PENGEMBANGAN DETEKTOR JANTUNG JANIN
DAN KONDISI IBU HAMIL PRAPERSALINAN
DI DAERAH TERPENCIL
Irmalia Suryani Faradisa Dosen Teknik Elektro FTI ITN Malang
ABSTRAKSI
Teknologi deteksi jantung janin dan kondisi ibu hamil di Indonesia, terutama di daerah terpencil, masih sangat manual dan kurang fasilitas untuk monitoring keselamatan ibu hamil, terutama prapersalinan. Hal tersebut berakibat banyak ibu hamil yang berisiko terhadap persalinan, terutama yang mengalami post birth/prenatal atau masa lahir lebih dari yang diprediksi, sehingga monitor terhadap kondisi jantung janin menjadi penting untuk dapat mendeteksi secara dini dalam melakukan tindakan penyelamatan terhadap ibu hamil yang beresiko kematian. Pengembangan teknologi detector jantung janin berbasis teknologi BAN (body area network) dapat memberikan hasil monitoring secara realtime dan terkoneksi dengan transmisi WSN (wireless sensor network) melalui integrasi dengan device end user (laptop, smartphone, PDA) yang secara desain dan implementasi dapat digunakan di daerah pedesaan dan terpencil. Rancangan sistem monitoring ini memiliki keunggulan mampu digunakan untuk mengirim data medis ibu hamil dan kondisi jantung janin dengan teknik multimedia medical records yang terkoneksi dengan pusat layanan kesehatan ibu hamil di kota besar atau dokter kandungan. Visualisasi data secara image, sound, grafik dan text, bahkan video, dapat digunakan sebagai alat detektor kesehatan ibu hamil dan janin berbasis digital.
Penelitian ini langsung diujicobakan untuk memperoleh karateristik dari ibu hamil yang berada di daerah terpencil di Kabupaten Malang dan sekitarnya.
Kata kunci: Deteksi Jantung, Janin, Ibu Hamil
PENDAHULUAN
Latar BelakangAngka kematian ibu merupakan salah satu masalah besar di negeri ini. Pasalnya, angka kematian ini menunjukkan gambaran derajat kesehatan di suatu wilayah, sebagai gambaran indeks pembangunan manusia Indonesia. Angka kematian ibu melahirkan di Indonesia saat ini tergolong masih cukup tinggi, yaitu mencapai 228 per 100.000 kelahiran, walaupun Indonesia telah
mampu melakukan penurunan dari angka 300 per 100.000 kelahiran pada tahun 2004. Padahal berdasarkan Sasaran Pembangunan Milenium atau
Millenium Development Goals (MDGs), kematian ibu melahirkan ditetapkan
pada angka 103 per 100.000 kelahiran.
Data terakhir dari BPS adalah sebesar 262 per 100.000 kelahiran hidup pada tahun 2005, sedangkan Laporan Pembangunan Manusia tahun 2000 menyebutkan angka kematian ibu di Malaysia jauh di bawah Indonesia yaitu 41 per 100.000 kelahiran hidup, Singapura 6 per 100.000 kelahiran hidup, Thailand 44 per 100.000 kelahiran hidup, dan Filipina 170 per 100.000 kelahiran hidup. Padahal, tahun 2000 itu angka kematian ibu masih berkisar di angka 307 per 100.000 kelahiran hidup. Bahkan Indonesia kalah dibandingkan dengan Vietnam yang memiliki angka kematian ibu 160 per 100.000 kelahiran hidup.
Menurut hasil Survei Kesehatan Rumah Tangga (SKRT) tahun 1986, angka kematian ibu bersalin di Indonesia masih sangat tinggi, berkisar 450 per 100.000 kelahiran hidup. Bila dibandingkan dengan negara Asean lainnya, dimana angka kematian ibu bersalin berkisar 5-60 per 100.000 kelahiran hidup, maka angka tersebut jelas sangat tinggi. Sebagian besar kematian ibu tersebut, yaitu sekitar 67%, ternyata terjadi pada masa kehamilan 7 bulan ke atas, masa bersalin, atau masa nifas. Faktor penyebab kematian ibu hamil atau janin salah satunya adalah pelayanan obstetri yang masih sangat terbatas cakupannya, sehingga belum mampu menaggulangi ibu hamil resiko tinggi dan kasus gawat darurat pada lini terdepan. Disamping itu transportasi yang sulit, ketidakmampuan membayar pelayanan yang baik, dan pantangan tertentu pada wanita hamil juga ikut berperan.
Sesuai dengan teori kesehatan, anomali jantung janin (AJJ) dapat berupa penyakit jantung bawaan (PJB) atau malformasi jantung bawaan (FJB). Insiden dari AJJ sekitar 8 per 1.000 kelahiran. PJB merupakan salah satu penyebab kematian bayi. Sejak akhir tahun 1970 mulai dapat digambarkan jantung janin dengan ultrasonografi. Sejak masa itu, deteksi kelainan jantung janin mulai giat dikerjakan. Kekurangan terbesar dari pemeriksaan ekokardiografi pada trimester pertama kehamilan adalah terjadinya PJB pada masa kehidupan intrauteris. Dengan demikian, memungkinkan pemeriksaan dan pemindaian (scanning) pada wanita hamil berisiko tinggi. Dengan ditemukannya teknologi transjuser transvaginal yang berfrekuensi tinggi, memungkinkan pemeriksaan kelainan jantung janin pada trimester pertama. Selanjutnya, pemeriksaan sonografi ini harus dilanjutkan dengan pemeriksaan DNA. Pemeriksaan transvaginal fetal ekokardiografi sangat bermanfaat untuk deteksi dini AJJ.
Penemuan baru-baru ini, yaitu monitor detak jantung janin (janin dopplers) memiiki manfaat yang memungkinkan wanita hamil untuk mendengarkan jantung berdebar bayi belum lahir tanpa harus mengunjungi dokter. Selama kehamilan, sangat umum bagi perempuan untuk sering
khawatir tentang perkembangan bayinya. Menggunakan monitor detak jantung janin dapat memberikan semacam sistem deteksi awal untuk janin stres serta masalah lain dan perkembangannya yang mungkin timbul. Meskipun tidak berarti definitif atau jaminan, maka detak jantung abnormal pada umumnya merupakan indikator yang kuat bahwa ada sesuatu yang salah. Janin dopplers dan perangkat lain yang serupa adalah tidak berarti pengganti untuk dokter, rumah sakit, atau perawatan pralahir yang tepat. Detak jantung janin yang sangat cepat atau sekejap sangat lambat adalah tanda pasti bahwa ibu hamil setidaknya harus mengunjungi dokter untuk memastikan ada tidaknya masalah yang terjadi.
Daerah terpencil di beberapa wilayah Indonesia pada umumnya dan Kabupaten Malang pada khususnya, masih minim peralatan yang dapat mendeteksi jantung bayi dan kondisi ibu hamil prapersalinan ,sehingga tidak sedikit proses persalinan beresiko terjadi. Selain itu, sarana komunikasi ke pusat kesehatan dan rumah sakit yang berada di kota belum tersedia, termasuk tenaga medis persalinan yang profesional. Pengembangan teknologi yang dapat digunakan untuk deteksi jantung dan kondisi ibu hamil prapersalinan dengan memanfaatkan teknologi mobile multimedia
berbantuan WS-BAN (wireless sensor body area network) perlu dirancang untuk monitoring kesehatan janin dan ibu hamil berbasis layanan teknologi informasi dan komunikasi yang murah dan efektif bagi masyarakat di daerah terpencil.
Tujuan dan Sasaran
Penelitian ini bertujuan untuk perbaikan layanan kesehatan ibu hamil yang minim fasilitas pemeriksaan kandungan, meliputi: pengembangan alat detektor jantung janin yang terkoneksi dengan healthcare monitoring
system, monitoring kondisi ibu hamil prapersalinan yang beresiko dan
deteksi dini gejala kesulitan melahirkan, serta merancang alat detektor jantung dengan teknologi wireless sensor body area network yang efektif diterapkan di lokasi daerah terpencil.
Sasaran yang hendak dicapai adalah terdapatnya sistem monitoring kondisi ibu hamil dan janinnya di pusat layanan kesehatan di daerah terpencil melalui jaringan Mobile Mutimedia yang terkoneksi dengan dokter ahli kandungan dan bidan profesional sebagai pilot project aplikasi teknologi dalam layanan kesehatan dan pencegahan dini terhadap resiko ibu hamil meninggal dan kecacatan janin dikandungan, sehingga dapat meningkatkan derajat kesehatan ibu hamil berbasis healtcare monitoring system di daerah terpencil.
TINJAUAN PUSTAKA
Kelainan JantungPenyakit jantung bawaan merupakan jenis penyakit yang cukup banyak diderita. Menurut hasil penelitian, 10 dari 1.000 bayi yang dilahirkan memiliki kemungkinan penyakit jantung bawaan. Jenis kelainan pada penyakit jantung bawaan sangat bervariasi, ada yang hanya menyebabkan gangguan ringan pada fungsi jantung, tetapi ada juga kelainan yang cukup fatal hingga mengganggu fungsi kerja jantung dalam mendistribusikan darah ke seluruh tubuh. Pada umumnya kelainan jantung bawaan dapat dideteksi sejak lahir, namun tak jarang gejalanya baru muncul setelah bayi berumur beberapa minggu atau beberapa bulan. Penelitian membuktikan bahwa penyebab penyakit jantung bawaan adalah mutasi genetik, faktor lingkungan, infeksi saat kehamilan, dan keracunan. Hal ini dapat menyebabkan atau berperan di dalam gangguan pembentukan jantung. Meskipun begitu, terdapat pula beberapa kelainan bawaan yang tidak diketahui penyebabnya.
Pembentukan sistem kardiovaskular (jantung dan pembuluh darah) dimulai pada minggu ketiga pertumbuhan janin. Sirkulasi janin akan berkembang sehingga janin dapat tumbuh dan berkembang di dalam rahim dengan menggunakan plasenta (ari-ari) sebagai sumber dari nutrisi, oksigen, dan pembuangan sisa metabolisme.
Kelainan jantung bawaan pada umumnya dapat ditoleransi selama janin masih berada di dalam rahim. Hal ini dikarenakan terdapat hubungan aliran darah (shunting) melalui duktus arteriosus dan foramen ovale yang merupakan bypass dari aliran darah dan membantu sirkulasi janin. Masalah baru terjadi saat bayi dilahirkan karena pada saat lahir shunt janin tertutup dan terjadilah gejala klinis dari kelainan jantung bawaan tersebut.
Penemuan alat monior jantung janin dan Ibu hamil, misalnya Fetal
Doppler, adalah alat dalam biomedik yang sering digunakan untuk
mengetahui detak jantung janin pada ibu hamil. Fetal doppler mempunyai dua teknik, yaitu pertama adalah fetal doppler yang menggunakan elektroda yang menempel pada tubuh, dan kedua adalah fetal doppler yang mendeteksi detak jantung dengan cara mengolah sinyal suara dari detak jantung itu sendiri. Berdasarkan jenis fetal doppler yang kedua, alat ini dibuat untuk membedakan antara detak jantung janin dengan detak jantung ibu berdasarkan perbedaan frekuensi dan usia kehamilannya. Referensi frekuensi detak jantung janin berkisar antara 12-20 Hz, sedangkan ibu berkisar antara 40-50 Hz. Suara detak jantung yang telah di-filter kemudian diolah oleh ADC pada mikrokontroler Atmega 32 untuk kemudian dikirim ke PC melalui komunikasi serial, kemudian diterjemahkan dalam bentuk grafik. Pada akhirnya grafik tidak hanya ditampilkan pada PC, tapi juga pada LCD, dimana hasil dari alat ini menunjukkan bahwa error frekuensi untuk janin
adalah 3,33% jika posisi janin menghalangi detak jantung ibu hamil dan 24,38% untuk detak per menitnya (dpm).
Wireless Sensor Network dan Monitoring Jantung
Aplikasi wireless sensor technology memberikan keuntungan pada sistem monitoring prapersalinan. Riset di NICU (Neonatal Care Units) mengembangkan alat deteksi dan monitor jantung yang dapat men-transmisi-kan data secara akurat, deteksi dan display sinyal ECG.
Solusi untuk monitoring jantung janin sangat dibutuhkan pada saat kehamilan dan persalinan mengandung beresiko tinggi. Teknologi monitoring ini memberikan kemudahan dalam visualisasi data, baik berupa gambar, video maupun sinyal multimedia elektronik yang dapat memberikan deteksi dini berupa alarm (Fleury, 2010) yang disebut birth alarm system (BAS). Sistem ini terkoneksi dengan pusat layanan kesehatan dan selama 24 jam memberikan kemudahan dalam monitoring kondisi ibu hamil secara
multimedia data processing dengan memberikan hasil analisa data secara online ke bagian medis yang menangani atau yang membantu pasien (ibu
hamil).
Keunggulan sistem adalah murah dengan transmisi asinkron serta digunakan secara realtime yang juga dapat mendukung sistem dan peralatan medical teleconference dalam aktifitas layanan monitoring (Kyriacou, 2003).
Gambar 1.
Skema Fetal Prenatal Application
Aplikasi pada peralatan telemedicine modern dalam monitoring ibu hamil dengan teknologi fetal prenatal apps memiliki kerja dengan menempatkan sensor BAN (body area network) di bagian perut ibu hamil
(kandungan) dan menggunakan wireless sensor network secara lokal (Xiao, 2007), bluetooth (More, 2010), RFID, dan Zigbee Communication Tecnique untuk mentransfer data kehamilan pada PAN (personal area network). PAN terintegrasi dengan mobile medical data acquisition untuk menghantarkan data medis kehamilan ke berbagai end user, seperti laptop, telepon selular, PDA atau smartphone dan i-PAD yang bisa dilakukan oleh ibu hamil prapersalinan, baik di rumah maupun di puskesmas (Alemdar, 2010; Dabire, 2009).
Gambar 2.
Arsitektur Image Communication System
Sistem komunikasi tersebut mempresentasikan BAN dan WSN dengan transfer data medis melalui telemedicine. Secara prinsip CTG
(Cardiotocograph)/Doppler Ultrasound Data, Abdominal Data (ADS), Fetalmagnetocardiogram (fMCG), Fetal magnetocardiograph (fMEG), dan Fetal Phonocardiogram (fPCG), serta invasive fetal monitoring di-ekstrak ke
fHR/fECG. EHG atau Electrohysterogram dan Intrauterine Presure(IUP) dianalisis pada uterine contraction prediction, kemudian maternal ECG (mECG) dan maternal Blood Pressure (mBP) dievolusi secara tetap selama masa kehamilan. Semua rekaman data pada proses kehamilan dan prapersalinan bagi ibu hamil disimpan dalam bentuk database yang dapat di-retrieval kembali, sewaktu-waktu dibutuhkan oleh tenaga medis atau yang membantu persalinan.
ANALISIS DAN PEMBAHASAN
Sebagai langkah awal untuk pengambilan data ibu hamil, maka dapat dilakukan dengan masuk kedalam aplikasi pengambilan sinyal ECG janin atau mECG. Aplikasi untuk menganalisis sinyal ECG janin yang diimplementasikan seperti pada Gambar 3 berikut ini.
Gambar 3.
Hasil Implementasi Aplikasi Analisis Sinyal ECG Janin
Setelah form di atas, maka masuk ke form pengambilan data sebagaimana terlihat pada Gambar 4 dan 5 berikut ini.
Gambar 4. Gambar 5.
Hasil Implementasi ECG Janin Pengambilan Data pada mECG
Untuk menganalisis sinyal ECG janin yang telah diperoleh secara
otomatis, dapat dilakukan dengan menekan tools , kemudian akan
tampil garis yang menghubungkan antar defleksi pertama (R sebagai defleksi ke 1) dengan defleksi kedua (R sebagai defleksi berikutnya). Jadi, menampilkan interval R-R dan Kompleks QRS. Gambar 6 di bawah ini adalah tampilan ketika tools “PQRST” di-klik. Dari tampilan tersebut terihat gambar sinyal ECG-nya beserta keterangan dari defleksi sinyal ECG janin tersebut, sehingga dari sinyal tersebut dapat dianalisis apakah ECG janin tersebut normal ataupun tidak.
Gambar 6.
Hasil Implementasi analisa interval antar defleksi
Berdasarkan perancangan pada aplikasi yang sebelumnya
direncanakan, maka hasil implementasi dari form preview form yang digunakan untuk melihat hasil rekaman maternal ECG (mECG), Doppler
Ultrasound Data, dan maternal Blood Pressure (mBP) dievolusi secara tetap
selama masa kehamilan. Semua rekaman data pada proses kehamilan dan prapersalinan bagi ibu hamil disimpan dalam bentuk database yang dapat di-retrieval kembali, sewaktu-waktu dibutuhkan oleh tenaga medis atau yang membantu persalinan. data-data ibu hamil yang telah dimasukkan berdasarkan hasil wawancara pada setiap pertemuan adalah sebagai berikut:
Gambar 7.
Gambar yang telah direkam dapat dilihat dengan menekan tombol “Buka Gambar mECG”, maka akan tampil kotak dialog open, kemudian dapat memilih hasil rekaman yang diinginkan, sebagaimana terlihat pada Gambar 8
Gambar 8.
Kotak Dialog Open Picture
Setelah pemilihan hasil rekaman mECG pada kotak dialog open
picture terpilih, hasil rekaman medis diperlihatkan sebagaimana Gambar 9.
Gambar 9.
Hasil Implementasi Data Rekam mECG
Data yang sudah terekam tadi dapat diterintegrasikan dengan mobile
medical data acquisition untuk menghantarkan data medis kehamilan ke
berbagai end user, seperti laptop, telepon selular, PDA atau smartphone dan i-PAD.
KESIMPULAN
Kesimpulan yang dapat diambil dari pengembangan aplikasi tersebut di atas adalah data-data medis ibu hamil dapat terekam menjadi satu kesatuan yang terdiri dari maternal ECG (mECG), Doppler Ultrasound Data,
dan maternal Blood Pressure (mBP) maupun data wawancara dalam suatu database, sehingga dapat di-retrieval kembali, sewaktu-waktu dibutuhkan
oleh tenaga medis atau yang membantu persalinan. Karena data yang sudah terekam tadi dapat diterintegrasikan dengan mobile medical data
acquisition untuk menghantarkan data medis kehamilan ke berbagai end user, seperti laptop, telepon selular, PDA atau smartphone dan i-PAD yang
secara desain dan implementasi dapat digunakan di daerah pedesaan dan terpencil. Rancangan sistem monitoring ini memiliki keunggulan mampu digunakan untuk mengirim data medis ibu hamil dan kondisi jantung janin dengan teknik multimedia medical records yang terkoneksi dengan pusat layanan kesehatan ibu hamil di kota besar atau dokter kandungan.
DAFTAR PUSTAKA
Anonim. 2010. http://www.babyheartbeatmonitorguide.com
Wei Chen. 2009. Design of Wireless Sensor System for Neonatal Monitoring. Dept. of Ind. Design Eindhoven University of Technology. Netherlands: Eindhoven. Alemdar, H. & Ersoy, C. 2010. Wireless Sensor Networks for Healthcare: A Survey.
Computer Network. 2010. doi: 10.1016/j.comnet.2010.05.003. ISSN 1389-1286.
Dabiri, F. Massey, T. Et.all. 2009. A Telehealth Architecture for Networked
Embedded Systems: A Case Study in In Vivo Health Monitoring. IEEE Trans. Information Technology Biomedical 13(3) May 2009. 351-359, ISSN 1089-7771.
Farley, D. & Dudley, DJ. 2009. Fetal Assessment During Pregnancy. Pediatr. Clin. N. Am. 56 (2009) 489-504.
Fleury, A.; Vacher, M. & Noury, N. 2010. SVM-based Multimodal Classification of Activities of Daily Living in Health Smart Homes: Sensors, Algorithms, and First Experimental Results. IEEE Trans. Information Technology Biomedical 14(2) March 2010. 274-283. ISSN 1089-7771.
Omre, A.H. 2010. Bluetooth low energy: wireless connectivity for medical
monitoring. Journal Diabetes Science Technology. 4(2) Mar 2010. 457-63. ISSN 1932-2968.
Xiao, Y; Li, C., & Lin J. 2007. A Portable Noncontact Heartbeat and Respiration Monitoring System Using 5-GHz Radar. IEEE Sensors Journal. 7(7) July 2007. 1042- 1043. ISSN 1530-437X.
