A. JUDUL PROPOSAL
Aplikasi Monitoring DanDeteksi Dini Penyakit Jantung DenganMenggunakan InterfaceAndroid.
B. LATAR BELAKANG
Kesehatan merupakan bagian yang penting bagi manusia karena dengan sehat kita dapat melakukan berbagai kegiatan dan berpikir dengan baik. Penyakit jantung menjadi salah satu jenis penyakit yang mematikan dan menjadi penyebab kematian tertinggi di berbagai negara berkembang bahkan di negara maju sekalipun. Dengan pengamatan secara menyeluruh mengenai detak jantung, dapat diketahui jenis penyakit jantung yang diderita oleh pasien.
Penggunaan suatu sensor pulse dalam menangkap sinyal detak jantung telah banyak digunakan. Namun dalam hal pengoperasian maupun pengawasannya masih banyak yang menggunakan sistem konvensional dan menggunakan teknologi terbaru. Hal yang menjadi acuan dalam pembuatan alat pendeteksi dini penyakit jantung ini didasarkan pada peningkatan jumlah angka kematian akibat penyakit jantung yang semakin tinggi disetiap tahunnya, mahalnya biaya yang harus dikeluarkan untuk menggunakan alat pendeteksi penyakit jantung yang terdapat dirumah sakit, kurangnya kesadaran masyarakat dalam hal kesehatan jantung, serta buruknya gaya hidup masyarakat luas sehingga penderita penyakit jantung semakin meluas. Oleh karena itu, dibutuhkan suatu sistem pendeteksidinipenyakit jantung sehingga pengguna(masyarakat yang
menggunakan sistem aplikasi tersebut) dapat mendeteksi kondisi kesehatan jantung yang dapat dilakukan secara dini dan mandiri.
Perkembangan mikrokontroler yang pesat, mengakibatkan munculnya berbagai macam jenis mikrokontroler, yang salah satunyaadalah minimum system Arduino. Arduino merupakan minimum system berbasis open source. Salah satu jenis mikrokontroler Arduino adalah Arduino Uno. Melalui tugas akhir ini, penulis bermaksud mengembangkan sebuah sistem deteksidinipenyakit jantung yang terhubung dengan alat pendeteksi detak jantung yang merupakan kombinasi antara pulse sensor(heart beat) dan Arduino yang dapat langsung dipantau melalui handphone dengan operasi sistem berbasis Android. Sehingga penulis mengangkat gagasan“Aplikasi MonitoringDan Deteksi Dini Penyakit Jantung Dengan Menggunakan Interface Android” sebagai Judul dari Proposal Tugas Akhir.
C. RUMUSAN MASALAH
Didalam penyusunan proposal Tugas Akhir ini penulis merumuskan masalah yangdijadikan acuan sebagai dasar pemikiran atas persoalan yang ada dan disertai dengan solusi dalam pemecahannya. Adapun masalah yang akan dibahas antara lain adalah sebagai berikut :
1. Bagaimana membuat aplikasi dan interfacepadasmartphone 2. Bagaimana menyambungkan microcontrolerke aplikasi
3. Bagaimana membuat warning di sistem Android saat terjadi serangan jantung
D. BATASAN MASALAH
Pada Tugas Akhir ini, permaslahan mengenai aplikasi monitoring serangan jantung dengan android berbasis arduino akan dibatasi pada :
1. Aplikasi ini hanya bisa digunakan pada Smartphone berbasis Android.
2. Jarak antara alat dan smartphonehanya bisa mencapai 5 meter. 3. Aplikasiinihanyabisamendeteksipenyakitjantungberdasarkaniramaja
ntung (Artimia)
E. TUJUAN
Tujuan dari pembuatan “Aplikasi Monitoring Dan
DeteksiDiniPenyakitJantung Dengan MenggunakaninterfaceAndroid” ini adalah :
1. Penulis menggunakan Software MITApp i2 untuk membuat software sekaligus interface pada Android.
2. Penulis menggunakan modul bluetoth untuk
menyambungkan antara alat dengan smartphone.
3. Memanfaatkan fitur yang ada pada software MITApp i2 untuk membuat warning pada aplikasi saat terjadi serangan jantung.
F. TINJAUAN PUSTAKA
1. Anatomi jantung
Jantung dalam terminologi sederhana merupakan sebuah pompa yang terbuatdari otot. Istilah kardiak berarti berhubungan dengan jantung. Jantung merupakan salah satu organ terpenting dalam tubuh manusia yang berperan dalam sistem peredaran darah yang berfungsi untuk memompa darah ke paru-paru dan ke seluruh bagian tubuh dan terletak diringga dada antara kadua paru-paru.
2. Struktur Internal Jantung
Jantung terbagi atas empat ruang utama, yaitu Antrium (Serambi kiri-kanan) dan Ventrikel (Bilik Kiri-kanan). Secara fungsional, jantung dibagi menjadi alat pompa kanan, yang memompa darah kotor menuju paru-paru melalui sirkulasi pulmonari, alat pompa kiri, yang memompa darah berih ke seluruh tubuh manusia melalui sirkulasi sistematik.
Gambar 1. Anatomi Jantung Manusia
(Sumber :Jurnal “Rancang Bangun Alat Pendeteksi Dan Penghitung Detak JantungDengan Assas Dopler”)
Dinding serambi jauh lebih tipis dibandingkan dinding bilik karena bilik harus melawan gaya grravitasi bumi untuk memompa dari bawah ke atas, khususnya di aorta untuk memompa ke seluruh bagian tubuh yang memiliki pembuluh darah. Dua pasanag rongga (bilik dan serambi bersamaan) di masing-masing belahan jantung disambungkan oleh sebuah katup.Secara umum jantung memiliki dua katup jenis utama, yaitu katup atriovenirikularis (katup AV) yang memisahkan atrium dengan ventrikel, dan kaup semilunars yang memisahkan vertikel dengan pembuluh darah yang bersangkutan.
Pada bagian jantung kiri, katup AV dikenal dengan nama katup miral. Yang memisahkan atrium dan vertikel kiri. Sedangkan untuk katup semilunarisnya, dikenal dengan nama katup aorita, Katup aorta ini memisahkan antara ventrikel kiri dengan aorta. Aorta merupakan pembuluh arteri terbesar pada sirkulasi sistemik yang menghubungkan pembuluh arteri lain dengan jantung melalui vertikel kiri.
Pada bagian jantung kanan katup AV sikenal dengan katup trikuspid, yang memisahkan atrium dan ventrikel kanan. Sedangkan untuk katup semilunarisnya dikenal dengan nama katup pulmonalis. Katup pulmonalis ini memisahkan antara ventrikel kanan dengan arteri pulmonalis. Dengan adanya katup AV, darah tidak akan mengalir kembali ke atrium ketika ventrikel
berkontraksi, dan begitu juga dengan adanya katup semilunaris, darah dari aorta maupun arteri pulmonalis tidak akan kembali ke vertikel sewaktu dalam keadaan istirahat (relaksasi)
3. Cara Kerja Jantung
Pada saat berdeyut, setiap ruang jantung mengendur dan terisi darah (disebut siastol). Selanjutnya jantung berkontraksi dan memompa darah keluar dari ruang jantung yang disebut sistol. Kedua serambi mengendur dan berkonsentrasi secara bersamaan, begitu pua kedua bilik juga mengendur dan berkontraksi secara bersamaan.
Darah yang kehabisan oksigen (darah kotor) dan mengandung banyak karbohidrat dari seluruh tubuh mengalir dua vena terbesar (vena kava) menuju ke dalam serambi kanan. Setelah serambi kanan terisi darah, dia akan mendorong darah ke dalam bilik kanan. Setelah serambi kanan terisi darah dia akan mendorong darah ke dalam bilik kanan. Dari bilik kanan darah akan dipompa melalui katup plmoner kedalam arteri pulmonalis menuju ke paru-paru. Darah akan mengalir melalui pembuluh yang sangat kecil (kapiler) yang mengelilingi kantong udara di paru-paru, menyerap oksigen dan melepaskan karbondioksida yang selanjutnya dihembuskan.
Darah yang kaya akan oksigen (darah bersih) mengalir di dalam vena pulmonalis menuju ke serambi kiri. Peredaran darah di antara bagian kanan jantung, paru-paru dan sermbi kiri disebut sirkulasi pulmoner. DI dalam serambi kiri darah akan didorong menuju bilik kiri yang selanjutnya akan memompa darah bersih ini melewati katup aorta masuk ke dalam aorta (arteri terbesar dalam tubuh) Darah kaya oksigen ini disediakan untuk seluruh tubuh kecuali paru-paru.
4. Detak Jantung
Detak jantung terjadi akibat adanya dua mekanisme pada jantung yaitu sistole dan diastole. Sistole merupakan suatu fase dimana serambi relaksasi serta bilik dari jantung berkontraksi. Adanya kontraksi ini menyebabkan daerah dalam ruang bilik bertekanan tinggi, serta terjadi gerakan peristaltik sehingga darah akan mengalir ke ruang yang bertekanan lebih rendah, yakni menuju arteri untuk selanjutnya darah tersebut akan beredar ke organ-organ melalui pembuluh darah.
Sedangkan distolde merupakan suatu fase saat serambi kontraksi serta bilik relaksasi. Pada saat terjadi kontraksi serambi terjadi tekanan yang lebih besar pada ruang serambi akibat kontraksinya tersebut, sehingga adanya tekanan yang lebih besar
pada bagian serambi ini di bandingkan dengan daerah bilik, maka darah akan mengalr menuju bilik yang bertekanan rendah.
Normalnya terdapat dua bunyi yng terjadi setiap satu siklus jantung. Yang pertama “tub” rendah yang agak memanjang (bunyi
pertama) yang disebabkan oleh mulainya vibrasi oleh penutupan mendadak katup mitral dan trikuspid pada awal sistole bilik. Yang kedua “dup” bernada tinggi yang lebih singkat (bunyi kedua),
yang disebabkan oleh vibrasi yang disertai dengan penutupan katup aorta dan pulmonalis tepat setelah akhir sistole bilik. Bunyi ketiga bernada rendah yang lunak terdengar sekitar sepertiga jalan melalui diastole dalam banyak individu muda normal. Ia bersamaan dengan masa pengisisan bilik yang cepat dan mungkin karena vibrasi dimulai oleh aliran masuk darah. Bunyi keempat kadang-kadang dapat terdengar segera sebelum bunyi pertama sewaktu terkena serambi tinggi atau bilik kaku dalam pengisisan dan jarang terdengar dalam dewasa normal.
Frekuensi jantung normal berkisar antara 60 sampai 100 denyut permenit dengan rata-rata denyutan 75 kali per menit. Dengan kecepatan seperti itu, siklus jantung berlangsung selama 0,8 detik yaitu sistole 0,5 detik dan distole 0,3 detik. Suara jantung normal mempunyai rentang frekuensi antara 20Hz hingga 40Hz sedangkan suara jantung abnormal mempunyai rentang frekuensi hingga 1000Hz.
Suara detak jantung abnormal terdiri dari 1 dan 2 yaitu suara murmur dan suara getaran yang dikarenakan terganggunya kondisi sistem kardiovaskular pada tubuh. Salah satu jenis reguargitasi menyebabkan murmur dalam rentang 100 hingga 600Hz dan bahkan untuk jenis mrmur tertentu hingga 1000Hz.
Takikardia adalah peningkatan frekuensi jantung sampai melebihi 100 denyut permenit. Bradikardia adalah frekuensi denyut jantung yang kurang dari 60 denyut permenit. Takikardia abnormal adalah detak jantung antara 140-250 kali per menit. Flutter adalah detak jantung antara 250-350 kali permenit dan fibrilasi adalah detak jantung yang lebih besar dari 350 kali permenit. Frekuensi detak jantung akan melambat (bradikardia) selama tidur dan dipercepat (takikardia) oleh emosi, gerak badan, demam, dan banyak rangsangan lain. Dalam individu muda sehat yang bernafas pada frekuensi normal, maka frekuensi jantung bervariasi sesuai pernapasan; ia dipercepat selama inspirasi dan melambat selama ekspirasi, terutama jika kedalaman pernapasan meningkat.
Tabel 1.Detak jantung permenit berdasarkan umur
Ketika istirahat, rata-rata detak jantung manusia dewasa sekitar 70 kali permenit (laki-laki) dan 5 kali pemenit (wanita);
tetapi ini bervariasi antara orang yang satu dengan yang lain. Detak jantung bayi sekitar 130-150 kali permenit, detak jantung anak-anak adalah 100-130 kali permenit, detak jantung anak-anak-anak-anak yang lebih tua sekitar 90-110 kali permenit, dan dewasa sekitar 60-100 kali permenit.
5. Software MIT App
Software MIT App adalah sebuah software berbentuk web berbasis open source yang digunkan untuk membuat dan merancang aplikasi serta interface pada smartphone berbasis Android. MIT App ini menggunakan sistem block visual programing untuk menyusun interface aplikasi yang akan dibuat.Bentukdari block-block yang akan disusun untuk interface bias dipilih secara langsung di dalam list yang telah disediakan pada program MIT App ini.
Gambar 2Contoh pemilihan block interface pada software MIT App (Sumber :http://ai2.appinventor.mit.edu/#5103022784380928)
6. Android
Android merupakan subset perangkat lunak untuk perangkat mobile yang meliputi sistem operasi, middleware dan aplikasi inti yang dirilis oleh Google. Sebagai pelengkapnya berupa Android SDK (Software Development Kit) yang
menyediakan Tools dan API yang diperlukan untuk
mengembangkan aplikasi pada platform Android dengan menggunakan bahasa pemrograman Java.Android dikembangkan secara bersama-sama antara Google, Intel, Motorola, Qualcomm, T-Mobile, NVIDIA serta 47 perusahaan lain yang tergabung dalam OHA (Open Handset Alliance) dengan tujuan membuat sebuah standar terbuka untuk perangkat bergerak (mobile device). Selain pemberian kode nomor ke dalam setiap versi, Android juga diberi nama berupa nama makanan sesuai dengan huruf alphabet.
Pada versi pertama dikenal dengan nama Cupcake dengan nomor versi Android 1.5. Versi kedua diberi nama Donut dengan nomor versi 1.6 dirilis 15 September 2008. Versi ketiga dengan sebutan Éclair terdiri dari 2 versi yaitu Android 2.0 dan 2.1 dirilis satu bulan setelah Donut diluncurkan. Versi keempat adalah Froyo dirilis pada Mei 2010 dengan nomor versi Android 2.2. Selanjutnya adalah Gingerbread yang dirilis sekitar Desember 2010 dengan nomor versi 2.3. Honeycomb dengan nomor versi Android 3.0. Versi Ice Cream Sandwich dengan nomor versi
Android 4.0 serta versi Jelly Bean.Kelebihan sistem operasi ini yaitu, sistem operasinya terbuka, sehingga dapat dikembangkan oleh siapa saja. Akses mudah ke Android Market.
Multitasking, ponsel android mampu menjalankan beberapa aplikasi sekaligus. Mudah dalam hal notifikasi maksudnya sistem operasi ini dapat memberitahukan Anda tentang adanya SMS, Email, atau bahkan artikel terbaru dari RSS Reader. Mendukung semua layanan Google. Fasilitas penuh USB maksudnya pengguna mampu mengisi baterai, mass storage, diskdrive, dan USS tethering. Selain itu kekurangan sistem operasi android yaitu, iklan, terkadang aplikasi yang di download secara gratis dan mudah akan terdapat iklan di dalam aplikasi tersebut,lambatnya pembaharuan perangkat,terdapat malware,danbatrei yang boros.
G. METODOLOGI
Metode-metode yang digunakan dalam pembuatan proyek akhir ini adalah sebagai berikut:
1. Study Literature
Study mengenai sistem antarmuka perangkat arduino dengan Android. Ini dilakukan dengan membaca artikel, jurnal, dan informasi yang berkaitan dengan proyek akhir.
2. Pengembangan alat meliputi a. Perangkat keras (hardware)
Pembuatan perangkat keras terdiri atas penggabungan dari sensor, bluetooth, dengan arduino.
b. Perangkat lunak (Software)
Pembuatan perangkat lunak mengunakan software Arduino untuk memrogram arduino dan software MIT App untuk membuat aplikasi sekaligus interface pada Android.
3. Penggabungan sistem dan pengujian
Setelah bagian sensor melakukan pengukuran, arduino melakukan proses pengolahan data untuk kemudian ditampilkan pada aplikasi di Android. Setelah itu dilakukan pengujian alat di tiap bagian, dan dilanjutkan pengujian sistem secara keseluruhan untuk mengetahui respon dan kesesuaian alat dengan yang diinginkan.
4. Analisa data
Merupakan analisa dari hasil pengujian alat tersebut yang dilakukan berulang agar didapatkan data yang valid.
5. Pengambilan kesimpulan
Dari data yang di dapat, akan dihasilkan kesimpulandan saran sebagaievaluasidanpengembanganalat yang di buat.
6. Spesifikasi Alat
Dalam pembuatan tugas akhir yang berjudul “Aplikasi
Monitoring Dan Deteksi Dini Penyakit Jantung Dengan Menggunakan Interface Android” ini penulis membutuhkan :
a. 1 buah Smartphone berbasis Android b. Software MIT App
7. Diagram Kerja Alat
Rangkaiang perancangan “Aplikasi Monitoring Dan
Deteksi Dini Penyakit Jantung Dengan Menggunakan Interface Android” terdiri dari beberapa blok seperti yang ditunjukan pada
gambar dibawah :
Gambar 3Diagam Kerja Alat
Penjelasan dari diagram kerja diatas adalah sebagai berikut : a. Sensor pulse digunakan untuk membaca denyut nadi.
b. Arduino digunakan sebagai microcontroler untuk mengolah data dari sensor.
c. Bluetoorh digunakan sebagai transmiter untuk mengirim data dari sensor ke Android.
d. Android digunakan untuk menampilkan hasil pembacaan sensor dan perkiraan diagnosis.
8. Prinsip Kerja
Android akan menerima data dari sensor pulse kemudian aplikasi akan menampilkan jumlah denyut nadi yang terbaca, jika denyut nadi yang terbaca kurang atau lebih dari denyut nadi normal (90-100 per menit) maka smartphone akan menunjukan indikasi keabnormalan jantung dan kemungkinan penyakit jantung yang diderita oleh pengguna. Setelah mengetahui kemungkinan penyakit jantung yang diderita oleh penggunak maka aplikasi akan memberikan saran untuk mengurangi gejala keabormalan jantung.
Aplikasi ini juga akan memberikan warning berupa bunyi alarm ketika pengguna mengalami lemah denyut nadi secara mendadak, aplikasi ini juga akan memberikan peringatan kepada keluarga korban/pengguna bila pengguna mengalami serangan jantung dengan cara megirimkan SMS (Short Massage)
9. Gambar Design
Gambar dibawah adalah gambaran menu utama yang akan diterapkan pada aplikasi yang terinstal di smarphone :
Terdapat 3 menu utama yang ada diaplikasi yaitu :
a. Heart Monitoring yaitu menu untuk menampilkan data dari sensor.
b. Real Time Monitoring yaitu menu untuk merekam hasil pembacaan sensor selama selang waktu tertentudan menampilkan hasil dari kemungkinan penyakit jantung yang diderita serta memberikan saran-saran untuk mengurangi gejala penyakit jantung yang diderita.
c. Client Monitoring yaitu menu untuk menunjukan adanya perubahan pada keadaan jantung sesudah dan sebelum melakukan saran-saran yang ditunjukan dengan cara membandingkan hasil rekaman denyut nadi sebelumnya.
10.Diagram Alir (Flowchart)
Berikutiniadalah diagram alir (Flowchart)
berdasarkandariprinsipkerjadari “Aplikasi Monitoring
DanDeteksiDiniPenyakitJantungDenganInterface Android” :
Gambar 5.Gambar Diagram alir sistemAplikasi Monitoring Dan Deteksi Dini PenyakitJantungDenganInterface Android
H. JADWAL TUGAS AKHIR
Dalam pembuatan tugas akhir ini diperlukan jadwal pelaksanaan untuk setiap langkah yang akan dikerjakan sehingga tugas akhir ini dapat selesai tepat pada waktu yang ditentukan
Tabel 2. Jadwal pelaksanaan tugas akhir
No Kegiatan
Januari Februari Maret April Mei Juni
1 2 3 4 1 2 3 4 1 2 3 4 1 2 3 4 1 2 3 4 1 2 3 4 1. Pembuatan Proposal 2. Rancangan Alat 3. Pembuatan Alat 4. Pengujian 5. Kesimpulan 6. Penyusunan Laporan
I. RENCANA ANGGARAN BIAYA
Berikut ini adalah rencana anggaran biaya yang penulis gunakan untuk mengerjakan tugas akhir :
Tabel 3.Rencanaanggaranbiaya
No Nama Barang Satuan Harga Jumalah
J. DAFTAR PUSTAKA
Perhimpunan Dokter Spesialis Kardiovaskular Indonesia. 2015.Pedoman Tatalaksana Gagal Jantung Edisi Pertama.
Venti Nuhayati. 2010.Jurnal “Rancang Bangun Alat Pendeteksi Dan Penghitung Detak JantungDengan Assas Dopler”.
