PROPOSAL TUGAS AKHIR PEMBAHASAN ULTRASOU

(1)

PROPOSAL TUGAS AKHIR

PEMBAHASAN ULTRASOUND THERAPY

MODEL ERBOSONAT COMFORT

Disusun sebagai salah satu syarat untuk menyusun karya tulis ilmiah

Program Studi DIII Teknik Elektromedik STIKES Widya Husada Semarang

\

Oleh :

MUHAMMAD NUR ROCHIM NIM 09.4.026

PRODI DIII TEKNIK ELEKTROMEDIK

STIKES WIDYA HUSADA

(2)

INTISARI

Kualitas peralatan kesehatan di rumah sakit, merupakan perkembangan ilmu

pengertahuan dan teknologi yang sangat pesat, kemajuan ilmu pengertahuan ini berdampak

pada kemajuan disegala bidang khususnya dalam bidang kesehatan yang telah membawa

dampak positif besar, yang dapat dilihat pada perkembangan teknologi peralatan kesehatan

rumah sakit, terutama pada peralatan elektromedik sebagai penunjang pelayanan

kesehatan.

Begitu juga dengan perkembangan sumber daya manusia di bidang kesehatan

semakin meningkat dan optimal sebagai wujud untuk kesejahteraan umum. Salah satu

peningkatan pelayanan kesehatan, maka perlu ditunjang dengan perkembangan alat

kesehatan. Salah satunya dengan peralatan terapi yang efektif, dengan harapan agar lebih

mudah dan efektif pada penggunaannya, tak berdampak negatif bagi operator ataupun

pemakai peralatan tersebut. Salah satu bentuk peralatan terapi adalah Ultrasound Therapy

yaitu suatu alat terapi yang menggunakan frekuensi gelombang Ultrasound (0.75 – 3 MHz)

yang dapat membantu mengurangi kekakuan/ perlengketan otot, mengurangi nyeri,

melancarkan sirkulasi darah. Cara kerja alat ini adalah menggunakan gelombang suara

frekuensi tinggi untuk meningkatkan produksi panas jaringan dalam sehingga dapat

mengurangi rasa nyeri. Alat ultrasound terapi ini menggunakan rangkaian pembangkit

frekuensi yang menghasilkan arus berfrekwensi tinggi yang mencapai 0,75 s.d 3 MHz.

Arus ini berjalan menembus kabel koaksial pada transducer elektroda yang kemudian di

(3)

LEMBAR PENGESAHAN

Telah disetujui dan disahkan di Semarang Tanggal…..…Bulan…...Tahun…..

Proposal Tugas Akhir dengan judul

“ULTRASOUND THERAPY ERBOSONAT COMFORT”

Menyetujui

Pembimbing 1

Sugeng Santoso, BE. ST

Pembimbing 2

Agung Satrio Nugroho, ST

Mengetahui

Koordinator Karya Tulis Ilmiah

Agung Satrio Nugroho, ST

(4)

Dalam kemajuan ilmu pengetahuan dan tekhnologi yang pesat saat ini. Serta

perkembangan pula ilmu kedokteran saat ini, khususnya di bidang kesehatan.

Kemajuan tersebut dapat dilihat pada perkembangan teknologi peralatan kesehatan

di rumah sakit, terutama peralatan elektromedik sebagai penunjang pelayanan

kesehatan.

Sekarang ini banyak ditemui teknik pengobatan salah satunya dengan

menggunakan terapi fisik. Fisioterapi atau terapi fisik merupakan teknik

pengobatan dengan modalitas fisik. Beberapa modalitas fisik yang terdapat di

pergunakan antara lain : listrik, suara, panas, dingin, magnet, tenaga gerak dan air.

Modalitas fisik inilah yang kemudian menjadi dasar aplikasi fisioterapi. Salah satu

aplikasi terapi fisik adalah terapi suara / ultrasound dengan melakukan sejumlah

diagnosis atas kondisi dan penyakit yang berbeda-beda. Akhir-akhir ini kita

dikagetkan dengan mengetahui bahwa ultrasound dapat membantu meringankan

beberapa masalah, terutama masalah yang berkaitan dengan sistem muskoskeletal.

Pendekatan pengobatan dengan cara ini juga sangat aman dan lebih murah

dibandingkan dengan metode modern ataupun tradisional lainnya.

Terapi ultrasound merupakan jenis thermotherapy (terapi panas) yang dapat

mengurangi nyeri akut maupun kronis. Terapi ini menggunakan arus listrik yang

dialirkan lewat transducer yang mengandung kristal kuarsa yang dapat

mengembang dan kontraksi serta memproduksi gelombang suara yang dapat

ditransmisikan pada kulit serta ke dalam tubuh.

Berdasarkan hal tersebut diatas serta ingin meningkatkan pengetahuan

(5)

ʺPESAWAT ULTRASOUND THERAPYʺ

II. TUJUAN

Tujuan dari pembuatan karya tulis ilmiah ini adalah :

1. Sebagai salah satu syarat kelulusan dalam menyelesaikan pendidikan di

Prodi DIII Teknik Elektromedik STIKES Widya Husada Semarang.

2. Mengaplikasikan teori dan praktek elektronika dan elektromedik yang

diperoleh dari bangku kuliah.

3. Untuk mengetahui lebih jauh tentang Ultrasound Therapy.

III. PEMBATASAN MASALAH

Dalam penyajian karya tulis ilmiah ini, penulis membatasi masalah yang

berkaitan dengan Ultrasound therapy saja. Hal ini bertujuan untuk

menghindari pelebaran masalah.

IV. METODOLOGI

a. Metode Literatur

Yaitu dengan cara memanfaatkan buku-buku referensi sebagai

penunjang dalam pengambilan teori dasar.

b. Metode Wawancara

Yaitu melakukan konsultasi dengan dosen pembimbing dan juga

dengan pihak-pihak yang mengetahui tentang alat tersebut.

(6)

Terapi ultrasound adalah terapi fiii yang menggunaian gelombang iuara freiuenii tinggi untui meningiatian produiii panai jaringan dalam iehingga dapat mengurangi raia nyeri mengataii cedera musculoskeletal injuries, arthritis dan

fbromyalgia.

Prinsip dasar pada Ultrasound Therapy menggunaian rangiaian pembangiit freiuenii atau oiilator, amplifer, dan rangiaian iomparator dan rangiaian tranduier.

V.1 Rangkaian Osilator

1. Osilator colpitt

Osilator Collpit adalah salah satu topologi osilator yang efektif

digunakan untuk pembangkit gelombang sinus pada rentang frekuensi

antara 10kHz hingga 10MHz. Osilator ini menggunakan rangkaian tertala

LC dan umpanbalik positif melalui suatu pembagi tegangan kapasitif dari

rangkaian tertala. Umpanbalik ini bisa ditopankan deret maupun jajar.

Frekuensi osilasi ditentukan oleh rumus:

(7)

Gambar 5.1 Rangkaian osilator colpitt

2. Osilator clapp

Osilator Clapp adalah versi modifikasi osilator Colpitt dengan

kemantapan frekuensi lebih baik. Frekuensi ditentukan oleh deret

kondensator Co dan induktor Lo dan bukan oleh kondensator jajar C1 dan

C2 seperti dalam rangkaian osilator Colpitt standar. Untuk osilator Clapp

dan umpan balik positif diadakan oleh C1 dan C2.Dengan rumus :

0

Gambar 5.2 Rangkaian osilator clap

3. Osilator Kristal

Disebut osilator kristal karena osilator ini menggunakan kristal

(8)

digunakan untuk menghasilkan isyarat dengan tingkat kestabilan

frekuensi yang sangat tinggi. Kristal pada osilator ini terbuat dari quartz

atau Rochelle salt dengan kualitas yang baik. Material ini memiliki

kemampuan mengubah energi listrik menjadi energi mekanik berupa

getaran atau sebaliknya. Kemampuan ini lebih dikenal dengan

piezoelectric effect. Aplikasinya dalam rangkaian osillator seperti pada

gambar berikut.

Gambar 5.3 Rangkaian osilator Krista

Kapasitor C1 dan C2 membentuk kapasitansi beban untuk kristal.

Kapasitansi beban optimum (CL) untuk kristal yang diberikan ditentukan

oleh produsen atau pembuat kristal. Persamaan untuk menghitung nilai

C1 dan C2 adalah

Dimana Cs adalah kapasitansi pada PCB, biasanya nilai 5pf dapat

digunakan untuk tujuan perhitungan. Sekarang C1 dan C2 dapat dipilih

(9)

sehingga mereka kurang lebih sama. Nilai-nilai besar C1 dan / atau C2

meningkatkan stabilitas frekuensi tetapi menurunkan gain loop dan dapat

menyebabkan masalah start up.

V.2 Rangkaian Amplifir

 Inverting

Inverting amplifier ini, input dengan outputnya berlawanan

polaritas. Jadi ada tanda minus pada rumus penguatannya. Penguatan

inverting amplifier adalah bisa lebih kecil nilai besaran dari 1, misalnya

-0.2 , -0.5 , -0.7 , dst dan selalu negatif. Rumus nya : Vi Ri Rf V0 

Gambar 5.4 Rangkaian Op Amp inverting

 Non Inverting

Rangkaian non inverting ini hampir sama dengan rangkaian

inverting hanya perbedaannya adalah terletak pada tegangan inputnya

dari masukan noninverting. Rumusnya seperti berikut : Vi Ri

Ri Rf V0  

sehingga persamaan menjadi Vi

Ri

Hasil tegangan output non inverting ini akan lebih dari satu dan

(10)

Gambar 5.5 Rangkaian Op Amp Non Inverting

 Buffer

Rangkaian buffer adalah rangkaian yang inputnya sama dengan

hasil outputnya. Dalam hal ini seperti rangkaian common colektor yaitu

berpenguatan = 1. Rangkaiannya seperti pada gambar berikut ini

Gambar 5.6 Rangkaian Buffer

Nilai R yang terpasang gunanya untuk membatasi arus yang di

keluarkan. Besar nilainya tergantung dari indikasi dari komponennya,

biasanya tidak dipasang alias arus dimaksimalkan sesuai dengan

kemampuan op-ampnya.

 Adder/ Penjumlah

Rangkaian penjumlah atau rangkaian adder adalah rangkaian

penjumlah yang dasar rangkaiannya adalah rangkaian inverting

(11)

pada rangkaian inverting. Pada dasarnya nilai outputnya adalah jumlah

Perhitungan nilai untuk RF berkaitan dengan komponen lainnya, yaitu

(12)

Gambar 5.7 Rangkaian Integrator

 Oscilator

Pada bagian ini menjelaskan op-amp untuk oscilator yang dapat

diatur atur frekuensi outputnya dengan gelombang yang bervariasi pula.

Pada dasarnya fungsi oscilator adalah sinyal AC atau gelombang

tegangan saja. Lebih spesifik lagi, oscilator adalah proses

pengulanganbentuk gelombang tertentu pada amplitudo dan frekuensi

yang tetap tanpa eksternal input.

Salah iatu apliiaiinya digunaian iebagai Voltage Control Oscilator (VCO) adalah penguatan dengan ouput frekuensinya

tergantung dari input rangkaian. Selanjutnya terdapat rangkaian Schmitt

Trigger yang berfungsi sebagai komparator yaitu tegangan referensi

menjadi lebih tinggi apabila sinyal input bergerak dari tegangan rendah

(13)

Gambar 5.8 Voltage Control Oscilator

V.3 Transduser

Alat yang mengubah suatu bentuk energi kedalam bentuk energi

yang lain terbuat dari bahan iriital iintetii ieperti barium titanate atau iirion timbal titanat yang memiliii potenii

piezeloelectric yaini potenii untui memproduiii arui liitrii bila dilaiuian peneianan pada iriital. Transduser ultrasonic mengubah energi listrik menjadi energi mekanik, dalam bentuk suara dan

sebaliknya. Transduser ultrasonik terdiri atas dua macam yaitu pengirim

(14)

medan listrik pada saat material berubah bentuk atau dimensinya sebagai

akibat gaya mekanik.

Lapisan tipis piezoelectric adalah suatu bahan tipis yang terbuat dari

bahan piezoelectric misalnya Rochelle-salt atau quartz yang memiliki

kemampuan menghasilkan tegangan listrik bila dikenai tekanan. Bila bahan

tersebut dikenai tekanan maka akan terjadi distorsi dan tekanan listrik akan

dihasilkan dari kedua permukaannya

Gambar 5.9 Prinsip kerja bahan piezoelectric transducer

Tekanan pada piezoelectric ceramic →perubahan momen dipol →tegangan.

Pada prinsipnya, efek piezoelectric diperoleh dari

ketidakseimbangan distribusi arus listrik pada bahan piezoelktric yang

disebabkan oleh terjadinya tegangan (stress) pada bahan tersebut dan

(15)

bahan tersebut dilapisi dengan bahan logam dan lempengan kecil tembaga

ditempelkan padanya, maka perubahan arus listrik ini akan mengakibatkan

terjadinya sinyal tegangan listrik pada lempeng tembaga tersebut. Efek ini

dapat dibalik yaitu bila tegangan listrik dikenakan pada bahan tersebut maka

akan terjadi regangan.

(16)

VI. BLOK DIAGRAM PESAWAT ULTRASOUND THERAPY

FRONT PANEL SWITCH BOARD

TIMER

MIKROCONTROLLER OSCILLATOR AMPLIFIER SCHIMIT TRIGGER

UNIT PLUG FILTER POWER SUPPLY

OUTPUT FILTER ELEKTRODA ULTRASOUND

SIMULTAN STECKDOSE

VII. CARA KERJA BLOK DIGRAM

Pada saat saklar ON /OFF ditekan. Tegangan dari jala – jala PLN

sebesar 220 V AC masuk ke rangkaian catu daya. Pada rangkaian catu daya

mengubah tegangan AC menjadi tegangan DC dengan rangkaian penyearah,

kemudian tegangan yang telah ditentukan nilainya tersebut diberikan ke

masing – masing blok rangkaian main board dan rangkaian display melalui

rangkaian switching tegangan . Pada rangkaian main board terdapat processor

sistem yang berfungsi mengatur semua perintah dari alat ini. Pada rangkaian

(17)

freiuenii yang digunaian antara 0.8 iampai dengan 3 megahertz (800 iampai dengan 3,000 iilohertz). Selanjutnya pada rangiaian amplifer digunaian iebagai Voltage Control Oscilator (VCO) adalah penguatan dengan ouput frekuensinya tergantung dari

input rangkaian. Selanjutnya terdapat rangkaian Schmitt Trigger yang

berfungsi sebagai komparator yaitu tegangan referensi menjadi lebih tinggi

apabila sinyal input bergerak dari tegangan rendah ke tegangan tinggi dari pada

sinyal input tinggi ke rendah. Pada rangkaian Timer, waktu terapi dapat diatur

mulai dari 1 – 30 menit sesuai dengan keperluan. Terdapat transducer

(18)

VIII. SISTEMATIKA PENULISAN

Untuk mempermudah dalam pembuatan karya tulis ilmiah ini, maka

penulis sertakan sistematika penulisan sebagai berikut :

BAB I PENDAHULUAN

Bab ini di uraikan menjadi beberapa sub bab, antara lain : latar

belakang, maksud dan tujuan penulisan, pembatasasan masalah,