DESAIN INKUBATOR BAYI DENGAN KONTROL OTOMATIS YANG EKONOMIS UNTUK KLINIK PERSALINAN (ECOBATOR)

Transkripsi

1 DESAIN INKUBATOR BAYI DENGAN KONTROL OTOMATIS YANG EKONOMIS UNTUK KLINIK PERSALINAN (ECOBATOR) FARIDA NURLANDI Jurusan Desain Produk Industri, FTSP ITS Kampus ITS Sukolilo, Surabaya 60111, Telp./Fax (031) ABSTRAK AKB ( Angka Kematian Bayi ) masih cukup tinggi di Indonesia. Salah satu penyebabnya adalah bayi lahir prematur, prematur penyumbang 70-80% angka kesakitan dan kematian neonatus / neonatal. Sesuai prosedur perawatan bayi baru lahir, bahwa bayi baru lahir harus dimasukkan ke dalam incubator, dengan kata lain incubator sangat dibutuhkan dalam perawatan bayi baru lahir. Dengan jumlah kepemilikan minimal 2 item incubator import dan 10 item incubator buatan lokal untuk RSUD dan minimal 3-5 item incubator buatan lokal untuk klinik persalinan masih kurang untuk memenuhi kebutuhan perawatan bayi baru lahir sehingga menyebabkan turunnya kualitas perawatan bayi baru lahir. Masalah yang ada saat ini adalah mahalnya harga incubator dengan variasi harga antara Rp. 125 juta Rp. 160 juta untuk incubator import namun dilengkapi berbagai keunggulan teknologi yang dibutuhkan dalam perawatan bayi prematur. Untuk masalah harga sedikit teratasi dengan adanya produk incubator buatan lokal dengan harga yang jauh di bawah harga incubator buatan luar negeri antara Rp. 1 juta Rp. 2 juta, namun dengan teknologi yang masih sederhana, masih sangat kurang dalam mendukung perawatan bayi prematur akut. Tujuan dari perancangan ini adalah meredesain incubator yang ekonomis namun memiliki keunggulan fitur dari produk yang setara. Konsep perancangan ini adalah incubator bayi yang ekonomis, mengadaptasi teknologi yang ada pada incubator import seperti, reservoir air untuk kelembaban, fan untuk sirkulasi udara,sensor suhu tubuh bayi. Incubator akan dibuat dengan cara sederhana, dengan material acriliyc, pengaturan suhu dan kelembaban dilakukan dengan sistem kontrol on off otomatis. ABSTRACT Baby mortality number is still high in Indonesia. One of the reasons is premature birth, that give 70-80% of illness and baby mortality number. The procedure of keeping new born baby is put them into the incubator. It means that incubator is very important to keep a new born baby. Hospitals usually has 2 items of import incubator and 10 items of local incubator at least. A

2 KATA KUNCI confinement clinic has 3-5 items of local incubator at least. It is not enough to complete new born baby need, so that the quality of casing of new born baby is decreasing. In fact, the problem is the price of incubator that is very expensive with start from 125 to 160 milion rupiahs for import incubator. But it competed with so many special quality of technology ion caring of the premature baby. The problem of the price can be solved with the local product of incubator, that price is start from 1 to 2 milion rupiahs. But with a simple technology, it is not enough to complete the caring of an acute premature baby. The purpose of this final project is redesign an economic incubator, but it has a special fiture from the same product level. This final project concept is an economic incubator, technology adaptation from import incubator such as water reservoir for humidity, fan for air circulation, temperature sensore the body of baby. Incubator will made with a simply method, with material of acrilyc, regulating temperature and humidity performed with an automatic on-off control system. incubator bayi, kontrol on off otomatis, ekonomis PENDAHULUAN Latar Belakang Berdasarkan Survei Demografi dan Kesehatan Indonesia (SDKI), Angka Kematian Bayi (AKB) di Indonesia yaitu 35 bayi per 1000 kelahiran. Bila dirincikan bayi meninggal per tahun atau 430 bayi per hari. Angka kematian bayi di Indonesia masih sangat tinggi, diperkirakan setiap jam 18 bayi di Indonesia meninggal dunia (Badan Pusat Statistik, 2003). Sekitar 80 % kematian neonatal ini terjadi pada minggu pertama, menunjukkan masih rendahnya status kesehatan ibu dan bayi baru lahir; rendahnya akses dan kualitas pelayanan kesehatan ibu dan anak khususnya pada masa persalinan dan segera sesudahnya. Bayi yang baru lahir membutuhkan waktu untuk beradaptasi dengan dunia luar, sedangkan saat saat paling rawan bagi bayi adalah sesaat setelah bayi baru lahir untuk itu dibutuhkan perhatian khusus pada saat itu. Salah satu prosedur standart pasca neonatal adalah semua bayi baru lahir harus dimasukkan ke dalam incubator, jangka waktu yang dibutuhkan tergantung dari tingkat kesehatan, daya tahan dan sistem organ bayi itu sendiri. Dalam hal ini incubator bayi adalah salah satu alat yang bisa membantu bayi baru lahir untuk beradaptasi dengan dunia luar, sebab kondisi dalam kandungan dengan dunia luar sangat berbeda

3 terutama pada masalah suhu. Dengan sistem penghangat yang berkala sehingga bayi dapat beradaptasi pada masa transisi tersebut. Kurangnya jumlah kepemilikan incubator di klinik-klinik persalinan atau di puskesmas disebabkan harga incubator yang berteknologi tinggi belum terjangkau dan masalah pendistribusian ke daerah-daerah terpencil di Indonesia, menyebabkan turunnya kualitas pelayanan dalam perawatan bayi baru lahir. Salah satu masalah yang mungkin dapat dikatakan menentukan AKB adalah masalah ekonomi keluarga pasien (bayi). Oleh karena itu perlu direalisasikan adanya incubator dengan harga terjangkau (tanpa mengurangi aspek tepat guna) dengan mengadaptasi beberapa keunggulan teknologi dari incubator buatan luar negeri, sehingga incubator tersebut dapat digunakan untuk semua kalangan dan diharapkan turut mengurangi AKB di Indonesia. Untuk itu batasan dalam redesain incubator bayi ini adalah tidak membahas kecanggihan dari incubator import yang sudah ada namun yang menjadi target utamanya adalah incubator yang ekonomis dengan teknologi yang lebih memadai, efektif dan efisien. Masalah Dibutuhkan biaya yang sangat mahal untuk incubator import dengan teknologi yang modern dan sangat memadai fungsinya, yaitu sekitar Rp. 125 juta Rp. 160 juta., akibatnya konsumen dalam hal ini instansi kesehatan terutama klinik-klinik persalinan di daerah-daerah terpencil kurang mampu untuk membelinya padahal incubator sangat dibutuhkan dalam perawatan bayi prematur, sedangkan AKB terbesar di Indonesia terjadi di daerah-daerah terpencil. Sedangkan untuk incubator buatan lokal dengan harga yang jauh labih murah sekitar 1-2 juta rupiah, namun dengan teknologi yang masih sederhana hanya memiliki sistem pemanas yang diatur secara manual digunakan untuk penghangat saja sehingga masih kurang memadai dalam perawatan bayi prematur, umumnya digunakan untuk bayi-bayi dengan tingkat kesakitan rendah atau tidak sakit sama sekali. Batasan Masalah Komponen pemanas dengan filamen, karena aman, awet dan murah. Memiliki reservoir air untuk menghasilkan uap air untuk menjaga kelembaban kulit bayi.

4 Menggunakan fan DC motor untuk mengatur sirkulasi udara masuk dan keluar, juga untuk mengatur kelembaban dan udara panas yang dialirkan. Sensor kulit untuk menunjukkan keadaan suhu tubuh bayi. Range suhu : o Kontrol suhu bayi : 36,5 o C 37,5 o C o Kontrol suhu ruang : 31 o C 38 o C Kelembaban relative : 75% RH 80% RH. Sensor level air untuk mendeteksi tingkat volum air. Pemilihan bahan dan komponen yang awet dan murah. Penggunaan tampilan digital agar kontrol suhu lebih akurat dan mudah dibaca. Tujuan Mencakup itu semua dengan adanya perancangan ini diharapkan dapat memberikan masukan mengenai desain incubator bayi yang terjangkau tanpa mengurangi fungsi dari incubator itu sendiri sebagai alat untuk memepertahankan kehidupan bayi prematur dengan pengaturan suhu dan kelembaban. Metode Metode yang dilakukan berawal dari regulasi incubator, dilanjutkan analisa eksisting dari incubator berteknologi tinggi hingga incubator berteknologi sederhana, kemudian analisa aktifitas yang mengerucut pada analisa volum dan antropometri. Dari analisa-analisa tersebut menghasilkan kebutuhan dan konsep yang dilanjutkan dengan analisa material, teknologi dan image. PEMBAHASAN Fungsi utama dari incubator ini adalah mempertahankan kehidupan bayi prematur dengan menjaga suhu tubuh bayi tetap hangat seperti dalam rahim. Untuk itu hal yang paling utama adalah memenuhi standart kemanan incubator secara maksimal, mejaga keselamatan bayi dan memenuhi kebutuhan utama bayi prematur. Memilki fitur utama yaitu suhu dan kelembaban, sistem pengendali suhu dan kelembaban berupa kontrol pengaturan on-off, denagn tampilan yang jelas dan tombol yang komunikatif dan tambahan sistem sensor dan alarm sebagai antisipasi. Memberi kenyamanan kepada bayi maupun kepada perawat seperti kelancaran kelancaran sirkulasi saat melakukan aktifitas dengan bayi dalam incubator, memasukkan atau

5 mengeluarkan bayi, membaringkan bayi, kelapangan chamber maupun tampilan incubator. Kontrol pengaturan on - off, dengan tampilan yang jelas dan tombol yang komunikatif. Dimensi sedang, karena bayi baru lahir tidak terlalu banyak bergerak sehingga sedikit membutuhkan ruang yang luas, namun tetap disesuaikan dengan antropometri tubuh bayi premature dan bayi normal. Luasan pintu kabin maupun untuk lubang arm port disesuaikan dengan hasil analisa antropometri sehingga sesuai kebutuhan. Kemudahan dalam hal ini lebih banyak berhubungan dengan operator atau perawat bayi saat pengoperasian dan perawatan incubator, selain itu kepraktisan dalam membawa atau memindahkannya sehingga berpengaruh juga dalam pendistribusiannya. Bahan dan bentukan yang mudah dibersihkan juga tampilan sistem kontrol yang mudah dimengerti serta display yang mudah dibaca dan lebih akurat perhitungannya. Ekonomis dalam hal ini dalam segi biaya yang dikeluarkan baik biaya produksi, harga jual maupun biaya operasional. Pemilihan bahan dan komponen yang ekonomis ( low budget ). Merancang rangkaian perangkat mekanik dan elektronik incubator bayi secara sederhana sehingga biaya produksi dapat ditekan. Dengan spesifikasi sebagai berikut : Komponen pemanas dengan filamen, menggunakan kontrol suhu ruangan on off otomatis untuk menggontrol suhu tetap terjaga sesuai dengan temperatur yang diatur. Reservoir air untuk menghasilkan uap air untuk menjaga kelembaban kulit bayi, dengan menggunakan kontrol on off otomatis untuk menjaga suhu air pada temperatur yang telah diatur. Fan untuk mengatur sirkulasi udara masuk dan keluar, juga untuk mengatur kelembaban dan udara panas yang dialirkan, dengan kontrol on off otomatis. Sensor kulit bayi untuk mengetahui suhu bayi. Sensor level air. Range suhu : Kontrol suhu bayi : 36,5 o C 37,5 o C Kontrol suhu ruang : 31 o C 38 o C Kelembaban relative : 75 % RH 80 % RH Desain incubator bayi ini tidak membahas kecanggihan dari incubator import yang sudah ada namun yang menjadi target utamanya adalah incubator yang ekonomis dengan teknologi

6 yang lebih memadai, efektif dan efisien. Dengan posisioning di antara incubator import dan incubator lokal, dengan kata lain incubator ini mengadaptasi teknologi incubator import dengan harga jual incubator lokal. Perancancangan Desain Sistem Suhu dan kelembaban adalah dua parameter yang sangat penting diperlukan untuk memonitor kondisi bayi dalam incubator. Suhu ditampilkan dalam derajat celcius ( o C ) dan kelembaban relative ( % RH ). Thermal stress pada kelahiran dihubungkan dengan peningkatan kematian dan ketidaknormalan bayi. Bayi dengan kelahiran prematur mudah diserang oleh hal tersebut, karena meningkatnya heat loss. Hal ini karena bayi prematur tubuhnya tidak bisa menyesesuaikan dengan kondisi lingkungan sebaik orang dewasa. Dengan metode kontrol temperatur, dapat menigkatkan metabolisme sehingga mengakibatkan kelangsungan hidup bayi yang lebih baik. Tubuh berusaha mempertahankan temperatur dengan range yang sempit. Untuk melakukan ini harus ada keseimbangan antara produksi panas dan pertukaran panas dengan lingkungan. Hal tersebut tergantung pada usia kehamilan dan karakteristik lingkungan seperti temperatur dan kelembaban. Adapun pentingnya kelembaban yang tinggi untuk mencegah kehilangan panas akibat evaporasi, dengan jalan mempertahankan temperatur tubuh yang dibolehkan oleh bayi. Penjelasan Prinsip Kerja Sistem Incubator Bayi Prinsip kerja dari incubator bayi ini pada dasarnya bertujuan untuk mengendalikan suhu dan kelembaban, agar sesuai dengan kondisi yang dibutuhkan oleh bayi baru lahir terutama bayi prematur. Udara masuk melewati lubang inlet, yang terletak pada sisi samping pada ruang peralatan, udara ini kemudian dipanaskan oleh heater ( filamen ) untuk kemudian disirkulasikan ke dalam box bayi, bersama dengan uap air. Uap air ini dihasilkan oleh reservoir air yang terdapat pada sisi dasar ruang peralatan. Adapun jumlah uap air ini ditingkatkan oleh adanya hembusan dari fan yang terletak di samping reservoir air. Setelah melalui box bayi, sirkulasi udara kemudian dikeluarkan melalui lubang-lubang keluaran yang terdapat pada dasar sisi box bayi. Untuk memperlancar proses sirkulasi ini, maka dibutuhkan fan yang fungsinya menarik udara panas dan uap air dari ruang bayi, keluar melalui lubang-lubang keluaran

7 yang terletak pada sisi samping ruang peralatan. Adapun untuk mengarahkan aliran udara dan uap air menuju keluar, maka dirancang duct. Dalam duct inilah fan ditempatkan. Gambar 1. Proses Kerja Incubator Keterangan: 1. Saluran udara masuk ( inlet ) 2. Fan 1 ( menghisap udara dari luar / inlet ) 3. Pemanas ( filamen ) 4. Reservoir air 5. Saluran udara keluar ( outlet ) ruang incubator 6. Fan 2 ( menghisap udar keluar / outlet ) 7. Saluran udara panas keluar ( exhaust ) 8. Saluran udara bersih Proses Kontrol Dua faktor penting untuk menjaga kelangsungan hidup bayi prematur adalah pengendalian suhu dan kelembaban. Untuk menekan biaya pembuatan incubator, pengendalian suhu dan kelembaban juga dirancang sangat sederhana yaitu hanya dengan sistem pengendalian diskrit dua tingkat menggunakan komparator.

8 Ada empat sistem pengendalian diskrit yang digunakan. sensor suhu yang ditempelkan pada tubuh bayi. Kedua adalah sistem pengendalian suhu ruangan incubator. Ketiga sensor level air. Keempat adalah pengendali kelembaban ruangan. Pada rancangan incubator ini, pengendalian suhu dilakukan dengan mengendalikan mati hidup fan. Untuk membuat sistem pengendali lebih stabil, maka semua fan dikendalikan Besar watt age filamen bisa diatur kemudian jika ternyata pemilihan tersebut belum mendapatkan suhu ruangan yang cukup stabil. Pengendalian kelembaban dilakukan dengan mengendalikan mati hidup fan yang meniup permukaan air yang dipanaskan. Air dalam reservoir air dipanaskan pada suhu tertentu. Empat kondisi yang diperlukan untuk proses pengontrolan pada incubator bayi adalah kontrol suhu ruang, kontrol kelembaban, kontrol level air dan kontrol suhu bayi. Gambar 2. Final Design Ecobator Gambar 3. Arm port Ecobator

9 Gambar 4. Pintu pertama Ecobator Gambar 5. Pintu kedua Ecobator Gambar 6. Panel mesin Ecobator DAFTAR PUSTAKA 1. Badan Pusat Statistik, Survei Demografi Dan Kesehatan Indonesia Kerjasama antara BPS, BKKBN, Depkes, dan ORC Macro, Calverton, Maryland USA, December GOI-UNICEF, Challenges for a New Generation: The Situation of Children and Women in Indonesia, Jakarta. 3. SDKI 1991, 1994, dan 1997 dengan masing-masing meliputi periode lima tahun sebelum survei.

10 4. Central Bureau of Statistics, End Decade Statistical Report: Data and Descriptive Analysis, Jakarta. 5. Sacharin, M. Rosa, Prinsip Keperawatan Pediatrik, Edisi 2, Penerbit Buku Kedokteran EGC, Jakarta, Benjamin C. Kuo, Teknik Kontrol Automatik, PT Prenhallindo, Jakarta, Mohd. Syaryadhi dan Nasrullah, Sistem Pengontrol Suhu Pada Inkubator, Laboratorium Teknik Elektronika Jurusan Teknik Elektro Fakultas Teknik Universitas Syiah Kuala Banda Aceh, Devisi Penelitian UI, 2006, tentang penggunaan sistem set point dalam pengaturan suhu inkubator bayi. 9. Katsuhiko Ogata, Teknik Kontrol Automatik, Penerbit Erlangga, Surabaya, Sumber website :

11 JURNAL TUGAS AKHIR DESAIN PRODUK Desain Incubator Bayi Dengan Kontrol Otomatis Yang Ekonomis Untuk Klinik Persalinan FARIDA NURLANDI NRP Dosen Andhika E, ST, MT Dr. Bambang Isk, M.Eng Jurusan Desain Produk Industri Fakultas Teknik Sipil dan Perencanaan Institut Teknologi Sepuluh Nopember Surabaya 2010