Perancangan Elektrokauter Portabel Berbasis Mikrokontroler (Akhmad Dzulfiqri 1, Tribowo Indrato, ST, MT 2, Abdul Kholiq, SST, MT 3 )

(1)

Perancangan Elektrokauter Portabel Berbasis Mikrokontroler

(Akhmad Dzulfiqri1, Tribowo Indrato, ST, MT 2, Abdul Kholiq, SST, MT 3)

ABSTRAK

Elektrokauter, juga dikenal sebagai kauter panas, mengacu pada proses dimana arus yang dilewatkan melalui tahanan elektroda kawat logam, untuk menghasilkan panas. Elektroda dipanaskan kemudian diterapkan pada jaringan hidup untuk mencapai hemostasis atau berbagai tingkat prosedur bedah minor dalam dermatologi, oftalmologi, THT, Bedah plastik, dan urologi. (Mir, Mohsin R, 2015)

Alat ini dilengkapi dengan monitoring arus secara otomatis yang disupply dengan baterai 12 V dengan hasil yang ditampilkan pada LCD yang terbenam di alat elektrokauter. Jika dibandingkan dengan alat sebelumnya, alat ini dilengkapi dengan indikator baterai untuk memantau daya aki dan pengaman sengatan listrik yang dimana user sebagai pengguna alat maupun pasien akan aman dari sengatan listrik saat prosedur sirkumsisi berjalan.

Berdasarkan dari hasil pengujian dan pengambilan data pada 5 macam filamen nikelin dengan pengukuran sebanyak 20 kali pada setiap kondisi dengan pembanding multimeter digital didapatkan nilai yang tidak jauh berbeda dengan pembanding, yaitu dengan nilai error sebesar 2,19 % untuk arus pada filamen tanpa beban dan 1,29 % arus pada filamen dengan beban. Kata Kunci : Elektrokauter, Mikrokontroler, Nikelin, Sirkumsisi.

PENDAHULUAN Latar Belakang

Elektrokauter, juga dikenal sebagai kauter panas, mengacu pada proses dimana arus yang dilewatkan melalui tahanan elektroda kawat logam, untuk menghasilkan panas. Elektroda dipanaskan kemudian diterapkan pada jaringan hidup untuk mencapai hemostasis atau berbagai tingkat prosedur bedah minor dalam dermatologi, oftalmologi, THT, Bedah plastik, dan urologi. (Mir, Mohsin R, 2015)[5]

Penulis ingin membuat perancangan alat sirkumsisi sebagai media alat sunat dan pencegahan penyakit kelamin khususnya pencegahan penularan penyakit HIV pada laki - laki . Penulis juga mengamati hasil pada alat sirkumsisi yang telah dibuat sebelumnya oleh Juni Rochmawati[9] pada tahun 2008 yang berjudul “ Sirkumsisi Dengan Pengaturan Suhu Secara Linier Berbasis Mikrokontroller ” yang masih merancang sebatas pengaturan linier suhu saja dan alat tesebut juga tidak dilengkapi dengan safety control yang dapat beresiko menyebabkan

kecelakaan kerja. Alat sejenisnya yang beredar dipasaran pun demikian harganya relatif mahal dan suku cadang asli elektrodanya pun mahal serta masih ada yang menggunakan sambungan catu daya listrik langsung dari PLN sehingga kurang efektif dan efisien. Padahal hal semacam ini juga sudah di sosialisasikan dalam Undang-Undang Nomor 36 Tahun 2009 tentang Kesehatan pada pasal 98 ayat 1 sebagai berikut : Sediaan farmasi dan alat kesehatan harus AMAN, berkhasiat / bermanfaat, BERMUTU, dan terjangkau[14].

Berdasarkan uraian masalah-masalah tersebut, penulis ingin membuat alat “ Perancangan

Elektrokauter Portabel Berbasis Mikrokontroler ”

Batasan Masalah

1) Menggunakan bahan nikelin sebagai filamen pemanasnya

2) Luas penampang nikelin yang digunakan: 0.1 mm , 0.2 mm , 0.3 mm , 0.4 mm , 0.5 mm.

3) Menggunakan media daging hewan sebagai obyek

(2)

4) Menggunakan IC Mikrokontroler sebagai pemroses data.

5) Menggunakan akumulator sebagai daya instrumen.

Rumusan Masalah

Dapatkah dibuat Perancangan Elektrokauter Portabel Berbasis Mikrokontroler ?

Tujuan Penelitian Tujuan Umum

Dibuatnya alat Perancangan elektrokauter portabel dilengkapi dengan pemilihan intensitas berbasis mikrokontroler .

Tujuan Khusus

1) Merancang rangkaian pemanas filamen. 2) Membuat rangkaian pengisi baterai. 3) Membuat rangkaian minimum sistem

mikrokontroler dan programnya.

4) Mengkoneksikan instrumen ke indikator baterai.

5) Mengkoneksikan LCD instrumen ke mikrokontroler.

6) Menguji coba instrumen disertai pengisi baterai.

Manfaat Penelitian Manfaat Teoritis

Meningkatkan wawasan tentang alat-alat elektromedik khususnya dibidang alat bedah dan anestesi yaitu sirkumsisi elektrik atau elektrokauter.

Manfaat Praktis

Dengan adanya alat ini para tenaga medis dapat lebih mudah, fleksibel dan efektif saat melakukan proses sirkumsisi dan juga didukung harga relatif lebih murah dengan dukungan teknologi lebih baik (Teknopreneur) sehingga menguntungkan berbagai pihak.

METODELOGI PENELITIAN Diagram Blok Transmitter

Gambar : Diagram Blok Sistem

Keterangan: Dibahas oleh penulis Tidak dibahas oleh penulis Baterai dengan daya 12 Volt 5 Ah mengalirkan tegangan ke rangkaian Ledbar, Supply, dan Elektroda.

Dalam rangkaian Ledbar, ada IC LM3914 yang berfungsi untuk mengubah tegangan analog kemuadian akan mengkodekan level tegangan input tersebut yang menghasilkan tampilan analog secara linier terhadap tegangan input yang diberikan dengan output menyalakan 10 LED ( LedBar ).

Selanjutnya tegangan yang masuk dalam supply sebesar 12 VDC akan di turunkan menjadi 5 VDC dan mengalirkan hasil output tersebut ke blok mikrokontroler. Mikrokontroler peneliti memakai progam arduino yang memberikan perintah ke sensor arus ( ACS712 ) yang berfungsi memonitoring arus filamen heater saat digunakan dan ditampilkan di LCD.

Untuk tegangan yang menuju ke elektroda, akan melalui saklar yang dimana Switch berfungsi sebagai safety control saklar logika 0 dan 1 penyalur pemanasan menuju filamen heater. Rangkaian LedBar AKI 12 VDC Indikator Baterai HANDLE NIKELIN M IK R O KO NT R O L E R PROGAM ARDUINO

_LCD

DISPL

ACS712 SUPPLY

(3)

Diagram Alir Proses/Program

Gambar : Diagram Alir Receiver

Diagram Mekanis Sistem

Gambar : Diagram Mekanis sistem

HASIL PENGAMBILAN DATA DAN PENGUJIAN

Tabel 1 hasil pengukuran Arus tanpa beban

No

Nikelin 0,1 mm Tanpa Beban

AVO (A) ACS712 (A)

1 1,00 1,12 2 0,99 1,11 3 0,99 1,10 4 0,98 1,00 5 1,00 1,11 Mean 0,992 1,088 Error 8,82 %

No

Nikelin 0,2 mm Tanpa Beban

AVO (A) ACS712 (A)

1

2,87

2,93

2

2,86

2,91

3

2,87

2,92

4

2,85

2,89

5

2,86

2,89

Mean 2,862 2,908 Error 1,58 %

No

Nikelin 0,3 mm Tanpa Beban

AVO (A) ACS712 (A)

1

5,03

5,01

2

5,05

5,03

3

5,02

5,00

4

5,04

5

5,05

5,04

Mean 5,038 5,024 Error 0,277 %

No

Nikelin 0,4 mm Tanpa Beban

AVO (A) ACS712 (A)

1

6,90

6,88

2

6,88

6,86

3

6,87

6,85

4

6,88

6,87

5

6,89

6,87

Mean 6,884 6,866 Error 0,26 %

No

Nikelin 0,5 mm Tanpa Beban

AVO (A) ACS712 (A)

1 9,85 9,83 2 9,92 9,91 3 9,88 9,87 4 9,90 9,98 5 9,89 9,86 Mean 9,888 9,89 Error 0,02 %

(4)

Tabel 6 hasil pengukuran Arus dengan beban

No

Nikelin 0,1 mm Dengan Beban

AVO (A) ACS712 (A)

1 0,94 0,89 2 0,96 0,92 3 0,95 0,91 4 0,96 0,91 5 0,94 0,90 Mean 0,95 0,906 Error 4,63 %

No

Nikelin 0,2 mm Dengan Beban

AVO (A) ACS712 (A)

1 2,82 2,80 2 2,80 2,78 3 2,83 2,80 4 2,81 2,78 5 2,82 2,79 Mean 2,816 2,79 Error 0,92 %

No

Nikelin 0,3 mm Dengan Beban

AVO (A) ACS712 (A)

1

4,87

4,84

2

4,90

4,87

3

4,88

4,86

4

4,89

4,87

5

4,87

4,86

Mean 4,882 4,86 Error 0,45 %

No

Nikelin 0,4 mm Dengan Beban

AVO (A) ACS712 (A)

1

6,64

6,62

2

6,65

6,64

3

6,64

6,62

4

6,63

6,60

5

6,65

6,63

Mean 6,642 6,622 Error 0,30 %

No

Nikelin 0,5 mm Dengan Beban

AVO (A) ACS712 (A)

1 9,50 9,49 2 9,52 9,49 3 9,49 9,48 4 9,50 9,49 5 9,51 9,48 Mean 9,504 9,486 Error 0,19 % PEMBAHASAN

Pembahasan Kinerja Sistem Keseluruhan

Gambar : Rangkaian Keseluruhan

Berdasarkan hasil uji fungsi alat yang dilakukan oleh penulis, daya baterai 12V dengan 5Ah yang tersemat pada elektrokauter ini mampu memberikan daya pada saat sirkumsisi pada penggunaan nikelin 0,1 mm yakni ±5 jam, nikelin 0,2 mm berkisar ±2,5 jam, dan untuk nikelin 0,3 – 0,5 mm berkisar ±1,5 jam.

nPada proses pengujian sample dengan panjang 8 cm filamen nikelin yang mempunyai luas penampang 0,1 mm mencapai titik lebur tanpa beban pada ±30 menit dan dengan beban ±15 menit saat pemanasan berlangsung, untuk luas penampang 0,2 mm titik lebur tanpa beban membutuhkan ±60 menit dan dengan beban ±30 menit, untuk luas penampang 0,3 mm titik lebur membutuhkan ±120 menit dan dengan beban ±45 menit, untuk luas penampang 0,4 mm titik lebur membutuhkan ±240 menit dan dengan beban ±90 menit,

J3 Gnd 1 2 3 4 5 6 VCC +12Vdc D13 LED D17 LED D8 LED SDA VCC +5 Vdc D11 LED SCL U2 LM3914 5 3 2 7 9 4 6 8 1 18 17 16 15 14 13 12 11 10 SIGIN V+ V-REFOUT MODE RLO RHI REF ADJ LED1 LED2 LED3 LED4 LED5 LED6 LED7 LED8 LED9 LED10 1234 D14 LED SW1 SW KEY -Y M061 1 2 J18 ACS712 1 2 SW2 SW KEY -Y M061 1 2 OUT R3 56K Terkoneksi Pada Minimum Sistem 123 OUT VCC +5 Vdc VCC +12Vdc C6 22 pF J14 VCC 12 VDC 1 2 D15 LED D16 LED U3 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) D9 LED C7 CAP J9 Progam m er 1 2 3 4 5 +C4 1000uF R6 1K J11 i2C Module 12345678910111213141516 LCD ALPHANUMERIC L1 LCD Alphanumeric 5 4 3 8 2 1 67 910111213141516 RW RS VEE D1 VC C GN D D2 END0 D3D4D5D6D7LED + LED -R1 20K U1 LM7805C/TO3 1 3 2 IN OUT GN D J4 Cek Supply 1 2 VCC +12Vdc VCC +5 Vdc R4 18K VCC 12 Vdc D12 LED J10 POR T D 1 2 3 4 5 6 7 8 VCC +5 Vdc SDA D10 LED J13 Aki 12 VDC 1 2 J8 POR T C 1 2 3 4 5 6 R2 4,7K J19Con.Elektroda 1 2 Y 1 CRY STAL/ 16 MHZ R5 POT 10k J2 + 5 Vdc 1 2 3 4 5 6 C5 22 pF J5 Aki 12 Vdc 1 2 SCL

(5)

sedangkan untuk luas penampang 0,2 mm titik lebur membutuhkan ±300 menit.

Berdasarkan dari hasil pengujian dan pengambilan data pada 5 macam filamen nikelin dengan pengukuran sebanyak 5 kali pada setiap kondisi dengan pembanding multimeter digital didapatkan nilai rata-rata yang tidak jauh berbeda dengan pembanding, yaitu dengan rata-rata error sebesar 0,262 % untuk pengukuran arus pada filamen tanpa beban dan error untuk pengukuran arus pada filamen dengan beban sebesar 1,394 %.

Kelemahan/Kekurangan Sistem

1) Sumber Catu Daya yang dipakai terlalu besar dan berat

PENUTUP Kesimpulan

Berdasarakan hasil perencanaan, pembuatan modul, penulisan dan analisa data dapat disimpulkan sebagai berikut ini:

1) Penggunaan bahan nikelin bisa digunakan dalam penggunaan filamen pemanas pada alat elektrokauter.

2) Luas penampang pada nikelin akan mempengaruhi masa tahan titik lebur dan lebar pembakaran pada saat sirkumsisi.

3) Percobaan sirkumsisi dengan berizin sertifikasi Ethical Clearance bisa digunakan pada media daging hewan. 4) Penggunaan akumulator sebagai safety

patient pengganti Tegangan AC 220V bisa diterapkan dengan baik.

5) Setelah dilakukan pengukuran arus, didapatkan nilai error rata-rata saat pengambilan data tanpa beban, yaitu sebesar 0,262 %

6) Setelah dilakukan pengukuran arus, didapatkan nilai error rata-rata saat pengambilan data dengan beban, yaitu sebesar 1,394 %.

Saran

Pengembangan penelitian ini dapat dilakukan pada:

1) Memperkecil ukuran rangkaian dan box agar lebih efektif.

2) Memperkecil sumber catu daya agar lebih efisien

DAFTAR PUSTAKA

[1]

Bachsinar, Bob, 1995.

Sirkumsisi.

Hipokrates.

Diakses pada Selasa, 8 September 2016. [2]nHana, Abu, (2009).

Mengenal 7

Metode Sunat/Khitan (Sirkumsisi).

http://kaahil.wordpress.com/2009/06

/16/mengenal-7-metode-sunat

khitan-sirkumsisi/

Diakses padaJumat, 11 September 2016. [3]nHermawan,

Asep,

2000.

Teknik

Khitan

:

Panduan

Lengkap,

Sistematis dan Praktis. Widya

Medika

Diakses pada Minggu, 6 September 2016.

[4]nLarasati, Shifa Maharani, (2013).

Elemen Volta, Elemen Kering, dan

Akumulator

,http://syifamaharanilar

asati.blogspot.com/2013/09/elemen-volta -elemen-kering-dan.html

Diakses pada Jumat, 11 September 2016.

[5]nMir,

Mohsin

R,

(2015).

Electrocautery. Medscape Vol 1 No.

1 updated

Oct

6,

2015.

http://emedicine. medscape.com

Diakses Selasa, 8 September 2016.

[6]nNababan,

Abdi

Roy,

(2013).

Sirkumsisi

.

http://tumortulang1.

blogspot.com/2013/04/Sirkumsisi

Diakses Selasa, 8 September 2016. [7]nPaul F. McAlpine et al. (2011).

Adult

Male Circumcision Device for Use

in Clinical Settings. Journal of

Medical Devices. University of

Michigan

Diakses Jumat, 11September 2016. [8]nReynard et al, John, (2006).

Oxford

Textbook of Medicine. Oxford

Univesity Press.

(6)

[9]nRochmawati, Juni, 2008.

Sirkumsisi

Dengan Pengaturan Suhu Secara

Linier Berbasis Mikrokontroller

.

Poltekkes

Kemenkes

Surabaya.

Diakses Kamis, 3 September 2016. [10]nWHO

Library

Cataloguing-in-Publication Data . 2010.

Neonatal

and child male circumcision : a

global review Geneva

Diakses Rabu, 9 September 2016. [11]nJuergen Andrew Kortenbach. 2001.

Endoscopic

Electrocautery

Instrument. United States

Diakses pada Rabu, 9 September 2016. [12]nJaymi,

Della,

2015.

Multi-Functional

Surgical

Cautery

Device, Systemand Method Of Use.

United States.

Diakses pada Rabu, 9 September 2016. [13]nKiarash, Shahlaie, 2015.

Micro-Bipolar

Endoscopic

Endonasal

Cautery Device. United States

Diakses pada Rabu, 9 September 2016. [14]nUndang-Undang Nomor 36 Tahun

2009 tentang Kesehatan Republik

Indonesia

Diakses pada Selasa, 17 September 2016.

[15]nWiswell, Thomas E, 1992.

Neonatal

Circumcision

:

A

Current

Appraisal

,

American Academy of

Pediatrics

[16]n---,---,

Akumulator

. http://id.wikipedia.

org/wiki/Akumulator

[17]n---, ---,

Penis manusia

.

https://id.

wikipedia

.org/wiki/Penis

Diakses pada Rabu, 18 September 2016.

[18]n---,---,

Sirkumsisi

.

24-09-2016

https://id.wikipedia.org/wiki/Sunat

. Diakses pada Rabu, 18 Desember 2016.

BIODATA PENULIS

Nama : Akhmad Dzulfiqri NIM : P27838113005 Alamat : Sidoarjo