ALAT BANTU ANALISIS HEART RATE VARIABILITY



dokumen-dokumen yang mirip
ALAT BANTU ANALISA HEART RATE VARIABILITY

BAB I PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang Masalah

BAB I PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang

Jurusan Teknik Elektro, 3 Jurusan Teknik Informatika Sekolah Tinggi Teknologi Telkom, Bandung

I. PENDAHULUAN. Jantung merupakan salah satu organ tubuh yang sangat vital, karena jantung

Disusun Oleh: Kevin Yogaswara ( ) Meitantia Weni S B ( ) Pembimbing: Ir. Rusdhianto Effendi AK., MT.

BAB I PENDAHULUAN. 1.1 Latar Belakang

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

TUGAS AKHIR PERANCANGAN SISTEM PENDETEKSI ARITMIA MENGGUNAKAN NEURAL NETWORK. Andri Iswanto

Perancangan Simulator EKG (Elektronik Kardiogra) Menggunakan Software Proteus 8.0

BAB I PENDAHULUAN 1.1. Latar Belakang

BAB I PENDAHULUAN 1.1. Latar Belakang

BAB I PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang

SISTEM TELECARDIAC MONITORING EKSTRAKSI DAN TRANSMISI PARAMETER TEMPORAL SINYAL JANTUNG MELALUI KANAL RADIO

ANALISIS PENGUATAN BIOPOTENSIAL DENGAN REDUKSI INTERFERENSI GANGGUAN

III. METODE PENELITIAN. Penelitian ini dilaksanakan dari bulan Maret - Mei 2015 dan tempat

BAB III METODE PENELITIAN. alat pendeteksi frekuensi detak jantung. Langkah langkah untuk merealisasikan

Klasifikasi dan Pengenalan Pola pada Sinyal EKG Berdasarkan Sifat Keacakan (Entropy) dengan 6 Channel

I. PENDAHULUAN. pembuluh darah secara teratur dan berulang. Letak jantung berada di sebelah kiri

Trio Novrizal¹, -². ¹Teknik Telekomunikasi, Fakultas Teknik Elektro, Universitas Telkom

SISTEM TELEMETRI DATA PADA MOBIL RC (RADIO CONTROLLED)

BAB I PENDAHULUAN. Jantung merupakan sebuah organ tubuh yang terdiri dari sekumpulan otot.

ultrasonik. Selain itu, diberikan juga saran-saran untuk pengembangan dan penyempurnaan lebih lanjut.

PERENCANAAN DAN PENGAMBILAN DATA DENYUT JANTUNG UNTUK MENGETAHUI HEART RATE PASCA AKTIFITAS DENGAN PC

SIMULATOR ECG BERBASIS PC SEBAGAI ALAT BANTU AJAR PENGOLAHAN SINYAL BIOMEDIS

BAB III PERANCANGAN DAN REALISASI SISTEM

Sistem Instrumentasi Sinyal Electrocardiography untuk Analisa Dinamika Jantung

BAB IV PERANCANGAN DAN IMPLEMENTASI SISTEM

BAB III METODE PENELITIAN. sistem. Blok diagram sistem dapat dilihat pada gambar 3.1 di bawah ini.

BAB I PENDAHULUAN. 1.1 Latar Belakang

BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN. dicolokan ke komputer, hal ini untuk menghindari noise yang biasanya muncul

BAB I PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang

PERANCANGAN DAN REALISASI PENGUAT KELAS D BERBASIS MIKROKONTROLER AVR ATMEGA 16. Disusun Oleh: Nama : Petrus Nrp :

ALAT UKUR INTENSITAS CAHAYA DAN SUARA PORTABEL. oleh. Kiki Dhanuvianto NIM :

PORTABLE ELEKTROCARDIOGRAPH

PERANCANGAN ALAT PENDETEKSI SINYAL ELECTROCARDIOGRAM BERBASIS MIKROKONTROLER

Desain dan Implementasi Elektrokardiogram (EKG) Portable Menggunakan Arduino

Seminar Tugas Akhir Juni 2017

III. METODE PENELITIAN. Penelitian ini dilaksanakan pada bulan Maret 2015 sampai dengan Agustus 2015.

ALAT UNTUK MEMPERAGAKAN IRAMA DENYUT JANTUNG SEBAGAI BUNYI DAN PENGUKUR KECEPATAN DENYUT JANTUNG MELALUI ELEKTRODA PADA TELAPAK TANGAN

Jurnal Einstein 3 (1) (2015): Jurnal Einstein. Available online

Digital to Analog Conversion dan Rekonstruksi Sinyal Tujuan Belajar 1

BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN. kapasitas tegangan yang dipenuhi supaya alat dapat bekerja dengan baik.

SISTEM AKUISISI ECG MENGGUNAKAN USB UNTUK DETEKSI ARITMIA

BAB I PENDAHULUAN 1.1 LATAR BELAKANG

PERANCANGAN DAN PEMBUATAN MODUL ECG DAN EMG DALAM SATU UNIT PC Sub Judul : PEMBUATAN RANGKAIAN ECG DAN SOFTWARE ECG PADA PC

ALAT PENGUKUR JUMLAH DETAK JANTUNG BERDASAR ALIRAN DARAH UJUNG JARI. Wahyu Kusuma 1 Sendy Frandika 2. Universitas Gunadarma.

ADLN - PERPUSTAKAAN UNIVERSITAS AIRLANGGA BAB I PENDAHULUAN

Identifikasi dan Klasifikasi Pola Sinyal EKG Berdasarkan Sifat Keacakan (Entropy)

Pcndahuluan. Bab I Latar Belakang Masalah

IMPLEMENTASI PROTOKOL USB PADA PENGONTROL MIKRO ATMEGA8 UNTUK AKUISISI DATA SINYAL ELEKTROKARDIOGRAM Disusun Oleh : Innocentio Aloysius Loe ( )

Deteksi Sinyal Elektromyogram (EMG) Saat Kontraksi Dan Relaksasi Dengan Personal Komputer

BAB I PENDAHULUAN. Penyakit jantung merupakan salah satu penyebab kematian terbesar di

SKRIPSI APLIKASI ADAPTIVE NOISE CANCELLATION FREKUENSI 50 HZ PADA ELECTROCARDIOGRAM

MODULATOR DAN DEMODULATOR. FSK (Frequency Shift Keying) Budihardja Murtianta

Desain dan Realisasi Perangkat Elektrokardiograf Berbasis PC Menggunakan Sound Card

METODE PENELITIAN. Penelitian ini mulai dilaksanakan pada bulan November 2014 sampai dengan

DETEKSI OTOMATIS KELAINAN JANTUNG MENGGUNAKAN HIDDEN MARKOV MODEL (HMM)

RANCANG BANGUN ALAT ELEKTROKARDIOGRAF LEAD 1 BERBASIS SOUNDCARD PADA KOMPUTER

Pembuatan Pola Data Bahan Bakar Solar Yang Dicampur Minyak Tanah Menggunakan Sensor Gas Dengan Metode Fast Fourier Transform

BAB I PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang

PULSE OXIMETER PORTABLE DENGAN ATMEGA 16

III. METODE PENELITIAN. Penelitian ini telah dilaksanakan di Laboratorium Elektronika Dasar Jurusan

BAB IV Pengujian. Gambar 4.1 Skema pengujian perangkat keras

BAB I PENDAHULUAN. Merokok merupakan kebiasaan penduduk Indonesia. World Health. Organization (WHO) melaporkan bahwa jumlah perokok meningkat 2,1% per

Deteksi Miokard Infark Jantung pada Rekaman Elektrokardiogram Menggunakan Elevasi Segmen ST

RANCANG BANGUN STETOSKOP DIGITAL SEBAGAI PEREKAM SUARA RESPIRASI DAN DETAK JANTUNG

III. METODE PENELITIAN. Penelitian ini dilaksanakan mulai pada November 2011 hingga Mei Adapun tempat

WIRELESS LAN ELECTROCARDIOGRAPH (ECG)

BAB I PENDAHULUAN. keadaan aktif dan berulang yang terjadi pada setiap individu (Salam dkk,

BAB I PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang

III. METODE PENELITIAN. Elektronika Dasar Jurusan Fisika Fakultas MIPA Universitas Lampung.

PERANCANGAN DAN SIMULASI ALAT PENGHITUNG JUMLAH DETAK JANTUNG MENGGUNAKAN ISE WEBPACK 13.1

ADLN - PERPUSTAKAAN UNIVERSITAS AIRLANGGA BAB III METODE PENELITIAN. Program Studi S1 Teknobiomedik, Departemen Fisika, Fakultas Sains dan

RANCANG BANGUN APLIKASI MONITORING DETAK JANTUNG MELALUI FINGER TEST BERBASIS ARDUINO

Bab I Pendahuluan I.1 Latar Belakang

BAB 4 IMPLEMENTASI & EVALUASI

Sistem Monitor Jarak Jauh Elektrokardiogram dan Tekanan Darah Nirkabel Berbasis Mikrokontroler

BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN 4.1 Gambar Rangkaian EMG Dilengkapi Bluetooth

Studi Karakteristik Rangkaian Penguat Sinyal Biopotensial Elektrokardiografi

BAB III KEGIATAN PENELITIAN TERAPAN

BABI PENDAHULUAN. Pada dunia elektronika dibutuhkan berbagai macam alat ukur dan analisa.

BAB III METODE PENELITIAN. Penelitian ini dilaksanakan pada dua tempat yaitu di Laboratorium

Simulasi Perancangan Filter Analog dengan Respon Chebyshev

ABSTRAK. Pemodelan Kecerdasan Buatan Untuk Pengenalan Citra Elektrokardiografi (EKG) Oleh: Imam Tazi, M.Si

BAB II TINJAUAN PUSTAKA

Rancang Bangun Sistem Monitoring RR Interval pada Data Elektrokardiogram Berbasis Metode First Derivative Based Technique (FDBT) untuk User Bergerak

BAB I PENDAHULUAN. darah. Penyakit Jantung (cardiovascular disease) adalah setiap kondisi yang

AKUISISI DATA SINYAL ECG DAN PULSE OXSIMETRY ( SPO2 ) MENGGUNAKAN BIOMEDICAL MEASUREMENT KL.710

I. PENDAHULUAN. sudah bisa kita rasakan sekarang ini. Peralatan medis. membantu di dalam diagnosis, monitoring atau terapi medis.

BAB 4 UJICOBA DAN ANALISIS

PENGEMBANGAN TIMBANGAN BUAH DIGITAL BERBASIS MIKROKONTROLER ATMEGA16

BAB III METODE PENELITIAN. Alam Universitas Lampung pada bulan Februari 2014 sampai Mei 2014.

RANCANG BANGUN APLIKASI MONITORING DETAK JANTUNG MELALUI FINGER TEST BERBASIS WIRELESS SENSOR NETWORK. Marti Widya Sari 1), Setia Wardani 2)

BAB I PENDAHULUAN. kondisi mental seseorang. Bila denyut jantung atau suhu tubuh tidak normal,

RANCANG BANGUN ELEKTROMIOGRAF BERBASIS PERSONAL COMPUTER

SINKRONISASI DAN PENGAMANAN MODUL GENERATOR LAB-TST BERBASIS PLC (HARDWARE) ABSTRAK

BAB III METODE PENELITIAN DAN PERANCANGAN SISTEM

Analisa Suara Jantung Normal Menggunakan Discrete Wavelet Transform (DWT) dan Fast Fourier Transform (FFT)

2) Staf Pengajar Jurusan Fisika, Institut Teknologi Sepuluh Nopember Surabaya

Transkripsi:

ALAT BANTU ANALISIS HEART RATE VARIABILITY Theodorus Leo Hartono, F. Dalu Setiaji, Iwan Setyawan ALAT BANTU ANALISIS HEART RATE VARIABILITY Theodorus Leo Hartono 1, F. Dalu Setiaji 2, Iwan Setyawan 3 Program Studi Teknik Elektro, Fakultas Teknik Elektronika dan Komputer, Universitas Kristen Satya Wacana, Salatiga 1 theodorus.leo@gmail.com, 2 dalu.setiaji@staff.uksw.edu, 3 iwan.setyawan@staff.uksw.edu INTISARI Jantung merupakan salah satu organ vital pada tubuh manusia dengan fungsi yang sangat penting. Beberapa cara dilakukan untuk memantau kondisi jantung, salah satunya adalah Heart Rate Variability (HRV). Beberapa penelitian telah dilakukan untuk merekam sinyal elektrik jantung namun belum memberikan analisis HRV. Sudah terdapat perangkat lunak untuk analis HRV, misalnya Kubios HRV Analysis Software 2.0. Namun perangkat lunak tersebut tidak dapat melakukan perekaman sinyal elektrik jantung secara langsung dari subyek (manusia). Masukan perangkat lunak itu sudah berupa data dalam bentuk file yang berisi nilai-nilai interval detak jantung. Oleh sebab itu penelitian ini bertujuan merancang sebuah sistem lengkap yang menggabungkan perangkat keras dan perangkat lunak untuk merekam sinyal jantung sekaligus melakukan analisis HRV. Hasil analisis meliputi perhitungan parameter-parameter HRV sebagai berikut: NN, Mean RR, SDNN, RMSSD, NN50, pnn50, dan daya sinyal pada rentang frekuensi VLF, LF, HF, dan LF/HF. Perbandingan dengan hasil analisis oleh Kubios HRV Analysis Software 2.0, untuk NN, Mean RR, SDNN, RMSSD, NN50, pnn50 didapatkan perbedaan maksimal 2,22%, sedangkan pengukuran daya sinyal pada VLF, LF, HF, didapatkan selisih maksimal 13,50%, 13,82%, dan 14,24% sedangkan pengukuran daya LF/HF memberikan perbedaan 5,42%. Kata kunci : Heart Rate Variability, EKG, Alat Bantu 141

Techné Jurnal Ilmiah Elektroteknika Vol. 12 No. 2 Oktober 2013 Hal 141 157 1. PENDAHULUAN Di dalam tubuh manusia terdapat organ-organ vital penunjang kehidupan manusia dan salah satunya adalah jantung. Jantung merupakan organ berotot yang memompa darah dan mengalirkannya ke seluruh tubuh melalui pembuluh darah. Jika jantung tidak berfungsi dengan baik maka tubuh kita juga tidak akan bekerja secara maksimal. Menurut catatan WHO pada tahun 2005, sebanyak 17,1 juta orang meninggal dalam satu tahun di seluruh dunia dikarenakan penyakit jantung. Sedangkan di Indonesia terdapat 500 ribu orang meninggal dikarenakan penyakit jantung. Hal ini sangat memprihatinkan mengingat korban berada di usia yang tergolong muda[1][2][3]. Kondisi jantung dapat dipantau dengan menggunakan analisis heart rate variability (HRV). HRV adalah fenomena fisiologi dimana interval waktu antar detak jantung memiliki nilai yang berbeda-beda. Berbagai hal dapat mempengaruhi HRV, antara lain pengaruh sistem saraf otonom, volume darah yang kembali ke jantung (venous return), respirasi, penyakit aritmia, dan lain sebagainya[4]. Terdapat beberapa parameter yang merupakan hasil analisis HRV, diantaranya adalah NN (jumlah dari R-R interval), NN50 (jumlah NN interval yang lebih dari 50 ms), pnn50 (perbandingan NN50 dengan semua jumlah seluruh NN), RMSSD (akar kuadrat dari rerata kuadrat perbedaan NN interval yang berturut-turut), Total Power (Total daya selama pengukuran), VLF (daya pada very low frequency), LF (daya pada low frequency), HF (daya pada high frequency), dan LF/HF ratio (perbandingan daya pada low frequency dan high frequency). Beberapa penelitian tentang perekaman jantung telah dilakukan namun belum menerapkan perhitungan analisis ranah waktu maupun ranah frekuensi dan menampilkan hasil perhitungan tersebut[5][6][7]. Sudah terdapat perangkat lunak untuk analis HRV, misalnya Kubios HRV Analysis Software 2.0. Namun perangkat lunak tersebut tidak dapat melakukan perekaman sinyal elektrik jantung secara langsung dari subyek (manusia). Masukan perangkat lunak itu sudah berupa data dalam bentuk file yang berisi nilai-nilai interval detak jantung. Oleh sebab itu penelitian ini bertujuan merancang sebuah sistem lengkap yang menggabungkan perangkat keras dan perangkat lunak untuk merekam sinyal jantung sekaligus melakukan analisis HRV. Perangkat keras berfungsi untuk merekam sinyal 142

ALAT BANTU ANALISIS HEART RATE VARIABILITY Theodorus Leo Hartono, F. Dalu Setiaji, Iwan Setyawan elektrik jantung sedangkan perangkat lunak berfungsi untuk menganalisis baik ranah waktu maupun ranah frekuensi serta menampilkan nilai dan grafik parameterparameter HRV, sehingga dokter atau ahli jantung yang menggunakan alat ini dapat langsung mengetahui hasilnya. 2. TINJAUAN TEORI 2.1 Elektrokardiograf Elektrokardiograf (EKG) adalah sebuah peralatan medis yang digunakan untuk mengukur aktivitas elektrik otot jantung dengan mengukur perbedaan biopotensial bagian luar tubuh.[7] Sinyal EKG merupakan suatu gambaran dari potensial listrik yang dihasilkan oleh aktivitas listrik otot jantung. EKG ini merupakan rekaman informasi kondisi jantung yang diambil menggunakan elektrokardiograf yang ditampilkan melalui monitor atau dicetak pada kertas. Rekaman EKG ini yang sering dipakai para dokter untuk menentukan kondisi jantung seorang pasien. Sinyal EKG merupakan sinyal ac dengan rentang frekuensi 0,05 Hz 100 Hz. Biasanya dalam penggambarannya, sumbu tegak adalah amplitudo (mv atau V) sedangkan sumbu mendatarnya adalah waktu (detik atau milidetik) [7][8]. Sebuah contoh sinyal EKG dapat dilihat pada Gambar 1. Gambar 1. Sinyal EKG [5] Dapat dilihat pada Gambar 2.1 bahwa sebuah sinyal EKG mempunyai beberapa komponen, yaitu bagian P, PQ, QRS, ST, T, dan U. Setiap bagian dihasilkan oleh gerakan otot jantung yang berbeda-beda. Besarnya amplitudo dari sinyal EKG tersebut bervariasi tergantung pada pemasangan elektroda dan kondisi 143

Techné Jurnal Ilmiah Elektroteknika Vol. 12 No. 2 Oktober 2013 Hal 141 157 fisik dari pasien. Variabel klinis yang penting pada sebuah sinyal EKG antara lain magnitude, polaritas, dan durasi waktu. Variasi dari tanda-tanda tersebut dapat mengindikasikan sebuah penyakit[7]. 2.2 Heart Rate Variability Fenomena fisiologis dimana terjadi variasi interval waktu antar detak jantung disebut dengan heart rate variability (HRV). HRV juga sering disebut dengan istilah R-R interval karena umumnya yang diukur adalah interval waktu pada sinyal EKG. Perkiraan peluang kematian setelah pernah mengalami serangan jantung, analisis pada penderita diabetes, analisis kelainan jantung, pengamatan pada pasien transplantasi jantung, dan pengamatan pada bayi prematur merupakan beberapa penerapan HRV[9]. Hal-hal yang dapat mempengaruhi HRV antara lain pengaruh sistem saraf otonom, volume darah yang kembali ke jantung (venous return), respirasi, penyakit aritmia, dan lain sebagainya[4]. Terdapat beberapa metode analisis HRV, antara lain time-domain, frequencydomain (Fast Fourier Transform), dan spektogram (time-frequency). Metode-metode tersebut memang sudah diterapkan di penelitian sebelumnya namun belum sampai menghasilkan nilai-nilai parameter HRV. Oleh sebab itu pada penelitian ini akan dirancang alat yang dapat memberikan hasil berupa nilai-nilai parameter HRV beserta grafik Power Spectral Density (PSD) seperti yang akan dijelaskan di bawah. American Heart Association (AHA), membagi beberapa daerah frekuensi untuk analisis HRV dalam hubungannya dengan sistem saraf otonom terhadap berbagai macam rangsangan. Tujuannya adalah untuk mengetahui sistem saraf mana yang berpengaruh pada frekuensi tersebut. AHA membagi frekuensi dalam beberapa kategori, high frequency (HF) 0,15 Hz 0,4 Hz, low frequency (LF) 0,15 Hz 0,04 Hz, dan very low frequency (VLF) 0,04 Hz 0,003 Hz, untuk lebih jelasnya dapat dilihat pada Gambar 2 [10]. 144

ALAT BANTU ANALISIS HEART RATE VARIABILITY Theodorus Leo Hartono, F. Dalu Setiaji, Iwan Setyawan Gambar 2. Pembagian Frekuensi oleh American Heart Association[9]. HRV seseorang akan bervariasi saat mendapatkan rangsangan yang berbeda maupun melakukan kegiatan yang berbeda seperti ditunjukkan pada Gambar 3. Gambar 3. Analisis ranah frekuensi terhadap tindakan yang berbeda[10]. Terdapat juga beberapa variabel yang didapat dari pengukuran statistik (termasuk dalam analisis ranah waktu) dan spectral analysis (termasuk dalam analisis ranah frekuensi). Untuk pengukuran statistik beberapa variabel yang dihitung antara lain NN (interval antar QRS yang berdekatan atau disebut juga RR interval), NN50 (jumlah pasangan NN yang memiliki interval lebih dari 50 ms), pnn50 (perbandingan antara NN50 dan NN), RMSSD yang memberikan estimasi komponen HRV jangka pendek seperti pernapasan, SDNN (standar deviasi dari semua NN interval) dan SDANN (standar deviasi dari rata-rata NN interval dalam 5 menit dari seluruh pengukuran 24 jam)[10]. 145

Techné Jurnal Ilmiah Elektroteknika Vol. 12 No. 2 Oktober 2013 Hal 141 157 Sedangkan untuk spectral analysis terdapat beberapa variabel seperti HF (power pada frekuensi tinggi), LF (power pada frekuensi rendah), VLF (power pada frekuensi sangat rendah), serta LF/HF ratio (perbandingan LF dan HF)[10][11]. Analisis ini juga sering disebut dengan Power Spectral Density(PSD) estimation atau perkiraan PSD. PSD sendiri adalah gambaran pendistribusian power (variance) sebagai fungsi frekuensi. Biasanya PSD mengambil data berupa deret interval RR, kemudian melalui proses transformasi Fourier diubah ke ranah frekuensi. Satuan yang digunakan pada analisis HRV biasanya s 2 atau ms 2 karena merupakan hasil kuadrat dari elemen-elemen data yang ada yaitu interval RR[10][12][13]. 3. PERANCANGAN SISTEM 3.1 Gambaran Sistem Untai Elektrokardiogram A/D Converter Mikrokontroler SERIAL PC (MATLAB) Gambar 4. Modul alat yang akan dirancang Alat akan menerima sinyal masukan berupa sinyal detak jantung. Sinyal ini akan masuk ke untai elektrokardiogram yang kemudian sinyal keluaran dari untai elektrokardiogram dikonversi dari sinyal analog ke sinyal digital menggunakan mikrokontroler. Data akan dikirim ke komputer menggunakan komunikasi serial untuk dilakukan proses penghitungan analisis HRV. 3.2 Perancangan Perangkat Keras 3.2.1 Penguat Instrumentasi R1 510 L_Arm R_Leg R_Arm U1 AD620 RG RG IN- V IN OUT V- REF 5V Out -5V 146 Gambar 5. Rangkaian penguat instrumentasi AD620.

ALAT BANTU ANALISIS HEART RATE VARIABILITY Theodorus Leo Hartono, F. Dalu Setiaji, Iwan Setyawan Penguatan sebesar 100 kali yang ditentukan oleh R 1 = 510Ω 3.2.2 High Pass Filter Dirancang sebuah high pass filter orde 4 Butterworth dengan f c = 0,05 Hz. Rangkaian high pass filter ditunjukkan oleh Gambar 6. C2 47uF R1 90k C5 200uF R4 50k C1 C3 15V U1 100uF 100uF LM324 C6 470uF Input R2 24k -15V C4 470uF R3 2.2k 15V UB LM324-15V Output Gambar 6. Rangkaian tapis lolos tinggi 0,05 Hz 3.2.3 Low Pass Filter Low pass filter yang dirancang adalah low pass filter orde 4 Butterworth dengan f c = 100Hz. Rangkaian filter yang dirancang ditunjukkan pada Gambar 7. R8 320 R7 6k C9 4.7uF C8 100nF Input R10 160 R9 100 15V UD LM324 R6 3k R5 2k 15V UC LM324 Output C10 20uF -15V C7 2uF -15V Gambar 7. Rangkaian tapis lolos rendah 100Hz 3.2.4 Notch Filter Notch filter yang dirancang memiliki f m = 50Hz. Rangkaian ini berfungsi sebagai penapis frekuensi jala-jala sebesar 50Hz. Rangkaian notch filter ditunjukkan oleh Gambar 8. 147

Techné Jurnal Ilmiah Elektroteknika Vol. 12 No. 2 Oktober 2013 Hal 141 157 C1 100nF C2 100nF input R1 16k Out R2 32k R3 32k C3 200nF Gambar 8. Rangkaian Notch Filter 50Hz. 3.3 Perancangan Perangkat Lunak 3.3.1 Perangkat Lunak Mikrokontroler START Sampling ADC tiap 10 ms Gambar 9. Diagram alir program mikrokontroler Proses konversi akan berlangsung secara terus menerus dengan periode sampling 10ms. Kirim ke PC melalui serial 148

ALAT BANTU ANALISIS HEART RATE VARIABILITY Theodorus Leo Hartono, F. Dalu Setiaji, Iwan Setyawan 3.3.2 Perangkat Lunak Pada Komputer Gambar 10. Diagram alir program PC Dalam mode perekaman, komputer akan menerima data hasil ADC sinyal detak jantung dari mikrokontroler melalui komunikasi serial. Kemudian data akan diubah satuannya menjadi volt. Pendeteksian puncak tiap detak diawali dengan proses filtering digital dengan menggunakan fungsi pada MATLAB dan kemudian menerapkan nilai ambang yang nilainya setengah nilai maksimal data. Setelah diperoleh puncak tiap detak, interval antar detak pun dapat diketahui. Proses analisis ranah waktu menggunakan metode sesuai dengan yang digunakan Kubios HRV Analysis Software 2.0 [13]. Untuk proses analisis ranah frekuensi, interval detak jantung hasil perekaman diinterpolasi terlebih dahulu dengan frekuensi sampling 4Hz[13]. Kemudian Power Spectral Density dihitung dengan menggunakan metode FFT[12]. 149

Techné Jurnal Ilmiah Elektroteknika Vol. 12 No. 2 Oktober 2013 Hal 141 157 4. HASIL PERCOBAAN DAN ANALSIS 4.1. Pengujian Untai Elektrokardiograf Untai EKG berfungsi untuk menangkap sinyal elektrik jantung. Gambar 11. menunjukkan sinyal keluaran dari untai EKG. Gambar 11. Sinyal keluaran hasil untai EKG. 4.2 Pengujian ADC Sinyal EKG dan Komunikasi Serial Hasil yang ditunjukkan pada Gambar 12. merupakan hasil konversi ADC sinyal EKG dan komunikasi serial antara mikrokontroler dan komputer. 4 3.5 3 Tegangan (volt) 2.5 2 1.5 1 0.5 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 Waktu (detik) Gambar 12. Data serial yang diterima dari mikrokontroler hasil ADC sinyal EKG. 4.3 Pengujian Perangkat Lunak Terdapat dua pilihan mode dalam perangkat lunak yang dibuat, memuat data berupa interval waktu antar detak yang kemudian dianalisis atau merekam data 150

ALAT BANTU ANALISIS HEART RATE VARIABILITY Theodorus Leo Hartono, F. Dalu Setiaji, Iwan Setyawan secara langsung kemudian dilakukan proses analisis. Gambar 13. menunjukkan tampilan perangkat lunak pada mode memuat data sedangkan Gambar 14. menunjukkan tampilan perangkat lunak pada mode merekam. Gambar 13. Tampilan Perangkat Lunak Pada Mode Memuat Data Gambar 14. Tampilan Perangkat Lunak Pada Mode Merekam Data 4.4 Pengujian Pendeteksi Puncak Pengujian dilakukan dengan memberi masukan berupa data yang diterima dari untai EKG yang kemudian dilakukan proses untuk mendeteksi puncak tiap detak jantung. Berikut ini adalah tabel pengujian yang dilakukan dengan data yang direkam dengan alat yang dibuat. 151

Techné Jurnal Ilmiah Elektroteknika Vol. 12 No. 2 Oktober 2013 Hal 141 157 Hasil dari Grafik Hasil dari Program Ralat (%) Tabel 1. Pengujian Mendeteksi Puncak 78 84 80 83 77 79 78 83 80 83 75 84 80 83 77 78 71 83 81 83 3.85 0 0 0 0 1.3 9 0 1.3 0 Terlihat bahwa ralat yang dihasilkan dari pengujian di atas kecil, namun ada saat dimana hasil yang diperoleh terpaut jauh yaitu dengan ralat sebesar 9%. Hal ini dikarenakan sinyal yang diterima untai EKG dan dikirim melalui serial tidak begitu bagus dan tidak melampaui batas ambang yang ditentukan. 4.5 Pengujian Analisis Ranah Waktu Mean RR (ms) Pengujian Penghitungan Mean RR 1000 800 600 Kubios 400 Skripsi 200 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 Sampel Gambar 15. Pengujian Penghitungan Mean RR SDNN (ms) 100 80 60 40 20 0 Pengujian Penghitungan SDNN 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 Sampel Kubios Skripsi Gambar 16. Pengujian Penghitungan SDNN 152

ALAT BANTU ANALISIS HEART RATE VARIABILITY Theodorus Leo Hartono, F. Dalu Setiaji, Iwan Setyawan RMSSD (ms) 80 70 60 50 40 30 20 10 0 Pengujian Penghitungan RMSSD 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 Sampel Gambar 17. Pengujian Penghitungan RMSSD Kubios Skripsi NN50 (buah) 160 140 120 100 80 60 40 20 0 Pengujian Penghitungan NN50 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 Sampel Gambar 18. Pengujian Penghitungan NN50. Kubios Skripsi pnn50 (%) 40 35 30 25 20 15 10 5 0 Pengujian Penghitungan pnn50 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 Sampel Gambar 19. Pengujian Penghitungan pnn50 Kubios Skripsi 153

Techné Jurnal Ilmiah Elektroteknika Vol. 12 No. 2 Oktober 2013 Hal 141 157 Berdasarkan hasil pengujian terlihat bahwa hasil yang didapat antara perangkat lunak yang dibuat dengan perangkat lunak dari Kubios HRV Analysis Software 2.0 menghasilkan ralat maksimum 2,22%. 4.6 Pengujian Analisis Ranah Frekuensi VLF (ms^2) 3500 3000 2500 2000 1500 1000 500 0 Pengujian Penghitungan VLF 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 Sampel Kubios Skripsi Gambar 20. Pengujian Perhitungan Daya pada rentang Very Low Frequency. LF (ms^2) 4000 3500 3000 2500 2000 1500 1000 500 0 Pengujian Penghitungan LF 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 Sampel Kubios Skripsi Gambar 21. Pengujian Perhitungan Daya pada rentang Low Frequency. Pengujian Penghitungan HF 154 2500 2000 1500 Kubios 1000 Skripsi 500 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 Sampel Gambar 22. Pengujian Perhitungan Daya pada rentang High Frequency. HF (ms^2)

ALAT BANTU ANALISIS HEART RATE VARIABILITY Theodorus Leo Hartono, F. Dalu Setiaji, Iwan Setyawan LF/HF 6 5 4 3 2 1 0 Pengujian Penghitungan LF/HF 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 Sampel Kubios Skripsi Gambar 23. Pengujian Perhitungan Perbandingan LF dan HF. Dari hasil-hasil pengujian di atas dapat diketahui bahwa nilai daya pada VLF, LF dan HF memiliki ralat maksimal sebesar 13,50%, 13,82%, dan 14,23%. Sedangkan hasil yang ditunjukan pada pengujian perbandingan LF/HF memiliki ralat maksimum 5,42%. 5. KESIMPULAN Berdasarkan hasil pengujian terhadap sistem yang dibuat didapat kesimpulan sebagai berikut. 1. Sinyal detak jantung dapat ditangkap dengan menggunakan untai Low Pass Filter 100Hz dan High Pass Filter 0,05Hz. 2. Pada sistem yang dibuat, proses pendeteksian puncak memiliki ralat maksimum 9%. Ralat yang cukup besar yang disebabkan sinyal detak jantung tiap orang berbeda serta sinyal yang dihasilkan dari untai EKG kadang tidak terlalu bagus. 3. Pada pengujian perhitungan ranah waktu, perbandingan hasil antara sistem yang dibuat dengan hasil dari Kubios HRV Analysis Software 2.0 menghasilkan ralat maksimum 2,22%. 4. Pada pengujian perhitungan ranah frekuensi, perbandingan hasil antara sistem yang dibuat dengan hasil dari Kubios HRV Analyis Software 2.0 dalam penghitungan VLF,LF, dan HF menghasilkan ralat maksimum sebesar 13,50%, 13,82%, dan 14,24%. Hasil LF/HF menghasilkan ralat maksimum 5,42%. 155

Techné Jurnal Ilmiah Elektroteknika Vol. 12 No. 2 Oktober 2013 Hal 141 157 DAFTAR PUSTAKA [1] Arief, Irfan, Hubungan Jantung-Otak dan Hidup Sehat [Online],http://www.pjnhk.go.id/content/view/298/31/, diunduh 15 Maret 2012 [2] ANTARA, 26,8 Persen, Kasus Penyakit Jantung di Indonesia [Online], http://bisnis-jabar.com/index.php/berita/kasus-penyakit-jantung-indonesiacapai-268, diunduh 15 Maret 2012. [3] Suryanto, Imam, 500 Ribu Orang Meninggal Karena Penyakit Jantung [Online], http://www.tribunnews.com/2011/04/18/500-orang-meninggalkarena-jantung, diunduh 15 Maret 2012. [4] Siwindarto, Ponco, Heart Rate Variability (HRV) [Online], http://instrumentasi.lecture.ub.ac.id/heart-rate-variability-hrv/, diunduh 6 Maret 2012. [5] Santoso, Suryo (dkk.), A Study On Heart Rate Variability, Engineering Project Plan Chung Yuan Christian University. 2010. [6] B.W. Sasongko, Sistem Monitor Jarak Jauh Elektrokardiogram dan Tekanan Darah Nirkabel Berbasis Mikrokontroler, Skripsi Fakultas Teknik Elektronika dan Komputer, Universitas Kristen Satya Wacana Salatiga, 2012. [7] Widodo, Arif, Sistem Akuisisi ECG Menggunakan USB Untuk Deteksi Aritmia, Fakultas Teknologi Industri, Institut Teknologi Sepuluh Nopember Surabaya, 2010, diunduh dari http://digilib.its.ac.id/public/its-undergraduate- 10385-Paper.pdf pada tanggal 12 Maret 2012 [8], Electrocardiogram [Online], http://en.wikipedia.org/wiki/ecg, diunduh pada tanggal 6 Maret 2012 [9], Heart Rate Variability [Online], http://en.wikipedia.org/wiki/heart_rate_variability, diunduh pada tanggal 6 Maret 2012 [10] Malik, Marek (dkk.), Heart Rate Variability, European Society of Cardiology and The North American Society of Pacing and Electrophysiology, diunduh 12 Maret 2012. [11] Fauzi Shibly, Umar. Variabilitas Denyut Jantung Sebagai Pertanda Sistem Otonomik. Jurnal Kardiologi Indonesia / Vol. XXII No. 4, Oktober Desember 1997. 156

ALAT BANTU ANALISIS HEART RATE VARIABILITY Theodorus Leo Hartono, F. Dalu Setiaji, Iwan Setyawan [12] Ancali Latawa, Estimation of Power Spectral Density in Different Frequency Bands, Thesis in Electrical and Instrumentation Engineering Departement Thapar University Patiala, 2010. [13] Mika P. Tarvainen, Juha-Pekka Niskanen, Kubios HRV version 2.0 User s Guide, Departement of Physics University of Kuopio Finland, 2008. 157

Techné Jurnal Ilmiah Elektroteknika Vol. 12 No. 2 Oktober 2013 Hal 141 157 158