RANCANG BANGUN ELEKTROKARDIOGRAF (EKG)
SKRIPSI
TYAS ISTIQOMAH
PROGRAM STUDI S1 TEKNOBIOMEDIK FAKULTAS SAINS DAN TEKNOLOGI
UNIVERSITAS AIRLANGGA 2012
RANCANG BANGUN ELEKTROKARDIOGRAF (EKG)
SKRIPSI
Sebagai Salah Satu Syarat untuk Memperoleh Gelar Sarjana Teknik Bidang Teknobiomedik
Pada Fakultas Sains dan Teknologi Universitas Airlangga
Oleh
TYAS ISTIQOMAH 080810191
Tanggal Lulus : 6 September 2012
Disetujui oleh:
Pembimbing I,
Ir. Welina Ratnayanti Kawitana NIP. 19500627 197901 2 001
Pembimbing II,
Franky Chandra S.A., S.T., M.T NIP. 19830128 200912 1 004
LEMBAR PENGESAHAN NASKAH SKRIPSI
Judul : Rancang Bangun Elektrokardigraf (EKG)
Penyusun : Tyas Istiqomah
NIM : 080810191
Pembimbing I : Ir. Welina Ratnayanti Kawitana Pembimbing II : Franky Chandra S.A., S.T., M.T Tanggal seminar : 6 September 2012
Disetujui oleh :
Mengetahui, Pembimbing I,
Ir. Welina Ratnayanti Kawitana NIP. 19500627 197901 2 001
Pembimbing II,
Franky Chandra S.A., S.T., M.T NIP. 19830128 200912 1 004
Ketua Departemen Fisika Fakultas Sains dan Teknologi
Universitas Airlangga
Drs. Siswanto, M.Si. NIP. 19640305 198903 1 003
Ketua Program Studi S1 Teknobiomedik Fakultas Sains dan Teknologi
Universitas Airlangga
Dr. Retna Apsari, M.Si NIP . 19680626 199303 2 003
PEDOMAN PENGGUNAAN SKRIPSI
Skripsi ini tidak dipublikasikan, namun tersedia di perpustakaan dalam lingkungan Universitas Airlangga, diperkenankan untuk dipakai sebagai referensi kepustakaan, tetapi pengutipan harus seizin penyusun dan harus menyebutkan sumbernya sesuai kebiasaan ilmiah.
KATA PENGANTAR
Puji syukur ke hadirat Allah SWT yang senantiasa memberikan hidayah, inayah, dan rahmat-Nya sehingga penyusun dapat menyelesaikan naskah skripsi yang berjudul “Rancang Bangun Elektrokardiograf (EKG)”.
Naskah skripsi ini disusun untuk memenuhi salah satu syarat kelulusan. Pada kesempatan ini, penyusun menyampaikan terima kasih yang sebesar-besarnya kepada:
1.Papa (M. Utsman Faruq Moehtadi) dan mama (Nurul Magdaniah) terhebat sepanjang masa. Terimakasih tak terkira untuk semua kasih sayangnya, semoga Allah selalu menyayangi dan menjaga papa mama. Untuk adik tersayang, Limpat Salamat, terimakasih hiburan dan keceriaannya, semoga selalu menjadi ketua Osis kebanggaan SMAN 5 Surabaya, I’m so proud of you!
2.Kaik, nenek, kakek, dan semua om serta tante atas semua doa dan restunya selama ini.
3.Ketua Departemen Fisika sekaligus dosen wali penyusun, Bapak Drs. Siswanto, M.Si, yang telah memberikan kemudahan untuk dapat menyelesaikan penelitian skripsi ini.
4.Ketua Program Studi S1 Teknobiomedik, Ibu Dr. Retna Apsari, M.Si, yang telah memberikan support dan dukungan untuk penyelesaian skripsi ini.
5.Ibu Ir.Welina Ratnayanti Kawitana selaku pembimbing I yang selalu memberikan masukan dan meluangkan waktu bagi penyusun untuk berkonsultasi.
6.Bapak Triwiyanto, S.Si, M.T yang telah memberikan saran kritik serta menjadi pembimbing yang sangat baik dan menjadi rekan diskusi penyusun untuk bisa menyelesaikan penelitian EKG ini.
7.Bapak Drs. Tri Anggono yang telah memudahkan penyusun untuk menggunakan laboratorium serta memberikan saran demi terselesaikannya penelitian EKG.
8.Bapak Franky Chandra S.A., S.T., M.T selaku pembimbing II yang meluangkan waktu bagi penyusun untuk berkonsultasi.
9.Bapak Imam Sapuan, S.Si, M.Si dan Bapak Dr. Moh.Yasin, M.Si terimakasih atas masukannya sebagai penguji.
10.Bapak Dr. I Gde Rurus Suryawan Sp. Jp (K) yang banyak memberikan masukan, serta kritik dan saran yang membangun pada ide pembuatan EKG.
11. Dr. R. Heru sekaligus om penyusun yang telah bersedia menjadi konsultan jantung serta EKG nya. Terimakasih juga untuk tante Erma Safitri atas semua channel dan
kemudahan yang diberikan untuk mempermudah penyusun menyelesaikan skripsi ini. 12. Thieara Ramadanika yang sudah banyak meluangkan waktunya, memberikan support,
dan sangat setia menemani penyusun selama ini. Terimakasih untuk setiap hiburan, keceriaan, dan ketulusannya yang tak terkira. Semoga tercapai setiap cita-citanya. 13. Genk Brutal (Yuyun, Talitha, Rima, Rizka), Genk Begundal (Affan, Guruh, Fadil,
Ook), Genk DoTa (Justi, Gilang, Taufiq), Aditya sobh dan Wida terimakasih atas persahabatan indah selama 4 tahun ini.
14. Teman-teman dan senior HIMAFI Unair yang sudah memberikan pelajaran hidup dan menjalani suka duka bersama selama ini, terimakasih semuanya.
15. Puput, Ersti, Nada dan teman-teman Atem terimakasih atas bantuannya dalam menyelesaikan skripsi ini.
16. Teman-teman Teknobiomedik 2008, Agnes, Ardika, Arinda, Ary, Irma, Donna, Bilal, Ima, Farah, Miranda, Ninik, Metex, Wita, Rio, Sabrina, Devi, Windy, Yudha, Yudhis, Masta terimakasih untuk keceriaannya di Teknobiomedik pertama ini.
17. Bu Delima, Mbak Endang, serta semua dosen-dosen dan staf karyawan Program Studi S1 Teknobiomedik, Universitas Airlangga yang telah memudahkan penyusun dalam proses penelitian skripsi ini.
Skripsi ini disusun dengan sepenuh hati dan kesungguhan untuk bisa mempersembahkan karya di bidang ilmu pengetahuan. Namun bagaimanapun, penyusun juga menyadari bahwa naskah skripsi ini masih banyak kekurangan. Oleh karena itu, kritik dan saran yang membangun sangat diharapkan untuk perbaikan naskah skripsi ini.
Surabaya, September 2012 Penyusun
Istiqomah, Tyas, 2012, Rancang Bangun Elektrokardiograf (EKG). Skripsi di bawah bimbingan Ir.Welina Ratnayanti Kawitana dan Franky Chandra S.A., S.T., M.T, Departemen Fisika, Fakultas Sains dan Teknologi, Universitas Airlangga, Surabaya
ABSTRAK
Jantung sebagai salah satu organ vital bagi tubuh dengan fungsi utamanya untuk sirkulasi darah ke seluruh tubuh sangat rentan terserang penyakit. Untuk dapat memeriksa kondisi kesehatan jantung seseorang digunakan alat EKG (elektrokardiogram) yang kini sangat banyak tersedia di pasaran. Namun harganya yang yang mahal serta penggunaannya yang tidak dapat dibawa kemana-mana menjadi penghambat tersendiri. Untuk itu akan dibuat sebuah rancang bangun EKG sehingga EKG yang dibuat menjadi lebih efisien karena mobile serta murah. Hasil yang ditampilkan adalah sinyal PQRST jantung pada software Scope Osiloskop. Untuk rangkaian hardware yang digunakan adalah rangkaian catu daya, rangkaian amplifier, rangkaian bandpass filter, dan rangkaian buffer. Setelah EKG berhasil dibuat selanjutnya dilakukan proses perbandingan dengan EKG Standard. Adapun selisih nilai tegangan dan waktu yang didapat untuk masing-masing lead adalah Lead I 0,02mV dan 0,004s, Lead II 0,02mV dan 0,003s, Lead III 0mV dan 0,01s. Hasil yang didapat tersebut masih termasuk dalam rentang ketelitian EKG Standard.
Istiqomah, Tyas, 2012, Design of Electrocardiograph (ECG). Final project was under guidance Ir.Welina Ratnayanti Kawitana and Franky Chandra S.A., S.T., M.T, Department of Physics, Faculty of Sains and Technology, Airlangga University, Surabaya
ABSTRACT
Heart as one of the vital organs of the body with its main function to circulate blood throughout the body, is vulnerable to diseases. In order to check the condition of one's heart health, ECG (electrocardiograph) is used, which is now very available in large quantities in the market. But the high price and its usage of which is not portable, becomes an obstacle to itself. Therefore, a design to create an efficient, mobile and cheap ECG was made. The results shown were the PQRST heart signals on the Oscilloscope Scope software. On the hardware, power supply, amplifier, bandpass filter and buffer circuits were utilized. After ECG (electrocardiograph) has succesfully made, it compared with standard ECG (electrocardiograph). The difference between the voltage and time values obtained for each lead is Lead I 0.02mV and 0.004s, Lead II 0.02mV and 0.003s, Lead III 0mV and 0.01s. The results are still included within the range of accuracy of ECG Standard.
DAFTAR ISI
LEMBAR JUDUL ... i
LEMBAR PERNYATAAN ... ii
LEMBAR PENGESAHAN ... iii
LEMBAR PEDOMAN PENGGUNAAN SKRIPSI ... iv
KATA PENGANTAR... v
ABSTRAK ... viii
ABSTRACT ... ix
DAFTAR ISI ... x
DAFTAR TABEL... xiii
DAFTAR GAMBAR ... xiv
DAFTAR LAMPIRAN ... xvii
BAB I PENDAHULUAN ... 1
1.1 Latar Belakang Masalah ... 1
1.2 Rumusan Masalah ... 3
1.3 Batasan Masalah... 4
1.4 Tujuan Penelitian ... 4
1.5 Manfaat Penelitian ... 4
BAB II TINJAUAN PUSTAKA ... 5
2.1 Jantung ... 5
2.1.1 Elektrofisiologis Sel Jantung ... 7
2.1.2 Konduksi Jantung ... 9
2.2 EKG (Elektrokardiograf)... 11
2.2.2 Pembacaan EKG ... 15
2.3 Elektroda ... 16
2.4 Rangkaian Instrumentasi ... 18
2.4.1 Rangkaian Catu Daya ... 18
2.4.2 Rangkaian Diferensial Amplifier ... 19
2.4.3 Rangkaian Buffer ... 21
2.4.3 Rangkaian Filter... 22
2.5 IC LM 324 ... 24
2.6 Sound Card... ... 26
2.7 Soundcard Osiloskop ... 28
BAB III METODE PENELITIAN ... 30
3.1 Tempat dan Waktu Penelitian... 30
3.2 Alat dan Bahan Penelitian ... 30
3.2.1 Alat Penelitian ... 30
3.2.2 Bahan Penelitian ... 31
3.3 Blok Diagram ... 31
3.3.1 Cara Kerja Blok Diagram ... 32
3.4 Prosedur Penelitian ... 33
3.4.1 Tahap Persiapan ... 33
3.4.2 Tahap Perancangan ... 34
3.4.3 Tahap Pembuatan ... 41
3.4.4 Tahap Pengujian dan Perbandingan ... 41
3.4.5 Analisis Data ... 42
BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN ... 44
4.2 Hasil Pengujian Alat dan Analisis Data ... 46
4.2.1 Pengujian Rangkaian Penguat ... 46
4.2.2 Pengujian Rangkaian Filter ... 48
4.2.3 Pengujian EKG Pada Pasien ... 49
4.3 Perbandingan Alat... 53
4.3.1 Perbandingan Amplitudo EKG Standard dan EKG Rancangan ... 53
4.3.2 Perbandingan Periode EKG Standard dan EKG Rancangan ... 56
BAB V KESIMPULAN DAN SARAN ... 60
5.1 Kesimpulan... ... 60
5.2 Saran... ... 60
DAFTAR PUSTAKA ... 62
DAFTAR TABEL
Nomor Judul Tabel Halaman
4.1 Hasil Uji Rangkaian Penguat ... 46
4.2 Perbandingan Amplitudo Lead I ... 54
4.3 Perbandingan Amplitudo Lead II ... 55
4.4 Perbandingan Amplitudo Lead III ... 55
4.5 Perbandingan Periode Lead I ... 57
4.6 Perbandingan Periode Lead II... 58
DAFTAR GAMBAR
Nomor Judul Gambar Halaman
2.1 Jantung... 5
2.2 Potensial Aksi Jantung ... 9
2.3 Struktur dan Sistem Konduksi Jantung ... 10
2.4 Potensial Membran Pemacu Jantung ... 11
2.5 Sinyal Keluaran EKG ... 12
2.6 Pemasangan Titik Reference Elektroda 3 Lead ... 13
2.7 Segitiga Einthoven ... 14
2.8 Hasil EKG Masing-Masing Lead ... 14
2.9 Sinyal EKG Normal ... 16
2.10 Prinsip Kerja Elektroda ... 17
2.11 Regulator 7805 ... 19
2.12 Rangkaian Penguat Diferensial ... 20
2.13 Rangkaian Buffer ... 21
2.14 Rangkaian Low Pass Filter... 24
2.15 Rangkaian High Pass Filter ... 24
2.16 Diagram Blok Op-Amp ... 25
2.17 IC LM 324 ... 25
2.18 Sound Card ... 28
2.19 Tampilan Awal Soundcard Osiloskop ... 29
DAFTAR LAMPIRAN
Nomor Judul Lampiran
1. Hasil Alat EKG ... 65
2. Hasil Uji Rangkaian Penguat ... 67
3. Hasil Uji EKG ... 70
BAB I PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang Masalah
Jantung adalah salah satu organ vital bagi tubuh yang fungsi utamanya untuk sirkulasi darah ke seluruh tubuh. Jantung terdiri dari bagian kanan dan kiri yang terbagi menjadi atrium pada bagian atas jantung dan ventrikel pada bagian bawah jantung. Darah dari masing-masing atrium dikirim ke ventrikel. Darah dari ventrikel kanan dipompa ke paru dan darah dari ventrikel kiri dipompa ke seluruh tubuh. Jantung dapat berkontraksi yang biasa disebut dengan ritme jantung dari adanya mekanisme ini. (Guyton, 2006)
Pada jantung terdapat otot yang berkontraksi secara otomatis hingga dihasilkan arus listrik dalam bentuk potensial aksi atau konduksi jantung dan ritme jantung dapat dikontrol (Kurachi, 2001). Arah konduksi jantung adalah dari Sinotrial (SA) node menuju Atriventricular (AV) node selanjutnya menuju bundle of his dan bercabang di serat purkinje yang masing-masing menuju ventrikel kiri dan ventrikel kanan (Jones, 2005). Konduksi jantung berhubungan dengan jumlah heart rate (detak jantung) per menit. Heart rate digunakan sebagai indikasi adanya kelainan pada jantung. Jumlah normal heart rate adalah 60-100 kali/menit.
Jantung sebagai salah satu organ vital tubuh sangat rentan terserang penyakit. Pemeriksaan jantung biasa dilakukan dengan EKG (elektrokardiogram). Hasil yang ditampilkan pada EKG berupa sinyal PQRST dengan makna tertentu. Gelombang P sebagai bentuk adanya depolarisasi atrium, kompleks QRS berarti depolarisasi pada ventrikel, dan gelombang T berarti repolarisasi ventrikel.
Berdasarkan sinyal yang dihasilkan dapat dianalisa oleh dokter tentang penyakit yang diderita.
Kebanyakan perangkat EKG saat ini merupakan produk import serta harga yang sangat mahal. Selain itu penggunaan perangkat EKG tersebut yang tidak praktis karena kurang mobile karena perangkatnya yang besar dan biasanya hanya dimiliki oleh rumah sakit besar.
Subhi telah melakukan penelitian di tahun 2012 mengenai EKG. Penelitian yang dilakukannya adalah dengan menghitung jumlah heart rate dari satu lead saja, yaitu lead II yang ditampilkan pada LCD dengan sistem wireless. Namun penelitian ini dirasa kurang lengkap karena hanya menghitung jumlah heart rate tanpa bisa melihat kondisi jantung keseluruhan dari lead standard tubuh.
Berdasarkan hal tersebut, maka dibuat rancang bangun EKG yang tetap bersifat mobile, dapat menampilkan bentuk kompleks PQRST jantung serta diambil dari tiga lead standard tubuh untuk penggunaan EKG. EKG yang dibuat menggunakan sistem soundcard ke laptop. Selain itu pembuatan di dalam negeri dengan biaya terjangkau juga menjadi sebuah kelebihan. Penggunaan soundcard juga dirasa praktis dan hasil yang didapatkan tidak terlalu banyak menimbulkan noise. Penelitian ini terdiri dari dua bagian, yaitu software dan hardware.
Pada bagian software terdapat tampilan sinyal jantung dengan bentuk kompleks P,Q,R,S,T yang ditampilkan pada program Scope Osiloskop. Pada bagian hardware terbagi atas beberapa rangkaian yang terdiri dari rangkaian catu daya, rangkaian amplifier, rangkaian filter, dan rangkaian buffer.
Rangkaian catu daya digunakan sebagai sumber tegangan keseluruhan sistem hardware yang bekerja. Rangkaian Amplifier digunakan untuk penguat sinyal agar dapat diproses sistem. Rangkaian filter digunakan untuk mereduksi noise dan interferensi lainnya yang terbawa penguatan. Rangkaian buffer digunakan sebagai penyangga rangkaian.
Sebagai pengukur dari tubuh pasien digunakan hanya tiga buah sadapan, yaitu RA (right arm), LA (left arm), dan LL (left leg) serta ditambah satu sadapan sebagai grounding yaitu di RL (right leg). Analisis yang dilakukan berdasarkan pengambilan data berupa nilai tegangan dari amplifier dan filter serta gambar sinyal yang ditampilkan untuk dibandingkan dengan alat yang sudah terkalibrasi.
Diharapkan dengan adanya alat ini dapat memberikan tampilan sinyal yang rendah noise dan akurat serta dapat digunakan sebagai alat yang tepat guna di bidang medis.
1.2 Rumusan Masalah
1. Bagaimanakah merancang bangun EKG mobile dan ditampilkan pada laptop?
2. Bagaimanakah kinerja EKG yang dibuat setelah dilakukan kalibrasi dengan EKG yang sudah standard?
1.3 Batasan Masalah
Penelitian ini terbatas pada :
1. Sadapan yang digunakan sebanyak tiga buah dan diletakkan pada titik LA (left arm), LL (left leg) dan RA (right arm). Satu titik sadapan digunakan sebagai grounding, yaitu titik RL (right leg).
2. Perancangan difokuskan pada perangkat keras EKG.
3. Perancangan EKG hanya menampilkan sinyal kompleks P,Q,R,S,T pada laptop.
1.4 Tujuan Penelitian
1. Merancang bangun EKG yang bersifat mobile dan ditampilkan pada laptop.
2. Mengetahui kinerja EKG yang dibuat setelah dilakukan perbandingan dengan EKG yang sudah standard.
1.5 Manfaat Penelitian
1. EKG yang dapat dibuat diharapkan dapat menjadi suatu alat medis produksi lokal serta murah yang digunakan paramedis.
2. Dengan penggunaan soundcard diharapkan dapat memberikan sistem yang tersetting dan terprogram lebih baik dalam penggunaan alat medis seperti EKG serta mobile.
BAB II
TINJAUAN PUSTAKA
2.1 Jantung
Secara fisiologi, jantung adalah salah satu organ tubuh yang paling vital fungsinya dibandingkan dengan organ tubuh lainnya. Dengan kata lain, apabila fungsi jantung mengalami gangguan maka besar pengaruhnya terhadap organ-organ tubuh lainnya terutama ginjal dan otak karena fungsi utamanya untuk sirkulasi darah ke seluruh tubuh sebagai metabolisme sel-sel untuk kelangsungan hidup.
Gambar 2.1 Jantung (Guyton, 2006)
Jantung terdiri dari dua bagian, yaitu jantung bagian kanan dengan fungsi sebagai pemompa darah ke paru dan jantung bagian kiri sebagai pemompa darah ke seluruh tubuh. Pada masing-masing bagian jantung terdapat dua bilik (ruang) yaitu atrium pada bagian atas jantung dan ventrikel pada bagian bawah jantung. Masing-masing atrium adalah sebuah pompa yang lemah untuk memompa darah ke ventrikel. Ventrikel sebagai pompa utama pengiriman darah baik ke paru
melalui ventrikel kanan dan ke seluruh tubuh melalui ventrikel kiri. Ketika sistem ini berfungsi normal, atrium berkontraksi kira-kira seper enam detik mendahului kontraksi ventrikel, sehingga memungkinkan pengisian ventrikel sebelum ventrikel memompa darah menuju paru-paru dan tubuh.
Pada jantung terdapat otot yang mirip dengan otot rangka karena mekanisme kontraksi keduanya hampir sama. Namun terdapat beberapa perbedaan pada keduanya, yaitu otot jantung bekerja tanpa perintah neuron seperti pada otot rangka karena kerja otot jantung adalah otomatis. Perbedaan kedua terletak pada durasi kontraksi keduanya yang mana durasi (lama) kontraksi otot jantung lebih lama dibanding otot rangka. Jantung tersusun dari beberapa jenis otot, yaitu otot atrial, otot ventricular, otot excitatory dan serat otot conductive. Kontraksi jantung yang kuat terletak pada otot atrial dan otot ventricular. Otot excitatory dan otot conductive berkontraksi sangat lemah karena hanya terdiri dari sedikit benang-benang fibril. Namun, masing-masing otot tersebut berkontraksi secara otomatis hingga dihasilkan arus listrik dalam bentuk potensial aksi atau konduksi jantung dan ritme jantung dapat dikontrol (Kurachi, 2001). Sewaktu impuls jantung melewati jantung, arus listrik akan menyebar kedalam jaringan di sekeliling jantung dan sebagian kecil dari arus tersebut akan menyebar ke permukaaan tubuh yang lain.
Jantung dapat terserang penyakit sehingga jantung tidak dapat menjalankan tugasnya dengan baik. Hal-hal tersebut antara lain:
1. Otot jantung yang lemah. Ini adalah kelainan bawaan sejak lahir. Otot jantung yang lemah membuat penderita tak dapat melakukan aktifitas yang
berlebihan, karena pemaksaan kinerja jantung yang berlebihan akan menimbulkan rasa sakit di bagian dada, dan kadangkala dapat menyebabkan tubuh menjadi Nampak kebiru-biruan. Penderita lemah otot jantung ini mudah pingsan.
2. Adanya celah antara serambi kanan dan serambi kiri, oleh karena tidak sempurnanya pembentukan lapisan yang memisahkan antara kedua serambi saat penderita masih di dalam kandungan. Hal ini menyebabkan darah bersih dan darah kotor tercampur. Penyakit ini juga membuat penderita tidak dapat melakukan aktifitas yang berat, karena aktifitas yang berat hampir dapat dipastikan akan membuat tubuh penderita menjadi biru dan sesak nafas, walaupun tidak menyebabkan rasa sakit di dada. Ada pula variasi dari penyakit ini, yakni penderitanya benar-benar hanya memiliki satu buah serambi (Azhar, 2009).
2.1.1 Elektrofisiologis Sel Jantung
Dinding sel dalam tubuh manusia pada umumnya merupakan membran semipermeabel yang hanya dapat melewatkan zat-zat tertentu (Rosyadi, 2001). Sel-sel dalam tubuh tersusun dari protoplasma yang mengandung ion-ion yang terjadi akibat proses ionisasi. Ion-ion yang dominan adalah Na+ (sodium), K+ (potassium), dan Cl- (klorida). Terdapat beribu-ribu kanal ion pada membran sel-sel otot jantung (myocardium) yang merupakan jalur utama bagi ion-ion untuk berdifusi. Kanal-kanal tersebut bersifat relatif spesifik terhadap ion-ion tertentu, misalnya kanal Kalsium dilalui Ca++, kanal Kalium dilalui K+, kanal Natrium dilalui Na+, dan seterusnya. Selain itu, kanal-kanal ion tersebut dikontrol oleh
suatu mekanisme "pintu gerbang" sehingga dapat membuka dan menutup tergantung pada kondisi trans membran.
Ion-ion cenderung membentuk persamaan elektron di dalam dan di luar sel, sehingga terjadi distribusi yang tidak seimbang dan menimbulkan gaya suatu gaya tarik menarik antara ion-ion dimana ion negatif (terutama anion organik) berkumpul di permukaan dalam, sedangkan ion positif (terutama Na+) berkumpul di permukaan luar membran sel. Keadaan ini dikatakan sel berada dalam stadium polarisasi.
Ion-ion memiliki muatan listrik dan pada waktu sel tidak aktif, terdapat perbedaan potensial antara permukaan dalam dan luar membran sel sebesar 90 mV, dimana muatan intra sel lebih negatif dibandingkan muatan ekstra sel sehingga ditulis -90 mV. Keadaan ini terjadi saat membran sedang istirahat dan keadaan demikian dikatakan bahwa membran mengalami polarisasi. Membran yang sedang istirahat disebut dengan keadaan tanpa rangsang atau resting state.
Pada keadaan ada rangsang terjadi kenaikan potensial membran plasma disebut depolarisasi dimana terjadi kenaikan potensial membran sebesar +35mV. Saat depolarisasi terjadi peningkatan ion Na + ekstra sel yang menyebabkan permeabilitas membran terhadap ion Na juga meningkat sehingga dapat masuk ke intra sel dan intra sel bermuatan positif. Bila rangsang sudah tidak ada lagi terjadi penurunan potensial membran.
Membran yang mengalami hiperpolarisasi mempunyai negatif potensial membran lebih besar dari pada saat potensial istirahat atau potensial membran depolarisasi. Pada saat hiperpolarisasi terjadi perpindahan ion Kalium dari intrasel
ke luar menuju ekstra sel sehingga intrasel bermuatan negatif. Selanjutnya membran mengalami proses repolarisasi yaitu proses pengembalian ion-ion Na+ ke luar sel dimana membran kembali ke potensial istirahat. Keseluruhan proses tersebut disebut dengan potensial aksi yang dapat dilihat pada Gambar 2.2.
Gambar 2.2 Potensial Aksi Jantung (Kuntarti, 2006) 2.1.2 Konduksi Jantung
Kontraksi otot manapun akan selalu menimbulkan perubahan kelistrikan yang dikenal dengan istilah potensial aksi. Potensial aksi bisa terjadi bila suatu daerah membran syaraf atau otot mendapat rangsangan mencapai nilai ambang. Potensial aksi mempunyai kemampuan merangsang daerah sekitar sel membran untuk mencapai nilai ambang. Potensial aksi yang timbul pada otot jantung (miokardium) dan jaringan transmisi jantung inilah yang memberikan gambaran kelistrikan jantung (konduksi jantung). Adanya konduksi jantung dapat menghasilkan impuls listrik secara ritmis yang menyebabkan adanya kontraksi
ritmis otot jantung yang disebut ritme jantung, mengirim potensial aksi melalui otot jantung dan menyebabkan terjadinya detak jantung (Guyton, 2006).
Gambar 2.3 Struktur dan Sistem Konduksi Jantung (Jones, 2005)
Arah konduksi jantung berdasarkan Gambar 2.3 adalah dari simpul sinoatrial (SA) yang terletak pada bagian atas serambi kanan. Simpul SA inilah yang menimbulkan rangsangan yang menyebabkan jantung berkontraksi. Simpul atrioventrikular (AV) terletak pada dinding yang membatasi serambi kanan dan bilik kanan. Simpul ini berfungsi menghantarkan impuls dari serambi ke bilik. Impuls dari simpul AV kemudian diteruskan ke seluruh bilik melalui berkas His. Pada ujung berkas His terdapat banyak cabang. Cabang-cabang ini disebut serat Purkinje. Serat-serat Purkinje bertugas meneruskan impuls dari berkas His ke seluruh otot bilik. Bilik kemudian berkontraksi sehingga darah dipompa keluar dari bilik dan mengalir dalam sistem peredaran darah (Jones, 2005).
Konduksi jantung berhubungan dengan jumlah heart rate (detak jantung) per menit. Heart rate digunakan sebagai indikasi adanya kelainan pada jantung.
Simpul SA Penghubung Simpul Simpul AV Berkas His Serat Purkinje Cabang berkas kanan Cabang berkas kiri
Jumlah normal heart rate adalah 60-100 kali/menit. Jika jumlah heart rate di bawah 60 kali/menit maka terjadi bradikardi, sedangkan jumlah heart rate yang di atas 100 kali/menit terjadi takikardi.
Perbedaan potensial membran istirahat pada sistem konduksi jantung yang terdiri atas simpul SA, atrium, simpul AV, His-purkinje, dan ventrikel bergantung pada tipe potensial aksi masing-masing. Potensial aksi ini terdiri atas 2 tipe berdasarkan penyebab depolarisasi primer, yaitu tipe potensial aksi respon cepat dan potensial aksi respon lambat. Atrium, His-purkinje, dan ventrikel memiliki karakteristik potensial aksi respon yang cepat. Sedangkan yang memiliki karakteristik potensial aksi respons lambat yaitu simpul SA dan simpul AV. Gambar 2.4 menunjukkan potensial membran yang terjadi pada pemacu jantung.
Gambar 2.4 Potensial Membran Pemacu Jantung (Vena, 2010)
2.2 EKG (Elektrokardiograf)
EKG adalah suatu gambaran grafis mengenai gambaran puncak aktifitas elektris dari serabut otot jantung, berupa kurva tegangan fungsi waktu yang terdiri
dari berbagai puncak (Heru, 2008). Sebuah EKG dapat digunakan untuk mengukur denyut jantung, mendiagnosis adanya infark mikroad yang sedang berkembang, mengidentifikasi aritmia dan efek dari obat dan peralatan yang digunakan pada penanganan jantung.
Gambar 2.5 Sinyal Keluaran EKG (Azhar, 2009)
Urutan terjadinya sinyal elektrokardiograf berdasarkan Gambar 2.5 adalah sebagai berikut :
1. Gelombang P berasal dari kontraksi atrium dari sinus atrialis ke nodus atrio ventricularis saat darah mulai memasuki jantung dari seluruh tubuh. 2. Gelombang R adalah tanda akhir dari kontraksi atrium dan awal dari
kontraksi ventrikel saat darah memasuki ruang ventrikel.
3. Kompleks QRS berasal dari adanya aktivitas kontraksi pada ventrikel yang memompakan darah ke seluruh tubuh dan merupakan gelombang tertinggi. 4. Gelombang T berasal dari repolarisasi ventrikel atau ventrikel kembali dalam keadaan istirahat setelah proses pemompaan darah ke seluruh tubuh selesai.
5. Interval P-R menandakan waktu dari permulaan kontraksi atrial sampai permulaan kontraksi ventrikel.
6. Interval R-T menunjukkan kontraksi otot (ventrikel sistole), dan interval T-R menyebabkan adanya relaksasi otot (ventrikel diastole). (Hadiyoso, 2011)
2.2.1 Sadapan EKG
Penggunaan EKG dilengkapi dengan pemasangan sadapan pada tubuh sebagai monitor adanya perubahan tegangan antara elektroda yang ditempatkan pada berbagai posisi di tubuh. Pengukuran sinyal pada EKG dilakukan dengan pemilihan tiga titik bipolar yang pertama kali diperkenalkan oleh Einthoven yang terletak di lengan kanan, lengan kiri, dan kaki kiri. Pengambilan titik reference ini kemudian dikenal dengan segitiga Einthoven yang digambarkan pada Gambar 2.6.
Gambar 2.6 Pemasangan Titik Reference Elektroda 3 Lead (Vahed, 2005) Secara sederhana Gambar 2.6 dapat di tansformasikan ke dalam bentuk segitiga Einthoven pada Gambar 2.7.
Gambar 2.7 Segitiga Einthoven (Vahed 2005) Gambar 2.6 dapat dijelaskan sebagai berikut :
Lead I : L1 = LA-RA (1) LA (left arm) = potensial pada lengan kiri Lead II : L2 = LL-RA (2) RA (right arm) = potensial lengan kanan Lead III : L3 = LL-LA (3) LL (left leg) = potensial pada kaki kiri Sehingga :
Lead I + Lead III = LA-RA + LL-LA = LL-RA = Lead II
Lead II – Lead I = Lead III (Aston, 1991)...(2.1)
Gambar 2.8 menunjukkan jika tegangan pada Lead III dapat dihitung dari Lead II dan Lead I. Setelah dilakukan penentuan titik reference yang mengunakan prinsip segitiga Einthoven selanjutnya adalah melakukan proses sadapan yang merupakan proses pencatatan sinyal elektrik jantung dari gabungan elektroda yang ditempatkan pada titik – titik reference tersebut.
2.2.2 Pembacaan EKG
Mesin EKG merupakan alat yang digunakan untuk mengolah sinyal elektrik jantung melalui elektroda dan menampilkannya lewat kertas/layar monitor dengan skala tertentu. Aksis horizontal mewakili waktu dengan kecepatan 25mm/detik. Setiap kotak kecil kertas EKG berukuran 1 mm2. Dengan kecepatan 25 mm/s, 1 kotak kecil kertas EKG sama dengan 0,04 s (40 ms). Lima kotak kecil menyusun 1 kotak besar, yang sama dengan 0,20 s (200 ms) yang mana ada 5 kotak besar per menit. Standarisasi untuk voltase (amplitudo) adalah 1, artinya 10 kotak kecil vertikal (1 cm) mewakili 1 mV. Sinyal kalibrasi harus dimasukkan dalam tiap rekaman. Sinyal standar 1 mV harus menggerakkan jarum 1 cm secara vertikal, yakni 2 kotak besar di kertas EKG. Kalibrasi 1 mV diperlukan untuk standar perbandingan antara besarnya input dengan besarnya penguatan amplifier sesuai dengan kepekaan (sensitivity) yang dipilih.
Standarisasi ini harus selalu konsisten agar dengan melihat amplitudo gambaran EKG, dapat diketahui ada tidaknya perubahan voltase dari konduksi jantung. Hasil EKG terdiri atas dua unsur yaitu komplek dan interval. Komplek yang normal adalah gelombang P, komplek QRS dan gelombang T (Soeliadi, 1991). Gambar 2.8 menunjukkan sinyal EKG normal seseorang.
Gambar 2.9 Sinyal EKG Normal (Fandi dkk, 2006)
Pengukuran EKG dilakukan dengan menggunakan penguat diferensial. Elektroda dua sadapan pada suatu waktu yang dipilih digunakan untuk input ke tahapan penguat diferensial. EKG amplifier biasanya memiliki penguatan sekitar 1000x sehingga meningkatkan nilai biopotensial sebesar 1mV menjadi sekitar 1 V. Grafik kecepatan dalam rekaman EKG telah distandarkan pada 25 dan 50 mm/s (McGraw-Hill, 2004).
2.3 Elektroda
Elektroda biasa digunakan untuk pengukuran sinyal tubuh. Elektroda untuk mengambil sinyal-sinyal biolistrik berdasarkan prinsip bahwa kontak antara ion metal dengan metal yang bersesuaian menghasilkan potensial listrik yang disebut potensial elektroda. Potensial ektroda dihasilkan oleh adanya perbedaan laju perpindahan ion yang masuk dan keluar metal. Elektroda dibuat dari material yang memiliki resistansi rendah antara kulit dan permukaan elektroda. Menurut
polaritasnya, maka elektroda-elektroda EKG dapat dibagi menjadi elektroda positif (anoda), negatif (katoda) dan netral (ground electrode).
Pengukuran potensial biolostrik memerlukan dua buah elektroda, maka tegangan yang terukur sesungguhnya merupakan perbedaan potensial antara kedua elektroda. Apabila kedua elektroda mempunyai jenis sama, maka besar potensial bergantung pada perbedaan nyata potensial ion antara dua titik pada tubuh yang sedang diukur. Salah satu sifat elektroda yang penting yang perlu diketahui adalah bahwa besar impedensi elektroda bergantung pada frekuensi. Perubahan impedansi elektroda dapat menimbulkan kesalahan pengukuran sinyal biolistrik. Gambar 2.10 menjelaskan tentang prinsip kerja elektroda.
Gambar 2.10 Prinsip Kerja Elektroda (Guyton, 2006)
Dalam pemakaiannya untuk memperoleh sinyal biolistrik, elektroda memiliki jenis yang beragam. Pemakaian elektroda terdiri dari 2 jenis yaitu
invasive yang melukai kulit dan non-invasive yang tidak melukai kulit. Elektroda permukaan diletakkan pada permukaan kulit dengan tujuan mengukur isyarat listrik dari sejumlah unit motoris. Potensial elektroda dihasilkan oleh elektron yang meninggalkan gel elektrolit dan masuk ke logam (Rusmawati, 2006).
2.4 Rangkaian Instrumentasi 2.4.1 Rangkaian Catu Daya
Rangkaian catu daya berfungsi untuk menyediakan arus dan tegangan tertentu sesuai dengan kebutuhan beban dari sumber daya listrik yang ada (Istataqomawan, 2011). Selanjutnya rangkaian catu daya digunakan untuk menyuplai tegangan ke seluruh rangkaian yang ada. Salah satu rangkaian catu daya yang dapat digunakan pada rangkaian EKG adalah rangkaian yang menghasilkan tegangan keluaran sebesar +5V. Untuk sebuah rangkaian catu daya yang memiliki tegangan rendah, biasanya digunakan baterai +9V.
Sebagai penurun tegangan agar dihasilkan nilai +5V dapat menggunakan sebuah regulator 7805. Selain itu regulator 7805 digunakan agar keluaran yang dihasilkan tetap bernilai +5V walaupun terjadi perubahan pada tegangan masukan. Regulator 7805 terdiri dari tiga kaki, yaitu, input, ground dan output. Input mendapat tegangan yang lebih tinggi dari sumber tegangan untuk diproses oleh regulator. Output adalah nilai akhir tegangan yang akan dihasilkan regulator 7805 sebesar +5V.
Gambar 2.11 Regulator 7805 (Faludi, 2009) 2.4.2 Rangkaian Diferensial Amplifier
Sinyal jantung umumnya memiliki amplitudo yang sangat kecil dalam jangkauan mV. Pada sebuah sistem instrumentasi biomedis, peran rangkaian penguat sangat penting. Penguat digunakan untuk menguatkan sinyal yang masuk dari tubuh dengan tetap memelihara bentuk dan karakteristik dari sinyal asli. Selanjutnya sinyal yang telah dikuatkan akan diproses sistem.
Penguat awal biopotensial jantung menggunakan serangkaian penguat operasional. Salah satu sifat yang harus dimiliki rangkaian penguat operasional adalah memiliki impedansi input tinggi. Hal ini bertujuan agar sinyal input tidak terpengaruh oleh impedansi rangkaian. Selain itu, penguat instrumentasi juga harus memiliki CMRR (Common Mode Rejection Ratio) yang tinggi. Sinyal common mode adalah sinyal yang timbul dari hasil interferensi secara terus-menerus pada kedua input. Penguat yang memiliki CMMR tinggi berarti memiliki kemampuan yang lebih baik untuk memperkecil noise.
Penguat yang baik juga harus low noise karena amplitudo sinyal input dari tubuh sangat rawan terhadap noise, bahkan bisa hilang, sehingga diperlukan
sebuah penguat dengan karakteristik low noise. Pembuatan penguat operasional juga harus menggunakan komponen dengan toleransi rendah (1%). Penguat operasional dibentuk dari penguat diferensial, seperti ditunjukkan pada Gambar 2.12.
2.12 Rangkaian Penguat Diferensial dimana R1=R3 dan R2=R4 𝑉out = 𝑅 𝑅2+ 𝑅1 𝑅4 4+ 𝑅3 𝑅1 𝑉in2 − 𝑅2 𝑅1𝑉in 1 𝑉out = 𝑅2+ 𝑅1 𝑅2 𝑅2+ 𝑅1 𝑅1𝑉in2 − 𝑅2 𝑅1𝑉in1 𝑉out =𝑅2 𝑅1𝑉in2− 𝑅2 𝑅1𝑉in1 𝑉out =𝑅2 𝑅1 𝑉in2 − 𝑉in1 … … … . (2.2)
Nilai penguatan (A) yang didapat dari Gambar 2.12 adalah perbandingan antara Vout dan (Vin2-Vin1) :
Di dalam tubuh manusia, selain biopotensial, terdapat sinyal-sinyal lain yang dapat turut terukur dan mengganggu pengukuran. Sinyal gangguan yang terbesar datang dari interferensi sumber tegangan listrik jala-jala (PLN) yang disebabkan oleh efek kapasitansi antara tubuh manusia dengan jaringan tegangan
A = 𝑉out 𝑉in2− 𝑉in1 = 𝑅2 𝑅1… … … . . . (2.3) R2 R4 R1 R3 Vin 1 Vin 2
listrik yang ada di lingkungan sekitar. Pengaruh gangguan dari luar tidak akan turut diperkuat karena gangguan tersebut berpengaruh pada input positif dan input negatif penguat diferensial.
2.4.3 Rangkaian Buffer
Rangkaian buffer adalah rangkaian yang menghasilkan tegangan output sama dengan tegangan input atau bisa juga disebut memiliki penguatan sama dengan 1. Rangkaian buffer banyak digunakan dan diaplikasikan pada sebuah rangkaian elektronika. Fungsi dari rangkaian buffer pada peralatan elektronika adalah sebagai sebuah rangkaian penyangga, dimana prinsip kerjanya adalah sebagai penguat arus tanpa ada penguatan tegangan. Selain itu rangkaian buffer juga berfungsi sebagai stabilizer sinyal agar tidak rusak ketika masuk rangkaian pertama kali.
Rangkaian buffer yang dibangun dari sebuah Op-Amp dapat dibuat dengan sangat sederhana. Hal ini dikarenakan tidak diperlukannya komponen tambahan pada konfigurasi rangkaian buffer non-inverting. Gambar rangkaian buffer ditunjukkan pada Gambar 2.13.
Gambar 2.13 Rangkaian Buffer
V
out
V
in
Pada Gambar 2.13 terlihat jika terjadi hubungan feedback antara input inverting dan output Op-Amp. Rangkaian buffer tersebut dapat memberikan kemampuan mengalirkan arus secara maksimal sesuai kemampuan maksimal Op-Amp mengalirkan arus output. Berdasarkan hal tersebut, maka didapat hubungan nilai tegangan seperti berikut:
𝑉in ≈ 𝑉out
Sehingga diperoleh nilai penguatan tegangan sebagai berikut: 𝐴 =𝑉out𝑉in = 1 … … … (2.4)
Aplikasi rangkaian buffer yang dibuat baik dari transistor maupun dari Op-Amp pada umumnya digunakan sebagai stabilizer sinyal, dimana salah satu aplikasi riil nya adalah pada sistem transimi sinyal dengan kabel.
2.4.4 Rangkaian Filter
Sebuah sinyal terutama yang berasal dari tubuh sangat perlu untuk di filter. Sinyal di filter untuk mereduksi noise dan interferensi lainnya yang terbawa penguatan sinyal tersebut. Filter adalah suatu rangkaian yang berfungsi untuk melewatkan sinyal-sinyal dengan frekusensi tertentu sesuai yang diperlukan dan menahan sinyal-sinyal dengan frekuensi yang tidak dikehendaki serta untuk memperkecil pengaruh noise dan interferensi pada sinyal yang dikehendaki.
Rangkaian filter dapat bersifat pasif maupun aktif. Rangkaian filter aktif adalah rangkaian yang menggunakan Operasional Amplifier (Op-Amp) dengan komponen resistor dan kapasitor. Sedangkan filter pasif yaitu filter yang hanya tersusun dari resistor dan kapasitor, atau resistor dan induktor maupun kombinasi ketiga komponen tersebut.
Filter aktif mempunyai beberapa kelebihan dibandingkan dengan filter pasif, seperti ukurannya yang lebih kecil, ringan dan murah serta memberikan banyak keleluasaan dalam hal perancangannya. Adapun kekurangan filter aktif ini adalah adanya kebutuhan akan catu daya dan kepekaan terhadap perubahan keadaan sekitarnya seperti perubahan suhu.
Filter yang digunakan pada rangkaian EKG adalah low pass filter dan high pass filter. Low pass filter digunakan untuk melewatkan frekuensi di bawah tegangan cut-off dan menahan sinyal dengan frekuensi diatasnya. Fungsi dari penggunaan low pass filter adalah untuk mengeliminasi noise yang berasal dari interferensi gelombang elektromagnet dan sinyal otot.
High pass filter digunakan untuk melewatkan frekuensi di atas tegangan cut off dan menahan sinyal dengan frekuensi di bawahnya. Fungsi dari penggunaan high pass filter adalah untuk mengeliminasi noise akibat pergerakan elektroda serta meredam arus DC pada penguat instrumentasi yang dapat menyebabkan level sinyal EKG naik.
Untuk mendapatkan nilai perhitungan frekuensi pada filter maka digunakan rumus 𝑓 = 2𝜋𝑅𝐶1
Pada sebuah rangkaian EKG, nilai frekuensi yang diloloskan sebagai frekuensi cut off untuk high pass filter sebesar 0,16 Hz yang cukup untuk meloloskan sinyal AC dan memblok sinyal DC. Sedangkan frekuensi cut off untuk low pass filter sebesar 16 Hz (Mega, 2006).
Rangkaian low pass filter ditunjukkan pada Gambar 2.14 sedangkan rangkaian high pass filter ditunjukkan pada Gambar 2.15.
Gambar 2.14 Rangkaian Low Pass Filter
Gambar 2.15 Rangkaian High Pass Filter
2.5 IC LM 324
IC LM 324 adalah salah satu jenis IC Operational Amplifier (Op-Amp). IC ini memiliki empat buah Op-Amp di dalamnya yang dapat diberi tegangan supply antara +5V sampai +15V untuk Vcc (+) dan -5V sampai -15V untuk Vcc (-). Pada dasarnya IC LM 324 adalah sebuah diferensial amplifier yang terdiri dari dua input dan satu output. Kedua input pada IC LM 324 terdiri dari masing-masing input inverting dan non-inverting.
Sebuah Op-Amp dikatakan ideal adalah ketika memiliki penguatan yang tinggi. Namun terkadang hal ini membuat kondisi Op-Amp tidak stabil dan penguatannya menjadi tak terukur. Untuk mengatasi hal ini, diperlukan sebuah rangkaian feedback negatif agar Op-Amp dapat dirangkai dan memiliki nilai penguatan yang terukur.
R Vout Vin C Vout C R Vin Vout
Gambar 2.16 Diagram Blok Op-Amp
IC LM 324 dapat juga dikatakan sebagai salah satu Op-Amp ideal karena beberapa karakteristiknya yang mendekati. Adapun beberapa keunggulan dari LM 324 adalah sebagai berikut:
1. Dapat bekerja pada single power supply (tidak perlu power supply ganda, misalnya +12 dan -12 Volt).
2. Tegangan supply bisa rendah, sampai 5 V.
3. Low power terutama penggunaannya yang bisa dengan menggunakan baterai saja.
4. Satu chip berisi empat Op-Amp sekaligus sehingga dapat digunakan untuk beberapa rangkaian.
Gambar 2.17 IC LM 324 (Sumber. www.solarbotics.com) Vout
Vin 1
2.6 Soundcard
Soundcard adalah perangkat keras yang biasa terdapat pada komputer dan berfungsi untuk mengolah data berupa audio atau suara. Soundcard memiliki format tata suara yang mendukung adanya sebuah sistem keluaran suara, misalnya
sound yang memiliki 4 channel harus menggunakan speaker aktif dengan 4
speaker dan 1 subwover untuk mendapatkan hasil yang optimal. Soundcard dibedakan menjadi dua jenis berdasarkan fisiknya. Adapun jenis-jenis Soundcard dilihat dari perbedaan fisik adalah:
1) Soundcard On Board
Merupakan fasilitas audio yang sudah terpasang pada motherboard berbentuk chipset dan kinerja sound card on board masih membutuhkan bantuan prosesor utama. Soundcard on board dapat ditemui pada hampir semua jenis motherboard. Jika yang dibutuhkan hanya soundcard untuk musik, soundcard tipe ini merupakan pilihan yang baik.
2) Soundcard PCI
Merupakan soundcard yang dipasangkan pada slot PCI motherboard. Soundcard tipe ini memiliki keunggulan pada kualitas yang dihasilkan. Jika hanya digunakan untuk keperluan standard, seperti mendengarkan musik, sound card tipe ini terlalu mahal. Namun jika digunakan untuk bermain game berat atau untuk kegiatan rekam suara, soundcard tipe ini merupakan pilihan yang tepat.
1. Synthesizer/Sintesis (generasi suara dari sinyal digital)
Melalui teknologi Frekuensi Modulation (FM) adalah cara yang paling efektif untuk menghasilkan suara yang jernih. Suara disimulasikan dengan menggunakan bilangan algoritma untuk menghasilkan sine wave, atau gelombang yang lentur sehingga menghasilkan suara yang mirip suara sumber aslinya. Misalnya, suara denting gitar akan disimulasikan dan hasilnya akan mendekati suara aslinya.
2. MIDI (Musical Instrument Digital Interface)
Adalah sebuah standar protokol yang memungkinkan perangkat elektronik berkomunikasi, kontrol dan sinkronisasi satu sama lainnya. Dengan kata lain, MIDI memungkinkan pertukaran data sistem.
3. ADC (Analog to Digital Converter)
Salah satu aplikasi penggunaan fungsi ADC adalah untuk mengubah masukan sinyal analog suara dari mikrofon ke mode digital. Contoh lain penggunaan ADC adalah dalam suatu rangkaian elektronika analog yang membutuhkan tampilan digital pada PC.
4. DAC (Digital to Analog Converter)
Salah satu aplikasi penggunaan fungsi DAC adalah untuk reconverts digital ke sinyal output analog.
Gambar 2.18 Sound Card
2.7 Soundcard Osiloskop
Soundcard Osiloskop adalah sebuah software yang digunakan sebagai pengganti tampilan osiloskop. Software ini kompatibel dengan sistem sound card. Saat data dikirim melalui sound card, maka software Soundcard Osiloskop sudah dapat membaca data yang dikirim.
Soundcard Oscilloscope berbasis PC dapat menerima data dari Soundcard dengan frekuensi 44,1Khz dan resolusi 16 bit. Sumber data dapat dipilih di windows mixer (Microphone, Line-In atau Wave). Frekuensi tergantung pada sound card, tetapi untuk frekuensi 20-20.000Hz bisa terjadi tetapi dengan soundcard yang baik. Frekuensi yang rendah dibatasi oleh AC coupling dari sinyal line-in.
Input pada microphone biasanya hanya mono. Soundcard Osiloskop juga dilengkapi dengan sinyal generator dua channel dengan disertai pengaturan sinyal sinus, kotak, maupun segitiga dengan range frekuensi 0-20 kHz.
Gambar 2.19 Tampilan Awal Soundcard Osiloskop
Sinyal yang muncul pada Soundcard Osiloskop dapat berasal dari sumber internal komputer (MP3 player atau function generator) atau dapat berasal dari sumber eksternal (Line-in atau microphone). Untuk sumber eksternal perlu diperhatikan syarat tertenu yaitu tidak melebihi tegangan input dan biasanya memiliki rentang + 0,7 V. Jika yang diterima adalah tegangan yang lebih tinggi, maka diperlukan adanya pembagi tegangan.
BAB III
METODE PENELITIAN
3.1 Tempat dan Waktu Penelitian
Rancang bangun alat dilaksanakan di Laboratorium Biofisika dan Laboratorium Instrumentasi Medis Departemen Fisika, Fakultas Sains dan Teknologi Universitas Airlangga, serta Laboratorium Mikroposesor Politeknik Kesehatan Surabaya selama kurun waktu kurang lebih 6 bulan.
3.2 Alat dan Bahan Penelitian 3.2.1 Alat Penelitian
Sebagai penunjang pelaksanaan pembuatan, pengukuran, pengamatan, dan pengujian alat EKG akan digunakan beberapa alat sebagai berikut :
1. Multimeter 2. Solder dan timah
3. Bor 4. Obeng 5. Tang 6. Tang potong 7. Tang Kupas 8. Lem Tembak 9. Gergaji
10. Penyedot timah 11. Osiloskop 12. Laptop
3.2.2 Bahan Penelitian
Bahan yang dibutuhkan dalam pembuatan rancang bangun EKG adalah sebagai berikut : 1. Baterai 2. Resistor 3. Kapasitor 4. Pin Header 5. PCB 6. Saklar 7. Elektroda 8. IC LM 324 9. Penjepit Elektroda 10. LED 11. Resistor Variabel 12. Regulator 7805 3.3 Blok Diagram
Gambar 3.1 Blok diagram EKG 3.3.1 Cara Kerja Blok Diagram
1. Elektroda yang telah ditempel pada titik tertentu tubuh ( LA, RA, LL, RL) mengirim sinyal biopotensial listrik jantung menuju rangkaian EKG.
2. Sinyal yang telah masuk selanjutnya diproses pada kesatuan sistem rangkaian EKG.
3. Selanjutnya dengan melakukan pengiriman data menggunakan sound card sampai dapat diterima oleh program tampilan.
4. Data yang masuk ke laptop selanjutnya menampilkan sinyal jantung berupa kompleks P,Q,R,S,T.
5. Berdasarkan sinyal yang terbentuk akan didapat sebuah informasi mengenai keadaan jantung.
3.4 Prosedur Penelitian
Pada penelitian dan pembuatan EKG ini terbagi dalam lima tahapan untuk mencapai tujuan akhir. Lima tahapan tersebut adalah tahap persiapan, tahap perancangan, tahap pembuatan, tahap kalibrasi dan pengujian alat, dan tahap analisis data. Diagram alir prosedur penelitian secara lengkap dapat dilihat pada Gambar 3.2.
Gambar 3.2 Bagan Prosedur Penelitian 3.4.1 Tahap Persiapan
Pada tahap ini, proses yang dilakukan adalah pencarian informasi dengan studi pustaka pada beberapa jurnal ilmiah dan tugas akhir yang berhubungan dengan
Tahap Persiapan
Tahap Perancangan EKG
Tahap Pembuatan
Kalibrasi dan Pengujian Alat
Analisis Data
EKG serta penentuan komponen apa saja yang akan digunakan. Selain itu dipersiapkan pula alat-alat yang dibutuhkan agar menunjang proses penelitian dan pembuatan rancang bangun EKG.
3.4.2 Tahap Perancangan
Untuk tahap kedua ini, terbagi dalam perancangan perangkat keras (hardware) serta perancangan perangkat lunak (software).
A. Perancangan Perangkat Keras (Hardware)
Desain perancangan hardware dapat dilihat pada Gambar 3.3.
Gambar 3.3 Blok Diagram Hardware
1. Elektroda berfungsi sebagai penghantar sinyal potensial listrik jantung menuju sistem hardware. Jenis elektroda yang digunakan adalah elektroda disposable yang ditunjukkan pada Gambar 3.4. Elektroda disposable adalah elektroda sekali pakai yang telah dilengkapi gel.
Elektroda Penguat Diferensial
Buffer Filter Laptop
Gambar 3.4 Elektroda Disposable
2. Rangkaian penguat berfungsi sebagai penguat sinyal agar dapat diproses sistem, dikarenakan sinyal dari tubuh sangat lemah dan setelah diberi penguatan maka sinyal tubuh dapat diproses oleh rangkaian hardware. Penguat yang digunakan adalah jenis diferensial amplifier yang memiliki dua input dari tubuh. Gambar rancangan rangkaian penguat dapat dilihat pada Gambar 3.5. Input tubuh berasal dari titik RA dan LA yang masuk ke pin 2 dan 3 Op-Amp dari IC LM 324. Setelah didapat selisih nilai tegangan input, maka besar penguatan dan nilai tegangan output dapat dilihat pada pin 1 Op-Amp. Rangkaian amplifier yang dirancang juga dilengkapi rangkaian driven right leg pada RL (Right Leg) yang berfungsi untuk menetralkan pada Ground. Besarnya penguatan didapat dari perhitungan nilai resistor berdasarkan persamaan pada Bab 2.4.2.
Gambar 3.5 Rangkaian Penguat Diferensial (A)
3. Buffer berfungsi sebagai penyangga dimana rangkaian ini tidak memiliki nilai penguatan. Prinsip dasar dari rangkaian buffer adalah sebagai penguat arus tanpa ada penguatan tegangan. Rangkaian buffer yang dibuat dari Op-Amp IC LM 324 sangat sederhana karena tidak membutuhkan komponen tambahan dengan input dari non-inverting. Input non-inverting yang digunakan berasal dari pin 5 Op-Amp IC LM 324. Pin 7 sebagai output dihubungkan kembali sebagai feedback pada input inverting pin 6 IC LM 324. Pada perancangan rangkaian buffer ini digunakan salah satu Op-Amp yang terdapat pada IC LM 324. Gambar rangkaian buffer yang digunakan untuk perancangan EKG dapat dilihat pada Gambar 3.6.
R2 R2
R1
Gambar 3.6 Rangkaian Buffer (A)
4. Filter berfungsi sebagai penyaring frekuensi tertentu yang akan diteruskan pada rangkaian dan frekuensi lainnya akan dibuang. Pada rangkaian EKG ini, filter yang digunakan adalah low pass filter dan high pass filter. Rangkaian filter yang digunakan tidak hanya satu jenis namun terdapat beberapa kali filter di setiap rangkaian. Nilai frekuensi yang diloloskan pada masing-masing filter didapatkan berdasarkan persamaan pada Bab 2.4.4.
Low pass filter:
High pass filter:
Gambar rangkaian low pass filter yang digunakan dapat dilihat pada Gambar 3.7 dan gambar rangkaian high pass filter dapat dilihat pada Gambar 3.8.
Keterangan:
A: Rangkaian Low Pass Filter Aktif
B: Rangkaian Low Pass Filter Pasif
Gambar 3.7 Rangkaian Low Pass Filter
Gambar 3.8 Rangkaian High Pass Filter Pasif (A)
A B
A
Gambar rangkaian EKG keseluruhan ditunjukkan pada Gambar 3.9.
Gambar 3.9 Rangkaian EKG B. Perancangan Perangkat Lunak (Software)
1. Pengiriman data berupa sinyal jantung dari tubuh yang masuk ke sistem hardware melalui elektroda disposable selanjutnya dikirim menggunakan soundcard. Setelah pengiriman data sukses, maka akan dilanjutkan dengan tampilan sinyal pada software yang ada. Tampilan software yang digunakan adalah seperti pengganti osiloskop, yaitu SoundCard Osiloskop. Adanya tampilan berupa software ini bertujuan untuk menampilkan sinyal kompleks P,Q,R,S,T dalam bentuk visual yang merupakan karakteristik dari sinyal jantung. Alur perangkat lunak ( ditunjukkan oleh Gambar 3.10.
Gambar 3.10 Diagram Alir Perangkat Lunak (software) Start Soundcard Transfer data ke laptop Apakah sudah diterima laptop T Y Cek Data Tampilkan sinyal End Ada data masuk? T Y
3.4.3 Tahap Pembuatan
Pada tahap pembuatan, semua rancangan rangakaian (layout) dibuat dan dirangkai sesuai dengan yang diharapkan. Pada saat tahap pembuatan ini juga harus disertai dengan pemilihan komponen yang tepat sehingga hasil yang didapat akan sesuai harapan. Kesalahan dalam pemilihan komponen dapat menyebabkan kegagalan kerja alat dan menambah jangka waktu pengerjaan dari yang di targetkan.
3.4.4 Tahap Pengujian dan Perbandingan
Pada tahap ini dilakukan pengujian dan perbandingan pada alat yang telah dibuat. Pengujian bertujuan untuk mengetahui kinerja rangkaian yang dibuat. Perbandingan alat bertujuan untuk mengetahui kinerja rangkaian EKG yang berhasil dibuat untuk dibandingkan dengan EKG yang sudah terstandarisasi.
Pengujian alat dilakukan pada rangkaian EKG. Rangkaian yang dilakukan pengujian adalah rangkaian diferensial amplifier dan rangkaian filter. Hasil pengujian ini nantinya akan dapat diketahui kekurangan-kekurangan yang ada. Untuk melakukan pengujian pada kedua rangkaian, digunakan perangkat osiloskop dan function generator.
Untuk menguji kinerja rangkaian penguat diferensial dilakukan dengan mencari linieritas dari rangkaian tersebut. Cara yang dilakukan adalah dengan memberikan variasi tegangan input pada rangkaian penguat diferensial menggunakan function generator sebagai pengganti sinyal yang berasal dari tubuh dan diamati pada osiloskop. Variasi tegangan input yang digunakan adalah antara 0 mV-80 mV. Setelah itu dibuat grafik linieritas sumbu X sebagai tegangan input dan sumbu Y
sebagai tegangan output sehingga diketahui tingkat linieritas dari rangkaian penguat diferensial.
Sedangkan untuk menguji kinerja rangkaian filter dilakukan uji respon frekuensi terhadap rangkaian tersebut. Cara yang dilakukan adalah dengan memberikan input variasi frekuensi pada rangkaian filter dimana nilai tegangan selalu tetap pada input. Variasi frekuensi yang digunakan adalah antara 0,1 Hz-20 Hz. Hasil yang didapat berupa nilai amplitudo yang terdapat pada output dan untuk mengamati perubahan tegangan amplitudo dapat diamati pada osiloskop.
3.4.5 Analisis Data
Data yang diambil dari masing-masing pengujian digunakan untuk menentukan kinerja dari alat yang telah dibuat. Analisis data pada perancangan EKG antara lain:
1. Mengetahui kinerja rangkaian penguat diferensial apakah didapat grafik yang linier antara tegangan input dan tegangan output dan seberapa besar rata-rata nilai penguatan yang dihasilkan.
2. Mengetahui kinerja rangkaian filter apakah frekuensi yang berhasil ditangkap oleh rangkaian telah sesuai dengan teori, yaitu sebesar 0,16 Hz-16 Hz.
3. Memastikan sinyal yang ditampilkan telah sesuai dengan yang diharapkan menggunakan laptop. Sinyal yang seharusnya ditampilkan pada laptop adalah sinyal PQRST yang merupakan sinyal karakteristik jantung.
4. Mengetahui kinerja EKG yang dibuat setelah dilakukan perbandingan dengan EKG yang sudah standard. EKG hasil rancangan dinyatakan telah bekerja dengan baik ketika nilai rata-rata setelah dilakukan tiga kali pengukuran yang didapat masih termasuk dalam rentang ketelitian EKG Standard yang dinyatakan dalam simbol
BAB IV
HASIL DAN PEMBAHASAN 4.1 Hasil Tampilan Akhir
Tampilan akhir dari sinyal tubuh pada pembuatan EKG ini ditampilkan pada program Soundcard Osiloskop. Untuk dapat menampilkan sinyal pada Soundcard Osiloskop, terlebih dahulu sinyal tubuh yang telah masuk pada rangkaian hardware selanjutnya dikirim dengan memanfaatkan soundcard. Pengiriman data melalui soundcard relatif mudah dan tidak banyak kendala. Hanya saja sinyal yang tubuh berupa kompleks PQRST memang masih terdapat noise, namun masih dapat terbaca dengan jelas perbedaannya.
Sebelum menggunakan program Soundcard Osiloskop, terlebih dahulu digunakan tampilan pada program Delphi. Tampilan awal pemrograman Delphi yang dibuat ditunjukkan pada Gambar 4.1.
Namun penggunaan program Delphi tidak dapat berjalan dengan baik. Setelah sinyal diproses pada sistem hardware untuk selanjutnya dikirim melalui sound card berhasil, hal yang sama tidak dapat terjadi pada program Delphi yang telah dibuat. Sinyal jantung yang seharusnya muncul sebagai bentuk PQRST tidak dapat terlihat pada program Delphi. Hal ini dikarenakan terdapat ketidaksinkronan antara pengiriman sinyal untuk diterima dengan Delphi.
Sebagai pengganti tampilan dari sistem EKG, digunakan program Soundcard Osiloskop yang merupakan pengganti tampilan osiloskop analog. Tampilan awal dari program Soundcard Osiloskop ditunjukkan pada Gambar 4.2.
Gambar 4.2 Tampilan Awal EKG Pada Soundcard Osiloskop Program Soundcard Osiloskop yang digunakan adalah versi 1.40 yang dirilis pertama kali pada 16 Juli 2011.
4.2 Hasil Pengujian Alat dan Analisis Data
Pada penelitian yang telah dilakukan diperoleh hasil pengujian, antara lain pengujian pada rangkaian penguat instrumentasi untuk mendapatkan nilai tegangan akhir setelah penguatan dan pengujian tampilan sinyal PQRST pada Soundcard Osiloskop setelah dipakai pada pasien uji.
4.2.1 Pengujian Rangkaian Penguat
Rangkaian penguat sebagai penguat sinyal tubuh yang telah berhasil dirancang, diuji dengan menggunakan osiloskop sebagai tampilan awal dan function generator sebagai pembangkit pulsa. Pengujian ini dilakukan untuk mengetahui nilai penguatan rangkaian setelah dilakukan pengujian berulang. Sinyal yang tampil pada osiloskop berupa sinyal sinus, karena pembangkit pulsa pada function generator diatur pada posisi sinyal sinus. Berdasarkan uji yang dilakukan, didapat data yang disajikan pada Tabel 4.1.
Tabel 4.1 Hasil Uji Rangkaian Penguat
No Vin Vout Gain
1 0 mV 0 mV 0 2 12 mV 110 mV 9,16x 3 20 mV 180 mV 9x 4 30 mV 200 mV 6,7x 5 32 mV 260 mV 8x 6 40 mV 360 mV 9x 7 50 mV 680 mV 13,6x 8 60 mV 720 mV 12x
9 70 mV 800 mV 11,4x
10 80 mV 1000 mV 12,5x
Berdasarkan data pada Tabel 4.1 didapatkan nilai penguatan masing-masing dengan perhitungan sebagai berikut:
𝐴 =𝑉𝑜𝑢𝑡 𝑉𝑖𝑛
Gambar 4.3 Grafik Linieritas Rangkaian Penguat
Berdasarkan Gambar 4.3 dapat dilihat jika semakin tinggi tegangan input maka tegangan output yang dihasilkan juga semakin besar. Namun dalam rangkaian penguat yang digunakan nilai penguatannya tidak menghasilkan grafik linier karena penguatannya tidak stabil. Hal ini bisa disebabkan karena pemilihan komponen yang kurang tepat sehingga kerjanya tidak stabil.
Nilai tegangan output dari tubuh sangat kecil (orde mV), sehingga diperlukan sebuah rangkaian penguat untuk bisa menampilkan sinyal jantung PQRST sesuai yang diharapkan. Oleh karena itu, pada rangkaian EKG yang
0; 0 12; 11020; 18030; 200 32; 26040; 360 50; 68060; 720 70; 800 80; 1000 0 200 400 600 800 1000 1200 0 20 40 60 80 100 V o u t (m V ) V in (mV)
vout
voutdibuat juga dilengkapi dengan rangkaian penguat. Komponen yang digunakan sebagai penguat adalah IC jenis LM 324 yang banyak ditemukan di pasaran. 4.2.2 Pengujian Rangkaian Filter
Rangkaian filter sebagai peredam noise yang bisa masuk dalam rangkaian yang telah berhasil dirancang, diuji dengan menggunakan osiloskop sebagai tampilan dan function generator sebagai pembangkit pulsa. Pengujian ini dilakukan untuk mengetahui kinerja rangkaian filter yang dibuat. Pengujian dilakukan pada high pass filter dan low pass filter untuk mendapatkan nilai frekuensi cut off yang sebenarnya pada rangkaian. Grafik pengujian rangkaian filter ditunjukkan pada Gambar 4.4 dan Gambar 4.5.
Gambar 4.4 Grafik Pengujian High Pass Filter
Gambar 4.5 Grafik Pengujian Low Pass Filter
0,1; 0,4 0,7; 0,6 0,8; 0,8 0,9; 11; 1 2; 1 3; 1 4; 1 5; 1 6; 1 0 0,2 0,4 0,6 0,8 1 1,2 0 2 4 6 8 V (m V ) f (Hz) V 7; 0,98; 0,99; 0,910; 0,9 12; 0,7 14; 0,6 15; 0,5 16; 0,4 18; 0,3 20; 0,2 0 0,2 0,4 0,6 0,8 1 0 10 20 30 V (m V) f (Hz) V
Kedua rangkaian filter yang digunakan selanjutnya dicari nilai frekuensi cut off sebenarnya setelah dilakukan penggabungan grafik menjadi grafik rangkaian band pass filter.
Gambar 4.6 Grafik Band Pass Filter
Berdasarkan Gambar 4.6 didapat nilai cut off untuk high pass filter adalah 1 Hz dan nilai cut off untuk low pass filter adalah 10 Hz. Nilai cut off yang seharusnya dicapai pada rangkaian filter adalah dengan rentang 0,16 – 16 Hz, namun pada rangkaian yang digunakan tidak dapat dicapai nilai optimal tersebut. Hal ini berarti ada frekuensi yang seharusnya diloloskan oleh rangkaian menjadi tidak diloloskan dan menunjukkan jika filter belum mampu mengurangi noise secara maksimal.
4.2.3 Pengujian EKG Pada Pasien
Setelah dilakukan pengujian masing-masing blok rangkaian yang digunakan, selanjutnya dilakukan pengujian rangkaian EKG dalam bentuk analog
0,1; 0,4 0,7; 0,6 0,8; 0,8 0,9; 1 1; 1 2; 13; 14; 15; 16; 1 7; 0,98; 0,99; 0,910; 0,9 12; 0,7 14; 0,6 15; 0,5 16; 0,4 18; 0,3 20; 0,2 0 0,2 0,4 0,6 0,8 1 1,2 0 5 10 15 20 25 V (m V ) f (Hz) V
pada pasien. Tampilan yang digunakan adalah osiloskop digital. Pengujian dilakukan pada seorang pasien dengan peletakan tiga lead berbeda.
Adapun beberapa hal yang dilakukan dalam pengambilan data adalah: a. Pemasangan Lead
Terdapat tiga jenis pemasangan lead. Lead pertama adalah dengan pemasangan dua elektrode pada lengan kanan dan lengan kiri. Lead kedua adalah dengan pemasangan dua elektrode pada lengan kanan dan kaki kiri. Lead ketiga adalah pemasangan dua eletrode pada lengan kiri dan kaki kiri. Untuk masing-masing pengukuran, ditambah satu elektrode pada kaki kanan yang berfungsi sebagai ground. Pemasangan lead dengan cara seperti ini sesuai dengan prinsip segitiga Einthoven yang telah dijelaskan pada Bab II.
Gambar 4.8 Pemasangan Elektroda Lead II
Gambar 4.9 Pemasangan Elektroda Lead III
b. Pengambilan Data Sinyal PQRST pada Tampilan Akhir
Pengambilan data dilanjutkan dengan melakukan uji pada tampilan akhir di laptop dengan seorang pasien uji. Proses pemasangan lead sama dengan proses pemasangan awal hanya saja tampilan akhir yang membedakan. Pengambilan data ini selanjutnya ditampilkan pada software Soundcard Osiloskop yang telah
Gambar 4.10 Hasil Pengujian Tampilan Akhir Lead I
Gambar 4.11 Hasil Pengujian Tampilan Akhir Lead II
4.3 Perbandingan Alat
Untuk mengetahui apakah alat EKG yang telah dibuat sudah sesuai standard, maka dilakukan tahap perbandingan atau pengujian antara alat yang sudah paten dengan alat yang berhasil dibuat. Cara yang dilakukan adalah dengan membandingkan nilai ampiluto berupa tegangan pada gelombang R dan membandingkan nilai periode berupa waktu pada gelombang R-R. Perbandingan dilakukan pada tiga lead yang digunakan, yaitu Lead I, Lead II, dan Lead III setelah dipasang pada pasien.
Untuk kompleks gelombang P,Q,S,T dari sinyal jantung tidak dilakukan perbandingan dikarenakan EKG rancangan belum dapat mendeteksi adanya gelombang tersebut. Hal ini disebabkan hasil tampilan akhir dari EKG rancangan masih terdapat noise yang menyebabkan tidak adanya perbedaan antara gelombang P,Q,S,T dan noise yang muncul.
Pada proses perbandingan amplitudo dan periode yang dilakukan pada gelombang R dan gelombang R-R, EKG Rancangan dinyatakan telah bekerja dengan baik ketika nilai rata-rata yang didapat masih termasuk dalam rentang nilai ketelitian EKG Standard yang dinyatakan dalam simbol ∆.
4.3.1 Perbandingan Amplitudo EKG Standard dan EKG Rancangan
Nilai perbandingan amplitudo antara kedua EKG diambil berdasarkan ketiga lead yang digunakan. Masing-masing lead dilakukan hingga tiga kali pengukuran untuk mendapatkan hasil yang maksimal. Nilai amplitudo didapat dari perhitungan nilai tegangan (mV) yang terbaca pada tiap kotak hasil pembacaan EKG, dimana tiap satu kotak kecil bernilai 0,1mV.
Hasil perbandingan Lead I ditunjukkan pada Tabel 4.2, hasil perbandingan Lead II ditunjukkan pada Tabel 4.3, dan hasil perbandingan Lead III ditunjukkan pada Tabel 4.4.
Tabel 4.2 Perbandingan Amplitudo Lead I
Pengukuran ke-
EKG Standard EKG Rancangan
Tegangan X1 (mV) X12 (mV) Tegangan X2 (mV) I 0,20 0,04 0,20 II 0,18 0,0324 0,20 III 0,16 0,0256 0,20 n=3 Ʃ𝑋1 = 0,54 Ʃ𝑋12= 0,098 𝑥2 = 0,20 𝑥1 = Ʃ𝑋1 𝑛 = 0,54 3 = 0,18 𝑚𝑉 ∆𝑋1 = Ʃ𝑋1 𝑛 − 1 2− 𝑛 𝑥1 2 = 0,02 𝑚𝑉 𝑋1 = 𝑋1 ± ∆𝑋1 = 0,18 ± 0,02 𝑚𝑉 𝑋2 = 0,2 mV Nilai 𝑋2 𝑚𝑎𝑠𝑖ℎ 𝑡𝑒𝑟𝑚𝑎𝑠𝑢𝑘 𝑟𝑒𝑛𝑡𝑎𝑛𝑔 𝑋1
Tabel 4.3 Perbandingan Amplitudo Lead II
Pengukuran ke-
EKG Standard EKG Rancangan
Tegangan X1 (mV) X12 (mV) Tegangan X2 (mV) I 0,36 0,1296 0,4 II 0,36 0,1296 0,36 III 0,34 0,1156 0,36 n=3 Ʃ𝑋1 = 1,06 Ʃ𝑋12= 0,3748 𝑥2 = 0,373
Tabel 4.4 Perbandingan Amplitudo Lead III
Pengukuran ke-
EKG Standard EKG Rancangan
Tegangan X1 (mV) X12 (mV) Tegangan X2 (mV) I 0,16 0,0256 0,18 II 0,16 0,0256 0,14 III 0,20 0,04 0,20 n=3 Ʃ𝑋1 = 0,52 Ʃ𝑋12= 0,0912 𝑥2 = 0,173 𝑥1 = Ʃ𝑋1𝑛 = 1,06 3 = 0,353 𝑚𝑉 ∆𝑋1 = Ʃ𝑋12− 𝑛 𝑥1 2 𝑛 − 1 = 0,02 𝑚𝑉 𝑋1 = 𝑋1 ± ∆𝑋1 = 0,353 ± 0,02 𝑚𝑉 𝑋2 = 0,373 mV Nilai 𝑋2 𝑚𝑎𝑠𝑖ℎ 𝑡𝑒𝑟𝑚𝑎𝑠𝑢𝑘 𝑟𝑒𝑛𝑡𝑎𝑛𝑔 𝑋1
