangkan oleh seorang dokter asal belanda William Eithoven, yang mengganti elektrometer kapiler Lippman dengan senar Galvanometer yang lebih sensitif. Sekarang ECG telah banyak mengalami perkembangan namun prinsip kerjanya tentu tetap sama. Eithoven mendefinisikan tiga lead yang di beri nama menggunakan angka romawi I, II dan III. Lead tersebut dikenal dengan sebutan segitiga Eithoven. Lead tersebut didefinisikan sebagai:
Gambar 2.3 Segitiga Eithoven (Berbari, 2000)
Dimana RA= lengan kanan, LA= lengan kiri dan LL= kaki kiri. Hubungan antara ketiga sadapan ini dideskripsikan menurut persamaan Eithoven yaitu, II = I+III. Persamaan ini didasarkan hukum Kirchoff, yang menyatakan bahwa penjumlahan aljabar dari semua beda potensial dalam sikuit tertutup adalah nol (Berbari, 2000).
Hampir sama dengan perangkat instrumentasi biomedis lainnya, ECG mempunyai beberapa rangkaian dasar yaitu, rangkaian proteksi, rangkaian Lead Fail Detector, rangkaian amplifier, rangkaian filter, rangkaian Baseline Restoration dan rangkaian isolasi. Masukan sinyal biopotensial dari jantung yang di tangkap oleh lead masuk ke rangkaian ECG melalui rangkaian proteksi (Protection Circuit), rangkaian ini bertujuan untuk melindungi pasien dan peralatan instrumentasi dari frekuensi tinggi ataupun jala-jala listrik. Diantara rangkaian proteksi dan lead terdapat rangkaian Lead Fail Detector, yang bertujuan mendeteksi bila ada lead yang lepas atau tidak menempel sempurna dari tubuh pasien. Setelah dari rangkaian proteksi tegangan akan masuk ke rangkaian amplifier untuk dikuatkan. Tegangan yang sudah di kuatkan kemudian di filter untuk menghilangkan noise- noise yang ada, proses ini
terjadi pada rangkaian filter setelah itu sinyal siap untuk di tampilkan. Filter pada perangkat ECG ini terdiri dari Notch Filter untuk menghilangkan interferensi sinyal karena jala-jala yang masuk lewat trafo, Low Pass Filter untuk menghilangkan interferensi frekuensi tinggi dan High Pass Filter untuk menghilangkan interferensi gerakan otot. Rangkaian isolasi pada perangkat ini berguna untuk melingdungi pasien bila terjadi kebocoran arus, jadi listrik tidak berhubungan secara langsung dengan pasien. Baselin Restoration berguna untuk mereset rangkaian secara otomatis saat terjadi kondisi saturasi.
Gambar 2.4 Diagram blok hardware ECG (Widodo, 2009) Ada beberapa jenis lead yang digunakan pada ECG, diantaranya adalah: 1. Sadapan Standar Bipolar (Bipolar Standart Leads) digunakan untuk
mencatat beda potensial antara dua titik. Pada sadapan ini jantung dan ekstremitas terletak pada satu bidang frontal. Dalam sadapan standar ini digunakan istilah:
L1 = Sadapan 1: Mencatat perbedaan potensial antara lengan kiri dan lengan kanan. Elektroda positif di lengan kiri, elektroda negatif di lengan kanan.
L2 = Sadapan 2: Elektroda positif di kaki kiri, elektroda negatif di lengan kanan.
L3 = Sadapan 3: Elektroda positif di kaki kiri, elektroda negatif di lengan kiri.
Gambar 2.5 Sadapan Standar Bipolar (Berbari, 2000) 2. Sadapan Unipolar (Unipolar Leads)
a. Sadapan Unipolar Ekstremitas: Sadapan Ekstremitas diperkuat (Augmented Extremity Leads), sadapan unipolar berguna untuk mencatat besar potensial yang terjadi pada suatu tempat. Pada augmented extremity leads, elektroda negatif dihubungkan dengan central terminal, sedangkan elektroda positif diletakkan pada ektremitas.
Gambar 2.6 Augmented Extremity Leads (Berbari, 2000)
b. Unipolar Precodial (Chest) Leads: Sadapan unipolar juga digunakan dalam Precodial Leads yaitu, untuk mengetahui perubahan potensial jantung dalam bidang horizontal. Sadapan ini tidah pernah augmented.
Pada sadapan ini elektroda prekodial negative dihubungkan dengan central terminal, sedangkan elektroda prekodial positif diletakkan pada :
Gambar 2.8 letak 12 Leads (Brunet, 2003) Keterangan:
V1 = Di ruang intercosta keempat, disebelah kanan dari sternum. V2 = di ruang intercosta keempat, disebelah kiri dari sternum. V3 = antara V2 dan V4
V4 = diruang intercosta kelima di garis edio clavicular kiri V5 = pada kiri garis anterior axilary setinggi V4
V6 = Pada kiri garis tengah axillary setinggi V4
2.3 Electrocardiogram
Electrocardiogram adalah rekaman potensial listrik yang timbul sebagai aktifitas jantung. Grafik ini menunjukan hubungan antara tegangan dengan waktu (dapat dilihat pada Gambar 2.10). Potensial listrik yang di rekam adalah ketika otot jantung berkontraksi sedangkan potensial aksi pada system konduksi jantung tidak dapat diukur dari luar karena terlalu kecil.
Elektrokardiogram ada yang di tampilkan pada layar monitor dan ada pula yang langsung ditulis pada selembar kertas oleh pena yang bergerak (disebut
perekam pena). Pena biasanya berupa pipa halus yang salah satu ujungnya di hubungkan dengan bak tinta sedangkan ujung perekamnya dihubungkan dengan system elektromagnetik yang mampu menggerakan pena bolak- balik dengan kecepatan tinggi (Guyton,1995).
Dari hasil perekaman ECG biasanya didapat gambaran sinyal ECG sebagai berikut:
Gambar 2.9 Contoh Hasil Perekaman Sinyal ECG (MIT-BIH) Gelombang P pada Gambar 2.10 dihasilkan dari depolarisasi atrium kanan dan kiri, pada saat ini vektor listrik utama diarahkan dari SA node ke AV node dan menyebar dari atrium kanan ke atrium kiri. Gelombang QRS kompleks di hasilkan oleh depolarisasi ventrikel kanan dan ventrikel kiri, karena pada ventrikel terdapat lebih banyak otot dari pada atrium maka sinyal yang di hasilkan juga terlihat lebih tinggi daripada saat gelombang P. Gelombang T dihasilkan oleh repolarisasi ventrikel. Gelombang U tidak selalu terlihat pada setiap perekaman ECG, gelombang ini biasanya sangat kecil dan mengikuti gelombang T, gelombang U ini diperkirakan timbul karena repolarisasi serabut purkintje. Selain gelombang-gelombang yang telah disebutkan di atas, pada perekaman ECG juga di kenal beberapa interval yaitu, interval P-R, R-R, Q-T,
P-P. interval P-R menunjukan waktu yang diperlukan dari awal depolarisasi atrium sampai awal depolarisasi ventrikel. Interval R-R menunjukan interval waktu yang diperlukan dari puncak R ke puncak R berikutnya (siklus ventricular jantung). Interval Q-T menunjukan waktu yang di perlukan untuk depolarisasi ventrikel dan repolarisasi. Interval P-P menunjukan waktu yang di butuhkan untuk satu siklus atrial.
Gambar 2.10 Gambaran gelombang pada jantung manusia Parameter elektrokardiogram juga dapat dilihat pada tabel berikut: Tabel 2.1 Parameter Elektrokardiogram (Tompkins, 1993)
Bentuk electrocardiogram normal biasanya mempunyai beberapa ciri- ciri tertentu diantaranya :
a. Gelombang P pada bidang frontal gelombang ini positif di I, II dan aVF sedangkan negative di aVR, nilai di aVL dan III bisa bernilai positif, negative atau bifasik. Pada bidang horizontal biasanya gelombang ini bifasik atau negative di V1 dan V2, sedangkan positif di V3 sampai V6. Gelombang P biasanya lebarnya sekitar 0,11 detik dan tingginya 2,5mm.
b. Gelombang kompleks QRS pada bidang horizontal yang normal mempunyai corak khas. Pada lead V1 dan V2 terletak dekat dengan ventrikel kanan sehingga disebut kompleks ventrikel kanan. Gaya listrik dari ventrikel kanan ini akan menimbulkan gelombang R yang kemudian diikuti oleh gelombang S yang menggambarkan gaya listrik dari ventrikel kiri. Untuk lead V5 dan V6 berlaku hal yang sebaliknya sehingga disebut kompleks ventrikel kiri. Gelombang Q menggambarkan aktivasi ventrikel kanan atau septum, sedangkan gelombang R menggambarkan aktivasi ventrikel kiri. Jadi kompleks QRS pada bidang horizontal adalah gelombang R meningkat dari V1sampai V6, sedangkan gelombang S mengecil dari V1 sampai V6.
c. Pada orang dewasa biasanya gelombang T tegak di semua lead kecuali aVR dan V1.
d. Gelombang U biasanya tegak dan paling besar terdapat pada lead V2 dan V3. Gelombang U biasanya tak terlihat jelas karena bersatu dengan gelombang T.
e. Nilai normal untuk interval- interval adalah untuk interval P kurang dari 0,12 detik, interval PR 0,12- 0,20 detik, interval QRS 0,07- 0,10 detik. Sedangkan interval QT bergantung pada frekuensi jantung, sehingga biasanya dibedakan menjadi 3 yaitu, frekuensi 60 detak/menit dengan interval 0,33- 0,43 detik, frekuensi 80 detak/menit dengan interval 0,29-0,38 detik dan frekuensi 100 detak/menit dengan interval 0,27- 0,35detik.
2.4 Pengolahan Citra Digital