Oleh Arif Widodo NRP Dosen Pembimbing Dr. Tri Arief Sardjono, ST. MT.

Transkripsi

1 Oleh Arif Widodo NRP Dosen Pembimbing Dr. Tri Arief Sardjono, ST. MT.

2 LatarBelakang BIOMEDIK ISA Slot Sistem Akuisisi ECG USB

3 Tujuan Merancang dan merealisasikan sebuah sistem akuisisi ECG menggunakan USB untuk menunjang penelitian deteksi aritmia secara otomatis.

4 BatasanMasalah ECG dirancang sebagai standard clinical ECG dengan menggunakan 12 lead. Perancangan difokuskan pada perangkat keras akuisisi data dan USB interface. Input ECG yang digunakandiambildarisimulator terutama untuk sinyal ECG yang memiliki kelainan Aritmia Deteksi aritmia hanya terbatas pada aritmia takikardia dan bradikardia dengan menganalisa kecepatan denyut jantung dari sinyal ECG.

5 Aritmia Aritmia merupakan istilah medis yang diartikan sebagai setiap gangguan pada frekuensi, keteraturan, tempat asal denyut atau konduksi impuls listrik pada jantung. Sebuah denyut jantung normal memilikirateantara Bpm [1]. Takikardia Irama jantung berdenyut lebih cepat dari normal lebih dari 100 beat per menit, dapat disebabkan oleh suhu tubuh, rangsangan jantung oleh saraf simpatis, dan keadaan toksik pada jantung Bradikardia Irama jantung berdenyut lambat kurang dari 60 beat per menit. Dapat disebabkan oleh sindrom sinus karotikus dan rangsangan saraf parasimpatis. [1] Thaler, Malcolm S, Satu satunya buku EKG yang anda perlukan, Hipokrates, Jakarta, 2000

6 Diagram Blok PerangkatKeras

7 Diagram Blok PerangkatLunak

8 PerancanganPerangkatLunak Terdiri dari 2 bagian yaitu perancangan perangkat lunak pada mikrokontroler dan perancangan perangkat lunak pada komputer. Diagram alir perangkat lunak pada mikrokontroler Diagram alir perangkat lunak pada komputer Start T Ada request Y Pilih mode dan lead Konversi = 1 T Y Baca ADC Kirim Data Stop

9 DeteksiQRS komplekdanheart Rate Deteksi QRS komplek ini didasarkan pada pendekatan yang dilakukanolehpan dantompkins [2]. Secara umum tahapan yang dilakukan pada deteksi QRS komplek dan Heart rate ini meliputi - Bandpass integer filter - Derivative - Squaring function tidakdigunakan Gain - Moving Window Integral tidak digunakan - Adaptive Thresholding disederhanakan - Penentuan R-R interval dan Heart Rate [2] Tompkins, Willis J., Biomedical Digital Signal Processing, Prentice Hall PTR, New Jersey, 1993

10 HasilUjiPenguatInstrumentasi Rangkaian penguat instrumentasi memberikan penguatansebesar+ 100x, dengannoise sebesar5 mv Vin Vout gain Noise(p-p) SNR(dB) 0.5 mv 51 mv mv mv 100 mv mv mv 150 mv mv mv 200 mv mv

11 HasilUjiSistemAkuisisi[1] Sistem akusisi yang dirancang telah dapat menampilkan sinyal-sinyal dari 11 jenis lead ECG yang diambil simulator Lead I V1 Lead II V2 Lead III V3 avr V4 avl V5 avf V6

12 HasilUjiSistemAkuisisi[2] Sistem akusisi yang dirancang juga dapat menampilkan sinyal-sinyal dari3 jenislead ECG yang diambiltubuhmanusia Lead I Lead II Lead III

13 HasilUjiAlgoritmaDeteksiQRS Simulator (Lead I) Pasien(Lead I) Kecepatan Denyut (BPM) TP FN FP Sensitifitas Prediksi Positif % % % 99.00% % % % % % % Pasien TP FN FP Sensitifitas Prediksi Positif Arif W % % Kunto Aji % % Eka Adi P % % Ansorul K % % Harry A % % Taufiqur R % %

14 Kesimpulan Rangkaian penguat instrumentasi menggunakan AD620 dapat memberikan penguatan yang tinggi mencapai 100 kali dengan noise yang rendah sekitar 5 mv, serta lebih efisien dalam penggunaannya pada ECG. Sistem akuisisi ECG yang dirancang dapat digunakan untuk semua komputer yang memiliki port USB. Program deteksi QRS komplek dengan metode Pan dan Tompkins yang dimodifikasi memiliki nilai sensitifitas yang tinggi sekitar 99% dan prediksi positif 100%. ECG yang dirancang telah dapat menampilkan sinyal-sinyal dari 11 jenis lead ECG yang diambil langsung dari pasien (Lead I, Lead II, Lead III) dan simulator ECG (Lead I, Lead II, Lead III, avl, avf dan Lead Precordial). Program deteksi aritmia yang dirancang dapat mendeteksi dua kelainan aritmia yaitu bradikardia dan takikardia.

15 Saran Saran saran yang dapat diberikan untuk pengembangan alat ini sebagai berikut: Untukhasilakuisisi ECG 12 lead yang lebihbaikdandapatditampilkan secarabersamaandisarankanuntukmenggunakanpenguatamplifier dan pengkondisi sinyal pada masing-masing lead. Agar sinyal yang ditampilkan tidak terganggu noise jala-jala disarankan untuk menambahkan program digital notch filter 50 Hz. Kabellead yang digunakandisarankanmenggunakankabel lead yang standar agar hasil akusisi sinyal ECG lebih baik. Penggunaan modul USB dengan kecepatan full speed dapat meningkatkan hasil akuisisi ECG. Perlu dikembangkan lebih lanjut algoritma untuk mendeteksi kelainan aritmia lainnya.

16 TERIMA KASIH