Alat Ukur Maloklusi Overbite pada Gigi
( Fahrul Fadli H.B, Bambang Guruh Irianto, Tribowo Indrato) Jurusan Teknik Elektromedik Politeknik Kesehatan Surabaya
Jl. Pucang Jajar Timur No. 10 Surabaya
ABSTRAK
Alat pengukur maloklusi overbite pada gigi merupakan suatu alat yang digunakan untuk mengetahui nilai ketidaksejajaran antara gigi anterior atas dengan gigi anterior bawah dari seseorang. Sehingga dapat mengetahui layak atau tidaknya seseorang untuk menggunakan behel gigi dengan syarat nilai maloklusi lebih dari 4mm. Pada umumnya dokter gigi dan perawat gigi menggunakan alat pengukuran yang konvensional seperti penggaris dan jangka soron, tentunya itu sangat membutuhkan ketelitian mata dan kurang akurat dalam pengukuran.
Penulis ingin membuat alat pengukuran nilai overbite otomatis sehingga dapat memudahkan dokter gigi dan perawat gigi agar tidak kesulitan dalam melakukan pengukuran. Pengukuran nilai overbite dengan menggunakan flex sensor yang terkecil yaitu 2,5% dan yang terbesar yaitu 15%. Dilihat dari tingkat error tersebut modul ini masih perlu untuk dikembangkan untuk meminimalkan nilai error.
Kata Kunci : Sensor Flex, Maloklusi, Overbite
1. Pendahuluan 1.1 Latar Belakang
Dunia Elektronika
khususnya di bidang
Elektromedik adalah suatu
bidang yang saat ini mengalami perkembangan yang besar dan cepat ini dikarenakan tuntutan zaman yang berkembang yang menuntut untuk mempermudah kinerja. Oleh karena itu banyak
diciptakan alat-alat medis
modern untuk mempermudah
tenaga medis dalam
menjalankan tugas profesinya.
Dalam dunia kedokteran gigi dan perawat gigi saat ini juga memerlukan suatu alat yang otomatis dan modern tetapi sangat sedikit alat elektromedik yang dihasilkan dibandingkan
alat elektromedik secara
umumnya. Oleh karena itu
diperlukan penelitian untuk
mengembangkan alat medis kedokteran gigi dan perawat
gigi untuk mempermudah
Suatu hal yang akan di teliti penulis adalah untuk membuat alat ukur maloklusi overbite pada gigi. Maloklusi
adalah keadaan yang
menyimpang dari oklusi
normal, hal ini dapat terjadi
karena ketidaksesuaian
antara lengkung gigi dan
lengkung rahang
(Ogston,1995). Sedangkan
Overbite menurut Groober adalah keadaan gigi depan atas lebih menonjol daripada gigi depan bawah.
Sampai saat ini untuk mengukur maloklusi gigi
masih dilakukan secara
manualdengan menggunakan
digital caliper, jangka
runcing, dan penggaris. Hal
ini tentu membutuhkan
ketelitian disetiap
pengukuran, selain itu juga memiliki waktu yang lama juga prosedur yang rumit.
Penyimpanan data juga
dilakukan secara manual.
Dari sinilah penulis
menemukan sebuah ide
untuk membuat alat ukur
digital untuk mengukur
relasi gigi anterior secara
vertikaluntuk mempermudah dokter gigi atau perawat gigi
mengetahui jarak overbite
pada gigi anterior.
1.2 Batasan Masalah
1.2.1. Menggunakan sensor
kelengkungan flex sensor
1.2.2. Untuk tampilan indikasi
jarak menggunakan satuan mm (millimeter). 1.2.3. Menggunakan LCD karakter 2x16. 1.2.4. Menggunakan Baterai. 1.2.5. Menggunakan penyimpan internal EEPROM
1.2.6. Mengambil data nilai
tengah sensor
1.2.7. Menggunakan satuan
jarak millimeter dengan 2 digit angka di belakang koma. 1.3 Rumusan Masalah 1.3.1 Dapatkah membuat alat pengukur maloklusi overbite secara otomatis?
1.4 Tujuan Penelitian 1.4.1 Tujuan Umum
Dibuatnya alat pengukur maloklusi overbite secara otomatis dengan tampilan
LCD 2x16, dengan penyimpanan internal EEPROM. 1.4.2 Tujuan Khusus 1) Membuat rangkaian sensor untuk mendeteksi jarak kemajuan gigi rahang atas. 2) Membuat rangkaian pengkondisi sinyal analog. 3) Membuat rangkaian display LCD 2x16. 4) Membuat program untuk menampilkan penyimpinan internal.
5) Melakukan uji fungsi
rangkaian sensor.
1.5 Manfaat
1.5.1 Manfaat Teoritis
Menambah pengetahuan dan mengenal prinsip kerja tentang peralatan medik,
khususnya peralatan
diagnostik Alat ukur
Maloklusi gigi.
1.5.2 Manfaat Praktis
Dengan dibuatnya alat Ukur kelainan maloklusi overbite pada gigi,diharapkan dapat membantu dokter atau perawat gigi dalam
proses pemeriksaan malkoklusi
overbite, dan bagi pasien
diharapkan dapat memberikan
manfaat terhadap hasil pemeriksaan yang akurat.
2. Metodologi Penelitian 2.1 DIAGRAM BLOK
Saat tombol start ditekan,
semua rangkaian mendapat
tegangan termasuk sensor, sehingga sensor dalam keadaan ready dan siap untuk beroperasi. Setelah itu tekan Start. Sensor digigit oleh pasien sehingga sensor membentuk kelengkungan
2.2 DIAGRAM ALIR
2.3 DIAGRAM MEKANIK
sudut yang diterima oleh sesor dikonversikan menjadi tegangan
analog. Tegangan tersebut
kemudian diproses oleh rangkain
pengkondisi sinyal analog
sebelum masuk pada ADC
internal Mikrokontroler. Setelah tegangan masuk ADC , tegangan analog akan dikonversi menjadi tegangan digital untuk diproses oleh mikrokontroler. Data hasil dari pengolahan tersebut akan diproses melalui Mikrokontroler kemudian ditampilkan melalui
LCD. Sehingga LCD akan
menampilkan data dari sensor
dalam bentuk satuan mm
.Kemudian tekan save untuk
mennyimpan hasil data dan tekan tombol read untuk membaca data ke memori internal. Setelah selesai tekan tombol Stop untuk mengembalikan ke menu awal
Saat tombol start ditekan sensor menerima data dari pasien
kemudian data tersebut
ditampilkan ke LCD dalam bentuk satuan mm. kemudian setelah data telah muncul tekan tombol SAVE untuk menyimpan data lalu tekan tombol read untuk
melihat data. Setelah data
berhasil disimpan tekan tombol stop untuk kembali ke menu utama
3. Hasil penelitian
Tabel 4.1 Hasil pengukuran Test Point
Tabel 4.2 Perbandingan Alat Ukur Digital dengan Alat Pembanding
Tabel 4.3 Data Statistik
4. Pembahasan
5.1 Pembahasan Rangkaian
Spesifikasi Modul rangkaian
minimum System ATMega 328 yang diperlukan adalah:
1. Minsis dapat bekerja dengan
syarat telah terhubung dengan catudaya 3,3VDC atau 5VDC dan ground.
2. IC Mikrokontroler yang
digunakan adalah ATMega 328 dengan fitur ADC internal.
3. Membutuhkan sambungan,
MISO,MOSI,SCK,RESET,GRO UND untuk dapat memprogram ATMega 328.
Gambar 5.1 Rangkaian Minimum System ATMega 328
1. Menghubungkan sensor
kelengkungan ke PORT A0 sebagai input pembacaan ADC Flex sensor.
2. Menghubungkan LCD ke
PORT 111, PORT 12, PORT 5, C4 CAP 22pF 5V SW1 SW STOP 5V J2 TP SENSOR 1 2 3 5V R3 STOP 1K 1 2 J8 PORT B 1 2 3 4 5 6 7 8 +C2 0,1uF R6 aref 20k J17 LCD 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 5V J11 GND 1 2 3 4 5 SW6 SW START PB1 R5 START 1k 1 2 5V J12 VCC 5V 1 2 3 4 5 PB2 PB1 5v PB2 PB0 C5 CAP 22pF R RESET 10K 1 2 R1 220 1 2 SW2 SW RESET SW5 SW SAVE Y2 CRYSTAL 16 MHz 5v +C6 10uF / 16V R2 220 1 2 5v U7 ATMEGA328 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 PC6 (RESET) (RxD) PD0/0 (TxD) PD1/1 (INT0) PD2/2 (INT1) PD3/3 (T0) PD4/4 VCC GND 14/PB6 (XT1) 15/PB7 (XT2) (T1) PD5/5 (AIN0) PD6/6 (AIN1) PD7/7 8/PB0 (ICP) 9/PB1 (OC1A) 10/PB2 (OC1B) 11/PB3 (MOSI) 12/PB4 (MISO) 13/PB5 (SCK) AVCC AREF AGND A0/PC0 (ADC0) A1/PC1 (ADC1) A2/PC2 (ADC2) A3/PC3 (ADC3) A4/PC4 (SDA) A5/PC5 (SCL) R4 220 1 2 J10 PROGRAMMER 1 2 3 4 5 D5 LED 1 2 PB0 J1 SENSOR 1 2 3 5V R3 SAVE 1k 1 2 D6 LED ON/OFF 1 2 R6 LCD 10K
5.1.2 Rangkaian Sensor Voltage Divider
PORT 4, PORT 3, dan PORT 2 sebagai output ke LCD.
3. Menghubungkan Push Button ke
PORT 8, PORT 9, dan PORT 10 sebagai Input dari Push Button.
Penjelasan Rangkaian:
1. Tegangan supply
menggunakan 5VDC dan Ground
2. Flex Sensor mendeteksi
sudu, semakin besar sudut
maka resistansi akan
semakin besar
3. Menggunakan PIN A0
sebagai input ADC.
4. Flex Sensor digigit akan
membentuk sudut dengan
output resistansi, kemudian Vo akan di inputkan ke ADC
PORT A0 unntuk di konversi menjadi milimeter.
Rumus konversi ADC
yaitu dengan mengubah data
ADC kesatuan milimeter
dengan perubahan tegangan
yang terjadi dari titik
minimum sampai titik
maksimal.
Program Pembacaan Sensor
{ Awal: rawData1 = analogRead(SensorPin1); smoothData1=digitalSmooth(r awData1, sensSmoothArray1); float val = smoothData1; float fval = fmap(val, 590, 660, 4, 0);
analogWrite(9, val);
}
Penjelasan SubProgram:
1. rawData1=analogRead(SensorPi
n1) membaca input tegangan drubah ke adc dalam satuan
bytes ke dalam variabel
rawdata1.
2. smoothData1=digitalSmooth(ra
wData1 sensSmoothArray1)=
rumus ADC smooth yang
digunakan untuk menstabilkan data adc yang tidak stabil agar menjadi stabil
3. float val=smoothData1 = data nilai float membaca dari nilai adc smooth data1.
4. float fval = fmap(val, 590, 660,
4, 0)= Nilai konversi dari adc menjadi tegangan y=map(from low, from high, to low, to high).
5. PENUTUP 6.1. KESIMPULAN
Setelah dilakukan pengukuran dan
analisa data penulis dapat
menyimpulkan sebagai berikut:
6.1.1 Hasil pengukuran data diatas ,
terdapat selisih nilai antara modul dengan alat manual yaitu pada
pengukuran jarak overbite
menggunakan flex sensor
memiliki nilai eror minimal 2% dan maksimal 13%.
6.1.2 Minimum system mampu
mengelolah program dengan
syarat telah mencapai catu daya 5VDC , sehingga dapat membaca data dari flex sensor dari sudu menjadi tegangan kemudian di konversi menjadi jarak dengan satuan milimeter(mm).
6.1.3 Pada cara melakukan pengukuran
sangat berpengaruh posisi letak
sensor pada insisivus gigi, posisi
flex yang harus sejajar dengan
mulut pasien dan pengaruh
tekanan gigit dari pasien
6.1.4 Pada pengujian flex sensor sudut
berpengaruh terhadap resistansi, semakin besar sudut maka nilai resistansi akan semakin besar dan semakin kecil nilai sudut maka akan semakin kecil nilai resistansi yang akan dihasilkan
6.2. SARAN
Dari hasil penelitian, dapat dianalisa kekurangan dari alat yang penulis buat. Berikut ini adalah beberapa saran yang
dapat dipertimbangkan untuk
penyempurnaan penelitian lebih lanjut:
6.2.1.Meminimalkan nilai eror agar
hasil lebih akurat dengan
menggunakan komponen yang memiliki toleransi kecil dan membuat program perhitungan konversi yang lebih akurat.
6.2.2.Membuat desain mekanik agar
posisi antara sensor dengan mulut pasien sejajar karena kemiringan sangat berpengaruh terhadap hasil pengukuran.
6.2.3.Memasang sensor dengan
pelindung agar sensor tidak
mudah rusak karena gigitan mulut pasien yang kuat dapat merusak sensor.
6.2.4.Menambahkan parameter Overjet,
