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 pembuatan proyek akhir dan laporan. 1.1 LATAR BELAKANG Jantung merupakan organ dalam tubuh yang sangat penting karena jantung berfungsi memompa darah ke seluruh tubuh. Jika jantung berhenti bedetak, maka manusia akan mati karena darah yang seharusnya terus mengalir guna menyalurkan oksigen ke seluruh tubuh dan sari makanan telah berhenti mengalir. Setiap menit jantung berdetak antara 70 hingga 80 kali permenit, sedangkan pada bayi jantung berdetak lebih cepat yaitu sekitar 100 kali permenit. Detak jantung bisa dirasakan hingga di luar tubuh tepatnya di daerah dada dan seluruh tempat pembuluh nadi berada. Detak jantung juga dapat dilihat melalui alat deteksi kerja jantung yang disebut elektrokardiograf (EKG). [3] Sel otot jantung melakukan kontraksi dengan tujuan untuk memompa darah. Ketika melakukan kontraksi, jantung akan berdenyut secara berirama. Ini terjadi karena adanya potensi aksi yang ditimbulkan oleh kegiatan dari jantung itu sendiri. Kejadian tersebut diakibatkan karena jantung memiliki sebuah mekanisme untuk mengalirkan listrik yang ditimbulkannya sendiri ketika melakukan kontraksi atau memompa dan melakukan relaksasi. Mekanisme aliran listrik yang menimbulkan aksi tersebut dipengaruhi oleh beberapa jenis elektrolit seperti K+, Na+, dan Ca++. Sehingga apabila didalam tubuh terjadi gangguan pada kadar elektrolit tersebut maka akan menimbulkan gangguan pula pada mekanisme aliran listrik pada jantung manusia.
Otot jantung menghasilkan arus listrik yang disebarkan ke jaringan sekitar jantung dan dihantarkan melalui cairan-cairan yang dikandung oleh tubuh, sehingga sebagian kecil aktifitas listrik ini mencapai hingga ke permukaan tubuh misalnya pada permukaan dada, punggung, dan pada pergelangan tangan atas. Aktivitas ini dapat dideteksi dengan alat elektrokardiograf (EKG). Jadi fungsi EKG adalah untuk merekam aktifitas listrik yang dihantarkan oleh cairan tubuh dan dirangsang oleh aliran listrik jantung yang muncul hingga mencapai permukaan tubuh. [4] EKG juga dapat digunakan untuk mendiagnosis kecepatan denyut jantung yang abnormal, gangguan irama jantung, dan kerusakan otot jantung yang disebabkan karena adanya aktivitas listrik yang dapat memicu aktivitas secara mekanis, sehingga apabila terjadi kelainan mekanis pada otot jantung manusia, maka biasanya juga akan disertai adanya kelainan pola listrik pada jantung. Biasanya untuk memantau kondisi jantung dilakukan di rumah sakit atau di tempat medical check-up. Untuk memantau kondisi jantung yang dilakukan secara berkala biasanya biaya yang harus dikeluarkan relatif mahal. Hal ini akan menjadi masalah jika ingin memantau kondisi jantung secara berkala. Pada proyek akhir ini telah dirancang dan direalisasikan elektrokardiograf tiga lead dengan sensor sadapan menggunakan elektroda disposable yang diletakan di dada dengan teknik sadapan unipolar untuk menangkap sinyal EKG, kemudian sinyal EKG diolah dan ditransmisikan melalui Wi-Fi untuk ditampilkan bentuk gelombangnya oleh komputer dengan menggunakan software interface berupa grafik dua dimensi. 1.2 TUJUAN Pembuatan tugas akhir ini mempunyai dua tujuan, yaitu : 1.2.1 Tujuan Umum a. Untuk memenuhi syarat kelulusan Diploma III di Politeknik Negeri Bandung. Asep Suryana Mustopa 2
b. Mengaplikasikan ilmu pengetahuan yang telah diperoleh selama menimba ilmu di Politeknik Negeri Bandung, terutama yang berkaitan dengan sensor dan instrumentasi untuk bidang telemedic. 1.2.2 Tujuan Khusus Merancang dan merealisasikan alat Elektrokardiograf tiga lead yang sederhana dengan tampilan grafik dua dimensi pada layar komputer dan komunikasi data menggunakan Wi-Fi. 1.3 PERUMUSAN MASALAH Dari tingkat kesulitan alat atau sistem yang akan direalisasikan dan dibuat, maka dapat dirumuskan masalahnya sebagai berikut: a. Desain alat atau sistem seminimum mungkin dan semenarik mungkin. Sehingga alat atau sistem ini menjadi portabel dan mudah digunakan (user friendly). b. Pemilihan elektroda EKG yang akan digunakan. c. Memilihan komponen operational amplifier yang berdaya rendah, serta cocok diaplikasikan untuk peralatan medical yang sesuai dengan spesifikasi yang telah ditentukan. d. Letak posisi pengambilan sinyal listrik jantung (sadapan). e. Menentukan modul Wi-Fi yang akan digunakan pada alat atau sistem. f. Menentukan rancangan bentuk box dan bahan yang akan digunakan. g. Menentukan software untuk tampilan sinyal (interface) di layar komputer. h. Menentukan desain tampilan software penampil sinyal semenarik mungkin. 1.4 BATASAN MASALAH Permasalahan yang akan dibahas pada perancangan perangkat keras dan perangkat lunak dalam merancang dan merealisasikan elektrokardiograf tiga lead adalah: Asep Suryana Mustopa 3
a. Alat yang dibuat hanya diuji secara fungsi untuk menampilkan grafik sinyal EKG. b. Alat yang dibuat hanya dapat menampilkan grafik sinyal EKG saja, tidak untuk analisis. c. Menggunakan tiga elektroda disposable dengan sadapan unipolar. d. Menggunakan program compiler dengan bahasa tingkat tinggi dan mudah untuk dipelajari untuk proses pengolahan sinyal EKG pada mikrokontroler. e. Program yang digunakan untuk menampilkan grafik sinyal EKG di layar komputer menggunakan program dengan bahasa tingkat tinggi serta mudah untuk dipelajari. 1.5 METODOLOGI Metoda-metoda yang digunakan untuk menyelesaikan proyek akhir yang berjudul Elektrokardiograf tiga lead yang dilengkapi dengan modul Wi-Fi sebagai sarana komunikasi data adalah sebagai berikut: 1.5.1 Studi Literatur Pada tahap ini dilakukan studi pustaka dan mencari referensi lain dari internet untuk mempelajari materi-materi yang berhubungan dengan perancangan pada proyek akhir ini. 1.5.2 Perancangan Tahap perancangan dilakukan dengan membuat sebuah sistem berdasarkan pengetahuan yang didapat pada tahap studi literatur dengan spesifikasi yang telah ditentukan. Selanjutnya pada tahap ini dibuat diagram blok secara umum dari sistem yang diusulkan kemudian mencari skema rinci dari setiap blok. 1.5.3 Realisasi Setelah mendapatkan skema yang terperinci, selanjutnya dimulai dengan menginventarisir kebutuhan komponen serta membuat daftar komponen yang digunakan dan kemudian mengadakannya. Selanjutnya dimulai membuat layout PCB dan mencetaknya, kemudian melakukan pengecekan pada jalur PCB dan melakukan penyolderan pada setiap komponen, selanjutnya melakukan pengkabelan setiap sub Asep Suryana Mustopa 4
sistem rangkaian agar menjadi sistem yang utuh. Serta merealisasikan diagram alir menjadi program utuh untuk alat ini. Tahap ini diakhiri dengan pengkabelan untuk menyambungkan setiap sub sistem sehingga menjadi satu sistem yang utuh. 1.5.4 Pengukuran dan Analisa Setelah proses realisasi telah selesai, maka dimulai melakukan pengukuranpengukuran pada setiap blok sistem dan kemudian menyesuaikanya dengan spesifikasi yang telah direncanakan. Bila terjadi ketidak sesuaian maka dilakukan pengaturan kembali sehingga data hasil pengukuran dapat mendekati nilai data yang sesuai dengan spesifikasi yang telah direncanakan. 1.5.5 Sistematika Penulisan Pembahasan laporan proyek akhir ini di susun dalam beberapa bab dengan sistematika tertentu, agar pembaca lebih mudah memahami isi laporan ini. Sistematika laporan ini adalah sebagai berikut: BAB I PENDAHULUAN Bab ini membahas mengenai latar belakang dari masalah dalam pembuatan proyek akhir ini, tujuan yang ingin di capai, perumusan masalah, batasan masalah, metodologi penyelesaian masalah, dan sistematika penulisan. Bab ini memberi gambaran singkat mengenai elektrokardiograf. BAB II LANDASAN TEORI Bab ini membahas mengenai teori-teori pendukung yang digunakan dalam penyelesaian masalah dalam proyek akhir ini. BAB III PERANCANGAN DAN REALISASI Bab ini membahas mengenai tahap-tahap perancangan dan realisasi yaitu penentuan sistem requirement, deskripsi sistem, sistem dekomposisi, spesifikasi sistem, dan perancangan sistem. BAB IV PENGUJIAN DAN ANALISA Bab ini memberikan gambaran mengenai pengujian dan analisa yang dilakukan terhadap alat secara keseluruhan. Hal ini dilakukan untuk mengetahui Asep Suryana Mustopa 5
performa dari alat sehingga dapat dilakukan perbaikan dan perkembangan pada masa mendatang. BAB V PENUTUP Bab ini merupakan bab terakhir yang berisi kesimpulan yang diperoleh dari hasil pembuatan Proyek Akhir serta saran-saran untuk pengembangan lebih lanjut dari alat yang telah direalisasikan. Asep Suryana Mustopa 6