KAJIAN MODEL MATEMATIK SISTEM KARDIORESPIRASI
|
|
- Veronika Oesman
- 8 tahun lalu
- Tontonan:
Transkripsi
1 Rencana Disertasi : PEMODELAN KARDIORESPIRATOMETER BERBASIS VIBRASI DADA KAJIAN MODEL MATEMATIK SISTEM KARDIORESPIRASI KARYA ILMIAH 3 Oleh : NURIDA FINAHARI NIM PROGRAM DOKTOR ILMU KEDOKTERAN KEKHUSUSAN TEKNOLOGI KEDOKTERAN UNIVERSITAS BRAWIJAYA PROGRAM PASCA SARJANA M A L A N G
2 LEMBAR PENGESAHAN KAJIAN MODEL MATEMATIK SISTEM KARDIORESPIRASI KARYA ILMIAH 3 Oleh : NURIDA FINAHARI NIM Menyetujui, Pembimbing Akademik Dr. dr. M. Rasjad Indra, MS NIP
3 KERANGKA RENCANA DISERTASI Rencana Judul Disertasi : Pemodelan kardiorespiratometer berbasis vibrasi dada Aktifitas Pernafasan Regangan Elastis Kulit Dada Tekanan Rongga Dada Superposisi Getaran Denyut Jantung Getaran Kulit Dada a. Kerangka Konseptual Listrik Jantung Ekshalasi/Inhalasi Pernafasan Depolarisasi/ Repolarisasi Regangan Elastis Kulit Dada Detak Jantung/ Gerak Katup/ Aliran Darah Aorta Bunyi dan Getaran Superposisi/ Transmisibilitas Getaran Data ECG dan Spirometry Model Matematis Sensor, Pengukuran Transformasi Kuantitas Analisis Akurasi/ Kalibrasi Verifikasi Analisis Sinkronisasi (Statistik) b. Aliran Proses dan Latar Belakang Teori Rencana Judul Karya Ilmiah : 1. Fisioanatomi dan sinkronisasi sistem kardiorespirasi 2. Telaah alat ukur struktur dan fungsi sistem kardiorespirasi 3. Kajian model matematik sistem kardiorespirasi 4. Getaran kulit dada sebagai indikator fungsi sistem kardiorespirasi 5. Pengembangan teknik pengukuran sistem kardiorespirasi 6. Praproposal disertasi 3
4 ABSTRAKS Nurida Finahari; Program Pascasarjana Universitas Brawijaya; Telaah alat ukur struktur dan fungsi sistem kardiorespirasi; Pembimbing Akademik : M. Rasjad Indra. Komputasional fisiologi merupakan bidang ilmu baru yang menjadi jembatan antara bidang fisika teknik dan biomedik. Teori-teori fisika teknik digunakan sebagai alat analisis sistem biomedik. Jenjang analisis mengikuti level kajian yang lazim digunakan dalam biomedik, yaitu dari level sistem hingga level molekuler. Salah satu metode untuk menerapkan analisis komputasional fisiologi adalah melalui penyusunan model matematik. Dari model matematik yang telah tersusun, dapat dibuat visualisasi hasil yang bermacam-macam sesuai dengan kepentingan dan ketersediaan alat bantunya, baik yang berbentuk software maupun hardware. Namun demikian, model matematik masih memiliki beberapa kelemahan, salah satunya adalah kesesuaian tingkat validasi dan akurasi hasil yang masih harus disesuaikan dengan kompleksitas sistem biomedik yang ditinjau, ketersediaan data eksperimen sebagai pembanding dan pemilihan asumsi-asumsi yang diambil. Dalam kajian sistem kardiorespirasi, penyusunan model matematik yang mendasari pemanfaatan getaran sebagai variabel ukur fisiologis, interaksi antara jantung dan paru-paru harus dilibatkan sebagai salah satu variabel tinjauan untuk menjamin tingkat validitas dan akurasi model. Kata kunci: komputasional fisiologi, model matematik, getaran, kardiorespirasi ABSTRACT Nurida Finahari; Postgraduate program Brawijaya University; Review of structure and function of cardiorespiratory system devices; Supervisor : M. Rasjad Indra. Computational physiology is a new field in sciences that acts as a bridge for physical engineering and biomedic. Physical engineering theories are used as analysis tools for biomedical system. Analytical level is adjusted to review levels in biomedic, from system to moleculer. One method to apply computational physiology analysis is by derived mathematical model. From this model, visualization results can be made according to the interested purposes and the availability of supporting tools, such as software and/or hardware. Eventhough, mathematical model has several limitations, such as the dependency of results validity and accuracy that must be adjusted according to the complexity of the system, experimental data availability as comparator and the selection of assumptions. For the cardiorespiratory review, derivation of mathematical model as basic steps to use vibration as physiological measurement variable must included interaction between heart and lung as validity and accuracy parameter. Keywords: computational physiology, mathematical model, vibration, cardiorespiratory 4
5 DAFTAR ISI LEMBAR PERSETUJUAN 2 KERANGKA RENCANA DISERTASI 3 ABSTRAKS 4 DAFTAR ISI 5 DAFTAR GAMBAR 6 I. PENDAHULUAN Latar Belakang Permasalahan 9 II. TINJAUAN PUSTAKA Komputasional fisiologi Contoh model matematik pada sistem pernafasan Contoh model matematik pada sistem kardiovaskular Contoh model matematik interaksi kardiorespirasi 20 III. PEMBAHASAN 24 IV. PENUTUP Kesimpulan Saran 27 DAFTAR PUSTAKA 28 5
6 DAFTAR GAMBAR Gambar 1. Analogi konsep fisika teknik - biomedik 10 Gambar 2. Anatomi level organ dengan metode elemen hingga 11 Gambar 3. Program analisis dan antar muka berbasis komputer 12 Gambar 4. Ilustrasi ruang lingkup kajian jantung manusia 13 Gambar 5. Hasil simulasi model 2-variabel 15 Gambar 6. Hasil simulasi model 5-variabel 16 Gambar 7. Gambaran model matematik jembatan miokardial 19 Gambar 8. Skema ekuivalensi hidrolik sistem sirkulasi 16 Gambar 9. Blok diagram sistem pengaturan baroreseptor 21 Gambar 10. Skema model pulmonar 23 Gambar 11. Contoh perbandingan hasil simulasi dan data eksperimen 24 Gambar 12. Kerangka konsep penyusunan model matematik getaran Kardiorespirasi 26 6
7 I. PENDAHULUAN 1.1. Latar Belakang Kajian fisioanatomi sistem kardiorespirasi pada karya ilmiah 1 menunjukkan bahwa keselarasan antara detak jantung dan laju respirasi (sinkronisasi kardiorespirasi) merupakan fenomena nyata meskipun bukan merupakan variabel utama interaksi kardiorespirasi (Toledo, et.al; 2002). Dari hasil simulasi matematik diketahui bahwa peningkatan volume paru-paru akibat peningkatan tekanan alveolar, menyebabkan perubahan tekanan intratorak. Perubahan ini berpengaruh pada perfusi paru-paru, aliran vena dan keluaran jantung (Darowski; 2000). Penelitian-penelitian tentang sinkronisasi kardiorespirasi pada awalnya ditujukan untuk memahami mekanisme patofisiologis (Mrowka, et.al; 2003). Namun pada umumnya masih dilakukan dengan memanfaatkan data-data hasil rekaman terpisah dari alat ukur jantung dan paru-paru, yang dikuantifikasi menjadi variabel baru. Data elektrokardiografi dan aliran udara dari termistor nasal digabungkan dalam Ambulatory solid-state recorder (Medikor, TOM-signaltechnik, Graz, Austria) untuk menghasilkan data fase relatif gelombang R dan inspirasi onset yang mendahuluinya, yang dinyatakan sebagai variabel koordinasi kardiorespirasi (Betterman, et.al; 2002). Kombinasi elektrokardiografi bipolar dan metode pletismografi induktif digunakan untuk menggambarkan interaksi sistem kardiorespirasi bayi pada berbagai kondisi tidur (Mrowka, et.al; 2003). Elektrokardiografi dan spirometer juga digunakan untuk meneliti vasovagal syncope sebagai indikator sinkronisasi (Lipzits, et.al; 1998). Kajian terhadap alat-alat ukur standar yang umum digunakan pada monitoring dan diagnosa sistem kardiorespirasi menunjukkan bahwa peralatan-peralatan tersebut secara individual belum menunjukkan kinerja yang optimum yang memudahkan proses analisis data dan diagnosa klinis yang bersesuaian. Hal tersebut mendorong pengembangan peralatan-peralatan baru sebagai perbaikan kinerja yang menawarkan akurasi, kepresisian, kepraktisan, biaya murah dan kenyamanan (Mack; 2003). Mengingat sistem kardiorespirasi merupakan osilator biologis, maka pemanfaatan getaran yang ditimbulkannya sebagai sinyal data pengukuran menawarkan alternatif baru pada bidang pengembangan alat ukur. Posisi jantung dan paru-paru yang berdekatan memungkinkan munculnya gelombang interferensi dari gelombang-gelombang vibrasi yang dihasilkannya. Karakteristik gelombang interferensi tersebut merupakan gambaran karakteristik masing-masing gelombang sumbernya (Finahari; 2008a). 7
8 Pemanfaatan 2 buah sensor getaran untuk mengukur kinerja sistem kardiorespirasi telah dilakukan dengan akurasi pencatatan yang tinggi (Mack, et.al; 2003). Dari sisi pengukuran detak jantung, alat ini berfungsi pada rentang variasi yang lebar (49-84 BPM) sehingga potensi munculnya variabilitas hasil pengukuran cukup tinggi. Maka masih diperlukan pembuktian kepresisian peralatan. Hal ini merupakan peluang untuk proses pengembangan. Penggunaan 2 buah sensor terpisah juga mengakibatkan meningkatnya peluang kemunculan sinyal pengganggu akibat aliran pemrosesan sinyal yang panjang. Jika dikaitkan dengan tujuan awal desain khususnya dalam mereduksi biaya, penggunaan 2 buah sensor berakibat pada penggandaan penggunaan peralatan bantu. Meskipun kinerja peralatan untuk pengukuran aktivitas pernafasan sudah optimal, masih diperlukan rekayasa pengembangan untuk mengukur karakteristik fisiologis jantung yang lebih presisi. Karakteristik getaran juga dimanfaatkan secara khusus untuk mengembangkan peralatan pencitra distribusi suara paru-paru (Dellinger, et.al; 2008). Alat ini disebut vibration response imaging (VRI) yang mampu mencatat dan menampilkan gambar dinamis suara pernafasan pada monitor komputer. VRI memiliki software yang mampu mengkonversikan suara pernafasan pada rentang frekuensi Hz menjadi gambar dinamis dan data kuantitatif dari distribusi suara pernafasan. Analisis kinerja VRI dilakukan dengan membandingkan pola ekspirasi dan inspirasi 5 obyek dalam kondisi sehat untuk selanjutnya dibandingkan dengan pola pernafasan 14 obyek yang menderita berbagai kelainan pernafasan. Belum dilakukan analisis reliabilitas dan validasi sensitivitas peralatan terhadap variasi patologis pada sistem pernafasan. Pengembangan peralatan diarahkan pada penambahan aspek analisis time series dan kuantifikasi distribusi suara berdasarkan metode-metode baku. Untuk dapat menentukan spesifikasi peralatan perbaikan maupun pengembangan, analisis berdasarkan pemodelan matematik perlu dilakukan sehingga variabel-variabel yang berpengaruh dapat ditentukan. Visualisasi model menggunakan program-program analisis 2D maupun 3D berbasis komputer juga dimungkinkan sebelum mendesain dan membangun model-model fisiknya. Model matematik maupun grafis terkomputerisasi dapat mengurangi konsekuensi-konsekuensi negatif proses desain yang tidak diinginkan (Finahari; 2008b). 8
9 1.2. Permasalahan Penyusunan model matematik sistem biologi sangat berbeda dengan model yang diterapkan pada sistem mekanik. Hal tersebut didasarkan pada fakta kompleksitas respon dan keterkaitan antar unit dalam sistem biologis. Pemilihan variabel-variabel tinjauan memerlukan pertimbangan dan dasar pemikiran yang tepat untuk dapat menghasilkan model yang mendekati kondisi sesungguhnya. Permasalahan inilah yang dicoba untuk dikaji dalam karya ilmiah ini dengan cara mempelajari pola pikir yang digunakan pada penelitian-penelitian terdahulu dalam bidang pemodelan biomekanik khususnya yang memuat tinjauan aspek analisis matematik. Hasil kajian diharapkan dapat memberikan gambaran tentang proses dan variabel yang harus dipertimbangkan dalam menyusun model matematik sistem dan interaksi kardiorespirasi. II. TINJAUAN PUSTAKA 2.1. Komputasional Fisiologi Perkembangan model pembelajaran teori biomedik dewasa ini mengarah pada paralelitas kajian, dimana level eksplorasi kajian sistem biomedik dianalogikan dengan sistem fisika teknik (Hunter, Nielsen; 2005). Sebagai contoh, analisis matematik untuk sistem fisika teknik pada level bidang dengan hukum-hukum konservasi fisik seperti konservasi massa, momentum, arus dan sebagainya, dianalogikan dengan kajian level sistem pada biomedik. Kajian level partikel pada fisika teknik dianalogikan dengan kajian level molekuler pada biomedik. Analogi ini juga menyeret hukum-hukum teoritis fisika teknik untuk digunakan sebagai sarana analisis sistem biomedik (Gambar 1). Konsepsi analogi tersebut membawa dampak pada perkembangan bidang ilmu baru yang disebut komputasional fisiologi. Komputasional fisiologi mengaplikasikan hukum-hukum fisika teknik dalam sistem biomedik. Terdapat 3 panduan dalam menyusun model matematik untuk sistem biomedik, yaitu (1) Occam s razor, semakin sederhana semakin baik, konsisten pada level ketersediaan data eksperimental, (2) semua model harus divalidasi melalui pengukuran eksperimental dan (3) model yang dibangun sejauh mungkin merupakan integrasi dari skala ruang, skala waktu atau bagian-bagian tubuh. Dengan demikian model matematik yang disusun harus juga mengikuti jenjang konsep biomedik sejak dari level sistem tubuh hingga level biomolekuler (Gambar 2). Hasil dari analisis model matematik dapat dinyatakan dan dikembangkan menjadi berbagai bentuk. Pernyataan yang paling sederhana adalah berupa data numerik, yang dapat dikembangkan menjadi grafik 2 dimensi, grafik 3 dimensi, simulasi maupun animasi. 9
10 Gambar 1 : Analogi konsep fisika teknik biomedik (Hunter, Nielsen; 2005) 10
11 Berbagai program siap pakai telah dikembangkan untuk membantu menyelesaikan persamaan-persamaan matematik khususnya yang berbentuk fungsi-fungsi kompleks. Program-program tersebut umumnya telah dilengkapi dengan fasilitas visualisasi hasil analisis. Gambar 2 menunjukkan hasil analisis model matematik anatomi level organ dengan metode elemen hingga (finite element method), yaitu metode penganalisisan suatu struktur kompleks melalui pemecahan struktur tersebut menjadi elemen-elemen kecil berbentuk sederhana dengan jumlah berhingga. Tiap elemen dianalisis secara terpisah untuk mendapatkan persamaan matematik yang menggambarkan karakteristik tinjauan. Persamaan-persamaan sejumlah elemen tadi selanjutnya digabung kembali sesuai kondisi batas lokasi aslinya pada struktur dan diselesaikan sebagai satu rangkaian sistem persamaan linier serentak. Gambar 2 : Anatomi level organ dengan metode elemen hingga (Hunter, Nielsen; 2005) A. Jantung babi, B. Paru-paru manusia, C. Sistem pencernaan, D. Kerangka dan Otot Tujuan pengembangan komputasional fisiologi di luar kepentingan pembelajaran adalah membantu proses penerjemahan gambar-gambar klinis untuk keperluan diagnosa dan pengembangan peralatan-peralatan baru. Hal ini membutuhkan kerjasama dan integrasi peneliti dari berbagai ilmu cabang fisika teknik dan biomedik. Pertukaran informasi secara terbuka juga didorong untuk dilakukan mengingat kekompleksitasan dan dinamisasi interaksi sistem yang ditinjau. Contoh program berbasis komputer dan ruang lingkup kajian fisiologi jantung sesuai levelnya yang dimanfaatkan sebagai alat bantu pembelajaran, tampak pada Gambar 3 dan 4. 11
12 (a) (b) Gambar 3 : Program analisis dan antar muka berbasis komputer (Hunter, Nielsen; 2005) a. model analisis dan visualisasi potensial aksi sel jantung b. sistem antar muka ECG dengan tampilan 3 dimensi 12
13 Gambar 3a. menunjukkan program CellML yang menampilkan karakteristik saluran ion sel jantung yang menghasilkan potensial aksi membran. Dalam hal ini potensial aksi membran dihitung dari model matematis yang melibatkan variabel sebagai fungsi waktu, berbentuk persamaan-persamaan diferensial terintegrasi. Hasil perhitungan dalam bentuk numerik ditampilkan di sisi kiri layar sedangkan animasinya ditampilkan di sisi kanan layar. Gambar 3b. merupakan program pembelajaran EKG (berdasarkan antarmuka antara CellML dan FieldML) yang meliputi tampilan anatomi 3D yang dapat diputar ataupun diperbesar. Sumbu-sumbu lead dapat diubah-ubah untuk melihat efeknya pada pencatatan potensial listrik. Warna-warna pada gambar menunjukkan peta potensial untuk kondisi lead yang dipilih. Grafik pencatatan potensial hasil pengukuran EKG pada masing-masing lead ditampilkan di sisi kanan. Gambar di atas menunjukkan kondisi standar. Gambar 4 : Ilustrasi ruang lingkup kajian jantung manusia (Hunter, Nielsen; 2005) Gambar diatas menunjukkan level kajian yang dilakukan IUPS Heart Physiome Project. (1) kajian level atomik yang ditunjukkan melalui koordinat atomik ATPase dari retikulum sarco(endo)plasmik; (2) model struktur butiran kasar dari protein ATPase; (3) menunjukkan jalur sub-selular yang meliputi elektrofisiologi sel, transpor kalsium dan proton, mekanika miofilamen, jalur metabolisme dan beberapa jalur sinyal sel; (4) sel otot jantung 3D hasil visualisasi elektron-mikrograf; (5) serat-serat kolagen pada jaringan transmural jantung; (6) organ jantung; (7) posisi jantung pada tubuh manusia. 13
14 2.2. Contoh Model Matematik Pada Sistem Pernafasan Pemanfaatan analisis matematik pada sistem pernafasan dapat dipelajari dari penelitian tentang analisis stabilitas pengaturan sistem pernafasan dengan memanfaatkan metode numerik. Penelitian ini didasari fakta fisiologis bahwa tujuan utama proses pernafasan adalah pertukaran gas O 2 CO 2 antara rongga alveoli dan pembuluh kapiler yang berdekatan (Kollar, Turi; 2005). Sifat pasif difusi menjadi kendala atas otomatisasi proses pertukaran gas sehingga selalu terjadi waktu tunda di dalam proses tersebut. Yang dimaksud dengan waktu tunda di sini adalah selisih waktu teoritis yang ditempuh 1 molekul O 2 sejak tiba di alveoli hingga berdifusi ke dalam pembuluh kapiler (atau sebaliknya jika dipandang dari sisi CO 2 ). Di samping itu juga ada waktu tunda yang lain yang merupakan selisih waktu tempuh gas-gas untuk memasuki wilayah deteksi sensor syaraf untuk mengaktifkan sistem pengaturan pernafasan. Dalam penelitian ini masih terdapat beberapa definisi waktu tunda lainnya. Proses analisis matematik dimulai dengan menentukan model sistem. Dalam hal ini sistem pernafasan dinyatakan secara sederhana sebagai model 2-variabel dengan 1 jenis waktu tunda, kemudian dikembangkan menjadi model 5-variabel dengan 4 jenis waktu tunda. Variabel waktu tunda digunakan sebagai titik awal analisis kestabilan sistem pengaturan syaraf terhadap proses pernafasan. Analisis stabilitas ini ditujukan untuk mendapatkan nilai kritis waktu tunda yang mempengaruhi siklus pernafasan. Model diterapkan pada dinamika keseimbangan kimiawi yang disusun dalam bentuk persamaan diferensial dimana waktu tunda sirkulasi udara diasumsikan sebagai variabel diskrit. Langkah kedua dalam pemodelan ini adalah menentukan persamaan yang menggambarkan fungsi fisiologis sistem yang ditinjau sehingga diketahui variabel-variabel yang berperan. Untuk model 2-variabel, penurunan fungsi diferensial dikembangkan dari hukum keseimbangan massa gas berdasarkan Hukum Fick, Hukum Boyle dan variasi Hukum Henry yang berhubungan dengan konsentrasi gas dalam campuran. Maka dihasilkan persamaan fungsi ventilasi paru-paru sebagai berikut: dimana : 0,05P ( t ) ao2 VI ( t) GPe [ PaCO ( t ) I 2 G P P ao2 : peripheral control gain : tekanan parsial O 2 pada arteri P aco2 : tekanan parsial CO 2 pada arteri t : waktu : waktu tunda transpor gas I P : peripheral cutoff threshold P ] 14
15 Untuk menggambarkan stabilitas persamaan tersebut, dilakukan ekspansi matematik terhadap P ao2 dan P aco2 untuk menentukan fungsi konsentrasi CO 2 (x) dan O 2 (y) dalam arteri, memasukkan nilai-nilai konstanta dan menjalankan program perhitungan. Dalam hal ini digunakan Matlab DDE BIFTOOL v Hasil analisis dapat dilihat pada Gambar 5. Sebagai gambaran, stabilitas pengaturan tampak pada gambar sebagai garis lurus. Semakin lama garis lurus terbentuk, sistem semakin tidak stabil, dalam arti siklus pernafasan juga tidak stabil. Aplikasi dari hasil analisis ini adalah bahwa dengan mengetahui waktu tunda kritis pada sistem sirkulasi gas yang merupakan gangguan fisiologis terhadap proses pertukaran gas, dapat ditentukan konsentrasi O 2 dan CO 2 pada arteri dan konsekuensi fisiologis maupun patologis yang mungkin muncul. Gambar 5 : Hasil simulasi model 2-variabel (Kollar, Turi; 2005) (a) konsentrasi CO 2 pada = 15 detik; (b) konsentrasi CO 2 pada = 40 detik; (c) konsentrasi O 2 pada = 15 detik; (d) konsentrasi O 2 pada = 40 detik Tampak bahwa pada = 40 detik, model sistem tidak stabil sehingga nilai kritis waktu tunda diperoleh. 15
16 Gambar 6 : Hasil simulasi model 5-variabel (Kollar, Turi; 2005) (a) akar karakteristik untuk = 1,1 [min]; (b) simulasi untuk = 1,1 [min]; (c) simulasi untuk = 0,5 [min]; (d) simulasi kondisi parameter dependen = 0,5 [min] (e) untuk B = [min], T = [min], V = [min] dan a = [min], (f) untuk B = [min], T = [min], V = [min] dan a = [min] 16
17 2.3. Contoh Model Matematik Pada Sistem Kardiovaskular Aplikasi model matematik pada sistem kardiovaskular dapat dilihat pada simulasi kondisi klinis penyakit yang muncul pada jembatan miokardial (myocardial bridges). Jembatan miokardial adalah kondisi patologis yang menunjukkan kegagalan pembuluh arteri koroner berdilatasi untuk merespon peningkatan kebutuhan oksigen (misalnya yang timbul saat berolahraga). Simulasi ini bertujuan menentukan aliran sisa darah pada arteri koroner yang tersumbat dan konsekuensi klinis yang relevan dengan kondisi tersebut (Bernhard, et.al; 2006). Simulasi matematik didasarkan pada hukum-hukum mekanika fluida dengan asumsi aliran mengikuti teori lapisan batas viskos. Hal ini disebabkan penganalisisan berdasarkan arsitektur jaringan pembuluh darah yang sesungguhnya tidak dimungkinkan, mengingat kompleksitasnya. Dari pandangan mekanika fluida, situasi patofisiologi dari jembatan miokardial digambarkan sebagai perubahan geometri aliran berdasarkan fungsi waktu yang disebabkan oleh konstraksi otot jantung yang bersisian dengan segmen intramural arteri koroner. Hasil penelitian menunjukkan bahwa teori lapisan batas dapat digunakan untuk mensimulasi gaya gesek dan tegangan geser dinding di daerah masuk (entrance region) pembuluh. Kerugian tekanan translasional dan rata-rata FFR (fractional flow reserve) sesuai secara klinis dengan referensi yang ada. Selain itu, rata-rata FFR dengan asumsi aliran Hagen-Poiseulle estimasinya terlalu besar untuk kondisi aliran yang sedang berkembang (developing flow). Gambaran langkah simulasi matematik dapat dilihat pada Gambar 7. Model matematik yang menunjukkan kecepatan aliran dan tekanan sisi masuk pembuluh darah arteri koroner sebagai gambaran evolusi jembatan miokardial (Gambar d) adalah : u( x, ) V( x) f dengan ' ( ) ( 1 n) V ( x) 2vx dimana : u (x, ) : kecepatan sesaat pada titik tinjauan x V (x) C : variabel panjang dalam koordinat silinder : faktor penskalaan dalam Falkner-Skan-Equation : kecepatan aliran bebas : Cx n : konstanta yang ditentukan berdasarkan kondisi batas 17
18 f ( ) : turunan fungsi aliran tanpa dimensi : variabel similaritas pada Falkner-Skan-Equation n : parameter power-law pada Falkner-Skan-Equation v : viskositas kinematik Falkner-Skan-Equation adalah persamaan diferensial orde 3 yang digunakan untuk penurunan persamaan yang diekspansikan dari teori aliran batas. Model untuk distribusi tekanan (Gambar e) adalah : P in t 2 2tr ( t) p p exp s o t t r 2 dimana : P in (t) : gelombang tekanan sintetik akibat tekanan aorta, sebagai fungsi waktu p s p o t r : tekanan statis : amplitudo gelombang tekanan sintetik : peningkatan waktu Hasil simulasi ini sangat bermanfaat untuk mempelajari kondisi patologis aterosklerosis dan iskemia dengan ketelitian yang cukup tinggi. Dengan memasukkan nilai-nilai fisiologis yang bersesuaian akan diketahui kondisi pembuluh darah arteri koroner dan lokasi sumbatan dapat diprediksikan jika memang terjadi. Meskipun demikian masih diperlukan pengembangan lebih lanjut karena model ini masih menggunakan asumsi geometri pembuluh darah halus (dinding pembuluh mulus rata). Asumsi tersebut dengan sendirinya kurang menunjukkan kondisi sesungguhnya. Karakteristik aliran pada dinding yang halus dan kasar sangat berbeda. Di sisi lain, teori lapisan batas tidak dapat mengakomodasi karakteristik aliran fluida yang berkembang penuh (fully developed) karena pada kondisi ini batas aliran melebur. Penghitungan simulasi juga dibatasi oleh panjangnya sisi masuk yang ditentukan oleh bilangan Reynold dari aliran darah (laminaritas atau turbulensi aliran). Masih diperlukan validasi model untuk kondisi in vivo sehingga data-data simulasi dapat dibandingkan dengan data fisiologis aktual. 18
19 (a) Angiogram koroner dari dua jembatan miokardial pada cabang LAD (left anterior decending) dalam kondisi diastol dan sistol. Tekanan pada arteri selama fase kontraksi jantung merupakan karakteristik jembatan miokardial. (b) Dimensi lumen diastolik dan kecepatan aliran tampak normal, sementara kecepatan aliran sistolik meningkat di segmen jembatan. (c) Anatomi skematis dari jembatan miokardial ganda. Segmen kontrol berdimensi sama. x merupakan titik pengukuran. B-B dan C-C merupakan posisi potongan melintang untuk mengukur deformasi pembuluh. (d) Ketebalan dan geometri lapisan batas digambarkan secara realistik yang mengilustrasikan evolusi jembatan miokardial (e) Struktur dari 27 segmen utama jaringan arteri koroner kiri. Distribusi ukuran normal jaringan arteri didasarkan pada 83 angiogram. 2 jembatan miokardial yang berurutan terletak di tengah-tengah saluran utama pembuluh arteri. Warna pada gambar menunjukkan distribusi tekanan yang dihitung berdasarkan rumusan lapisan batas yang disusun. Tekanan tertinggi ditunjukkan dengan warna merah, tekanan terendah digambarkan dengan warna biru. Warna biru tua di posisi atas menunjukkan posisi aorta. Gambar 7 : Gambaran model matematik jembatan miokardial (Bernhard, et.al; 2006). 19
20 2.4. Contoh Model Matematik Interaksi Kardiorespirasi Pemanfaatan model matematik dalam sistem kardiorespirasi ditujukan untuk peningkatan akurasi diagnosa dan perbaikan sistem perawatannya. Dengan acuan tersebut, model matematik sistem kardiorespirasi ini disusun tidak saja berdasarkan kondisi fisiologis normal secara akurat namun juga dirancang untuk dapat merespon perubahan-perubahan yang umum terjadi dalam prosedur diagnosa. Tujuan khusus yang ingin dicapai melalui pemodelan ini adalah terbentuknya gambaran respon dan interaksi dinamis sistem kardiorespirasi terhadap munculnya amplitudo gaya maksimum yang disebut sebagai manuver Valsalva (Lu, et.al; 2001). Hal ini merupakan perbaikan terhadap keterbatasan model-model hasil pengembangan beberapa peneliti sebelumnya, yang melakukan pemodelannya atas dasar penyederhanaan, pembatasan maupun pengecilan ruang lingkup. Kondisi tersebut menyebabkan hilangnya aspek interaksi dan daya reaktif model terhadap dinamisasi sistem. Model matematik kardiorespirasi yang dibahas dalam artikel ini telah memasukkan aspek mekanika jantung, loop aliran darah, pengaturan barorefleks terhadap tekanan arteri, mekanika jalan nafas dan transportasi gas pada membran alveolar-kapiler. Model sirkulasi darah didasarkan pada skema pada Gambar 8. Penyusunan model sirkulasi darah telah meliputi (a) hubungan non-linier P-V (tekanan-volume) pada sistem vena perifer, (b) deskripsi fenomena non linier kegagalan vena cava, (c) pengaturan detak jantung, kontraktilitas miokardial dan denyut vasomotor yang dimediasi baroreseptor. Persamaan-persamaan utama yang diturunkan pada bagian ini adalah : 1. Persamaan P-V pada vena sistemik 2. Persamaan P-V pada vena cava 3. Resistensi pada vena cava 4. Detak jantung 5. Fungsi alih baroreseptor dimana : K, K v, K R, K 1, K 2 : faktor skala V min V max V sv : volume minimum : volume maksimum : volume luminal vena sistemik D 1, D 2 : Tekanan offset pada kondisi tanpa dan dengan valsalva 20
21 V vc V o R o : volume luminal vena cava : volume tanpa tekanan valsalva : parameter offset h 1, h 2, h 3, h 4 h 5, h 6 : konstanta F Hr,S F Hr,V N (s) : pengaturan simpatik normal untuk frekuensi gelombang HR : pengaturan vagal normal untuk frekuensi gelombang HR : frekuensi baroreseptor discharge dalam variabel Laplace P Ao (s) : Tekanan aorta dalam variabel Laplace Gambar 8 : Skema ekuivalensi sirkuit hidrolik sistem sirkulasi (Lu, et.al; 2001) Gambar 9 : Blok diagram sistem pengaturan baroreseptor (Lu, et.al; 2001) 21
22 Porsi pulmonar untuk model matematik didasarkan pada skema pada Gambar 10. Pada skema tersebut tampak bahwa semua aspek mekanika jalan pernafasan telah terwakili, termasuk sirkulasi pulmonar dan pertukaran gas. Maka persamaan inspirasi disusun sebagai berikut : Sedangkan persamaan ekspirasinya adalah : Dari sistem pulmonar juga didefinisikan persamaan kapasitas difusi sebagai berikut : dimana : P Di, P Ci, P Ai : tekanan parsial gas i pada jalan nafas atas, menengah dan kecil P atm, t : tekanan atmosfir Q ED, Q DC, Q CA: laju aliran udara pada saluran nafas atas, tengah dan alveolar D Lt : kapasitas difusi gas i V A, V C, V D, V PC : volume alveolar, jalan nafas tengah, sistolik dan kapiler pulmonar 22
23 Gambar 10 : Skema model pulmonar (Lu, et.al; 2001) (a) skema model pulmonar, (b) diagram ekuivalensi sirkuit pneumatik Aspek utama dalam pemodelan sistem kardiorespirasi adalah bahwa model yang disusun harus dapat menyatakan interaksi yang terjadi antara keduanya. Dalam artikel ini interaksi kardiorespirasi hanya didasarkan pada gangguan yang terjadi pada tekanan pleural (PPL / perturbation of pleural pressure). Hal tersebut dilandasi pemikiran bahwa tekanan pleural berpengaruh terhadap tekanan intrakardial dan tekanan di seluruh rongga intratorak tetapi efek tertinggi tampak pada perubahan tekanan arteri dan vena pulmonari akibat perubahan tekanan alveolar. Maka hubungan antara resistensi kapiler pulmonar terhadap volume alveolar dinyatakan sebagai : Hasil simulasi dari persamaan matematik yang tersusun dan perbandingannya dengan nilai eksperimental dapat dilihat pada Gambar 11. Hasil analisis menunjukkan bahwa respon fisiologis terhadap manuver Valsalva masih merupakan aktivitas yang rumit. Model respon yang disusun masih terbatas pada aspek kajian pulmonar, sirkulasi dan kontrol neural sehingga cacat fisiologis sangat mungkin muncul dalam simulasinya. Untuk meningkatkan validitasnya masih diperlukan dukungan analisis statistik yang kuat dari data aktual (in vivo) yang terverifikasi. Meskipun demikian, model ini dapat digunakan untuk analisis dan diagnosa kelainan fisiologis lain seperti hipotensi ortostatik, aterosklerosis, stenosis valvular, efek pulmonar dari gagal jantung kongestik dan ARDS (adult respiratory distress syndrome). Juga dapat digunakan dalam prognosis gagal jantung kongestik dengan/tanpa CAD (coronary artery disease). 23
Pembimbing Akademik : Dr. dr. M. Rasjad Indra, MS
PENDEKATAN TEORITIS PENYUSUNAN MODEL MATEMATIK UNTUK OSILASI REGANGAN DINDING DADA AKIBAT AKTIVITAS JANTUNG Oleh : Nurida Finahari Pembimbing Akademik : Dr. dr. M. Rasjad Indra, MS 1. Fisioanatomi & Sinkronisasi
Lebih terperinciBAB I PENDAHULUAN. I.1 Latar Belakang
BAB I PENDAHULUAN I.1 Latar Belakang Jantung merupakan organ terpenting dalam tubuh manusia, karena jantung merupakan organ utama yang mensirkulasikan darah ke seluruh tubuh. Jantung memompakan darah ke
Lebih terperinciABSTRAK. Pemodelan Kecerdasan Buatan Untuk Pengenalan Citra Elektrokardiografi (EKG) Oleh: Imam Tazi, M.Si
1 ABSTRAK Pemodelan Kecerdasan Buatan Untuk Pengenalan Citra Elektrokardiografi (EKG) Oleh: Imam Tazi, M.Si Penelitian kecerdasan buatan untuk mengenali pola semakin banyak dilakukan dan dibutuhkan. Pada
Lebih terperinciSistem Pernapasan - 2
Anatomi sistem pernapasan Proses inspirasi dan ekspirasi Definisi pernapasan Eksternal Internal Mekanik pernapasan Inspirasi dan ekspirasi Peran otot pernapasan Transport gas pernapasan Ventilasi, difusi,
Lebih terperinciZat Cair. Gas 12/14/2011
Fluida adalah zat yang dapat mengalir atau sering disebut Zat Alir. Jadi perkataan fluida dapat mencakup zat cair atau gas. Dewi Baririet Baroroh Basic Science of Nursing 1 Free FIKES Powerpoint UMMTemplates
Lebih terperinciBAB I PENDAHULUAN. Gambar 1.1. Potensial permukaan tubuh (Sumber: Clark Jr, 2010).
BAB I PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang Pada dasarnya seluruh fungsi dan aktivitas tubuh melibatkan listrik. Tubuh manusia menghasilkan sinyal listrik dari hasil aksi elektrokimia sel-sel tertentu dan listrik
Lebih terperinciBAB I PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang Masalah
1 BAB I PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang Masalah Perkembangan teknologi yang pesat mempermudah manusia dalam mencapai kebutuhan hidup. Hal tersebut telah merambah segala bidang termasuk dalam bidang kedokteran.
Lebih terperinciBAB III DINAMIKA PROSES
BAB III DINAMIKA PROSES Tujuan Pembelajaran Umum: Setelah membaca bab ini diharapkan mahasiswa dapat memahami Dinamika Proses dalam Sistem Kendali. Tujuan Pembelajaran Khusus: Setelah mengikuti kuiah ini
Lebih terperinciJAWABAN ANALITIK SEBAGAI VALIDASI JAWABAN NUMERIK PADA MATA KULIAH FISIKA KOMPUTASI ABSTRAK
JAWABAN ANALITIK SEBAGAI VALIDASI JAWABAN NUMERIK PADA MATA KULIAH FISIKA KOMPUTASI ABSTRAK Kasus-kasus fisika yang diangkat pada mata kuliah Fisika Komputasi akan dijawab secara numerik. Validasi jawaban
Lebih terperinciFISIOLOGI PEMBULUH DARAH. Kuntarti, SKp
FISIOLOGI PEMBULUH DARAH Kuntarti, SKp Overview Struktur & Fungsi Pembuluh Darah Menjamin keadekuatan suplay materi yg dibutuhkan jaringan tubuh, mendistribusikannya, & membuang zat sisa metabolisme Sebagai
Lebih terperinciBAB I PENDAHULUAN 1.1 LATAR BELAKANG
BAB I PENDAHULUAN Pada bab ini dibahas mengenai latar belakang dan tujuan pembuatan proyek akhir. Materi yang dibahas adalah latar belakang, tujuan, perumusan masalah, batasan masalah, serta metodologi
Lebih terperinci1.1 Latar Belakang dan Identifikasi Masalah
BAB I PENDAHULUAN Seiring dengan pertumbuhan kebutuhan dan intensifikasi penggunaan air, masalah kualitas air menjadi faktor yang penting dalam pengembangan sumberdaya air di berbagai belahan bumi. Walaupun
Lebih terperinciTELAAH ALAT UKUR STRUKTUR DAN FUNGSI SISTEM KARDIORESPIRASI
Rencana Disertasi : PEMODELAN KARDIORESPIRATOMETER BERBASIS VIBRASI DADA TELAAH ALAT UKUR STRUKTUR DAN FUNGSI SISTEM KARDIORESPIRASI KARYA ILMIAH 2 Oleh : NURIDA FINAHARI NIM. 0730703012 PROGRAM DOKTOR
Lebih terperinciBAB 1 PENDAHULUAN. Gambar 1.1: Aliran Darah Yang Terjadi Pada Pembuluh Darah Tanpa Penyempitan Arteri Dan Dengan Penyempitan Arteri
BAB 1 PENDAHULUAN 1.1. Latar Belakang Darah merupakan komponen penting di dalam tubuh sebagai alat transportasi untuk metabolisme tubuh. Sistem peredaran darah atau sistem kardiovaskular merupakan suatu
Lebih terperinciSTRUKTUR JANTUNG RUANG JANTUNG KATUP JANTUNG tiga katup trikuspidalis dua katup bikuspidalis katup mitral Katup pulmonal Katup aorta Arteri Koroner
Pengertian Kardiovaskuler Sistem Kardiovaskuler yaitu sistem peredaran darah di dalam tubuh. Sistem Kardiovaskuler terdiri dari darah,jantung dan pembuluh darah. Jantung terletak di dalam mediastinum di
Lebih terperinciREFERAT WSD. Oleh : Ayu Witia Ningrum Pembimbing : Dr. Fachry, Sp.P
REFERAT WSD ( Water Seal Drainage ) Oleh : Ayu Witia Ningrum 2007730022 Pembimbing : Dr. Fachry, Sp.P Tugas Kepaniteraan Klinik Rumah Sakit Islan Jakarta Utara, Sukapura Stase Ilmu Penyakit Dalam 2012
Lebih terperinciBAB I PENDAHULUAN. Jantung merupakan sebuah organ tubuh yang terdiri dari sekumpulan otot.
BAB I PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang Jantung merupakan sebuah organ tubuh yang terdiri dari sekumpulan otot. Otot jantung merupakan jaringan istimewa karena kalau dilihat dari bentuk dan susunannya sama
Lebih terperinciBAB IV ANALISA DAN PERANCANGAN
BAB IV ANALISA DAN PERANCANGAN Analisa dan perancangan bertujuan untuk menguraikan suatu aplikasi yang utuh ke dalam bagian-bagian komponennya. Tujuannya untuk mengidentifikasikan dan mengevaluasi permasalahan,
Lebih terperinciDisusun Oleh: Kevin Yogaswara ( ) Meitantia Weni S B ( ) Pembimbing: Ir. Rusdhianto Effendi AK., MT.
Disusun Oleh: Kevin Yogaswara (2207 030 006) Meitantia Weni S B (2207 030 055) Pembimbing: Ir. Rusdhianto Effendi AK., MT. PROGRAM STUDI DIII TEKNIK ELEKTRO FAKULTAS TEKNOLOGI INDUSTRI INSTITUT TEKNOLOGI
Lebih terperinci- Judul Mata Kuliah : Biomedik 1 - Aliran Fluida - Area Kompetensi : 5. Landasan Ilmiah Ilmu Kedokteran - Kompetensi Dasar : - Indikator : - Level
- Judul Mata Kuliah : Biomedik 1 - Aliran Fluida - Area Kompetensi : 5. Landasan Ilmiah Ilmu Kedokteran - Kompetensi Dasar : - Indikator : - Level kompetensi : 4A - Alokasi waktu : 2 x 50 menit - TIU :
Lebih terperinciADLN - PERPUSTAKAAN UNIVERSITAS AIRLANGGA BAB I PENDAHULUAN
BAB I PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang Perkembangan ilmu pengetahuan dan teknologi berkembang dengan pesat, terutama bidang elektronika dan komputer yang diterapkan pada bidang medis. Kemajuan teknologi
Lebih terperinciBAB II TINJAUAN TEORITIS
BAB II TINJAUAN TEORITIS 2.1. Pengertian Sistem Kontrol Sistem kontrol adalah proses pengaturan atau pengendalian terhadap satu atau beberapa besaran (variable, parameter) sehingga berada pada suatu harga
Lebih terperinciKompetensi Memahami mekanisme kerja fisiologis organ-organ pernafasan
SISTEM PERNAFASAN Kompetensi Memahami mekanisme kerja fisiologis organ-organ pernafasan 1. Pernafasan Eksternal 2. Pernafasan Internal EXIT Mengapa harus bernafas? Butuh energi Butuh Oksigen C 6 H 12 O
Lebih terperinciBAB I PENDAHULUAN. darah tinggi, stroke, sakit di dada (angina) dan penyakit jantung rematik.
BAB I PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang Permasalahan Penyakit jantung adalah penyakit yang mengganggu sistem pembuluh darah atau lebih tepatnya menyerang jantung dan urat-urat darah, beberapa contoh penyakit
Lebih terperinciBAB I PENDAHULUAN. Proses penuaan merupakan tantangan yang harus ditanggulangi karena diartikan
BAB I PENDAHULUAN A. Latar Belakang Proses penuaan merupakan tantangan yang harus ditanggulangi karena diartikan dengan proses kemunduran prestasi kerja dan penurunan kapasitas fisik seseorang. Menua adalah
Lebih terperinciSISTEM PEREDARAN DARAH PADA MANUSIA
SISTEM PEREDARAN DARAH PADA MANUSIA Organ Sistem Peredaran darah: darah, jantung, dan pembuluh. 1. Darah, tersusun atas: a. Sel-sel darah: 1) Sel darah merah (eritrosit) 2) Sel darah putih (leukosit) 3)
Lebih terperinciI. PENDAHULUAN. dan menghadapi hal-hal darurat tak terduga (McGowan, 2001). Lutan. tahan dan fleksibilitas, berbagai unsur kebugaran jasmani saling
I. PENDAHULUAN A. Latar Belakang Kebugaran jasmani adalah kemampuan untuk melaksanakan tugas seharihari dengan giat dan penuh kewaspadaan tanpa mengalami kelelahan yang berarti dan dengan energi yang cukup
Lebih terperinciJURNAL TEKNOLOGI INFORMASI & PENDIDIKAN ISSN : VOL. 6 NO. 1 Maret 2013
PEMODELAN DAN SIMULASI SISTEM FISIS MENGGUNAKAN SIMULINK Hastuti 1 ABSTRACT Physical systems can be analyzed its performance through experiments and model of the physical systems. The physical systems
Lebih terperinciI. PENDAHULUAN. membentuk suatu asam yang harus dibuang dari tubuh (Corwin, 2001). duktus alveolaris dan alveoli (Plopper, 2007).
I. PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang Sistem kardiovaskular dan sistem respirasi harus bekerja sama untuk melakukan pertukaran gas. Sistem ini berfungsi untuk mengelola pertukaran oksigen dan karbondioksida
Lebih terperinciBAB I PENDAHULUAN. 1.1 Latar Belakang
BAB I PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang Suara paru terjadi karena adanya turbulensi udara saat udara memasuki saluran pernapasan selama proses pernapasan. Turbulensi ini terjadi karena udara mengalir dari
Lebih terperinciA. Pengukuran tekanan darah secara tidak langsung
Materi 3 Kardiovaskular III A. Pengukuran tekanan darah secara tidak langsung Tujuan a. Mengukur tekanan darah arteri dengan cara palpasi b. Mengukur tekanan darah arteri dengan cara auskultasi Dasar Teori
Lebih terperinciCurah jantung. Nama : Herda Septa D NPM : Keperawatan IV D. Definisi
Nama : Herda Septa D NPM : 0926010138 Keperawatan IV D Curah jantung Definisi Kontraksi miokardium yang berirama dan sinkron menyebabkan darah dipompa masuk ke dalam sirkulasi paru dan sistemik. Volume
Lebih terperinciBAB I PENDAHULUAN. paling sering adalah berupa angina pektoris stabil (Tardif, 2010; Montalescot et al.,
BAB I PENDAHULUAN A. Latar Belakang Pada penyakit jantung koroner (PJK) terdapat kondisi dimana terjadi ketidakseimbangan antara suplai oksigen dengan kebutuhan yang menyebabkan kondisi hipoksia pada miokardium
Lebih terperinci1 BAB 4 ANALISIS DAN BAHASAN
1 BAB 4 ANALISIS DAN BAHASAN Pada bab ini akan dibahas pengaruh dasar laut tak rata terhadap perambatan gelombang permukaan secara analitik. Pengaruh dasar tak rata ini akan ditinjau melalui simpangan
Lebih terperinciSISTEM CARDIOVASCULAR
SISTEM CARDIOVASCULAR Forewords Jantung (bahasa Latin, cor) adalah sebuah rongga, rongga, organ berotot yang memompa darah lewat pembuluh darah oleh kontraksi berirama yang berulang. Istilah kardiak berarti
Lebih terperinciKontrol Dari Kecepatan Denyut Jantung
Kontrol Dari Kecepatan Denyut Jantung Pacemaker akan menyebabkan jantung berdenyut ± 100X permenit, dalam kenyataannya jantung akan berdenyut antara 60-140 kali permenit tergantung kebutuhan. Hal ini disebabkan
Lebih terperinciPEMODELAN ALIRAN LISTRIK PADA SEL SARAF MANUSIA
Buletin Ilmiah Mat. Stat. dan Terapannya (Bimaster) Volume 04, No. 2 (2015), hal 95 100. PEMODELAN ALIRAN LISTRIK PADA SEL SARAF MANUSIA Sunindri, Nilamsari Kusumastuti, Mariatul Kiftiah INTISARI Seluruh
Lebih terperinciMAKALAH KOMPUTASI NUMERIK
MAKALAH KOMPUTASI NUMERIK ANALISA ALIRAN FLUIDA DALAM PIPA SIRKULAR DAN PIPA SPIRAL UNTUK INSTALASI SALURAN AIR DI RUMAH DENGAN SOFTWARE CFD Oleh : MARIO RADITYO PRARTONO 1306481972 DEPARTEMEN TEKNIK MESIN
Lebih terperinciSolusi Numerik Persamaan Gelombang Dua Dimensi Menggunakan Metode Alternating Direction Implicit
Vol. 11, No. 2, 105-114, Januari 2015 Solusi Numerik Persamaan Gelombang Dua Dimensi Menggunakan Metode Alternating Direction Implicit Rezki Setiawan Bachrun *,Khaeruddin **,Andi Galsan Mahie *** Abstrak
Lebih terperinciMETODOLOGI PENELITIAN
BAB III METODOLOGI PENELITIAN III.1 Metodologi Umum Penelitian untuk merumuskan sistem berbasis pada penanganan permasalahan di pabrik urea Kaltim-1 ini secara garis besar dilakukan dalam tahapan-tahapan
Lebih terperinciStudi Komputasi Gerak Bouncing Ball pada Vibrasi Permukaan Pantul
Studi Komputasi Gerak Bouncing Ball pada Vibrasi Permukaan Pantul Haerul Jusmar Ibrahim 1,a), Arka Yanitama 1,b), Henny Dwi Bhakti 1,c) dan Sparisoma Viridi 2,d) 1 Program Studi Magister Sains Komputasi,
Lebih terperinciSISTEM PEREDARAN DARAH DAN KARDIOVASKULAS
SISTEM PEREDARAN DARAH DAN KARDIOVASKULAS ALAT PEREDARAN DARAH JANTUNG PEMBULUH DARAH KAPILER DARAH JANTUNG JANTUNG ATAU HEART MERUPAKAN SALAH SATU ORGAN YANG PENTING DALAM KELANGSUNGAN HIDUP KITA. TELAH
Lebih terperinciPertemuan-1: Pengenalan Dasar Sistem Kontrol
Pertemuan-1: Pengenalan Dasar Sistem Kontrol Tujuan Instruksional Khusus (TIK): Mengerti filosopi sistem control dan aplikasinya serta memahami istilahistilah/terminology yang digunakan dalam system control
Lebih terperinciPRINSIP KERJA, CARA KERJA DAN PENERAPAN APLIKASI TRANSFORMATOR DIFFERENSIAL TUGAS PENGUKURAN TEKNIK KELOMPOK IV
PRINSIP KERJA, CARA KERJA DAN PENERAPAN APLIKASI TRANSFORMATOR DIFFERENSIAL TUGAS PENGUKURAN TEKNIK KELOMPOK IV 1. Torang Ridho S 0806368906 2. Deni Mulia Noventianus 0906604722 3. Mohammad Adiwirabrata
Lebih terperinciElemen Dasar Sistem Otomasi
Materi #4 Sumber: Mikell P Groover, Automation, Production Systems, and Computer-Integrated Manufacturing, Second Edition, New Jersey, Prentice Hall Inc., 2001, Chapter 3 Elemen Dasar Sistem Otomasi 2
Lebih terperinciBAB I PENDAHULUAN. darah. Penyakit Jantung (cardiovascular disease) adalah setiap kondisi yang
BAB I PENDAHULUAN A. Latar Belakang Masalah Jantung merupakan organ tubuh yang paling fungsional karena peranannya sebagai pemompa darah agar dapat mengalir ke seluruh tubuh melalui pembuluh darah. Penyakit
Lebih terperinciI. PENDAHULUAN. Jantung merupakan salah satu organ tubuh yang sangat vital, karena jantung
I. PENDAHULUAN A. Latar Belakang Jantung merupakan salah satu organ tubuh yang sangat vital, karena jantung berfungsi untuk memompakan darah ke seluruh jaringan tubuh. Jika terjadi gangguan pada jantung
Lebih terperinciBAB. IV SIMULASI DAN EKSPERIMEN SISTEM PENCITRAAN ULTRASONIK
BAB. IV SIMULASI DAN EKSPERIMEN SISTEM PENCITRAAN ULTRASONIK 4.1 Simulasi Simulasi merupakan penggambaran suatu sistem atau proses dengan memperagakan atau menirukan (menyerupai) sesuatu yg besar dengan
Lebih terperinciRumus bilangan Reynolds umumnya diberikan sebagai berikut:
Dalam mekanika fluida, bilangan Reynolds adalah rasio antara gaya inersia (vsρ) terhadap gaya viskos (μ/l) yang mengkuantifikasikan hubungan kedua gaya tersebut dengan suatu kondisi aliran tertentu. Bilangan
Lebih terperinciABSTRAK HUBUNGAN MANUVER VALSAVA TERHADAP TEKANAN DARAH NORMAL
ABSTRAK HUBUNGAN MANUVER VALSAVA TERHADAP TEKANAN DARAH NORMAL Joses Terabunan Alvela, 2011. Pembimbing I: Indra Sjarief S.,dr., AIF, M.Kes PembimbingII: Suhendar Gunawan, dr., FCCP, FACA Tekanan darah
Lebih terperinciI. PENDAHULUAN. pembuluh darah secara teratur dan berulang. Letak jantung berada di sebelah kiri
I. PENDAHULUAN 1.1. Latar Belakang Jantung merupakan salah satu rongga organ berotot yang memompa darah ke pembuluh darah secara teratur dan berulang. Letak jantung berada di sebelah kiri bagian dada diantara
Lebih terperinciSimulasi Perpindahan Panas pada Lapisan Tengah Pelat Menggunakan Metode Elemen Hingga
JURNAL SAINS DAN SENI ITS Vol. 4, No.2, (2015) 2337-3520 (2301-928X Print) A-13 Simulasi Perpindahan Panas pada Lapisan Tengah Pelat Menggunakan Metode Elemen Hingga Vimala Rachmawati dan Kamiran Jurusan
Lebih terperinciLAPORAN FISIOLOGI MANUSIA PRAKTIKUM 2 PENGUKURAN SECARA TAK LANGSUNG TEKANAN DARAH ARTERI PADA ORANG
LAPORAN FISIOLOGI MANUSIA PRAKTIKUM 2 PENGUKURAN SECARA TAK LANGSUNG TEKANAN DARAH ARTERI PADA ORANG MARIA ANGELINA SITORUS NPM.153112620120027 FAKULTAS BIOLOGI PROGRAM STUDI BIOMEDIK UNIVERSITAS NASIONAL
Lebih terperincisistem sirkulasi darah dalam tubuh manusia
sistem sirkulasi darah dalam tubuh manusia Author : Chaidar Warianto Publish : 31-05-2011 21:35:25 Pendahuluan Di dalam tubuh manusia, darah mengalir keseluruh bagian (organ-organ) tubuh secara terusmenerus
Lebih terperinciPEMODELAN dan SIMULASI SISTEM SUSPENSI MOBIL ABSTRAK
PEMODELAN dan SIMULASI SISTEM SUSPENSI MOBIL Boby / 0622086 E-mail : boby_18jan@yahoo.com Jurusan Teknik Elektro, Fakultas Teknik, Universitas Kristen Maranatha Jalan Prof. Drg. Suria Sumantri 65 Bandung
Lebih terperinciBAB I PENDAHULUAN. dapat menyebabkan perubahan hemodinamik yang signifikan.
BAB I PENDAHULUAN A. Latar Belakang Propofol telah digunakan secara luas untuk induksi dan pemeliharaan dalam anestesi umum. Obat ini mempunyai banyak keuntungan seperti mula aksi yang cepat dan pemulihan
Lebih terperinciIRVAN DARMAWAN X
OPTIMASI DESAIN PEMBAGI ALIRAN UDARA DAN ANALISIS ALIRAN UDARA MELALUI PEMBAGI ALIRAN UDARA SERTA INTEGRASI KEDALAM SISTEM INTEGRATED CIRCULAR HOVERCRAFT PROTO X-1 SKRIPSI Oleh IRVAN DARMAWAN 04 04 02
Lebih terperinciModel Matematika dari Sistem Dinamis
Model Matematika dari Sistem Dinamis September 2012 () Model Matematika dari Sistem Dinamis September 2012 1 / 60 Pendahuluan Untuk analisis dan desain sistem kontrol, sistem sis harus dibuat model sisnya.
Lebih terperinciBAB II TINJAUAN PUSTAKA. Jantung dalam terminologi sederhana, merupakan sebuah pompa yang terbuat
BAB II TINJAUAN PUSTAKA 2.1 Jantung Jantung dalam terminologi sederhana, merupakan sebuah pompa yang terbuat dari otot. Jantung merupakan salah satu organ terpenting dalam tubuh manusia yang berperan dalam
Lebih terperinciADLN - Perpustakaan Universitas Airlangga
5 2.2. Cara Kerja Jantung Pada saat berdenyut, setiap ruang jantung mengendur dan terisi darah (disebut diastol). Selanjutnya jantung berkontraksi dan memompa darah keluar dari ruang jantung (disebut sistol).
Lebih terperinciKesalahan Akibat Integrasi Numerik pada Sinyal Pengukuran Getaran dengan Metode Euler dan Trapesium
Kesalahan Akibat Integrasi pada Sinyal Pengukuran Getaran dengan Metode Euler dan Trapesium Zainal Abidin dan Fandi Purnama Laboratorium Dinamika, Pusat Rekayasa Industri (PAU), ITB, Bandung Email: za@dynamic.pauir.itb.ac.id
Lebih terperinciALAT PENDETEKSI DETAK JANTUNG DAN SUHU TUBUH MENGGUNAKAN IC ATMEGA 16. Fajar Ahmad Fauzi
ALAT PENDETEKSI DETAK JANTUNG DAN SUHU TUBUH MENGGUNAKAN IC ATMEGA 16 Fajar Ahmad Fauzi Prodi D3 Teknik Elektromedik, Fakultas Vokasi Universitas Muhammadiyah Yogyakarta Kampus Politeknik UMY, Jln. Hos.
Lebih terperinciGetaran Dalam Zat Padat BAB I PENDAHULUAN
BAB I PENDAHULUAN 1.1 Pendahuluan Getaran atom dalam zat padat dapat disebabkan oleh gelombang yang merambat pada Kristal. Ditinjau dari panjang gelombang yang digelombang yang digunakan dan dibandingkan
Lebih terperinciSIMULASI CFD PERSAMAAN NAVIER STOKES UNTUK ALIRAN FLUIDA TUNAK LAMINAR DI ANTARA PLAT SEJAJAR SKRIPSI AZMAH DINA TELAUMBANUA
SIMULASI CFD PERSAMAAN NAVIER STOKES UNTUK ALIRAN FLUIDA TUNAK LAMINAR DI ANTARA PLAT SEJAJAR SKRIPSI Diajukan untuk melengkapi tugas dan memenuhi syarat mencapai gelar Sarjana Sains AZMAH DINA TELAUMBANUA
Lebih terperinciSTRUKTUR DAN FUNGSI SISTEM KARDIOVASKULER
STRUKTUR DAN FUNGSI SISTEM KARDIOVASKULER Tujuan Pembelajaran Menjelaskan anatomi dan fungsi struktur jantung : Lapisan jantung, atrium, ventrikel, katup semilunar, dan katup atrioventrikular Menjelaskan
Lebih terperinciTabel 1. Peta ELO dan bahan kajian
Peta Bahan Kajian Bahan kajian adalah topik yang ditentukan dalam pembelajaran mahasiswa program Sarjana Teknik Mesin. Dari daftar bahan kajian ini dipetakan hasil pembelajaran sebagaimana dicantumkan
Lebih terperinciBAB I PENDAHULUAN. 1.1 Latar Belakang Masalah
BAB I PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang Masalah Dalam mendisain sebuah sistem kontrol untuk sebuah plant yang parameterparameternya tidak berubah, metode pendekatan standar dengan sebuah pengontrol yang parameter-parameternya
Lebih terperinciMONITORING HEMODINAMIK TIM ICU INTERMEDIATE ANGKATAN I
MONITORING HEMODINAMIK TIM ICU INTERMEDIATE ANGKATAN I Hemodinamik Aliran darah dalam sistem peredaran tubuh kita baik sirkulasi magna/ besar maupun sirkulasi parva/ sirkulasi dalam paru paru. Monitoring
Lebih terperinciBAB I PENDAHULUAN. oksigen dalam darah. Salah satu indikator yang sangat penting dalam supply
BAB I PENDAHULUAN Darah memerlukan oksigen untuk dapat berfungsi dengan baik. Kekurangan oksigen dalam darah bisa membuat tubuh mengalami masalah serius. Selain olahraga dan transfusi darah, nutrisi tertentu
Lebih terperinci[BAB.I PENDAHULUAN] 2012 BAB I
BAB I PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang Acute Myocardial Infarction yang sering diartikan sebagai serangan jantung akut atau kematian jaringan otot jantung adalah penyakit jantung yang disebabkan oleh adanya
Lebih terperinciBab II Pemodelan. Gambar 2.1: Pembuluh Darah. (Sumber:
Bab II Pemodelan Bab ini berisi tentang penyusunan model untuk menjelaskan proses penyebaran konsentrasi oksigen di jaringan. Penyusunan model ini meliputi tinjauan fisis pembuluh kapiler, pemodelan daerah
Lebih terperinciPENGANTAR SISTEM PENGUKURAN
PENGANTAR SISTEM PENGUKURAN Teknik pengukuran telah berperan penting sejak awal peradaban manusia, ketika pertama kali digunakan untuk mengatur transfer barang dalam perdagangan barter agar terjadi pertukaran
Lebih terperinciBAB 3 METODOLOGI PENELITIAN
BAB 3 METODOLOGI PENELITIAN 3.1. Metode penelitian Metode yang digunakan pada penelitian ini adalah metode eksperimen murni. Eksperimen dilakukan untuk mengetahui pengaruh frekuensi medan eksitasi terhadap
Lebih terperinciOSILASI REGANGAN DINDING DADA BERBASIS AUSKULTASI: PEMBANGKITAN DAN METODE PENGUKURANNYA
Rencana Disertasi : PEMODELAN OSILASI REGANGAN DINDING DADA SEBAGAI PARAMETER FISIOLOGIS SINKRONISASI KARDIORESPIRASI OSILASI REGANGAN DINDING DADA BERBASIS AUSKULTASI: PEMBANGKITAN DAN METODE PENGUKURANNYA
Lebih terperinciSinyal ECG. ECG Signal 1
Sinyal ECG ECG Signal 1 Gambar 1. Struktur Jantung. RA = right atrium, RV = right ventricle; LA = left atrium, dan LV = left ventricle. ECG Signal 2 Deoxygenated blood Upper body Oxygenated blood Right
Lebih terperinci5/12/2014. Plant PLANT
Matakuliah : Teknik Kendali Tahun : 2014 Versi : Pada akhir pertemuan ini, diharapkan mahasiswa akan mampu : menjelaskan gambaran umum dan aplikasi sistem pengaturan di industri menunjukkan kegunaan dasar-dasar
Lebih terperinciBAB II PERSAMAAN DIFERENSIAL BIASA
BAB II PERSAMAAN DIFERENSIAL BIASA Tujuan Pembelajaran Umum: 1 Mahasiswa mampu memahami konsep dasar persamaan diferensial 2 Mahasiswa mampu menggunakan konsep dasar persamaan diferensial untuk menyelesaikan
Lebih terperinciSILABUS MATA PELAJARAN SEKOLAH MENENGAH KEJURUAN FISIKA
SILABUS SEKOLAH MENENGAH KEJURUAN FISIKA STANDAR KOMPETENSI : Mengukur besaran dan menerapkan satuannya KODE KOMPETENSI : 1 : 10 x 45 menit SILABUS KOMPETENSI DASAR KEGIATAN 1.1 Menguasai konsep besaran
Lebih terperinciBAB I PENDAHULUAN. 1.2 Rumusan Masalah. 1.3 Tujuan MAKALAH INFARK MIOKARD AKUT
MAKALAH INFARK MIOKARD AKUT BAB I PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang Infark miokard akut mengacu pada proses rusaknya jaringan jantung akibart suplai darah yang tidak adekuat, sehingga aliran darah koroner
Lebih terperinciIMPLEMENTASI METODE ELEMEN HINGGA DALAM PERSOALAN ALIRAN DARAH PADA PEMBULUH DARAH SKRIPSI ABNIDAR HARUN POHAN
IMPLEMENTASI METODE ELEMEN HINGGA DALAM PERSOALAN ALIRAN DARAH PADA PEMBULUH DARAH SKRIPSI ABNIDAR HARUN POHAN 120803006 DEPARTEMEN MATEMATIKA FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM UNIVERSITAS
Lebih terperinciBAB I PENDAHULUAN. tubuh. Dalam suatu serangan jantung (myocardial infarction), bagian dari otot
BAB I PENDAHULUAN I.1. Latar Belakang Penyakit Jantung adalah sebuah otot yang memompa darah ke seluruh tubuh. Dalam suatu serangan jantung (myocardial infarction), bagian dari otot jantung mati sewaktu
Lebih terperinciCara Kerja Fungsi Anatomi Fisiologi Jantung Manusia
Cara Kerja Fungsi Anatomi Fisiologi Jantung Manusia Editor : Jeanita Suci Indah Sari G1CO15010 PROGRAM STUDI DIV ANALIS KESEHATAN FAKULTAS ILMU KEPERAWATAN DAN KESEHATAN UNIVERSITAS MUHAMMADIYAH SEMARANG
Lebih terperinciBAB I PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang
1 BAB I PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang Pada awalnya instrument medis yang digunakan oleh para medis sangat sederhana, dan dengan berkembangnya dunia kedokteran dan perangkat elektronik diketahui bahwa
Lebih terperinciFAAL PERNAPASAN. Prof. DR. dr. Suradi Sp.P (K), MARS, FISR, Kresentia Anita R., Lydia Arista. Bagian Pulmonologi dan Kedokteran Respirasi
WORKSHOP PIR 2017 FAAL PERNAPASAN Prof. DR. dr. Suradi Sp.P (K), MARS, FISR, Kresentia Anita R., Lydia Arista Bagian Pulmonologi dan Kedokteran Respirasi FK UNS / RSUD Dr. Moewardi Surakarta CURICULUM
Lebih terperinciTERMINOLOGI PADA SENSOR
TERMINOLOGI PADA SENSOR Tutorial ini merupakan bagian dari Seri Pengukuran Fundamental Instrumen Nasional. Setiap tutorial dalam seri ini, akan mengajarkan anda tentang topik spesifik aplikasi pengukuran
Lebih terperinciPERBEDAAN CARDIOTHORACIC RATIO
PERBEDAAN CARDIOTHORACIC RATIO PADA FOTO THORAX STANDAR USIA DI BAWAH 60 TAHUN DAN DI ATAS 60 TAHUN PADA PENYAKIT HIPERTENSI DI RS. PKU MUHAMMADIYAH SURAKARTA SKRIPSI Untuk memenuhi sebagian persyaratan
Lebih terperinciBAB II DASAR TEORI. m (2.1) V. Keterangan : ρ = massa jenis, kg/m 3 m = massa, kg V = volume, m 3
BAB II DASAR TEORI 2.1 Definisi Fluida Fluida dapat didefinisikan sebagai zat yang berubah bentuk secara kontinu bila terkena tegangan geser. Fluida mempunyai molekul yang terpisah jauh, gaya antar molekul
Lebih terperinciANALISIS PERPINDAHAN KALOR YANG TERJADI PADA RECTANGULAR DUCT DENGAN ANSYS 11 SP1 DAN PERHITUNGAN METODE NUMERIK
TUGAS AKHIR ANALISIS PERPINDAHAN KALOR YANG TERJADI PADA RECTANGULAR DUCT DENGAN ANSYS 11 SP1 DAN PERHITUNGAN METODE NUMERIK Disusun: FATHAN ROSIDI NIM : D 200 030 126 JURUSAN TEKNIK MESIN FAKULTAS TEKNIK
Lebih terperinciBAB 2 LANDASAN TEORI
BAB 2 LANDASAN TEORI 2.1. Mikrokontroller AVR Mikrokontroller adalah suatu alat elektronika digital yang mempunyai masukan serta keluaran serta dapat di read dan write dengan cara khusus. Mikrokontroller
Lebih terperinciKAJIAN PEMODELAN FISIS, AUTOMATA GAS KISI, DAN ANALITIS ALIRAN GLISERIN TESIS. ADITYA SEBASTIAN ANDREAS NIM: Program Studi Fisika
KAJIAN PEMODELAN FISIS, AUTOMATA GAS KISI, DAN ANALITIS ALIRAN GLISERIN TESIS Karya tulis sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar Magister dari Institut Teknologi Bandung Oleh ADITYA SEBASTIAN
Lebih terperinciBAB 1 PENDAHULUAN Latar Belakang
BAB 1 PENDAHULUAN 1.1. Latar Belakang Dinamika fluida adalah salah satu disiplin ilmu yang mengkaji perilaku dari zat cair dan gas dalam keadaan diam ataupun bergerak dan interaksinya dengan benda padat.
Lebih terperinciMateri-2 SENSOR DAN TRANSDUSER (2 SKS / TEORI) SEMESTER 106 TA 2016/2017
Materi-2 SENSOR DAN TRANSDUSER 52150802 (2 SKS / TEORI) SEMESTER 106 TA 2016/2017 KONSEP AKUISISI DATA DAN KONVERSI PENGERTIAN Akuisisi data adalah pengukuran sinyal elektrik dari transduser dan peralatan
Lebih terperinciSMP JENJANG KELAS MATA PELAJARAN TOPIK BAHASAN IX (SEMBILAN) ILMU PENGETAHUAN ALAM (IPA) SISTEM PERNAPASAN MANUSIA. A. Organ-Organ Pernapasan
JENJANG KELAS MATA PELAJARAN TOPIK BAHASAN SMP IX (SEMBILAN) ILMU PENGETAHUAN ALAM (IPA) SISTEM PERNAPASAN MANUSIA A. Organ-Organ Pernapasan Bernapas merupakan proses yang sangat penting bagi manusia.
Lebih terperinciII. TINJAUAN PUSTAKA Nutrient Film Technique (NFT) 2.2. Greenhouse
II. TINJAUAN PUSTAKA 2.1. Nutrient Film Technique (NFT) Nutrient film technique (NFT) merupakan salah satu tipe spesial dalam hidroponik yang dikembangkan pertama kali oleh Dr. A.J Cooper di Glasshouse
Lebih terperinciANALISIS JURNAL PENGARUH LATIHAN NAFAS DIAFRAGMA TERHADAP FUNGSI PERNAFASAN PADA PASIEN
ANALISIS JURNAL PENGARUH LATIHAN NAFAS DIAFRAGMA TERHADAP FUNGSI PERNAFASAN PADA PASIEN PENYAKIT PARU OBSTRUKTIF KRONIK Juniartha Semara Putra ANALISIS JURNAL PENGARUH LATIHAN NAFAS DIAFRAGMA TERHADAP
Lebih terperinciBAB 3 METODOLOGI. 40 Universitas Indonesia
BAB 3 METODOLOGI 3.1. Hipotesa Untuk mencapai tujuan dari studi pengembangan model matematis sel tunam membran pertukaran proton, diperolehnya karakteristik reaktan di dalam kanal distribusi terhadap kinerja
Lebih terperinciBAB I PENDAHULUAN I.1. Latar Belakang
BAB I PENDAHULUAN I.1. Latar Belakang Kebutuhan akan data batimetri semakin meningkat seiring dengan kegunaan data tersebut untuk berbagai aplikasi, seperti perencanaan konstruksi lepas pantai, aplikasi
Lebih terperinciBAB II TINJAUAN PUSTAKA
BAB II TINJAUAN PUSTAKA 2.1 Transformasi Laplace Salah satu cara untuk menganalisis gejala peralihan (transien) adalah menggunakan transformasi Laplace, yaitu pengubahan suatu fungsi waktu f(t) menjadi
Lebih terperinciVol. 1 No. 1 ISSN Analisis Kapasitas Vital Paru Terhadap VO2Max Mahasiswa Baru FPOK IKIP Mataram Tahun Akademik 2015 / 2016
Analisis Kapasitas Vital Paru Terhadap Mahasiswa Baru FPOK IKIP Mataram Tahun Akademik 2015 / 2016 Isyani Email: duatujuhyard@yahoo.com Abstract; Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui apakah ada pengaruh
Lebih terperinciBab IV Analisis dan Diskusi
Bab IV Analisis dan Diskusi IV.1 Hasil Perhitungan Permeabilitas Pemodelan Fisis Data yang diperoleh dari kelima model fisis saluran diolah dengan menggunakan hukum Darcy seperti tertulis pada persamaan
Lebih terperinci