Perancangan Sistem Telemonitoring Tiga Parameter
(Detak Jantung, Suhu Tubuh dan Pemakaian Cairan Infus)
untuk Pasien Rawat Inap di Poliklinik Pedesaan Melalui
Jaringan GSM
Harris Pirngadi
Suwito
Setiyani
Jurusan Teknik Elektro-FTI, ITS, Surabaya-60111, e-mail: harris_pirngadi@yahoo.com
Abstrak – Pada tugas akhir ini mengimplementasikan
telemonitoring untuk pasien rawat inap di poliklinik pedesaan. Seorang pasien yang menjalani rawat inap akan mendapatkan pemantauan kesehatan meliputi tiga parameter meliputi detak jantung, suhu tubuh dan level pemakaian cairan infus. Proses monitoring dilakukan dengan menempatkan alat (rangkaian slave) di ruang pasien untuk mengukur detak jantung, suhu tubuh dan level pemakaian cairan infus. Data dari ruang pasien dikirim ke rangkaian master di ruang perawat secara periodik melalui jalur kabel menggunakan komunikasi serial RS485 dan ditampilkan ke monitor komputer. Apabila dari ketiga parameter tersebut terjadi situasi pasien memerlukan penanganan maka rangkaian master di ruang perawat akan mengirimkan pesan peringatan berupa Short Message Service (SMS) dan data rekam pasien dengan voice dial up menggunakan modulasi Frequency Shift Keying (FSK) ke handphone (HP) dokter.
Pada pengujian yang telah dilakukan, sistem yang telah dibuat mampu memonitoring kondisi pasien. Data pasien hasil pengukuran rangkaian slave pengukur detak jantung memiliki error rata – rata 2,39 %, error rata – rata alat pengukur suhu tubuh adalah 0,78 % dan error rata – rata alat pengukur level pemakaian cairan infus adalah 0,953 %. Pengiriman data menggunakan modulasi FSK dengan baudrate 1200 bps melalui voice dial up HP memiliki error 100%.
I.
PENDAHULUAN
Sistem pemantauan kesehatan pasien di rumah sakit atau poliklinik secara umum masih dilakukan dengan cara konvensional. Perawat atau dokter harus mendatangi ruang pasien untuk mengecek perkembangan kesehatan pasien. Pada kasus rumah sakit atau poliklinik di daerah perkotaan dengan jumlah perawat dan dokter yang cukup hal tersebut tidak akan menjadi kendala. Akan tetapi, untuk rumah sakit atau poliklinik di daerah pedesaan dengan jumlah tenaga medis yang sedikit hal tersebut menjadi masalah karena perawat dan dokter harus bekerja ekstra dari ruang satu ke ruang lainnya dalam memantau kesehatan pasien apabila jumlah pasien banyak. Oleh sebab itu diperlukan suatu metode yang dapat membantu perawat dan dokter dalam memantau perkembangan kesehatan pasien. Metode yang dapat diterapkan adalah telemonitoring pasien.
Metode telemonitoring merupakan salah satu bagian dari metode telemedicine yang sudah ada. Dengan
telemonitoring, proses pemantauan kesehatan pasien dilakukan jarak jauh tanpa harus mendatangi tempat pasien.
Dalam praktek pelaksanaannya, telemonitoring dapat
diterapkan dalam dua konsep, real time (synchronous) dan
store and forward (asynchronous). Telemonitoring secara real time bisa berbentuk sederhana seperti video call
menggunakan jalur telepon dan internet. Synchronous
telemonitoring memerlukan kehadiran kedua pihak pada
waktu yang sama. Telemonitoring dengan store and forward mencakup pengumpulan data medis dan pengiriman data ini ke seorang dokter pada waktu yang tepat untuk evaluasi secara offline. Jenis telemonitoring ini tidak memerlukan kehadiran kedua belah pihak dalam waktu yang sama.
Pada tugas akhir ini mengimplementasikan
telemonitoring untuk pasien rawat inap di poliklinik pedesaan. Seorang pasien yang menjalani rawat inap akan mendapatkan pemantauan kesehatan meliputi 3 parameter meliputi detak jantung, suhu tubuh dan level pemakaian cairan infus. Alasan pemilihan ketiga parameter tersebut karena ketiga parameter tersebut digunakan sebagai indikasi perkembangan kesehatan pasien secara signifikan. Proses
monitoring dilakukan dengan menempatkan alat di ruang
pasien untuk mengukur detak jantung, suhu tubuh dan level pemakaian cairan infus. Data pasien yang didapatkan dari alat akan dikirim ke ruang perawat secara periodik melalui jalur kabel menggunakan komunikasi serial RS485. Data pasien diterima dan ditampilkan ke monitor komputer perawat sehingga perawat dapat memantau kesehatan pasien. Apabila dari ketiga parameter tersebut terjadi situasi pasien memerlukan penanganan maka alat di ruang perawat akan mengirimkan pesan peringatan berupa Short Message
Service (SMS) dan data rekam pasien dengan voice dial up
dengan cara Frequency Shift Keying (FSK) ke HP dokter. Dengan data tersebut dokter dapat melakukan analisa untuk memutuskan tindakan penanganan yang tepat.
II.
DASAR TEORI
2.1 Sinyal ECGJantung merupakan organ tubuh yang berfungsi untuk memompa darah terdiri dari 4 ruang, atrium kanan, atrium kiri, ventrikel kanan dan ventrikel kiri. Bagian kanan memompa darah kaya CO2ke paru – paru dan bagian kiri memompa darah kaya O2 ke seluruh tubuh. Pada proses pemompaan darah oleh jantung dipicu oleh kontraksi otot – otot jantung, proses ini terjadi melalui serangkaian stimulasi sinyal pada otot jantung.
Sinyal ECG terdiri dari gelombang PQRSTU seperti pada gambar 2.1 di bawah ini
Gambar 2.1 Gelombang ECG
Gelombang P menunjukkan depolarisasi atrial, QRS komplek menandakan depolarisasi ventricular dan T menandakan repolarisasi ventricular. Kondisi depolarisasi adalah kondisi dimana muatan listrik sel berubah akibat pergeseran elektrolit di kedua sisi membran sel yang merangsang serat otot untuk berkontraksi. Kondisi repolarisasi adalah kondisi dimana sel menyeimbangkan muatan negatif didalamnya dan kembali ke posisi istirahat[1].
Secara umum karakteristik sinyal ECG meliputi hal – hal berikut[2]:
a. Amplitudo: berada pada -0,5mV sampai 4mV,
b. Lebar frekuensi: untuk klinis sekitar 0,05Hz – 100Hz, sedangkan untuk monitoring sekitar 0,5Hz – 50Hz, untuk gelombang QRS sekitar 17Hz,
c. Noise yang berasal dari sinyal frekuensi rendah seperti dari induksi medan magnet luar dan jala – jala (50Hz). Frekuensi tinggi seperti pemancar radio frekuensi tinggi.
2.2 Pengukuran Suhu Tubuh
Suhu adalah pernyataan tentang perbandingan (derajat) panas suatu zat. Dapat pula dikatakan sebagai ukuran panas atau dinginnya suatu benda. Dalam bidang thermodinamika suhu adalah suatu ukuran kecenderungan bentuk atau sistem untuk melepaskan tenaga secara spontan. Alat yang digunakan untuk mengukur perubahan suhu (temperatur) adalah termometer. Pada manusia, suhu tubuh dapat menunjukkan dengan signifikan apakah manusia tersebut sehat atau tidak. Suhu tubuh manusia dibagi menjadi 4 bagian seperti tabel 2.1.
Tabel 2.1 Pembagian suhu tubuh manusia
Kategori Suhu
Hipotermi < 36 °C Normal 36 – 37,5 °C Febris/Pireksia 37,5 – 40 °C Hipertermi > 40 °C
Hipotemia adalah pengeluaran panas akibat paparan terus-menerus terhadap dingin mempengaruhi kemampuan tubuh untuk memproduksi panas sehingga suhu tubuh menurun. Hipertermia adalah peningkatan suhu tubuh sehubungan dengan ketidakmampuan tubuh untuk meningkatkan pengeluaran panas atau menurunkan produksi panas. Febris/Pireksia adalah kategori suhu tubuh dimana manusia mengalami demam. Demam dibedakan menjadi 3 bagian, demam rendah, demam sedang dan demam tinggi. Untuk pengukuran suhu di mulut, suhu demam rendah adalah 37,7 – 38,8 °C, demam sedang 38,8 – 40 °C dan demam tinggi >40 °C.
2.3 Pemakaian Cairan Infus
Terapi intravena adalah tindakan yang dilakukan dengan cara memasukkan cairan, elektrolit, obat intravena dan nutrisi parenteral ke dalam tubuh melalui intravena. Tindakan ini sering merupakan tindakan life saving seperti pada kehilangan cairan yang banyak, dehidrasi dan syok, karena itu keberhasilan terapi dan cara pemberian yang aman diperlukan pengetahuan dasar tentang keseimbangan cairan dan elektrolit serta asam basa. Tindakan ini merupakan metode efektif dan efisien dalam memberikan suplai cairan ke dalam kompartemen intravaskuler. Terapi intravena dilakukan berdasarkan order dokter dan perawat bertanggung jawab dalam pemeliharaan terapi yang dilakukan. Pemilihan pemasangan terapi intravena didasarkan pada beberapa faktor, yaitu tujuan dan lamanya terapi, diagnosa pasien, usia, riwayat kesehatan dan kondisi vena pasien. Apabila pemberian terapi intravena dibutuhkan dan diprogramkan oleh dokter, maka perawat harus mengidentifikasi larutan yang benar, peralatan dan prosedur yang dibutuhkan serta mengatur dan mempertahankan sistem. Penggantian cairan infus harus dilakukan tepat waktu agar kondisi kesehatan pasien tidak terganggu. 2.4 Modulasi FSK (Frequency Shift Keying)
Modulasi adalah proses menumpangkan sinyal informasi pada sinyal pembawa (carrier). Sinyal informasi dapat berupa sinyal audio, tape recorder ataupun berupa kumpulan data-data. Sedangkan demodulasi adalah proses mendapatkan kembali sinyal informasi yang telah ditumpangkan pada sinyal pembawa, sehingga output dari demodulasi adalah sinyal informasi saja.
Modulasi frekuensi adalah modulasi yang amplitudo dan
phase-nya konstan terhadap waktu, sedangkan frekuensinya
berubah-ubah. Jadi keadan sinyal informasi dibedakan dari besar kecilnya frekuensi sinyal yang sudah termodulasi. Gambar 2.2 menunjukkan bentuk sinyal modulasi frekuensi.
Gambar 2.2 Sinyal modulasi frekuensi[4]
Modulasi FSK Biner (yang lebih sering disebut sebagai FSK) adalah salah satu teknik modulasi yang digunakan untuk mengirim informasi antar peralatan digital. Data ditransmisikan dengan mengubah bentuk biner ke frekuensi. Salah satu frekuensi didesain sebagai frekuensi mark (f1) mewakili logika 1 dan frekuensi space (f2) mewakili logika 0. Sinyal modulasinya dapat dilihat pada Gambar 2.3.
Gambar 2.3 Sinyal modulasi FSK [4]
Gambar 2.4 Rangkaian modulator FSK [6] Salah satu metode demodulasi FSK untuk mengoptimalkan ketepatan parameter sinyal FSK pada konfigurasi demodulator adalah filter type FSK
demodulator. Komponen utama demodulator ini adalah
sebuah match mark filter, sebuah space match filter, dan sebuah comparator. Prinsip kerja demodulator ini adalah sinyal FSK yang masuk demodulator dilewatkan match
mark filter dan match space filter, kemudian output dari match filter tersebut dibandingkan. Jika output dari mark filter lebih besar dari space filter maka keluaran yang
dihasilkan adalah mark. Sedangkan jika keluaran dari space
filter lebih besar dari mark filter maka keluaran yang
dihasilkan adalah space.
Gambar 2.5 Rangkaian demodulator FSK [7] Secara sederhana konsep kerja demodulator FSK adalah membalik nilai dari frekuensi ke biner. Apabila f1 = 1200 Hz untuk nilai mark dan f2 = 2200 Hz untuk nilai space maka frekuensi 1200 Hz akan dikonversi ke biner 1 dan frekuensi 2200 Hz dikonversi ke biner 0. Rangkaian demodulator FSK ditunjukkan gambar 2.5.
2.5 AT Command
Untuk mengirimkan data melalui layanan SMS memerlukan AT Commands. AT Commands adalah perintah untuk menjalankan fungsi HP melalui jalur serial. Tabel 2.2 menunjukkan beberapa contoh AT Command. Aturan penulisan syntax AT Command ditunjukkan gambar 2.6.
Gambar 2.6 Aturan penulisan syntax AT
Commands
Aturan penulisan syntax sebagai berikut: 1. Setiap command diawali oleh string “AT”,
2. Dapat dilanjutkan dengan tanda “+”, ”*”, atau kosong, 3. Command yang diinginkan,
4. Diikuti tanda sama dengan (“=”), tetapi tergantung
command yang digunakan,
5. Nilai yang diberikan pada command tersebut, 6. Diakhiri dengan ASCII “CR” ( 0D h).
Tabel 2.2 Contoh AT Command AT Command Fungsi
ATA Untuk menjawab panggilan (answer) ATD Untuk melakukan panggila (call) AT+CMGR Untuk membaca inbox SMS AT+CMGS Untuk mengirim SMS AT+CMGD Untuk menghapus inbox SMS
III.
PERANCANGAN ALAT
Perancangan alat yang disampaikan pada gambar 3.1 terdapat blok lokasi poliklinik dan blok lokasi dokter. Blok lokasi poliklinik terdiri dari blok ruang pasien dan blok ruang perawat. Blok ruang pasien terdiri dari bagian rangkaian slave pengukur detak jantung, rangkaian slave pengukur suhu tubuh dan rangkaian slave pengukur level pemakaian cairan infus. Blok ruang perawat terdiri dari bagian rangkaian master dan rangkaian slave komunikasi via HP. Komunikasi data antara rangkaian di ruang dengan rangkaian di ruang pasien menggunakan komunikasi jaringan RS485. Bagian blok lokasi dokter terdiri dari bagian demodulator FSK dan sistem minimum mikrokontroler ATmega162.
Perancangan perangkat lunak terdiri dari perancangan perangkat lunak untuk mikrokontroler dan perangkat lunak untuk display komputer. Perancangan perangkat lunak untuk mikrokontroler terdiri dari 5 bagian, perangkat lunak mikrokontroler master, perangkat lunak mikrokontroler
slave pengukur suhu tubuh, perangkat lunak mikrokontroler slave pengukur level pemakaian cairan infus, perangkat
perangkat lunak mikrokontroler slave komunikasi via HP. Perancangan perangkat lunak untuk display komputer terdiri dari perangkat lunak display komputer lokasi poliklinik di ruang perawat dan perangkat lunak display komputer lokasi dokter.
Gambar 3.1 Diagram Blok Sistem 3.1 Blok Lokasi Poliklinik
3.1.1 Rangkaian Slave Pengukur Detak Jantung Rangkaian pengukur detak jantung menggunakan rangkaian pendeteksi sinyal ECG yang terdiri dari bagian rangkaian penguat instrumentasi, highpass filter, lowpass
filter dan adder. Penguat instrumentasi, high pass filter, low pass filter, dan adder berfungsi untuk mengolah sinyal dari
elektroda yang terhubung ke simulator atau tubuh. Bagian ini bekerja sebagai pengkondisi sinyal dimana sinyal asli atau raw ECG yang berasal dari elektroda akan dikuatkan amplitudonya kemudian disaring oleh filter untuk mengeliminasi noise dan sinyal – sinyal lain yang tidak dibutuhkan, serta adder menaikkan level tegangan dari raw ECG. Penguat instrumentasi difungsikan untuk menguatkan sinyal input dari elektroda yang dihubungkan ke simulator. Sinyal dari simulator mempunyai range antara 0,5 mV hingga 2 mV.
3.1.2 Rangkaian Slave Pengukur Suhu Tubuh
Rangkaian slave pengukur suhu tubuh pasien terdiri dari sistem minimum ATMega16, termistor PTC jenis silistor yang dirangkai dengan konfigurasi jembatan Wheatstone,
differential amplifier, non-inverting amplifier, dan clipper.
Termistor jenis PTC sebagai sensor panas untuk mendeteksi suhu tubuh pasien. Rangkaian termistor PTC dirangkai dengan konfigurasi jembatan Wheatstone. Tegangan output Va dan Vb dari rangkaian jembatan Wheatstone menjadi input rangkaian differential amplifier. Output differential
amplifier menjadi input non-inverting amplifier. Untuk
melindungi ADC internal mikrokontroler dari overvoltage maka digunakan rangkaian clipper yang berfungsi memotong tegangan pada range yang aman untuk ADC. 3.1.3 Rangkaian Slave Pengukur Level Pemakaian
Cairan Infus
Rangkaian pengukur level pemakaian cairan infus terdiri dari sensor bending beam loadcell, differential amplifier,
non-inverting amplifier, dan clipper. Perancangan penguatan
menggunakan differential amplifier dan non-inverting amplifier. Tegangan output Va (hijau) dan Vb (putih) dari
rangkaian bending beam loadcell menjadi input rangkaian
differential amplifier. Output differential amplifier menjadi
input non-inverting amplifier. Output dikuatkan lagi menggunakan non-inverting amplifier yang dapat disesuaikan penguatannya dengan mengubah nilai Rf. Untuk melindungi ADC internal mikrokontroler dari overvoltage maka digunakan rangkaian clipper yang berfungsi memotong tegangan pada range yang aman untuk ADC. 3.1.4 Rangkaian Slave Komunikasi via HP
Rangkaian slave komunikasi via HP berfungsi untuk mengirim SMS saat warning event dan voice dial-up untuk pengiriman rekam data pasien ke dokter. Rangkaian slave terdiri dari minimum sistem ATMega162, modulator FSK dan HP Siemens C45. Apabila pasien mengalami kondisi yang membutuhkan penanganan maka slave akan mengirim SMS peringatan kepada HP dokter. Apabila dokter meminta data rekam medis maka slave akan mengirimkan rekam data medis pasien ke dokter melalui voice dial-up.
Baudrate yang digunakan untuk transmisi data adalah
1200 bps. Modulator FSK berfungsi mengkonversi sinyal bentuk biner ke frekuensi. Frekuensi mark untuk logika 1 pada frekuensi 1200Hz dan frekuensi space untuk logika 0 pada frekuensi 2200Hz.
3.1.5 Rangkaian Master
Rangkaian master terdiri dari sistem minimum ATMega 162, DS1307 untuk RTC, EEPROM AT24C256 untuk data
logger dan buzzer sebagai alarm peringatan. Sistem
minimum ATMega 162 pada blok master berfungsi untuk mengolah data dari semua rangkaian slave, menyimpan data pasien (data logger), komunikasi ke komputer untuk menampilkan data pasien yang dipresentasikan berupa grafik dan tabel. Bagian RTC berfungsi membangkitkan sinyal waktu. Di dalam IC RTC DS1307 sudah terdapat sistem yang membangkitkan sinyal waktu yang berupa detik, menit, jam, tanggal, bulan dan tahun.
Untuk data logger berupa EEPROM yang menggunakan IC AT24C256 yang proses menyimpan dan membacanya bisa diakses melalui komunikasi I2C dengan memberikan sinyal kontrol. Bagian alarm peringatan berfungsi untuk memberi peringatan berupa bunyi bila diindikasikan pasien butuh penanganan. Bagian komunikasi
serial RS232 adalah rangkaian pengkonversi level tegangan TTL menjadi level RS232.
3.2 Blok Lokasi Dokter
Bagian blok lokasi dokter terdiri dari bagian sistem minimum ATMega162, demodulator FSK, HP dan bagian komunikasi serial RS232 untuk menampilkan data yang telah diolah ke komputer. Rangkaian demodulator berfungsi untuk mengembalikan hasil konversi bentuk sinyal dari frekuensi ke biner.
IV.
PENGUJIAN SISTEM
Pengujian alat dilakukan pada pada rangkaian slave pengukur detak jantung, rangkaian slave pengukur suhu tubuh, rangkaian slave pengukur level pemakaian cairan infus, rangkaian slave komunikasi via HP, pengujian rangkaian master dan pengujian komunikasi modulator – demodulator FSK.
4.1 Pengujian Rangkaian Slave Pengukur Detak Jantung Pengujian alat pengukur detak jantung menggunakan simulator ditunjukkan pada tabel 4.1. Simulator sebagai pengganti jantung sesungguhnya untuk menghasilkan sinyal jantung. Penggunaan filter analog pada rangkaian pendeteksi sinyal ECG untuk slave pengukur detak jantung dapat bekerja dengan baik untuk frekuensi detak jantung 30 BPM, 60 BPM dan 80 BPM. Sedangkan untuk frekuensi di atas 100 BPM masih memiliki error yang cukup tinggi,
Tabel 4.1 Pengujian alat pengukur detak jantung menggunakan simulator sebagai sumber sinyal jantung
No. Detak Jantung (BPM) Error (%) Simulator Terukur Uji I Uji II Uji III 1 30 30 31 30 1,11 2 60 59 60 60 0,55 3 80 80 82 81 1,25 4 120 125 134 126 6,94 5 240 236 249 250 2,08
Error rata – rata dari pengujian alat adalah
Er = (1,11 + 0,55 + 1,25 + 6,94 + 2,08) / 5 = 2,39 %
4.2 Pengujian Rangkaian Slave Pengukur Suhu Tubuh Alat pengukur suhu tubuh dirancang untuk dapat membaca suhu 30 ºC – 50 ºC sehingga suhu di bawah 30 ºC akan terbaca 30,00 ºC dan di atas 50 ºC terbaca 50,00 ºC. Pada tabel 4.2 menunjukkan data hasil pengujian alat pengukur suhu tubuh menggunakan media air. Pembacaan suhu air dengan termometer raksa digunakan sebagai pembanding keakuratan pembacaan suhu dari alat pengukur suhu tubuh.
Tabel 4.2 Pengujian alat pengukur suhu tubuh vs termometer raksa dengan media air
No. Suhu Air(ºC) Error (%) Termometer Raksa Alat Ukur Suhu 1 25 30,00 20 2 26 30,00 15,38 3 27 30,00 11,11 4 28 30,00 7,14 5 29 30,00 3,45 6 30 30,00 0 7 31 30,15 2,74 8 32 31,30 2,18 9 33 32,25 2,27 10 34 33,45 1,62 11 35 34,40 1,71 12 36 35,53 1,30 13 37 36,59 1,11 14 38 37,62 1 15 39 38,82 0,46 16 40 39,80 0,5 17 41 40,89 0,27 18 42 41,87 0,31 19 43 42,92 0,19 20 44 43,90 0,23 21 45 45,00 0 22 46 46,05 0,11 23 47 47,00 0 24 48 48,12 0,25 25 49 49,10 0,2 26 50 50,00 0 27 51 50,00 1,96 28 52 50,00 3,85 29 53 50,00 5,66 30 54 50,00 7,41
Perhitungan error rata – rata alat pengukur suhu tubuh untuk mengukur suhu air 30 ºC – 50 ºC adalah
Er = ( 0 + 2,74 + 2,18 + 2,27 + 1,62 + 1,71 + 1,30 + 1,11 + 1 + 0,46 + 0,5 + 0,27 + 0,31 + 0,19 + 0,23 + 0 + 0,11 + 0 + 0,25 + 0,2 + 0 ) / 21 = 0.7833 %
Pada tabel 4.3 menunjukkan data hasil pengujian alat pengukur suhu tubuh terhadap beberapa sampel pasien. Pembacaan suhu dari termometer badan (termometer digital Magic Star) digunakan sebagai pembanding keakuratan pembacaan suhu dari alat pengukur suhu tubuh. Pengambilan data suhu mengggunakan acuan suhu pada mulut pasien.
Tabel 4.3 Pengujian alat pengukur suhu tubuh vs thermometer digital No Sampel Pasien Suhu Tubuh (ºC) Error (%) Termometer Digital Alat Ukur Suhu 1 Tiyan 37,0 37,12 0,32 2 Rico 36,5 36,76 0,71 3 Teguh 36,6 36,71 0,30 4 Rachmat 36,3 36,76 1,26 5 Firman 35,6 36,14 1,51 6 Ramzi 36,6 37,02 1,14 7 Dayat 36,7 36,92 0,59 8 Akhul 36,8 37,12 0,86 9 Atar 36,9 36,98 0,22 10 Aan 36,7 37,04 0,92
Perhitungan error rata – rata alat pengukur suhu tubuh untuk mengukur suhu air 30 ºC – 50 ºC adalah
Er= ( 0,32 + 0,71 + 0,30 + 1,26 + 1,51 + 1,14 + 0,59 + 0,86 + 0,22 + 0,92 ) / 10
= 7,83/10 = 0,78 %
4.3 Pengujian Rangkaian Slave Level Pemakaian Cairan Infus
Pengujian alat pengukur level pemakaian cairan infus ditunjukkan pada tabel 4.4. Data yang terukur adalah sisa volume cairan infus yang masih ada pada kantong infus.
Tabel 4.4 Pengujian alat pengukur level pemakaian cairan infus
No. Volume Cairan Infus (mL) Error (%) Sebenarnya Terukur 1 50 52 4 2 100 101 1 3 150 148 1,33 4 200 203 1,5 5 250 250 0 6 300 298 0.66 7 350 352 0,57 8 400 401 0,25 9 450 449 0,22 10 500 500 0
Error rata – rata dari pengujian alat adalah
Er = ( 4 + 1 + 1,33 + 1,5 + 0 + 0.66 + 0,57 + 0,25 + 0,22 + 0 ) / 10
= 0,953 %
4.4 Pengujian Rangkaian Master
Pengujian rangkaian master meliputi pengujian penyimpanan data rekam medis pasien (data logger) pada EEPROM AT24C256, RTC dan komunikasi RS232 untuk menampilkan data pasien ke komputer. Pada pengujian data
logger yang terlihat pada Gambar 4.1, data yang disimpan
dalam external EEPROM ada 8 data, detak jantung/menit , suhu tubuh, level pemakaian cairan infus, jam, menit, tanggal, bulan dan tahun. Data yang disimpan dalam variabel char membutuhkan memori penyimpanan 1 byte (8
bit) untuk setiap karakter.
Gambar 4.1 Pengujian data logger melalui
hyperterminal CodevisionAVR
Dalam proses pengecekan, data yang disimpan pada EEPROM AT24C256 dikirim ke komputer menggunakan komunikasi serial RS232 dan ditampilkan melalui
hyperterminal CodevisionAVR. Dalam pengiriman, data
diletakkan di antara header ‘A’ dan footer ‘B’. Setelah header diikuti data detak jantung, suhu tubuh, cacah tetes cairan infus, jam, menit, tanggal, bulan dan tahun. Total memori yang dibutuhkan untuk sekali penyimpanan dari 8 data tersebut adalah 22 byte. Sistem data logger menyimpan data setiap 1 menit kemudian mengirimkan data tersebut ke komputer. Dengan kapasitas dari EEPROM AT24C256 sebesar 65536 byte, maka sistem data logger ini dapat menyimpan data sebanyak 2978 record, sehingga sistem dapat melakukan penyimpanan selama 49 jam 37 menit. 3.4 Pengujian Komunikasi Modulator – Demodulator
FSK
Pengujian dilakukan menggunakan sinyal input dari
function generator, frekuensi sinyal output modulator adalah
1200 Hz ketika input berupa logika ’1’ dan frekuensi sinyal
output 2200 Hz ketika logika ’0’. Gambar 4.2 menunujukkan bentuk sinyal output modulator ketika diberikan sinyal input dari function generator.
Gambar 4.2 Sinyal output modulator (atas) dan sinyal input dari function generator (bawah) Pengujian modulasi FSK melalui komunikasi dial up HP seperti ditunjukkan gambar 4.3 dibawah ini.
Gambar 4.2 Sinyal input demodulator (atas) dan sinyal output modulator (bawah)
Rangkaian demodulator berfungsi untuk mengkonversi bentuk sinyal dari frekuensi ke biner. Hasil konversi nilai biner dari sinyal input demodulator seperti pada gambar 4.2 terjadi error karena frekuensi sinyal input di luar nilai frekuensi yang dapat dikonversi demodulator.
V.
KESIMPULAN
4.1 Kesimpulan
Dari perancangan, realisasi, dan pengujian alat pada tugas akhir ini dapat disimpulkan beberapa hal seperti berikut ini:
1. Error rata – rata alat pengukur detak jantung adalah
2,39 %,
2. Error rata – rata alat pengukur suhu tubuh adalah 0,78
%,
3. Error rata – rata alat pengukur level pemakaian cairan
infus adalah 0,953 %,
4. Pengiriman data menggunakan modulasi FSK dengan baudrate 1200 bps melalui dial up HP memiliki error 100%..
5.2 Saran
Saran yang dapat diberikan untuk pengembangan alat ini sebagai berikut:
1. Pengiriman data dengan metode modulasi digital dengan menggunakan HP dapat menggunakan metode yang lain, misalnya modulasi ASK atau modulasi PSK,
2. Dalam perancangan alat pendeteksi sinyal ECG perlu diperhatikan amplitudo detak jantung sumber simulator atau pasien karena mempengaruhi sensitifitas pendeteksian sinyal, untuk mendapatkan sinyal output yang baik dengan noise sekecil perlu ditambahkan filter digital,
3. Penggunaan termistor PTC jenis silistor dengan konfigurasi jembatan Wheatstone pada rangkaian pengukur suhu dapat ditambahkan teknik linearisasi
dengan memasang tahanan R secara paralel pada PTC agar didapatkan karakteristik R-T yang lebih linear, 4. Pemilihan range beban maksimal load cell disesuaikan
dengan beban yang akan diukur agar didapatkan sensitifitas pengukuran yang baik.
DAFTAR PUSTAKA
Ashari, Harry, Perancangan Sistem Akuisisi Data Wireless ECG, Tugas Akhir S-1, Jurusan Teknik Elektro FTI-ITS, Surabaya, 2010.
J.Tompkins, Willis, Biomedical Digital Signal Processing, Prentice Hall, New Jersey, 1995.
Andrianto, Heri, Pemrograman Mikrokontroler AVR Atmega 16, Informatika, Bandung, 2008.
Nurochman, Aan, Sistem Monitoring Hidrologi Real Time dengan Menggunakan Data Logger Berbasis Sensor Network sebagai Referensi untuk Mengontrol Pintu Air pada
Daerah Rawan Banjir, Tugas Akhir S-1, Jurusan Teknik Elektro FTI-ITS, Surabaya, 2010.
Setiawan, Rachmad, Teknik Akuisisi Data, Graha Ilmu, Yogyakarta, 2008.
…..., Datasheet XR2206, www.alldatasheet.com …..., Datasheet XR2211, www.alldatasheet.com ..., Datasheet ATMega16, www.Atmel.com ..., Datasheet ATMega162, www.Atmel.com ..., Datasheet AT24C256, www.Atmel.com ..., Datasheet DS1307, www.Maxim-ic.com …..., Datasheet MAX232, www.alldatasheet.com
BIOGRAFI
Setiyani dilahirkan di Pati pada tanggal 26 Desember 1988. Putra keempat dari 7 bersaudara pasangan Lasdi dan Nasriyati. Menyelesaikan pendidikan dasar di SDN Panjunan 02 Pati pada tahun nnnn. Kemudian pada tahun berhasil menamatkan pendidikan menengah di SMP Negeri 3 Pati. Pada tahun 2006 berhasil menyelesaikan pendidikan di SMA 2 Pati yang kemudian melanjutkan pendidikan di Jurusan Teknik Elektro, Fakultas Teknologi Industri, Institut Teknologi Sepuluh Nopember Surabaya. Selama kuliah aktif di organisasi kedaerahan IKMP Surabaya dan menjadi asisten Laboratorium Elektronika. Saat ini penulis sedang menyelesaikan Tugas Akhir untuk memenuhi persyaratan memperoleh gelar Sarjana Teknik dari Jurusan Teknik Elektro ITS.
![Gambar 2.3 Sinyal modulasi FSK [4]](https://thumb-ap.123doks.com/thumbv2/123dok/1968948.3514860/3.892.122.842.111.1138/gambar-sinyal-modulasi-fsk.webp)
