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

dokumen-dokumen yang mirip
Oleh Arif Widodo NRP Dosen Pembimbing Dr. Tri Arief Sardjono, ST. MT.

PERANCANGAN SISTEM PENDETEKSI ARITMIA MENGGUNAKAN NEURAL NETWORK

SISTEM AKUISISI ECG MENGGUNAKAN USB UNTUK DETEKSI ARITMIA

PERANCANGAN ALAT PENDETEKSI SINYAL ELECTROCARDIOGRAM BERBASIS MIKROKONTROLER

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

III. METODE PENELITIAN. Penelitian ini mulai dilaksanakan pada bulan April 2015 sampai dengan Mei 2015,

BAB I PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang Masalah

Perancangan Simulator EKG (Elektronik Kardiogra) Menggunakan Software Proteus 8.0

BAB III KEGIATAN PENELITIAN TERAPAN

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

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

ADLN - PERPUSTAKAAN UNIVERSITAS AIRLANGGA BAB III METODE PENELITIAN

BAB I PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang

Brilianda Adi WIcaksono Bidang Studi Elektronika Jurusan Teknik Elektro FTI Institut Teknologi Sepuluh Nopember Surabaya

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

BAB IV PERANCANGAN DAN IMPLEMENTASI SISTEM

BAB I PENDAHULUAN. 1.1 Latar Belakang

Pengembangan Perangkat EKG 12 Lead dan Aplikasi Client-Server untuk Distribusi Data

BAB II TINJAUAN PUSTAKA. untuk mengecek alat EKG. Penulis membandingakan dengan alat simulator pada

BAB I PENDAHULUAN. memompa darah ke seluruh tubuh. Banyak masyarakat awam yang belum

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

BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN 4.1 Gambar Rangkaian EMG Dilengkapi Bluetooth

BAB I PENDAHULUAN. tidak semua orang mau menjalankan pola hidup sehat dan teratur untuk

BAB III METODE PENELITIAN

BAB III PERANCANGAN SISTEM

TUJUAN Setelah menyelesaikan perkuliahan ini peserta mampu:

BAB III DESAIN DAN PENGEMBANGAN SISTEM

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

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

BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN. Implementasi antar muka dalam tugas akhir ini terdiri dari form halaman

MONITORING ELEKTROKARDIOGRAF MENGGUNAKAN TOPOLOGI MESH ELECTROCARDIOGRAPH MONITORING USING MESH TOPOLOGY

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

BAB 1 PENDAHULUAN 1.1. Latar Belakang

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

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

Sistem Instrumentasi Sinyal Electrocardiography untuk Analisa Dinamika Jantung

SKRIPSI APLIKASI ADAPTIVE NOISE CANCELLATION FREKUENSI 50 HZ PADA ELECTROCARDIOGRAM

BAB III METODOLOGI PENULISAN

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

BAB III HARDWARE & SOFTWARE

WIRELESS LAN ELECTROCARDIOGRAPH (ECG)

JOBSHEET 9 BAND PASS FILTER

Rancang Bangun Penguat Biopotensial Elektrokardiografi (EKG) Berbasis IC AD620

BAB III PERANCANGAN ALAT

Gambar 2.1 Perangkat UniTrain-I dan MCLS-modular yang digunakan dalam Digital Signal Processing (Lucas-Nulle, 2012)

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

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

BABI PENDAHULUAN. Pemakaian tiiter sebagai pembatas atau penyaring frekuensi sinyal

BAB VI INSTRUMEN PENGKONDISI SINYAL

Penguat Inverting dan Non Inverting

BAB 3 PERANCANGAN DAN PEMBUATAN ALAT

Sistem Instrumentasi Akuisisi Data EKG 12 Lead Berbasis Komputer

III. METODE PENELITIAN. Penelitian tugas akhir ini akan dilakukan di Laboratorium Terpadu Teknik Elektro

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

ANALISA ADC 0804 dan DAC 0808 MENGGUNAKAN MODUL SISTEM AKUISISI DATA PADA PRAKTIKUM INSTRUMENTASI ELEKTRONIKA

BAB II LANDASAN TEORI

BAB III ANALISIS DAN DESAIN SISTEM

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

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

BAB 4 IMPLEMENTASI & EVALUASI

BAB III METODE PENELITIAN

Desain dan Implementasi Elektrokardiogram (EKG) Portable Menggunakan Arduino

ALAT PENDETEKSI DETAK JANTUNG DAN SUHU TUBUH MENGGUNAKAN IC ATMEGA 16. Fajar Ahmad Fauzi

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

BAB III PERANCANGAN DAN REALISASI SISTEM

BAB III KONSEP DASAR PERANCANGAN

PENGATURAN KECEPATAN DAN POSISI MOTOR AC 3 PHASA MENGGUNAKAN DT AVR LOW COST MICRO SYSTEM

BAB I PENDAHULUAN 1.1. Latar Belakang

Perbaikan Sistem Kendali Robot Tangan EH1 Milano Menggunakan Sistem Kendali Loop Tertutup

JURNAL SAINS DAN SENI POMITS Vol. 2, No. 1, (2013) 1-6 1

ANALOG TO DIGITAL CONVERTER

Clamp-Meter Pengukur Arus AC Berbasis Mikrokontroller

BAB III PERENCANAAN DAN REALISASI SISTEM

ADLN - PERPUSTAKAAN UNIVERSITAS AIRLANGGA BAB III METODOLOGI PENELITIAN. Fisika, Fakultas Sains dan Teknologi, Universitas Airlangga.

METODE PENELITIAN. Penelitian ini dilaksanakan pada bulan Februari 2015 sampai dengan bulan Juli

Kata kunci: sinyal ECG, arrhythmia, AR Model, Jaringan Saraf Tiruan, klasifikasi

BAB III METODE PENELITIAN

Realisasi Instrumen EKG untuk Pengukuran Sinyal EKG dengan Konfigurasi Elektroda Limb Lead II

BAB III PERANCANGAN ALAT

Perancangan Software Deteksi Kelainan Jantung Premature Atrial Contractions (PACs) Menggunakan RR Interval pada Smartphone Berbasis Android

BAB IV PENGUKURAN DAN ANALISIS

BAB III PERANCANGAN ALAT

BAB III ANALISIS DAN DESAIN SISTEM

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

Gambar 3.1. Diagram alir metodologi perancangan

DT-51 Application Note

BAB III METODOLOGI PENELITIAN. Kegiatan penelitian ini dilakukan pada bulan Januari 2012 sampai bulan

BAB III PERANCANGAN DAN REALISASI PERANGKAT KERAS DAN PERANGKAT LUNAK SISTEM. Dari diagram sistem dapat diuraikan metode kerja sistem secara global.

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

INDIKATOR BAHAN BAKAR MINYAK DIGITAL PADA SEPEDA MOTOR MENGGUNAKAN SENSOR TEKANAN FLUIDA BERBASIS MIKROKONTROLER PUBLIKASI JURNAL SKRIPSI

RANCANG BANGUN DATA AKUISISI TEMPERATUR 10 KANAL BERBASIS MIKROKONTROLLER AVR ATMEGA16

BAB IV PENGOLAHAN DATA DAN ANALISA

BAB III PERANCANGAN SISTEM

KLASIFIKASI ARITMIA EKG MENGGUNAKAN JARINGAN SYARAF TIRUAN DENGAN FUNGSI AKTIVASI ADAPTIF

BAB III PERANCANGAN SISTEM

Rancangan Dan Pembuatan Storage Logic Analyzer

1.2 Tujuan Penelitian 1. Penelitian ini bertujuan untuk merancang bangun sirkit sebagai pembangkit gelombang sinus synthesizer berbasis mikrokontroler

BAB III DESKRIPSI MASALAH

Oleh : LUQMAN ERWANSYAH MOH AGUS SYAHRI ROMADHON Dosen Pembimbing Rachmad Setiawan, ST, MT

BAB III PERANCANGAN DAN REALISASI ALAT

Transkripsi:

TUGAS AKHIR PERANCANGAN SISTEM PENDETEKSI ARITMIA MENGGUNAKAN NEURAL NETWORK Andri Iswanto 2208 100 531 Dosen Pembimbing : Dr. Tri Arief Sardjono ST.,MT. Jurusan Teknik Elektro Fakultas Teknologi Industri INSTITUT TEKNOLOGI SEPULUH NOPEMBER 2010

Latar Belakang Jantung adalah organ tubuh manusia yang memiliki fungsi vital, kelainan kecil bisa berpengaruh besar pada kinerja tubuh kita. Kelainan jantung atau Aritmia merupakan gangguan yang terjadi pada frekuensi, keteraturan, tempat asal denyut atau konduksi impuls listrik jantung.

Permasalahan 1.Bagaimana membuat sistem akuisisi ECG. 2.Bagaimana merancang sistem untuk ekstraksi sinyal ECG. 3.Bagaimana mengenali aritmia menggunakan neural network.

Tujuan 1.Membuat sistem yang mampu mengenali aritmia. 2.Menunjang penelitian deteksi aritmia secara otomatis.

Batasan Masalah 1. ECG dirancang sebagai standard clinical ECG dengan menggunakan 6 lead. 2. Perancangan difokuskan pada analisa aritmia menggunakan algoritma neural network. 3. Input ECG yang digunakan diambil dari simulator. 4. Deteksi aritmia hanya terbatas pada lima jenis aritmia.

Electrocardiogram (ECG) Elektrokardiogram (ECG) adalah sinyal jantung yang merupakan sinyal AC dengan bandwith antara 0.05 Hz sampai 100 Hz.

LEAD 1. Lead dasar (lead bipolar/lead standar) - Lead 1 : Mengukur potensial antara RA dan LA - Lead 2 : Mengukur potensial antara RA dan LL - Lead 3 : Mengukur potensial antara LA dan LL

2. Lead augmented (lead unipolar) - avr - avl - avf Gambar Lead augmented dengan cara Wilson Gambar Lead augmented dengan cara Goldberger

Rangkaian Pemilih Lead Mux 1 Logika untuk multiplexer : Lead IC8 IC7 I 000 000 II 001 001 Mux 2 III 010 010 avl 011 011 avr 100 100 avf 101 101

Penguat Instrumentasi AD620 Resistansi Gain : Gain / Penguatan : = 2 + (49,4K/560) = 90 Mux 1 Mux 1

BandPass Filter Frekuensi Cutoff Lowpass : = 1/(2π*15nF*100K) = 106 Hz Frekuensi Cutoff Highpass : = 1/(2π*50uF*100K) = 0.03 Hz Penguatan sebesar 10x.

Lowpass Orde 2 Frekuensi Cutoff : Fc = = = 107 Hz

Rangkaian ADDER Output Rangkaian ADDER : V out = V in + V dc Vin

Perancangan Perangkat Lunak 1. Perangkat Lunak Pada Mikrokontroler 2. Perangkat Lunak Pada Komputer START Pilih Lead Kirim Karakter START Ada data masuk? Tidak Ya Ada Reque st Tidak Ya Deteksi QRS kompleks dan klasifikasi aritmia dengan Neural Network Pilih Lead Tampilkan aritmia dan sinyal Tidak A = 1? STOP Gambar Diagram Alir Perangkat Lunak Pada Mikrokontroler Ya Baca ADC Kirim Data Tidak Ada data masuk? Selesai Gambar Diagram Alir Perangkat Lunak Pada Komputer Ya

Algoritma Deteksi QRS kompleks Algoritma deteksi QRS dengan metode Pan dan Tompkins : 1. BandPass Integral Filter 2. Derivative 3. Squaring Function 4. Moving Window Integral 5. Adaptive Tresholding 6. Penentuan R-R Interval dan Heart Rate

Neural Network Algoritma LMS : 1. Inisialisasi bobot-bobot jaringan, set k = 1, dan mengatur nilai (dt) 2. Menghitung parameter pembelajaran 3. Menghitung kesalahan (error) 4. Update bobot-bobot jaringan dengan metode LMS 5. Jika konvergen tercapai, stop; jika tidak set kemudian diulang melakukan step 2.

Pengujian deteksi aritmia dengan R R interval Heart rate simulator Heart rate sistem Diagnosis Gambar Bradikardia Aritmia 30 bpm 30 bpm Bradikardia 30 bpm 30 bpm Bradikardia 30 bpm 30 bpm Bradikardia 60 bpm 60 bpm Normal 60 bpm 60 bpm Normal 60 bpm 60 bpm Normal Gambar Normal Aritmia 120 bpm 120 bpm Takikardia 120 bpm 120 bpm Takikardia 120 bpm 120 bpm Takikardia Gambar Takikardia Aritmia

Pengujian deteksi aritmia dengan neural network Target output aritmia adalah : Normal : 10000 AFIB : 01000 2BLK1 : 00100 PAC : 00010 PVC Early : 00001 Sinyal Input Output Diagnosis Normal Bit ke 1: 0.993840729578031 Bit ke 2: 0.016757305325477 Bit ke 3: 0.000565079058810 Bit ke 4: 0.010898384738238 Bit ke 5: 1.25981342329653E-9 AFIB Bit ke 1: 0.005672594359717 Bit ke 2: 0.979887403519265 Bit ke 3: 0.008956379985413 Bit ke 4: 1.46436945676573E-6 Bit ke 5: 2.61143999837143E-7 2BLK1 PAC PVC Early Bit ke 1: 1.71023682684068E-11 Bit ke 2: 0.011261844595369 Bit ke 3: 0.984492840585866 Bit ke 4: 0.001597573124215 Bit ke 5: 0.006954140334230 Bit ke 1: 6.87857027570143E-9 Bit ke 2: 5.2715883971445E-6 Bit ke 3: 0.00745229450934 Bit ke 4: 0.98366220775181 Bit ke 5: 0.00181435793506 Bit ke 1: 3.93132231771231E-17 Bit ke 2: 0.000909459657112 Bit ke 3: 0.010631094852490 Bit ke 4: 0.012259361479312 Bit ke 5: 0.993909305449504 Normal AFIB 2BLK1 PAC PVC Early

Gambar hasil pengujian ECG normal

Gambar hasil pengujian ECG AFIB aritmia

Gambar hasil pengujian ECG 2BLK1 aritmia

Gambar hasil pengujian ECG PAC aritmia

Gambar hasil pengujian ECG PVC Early aritmia

Kesimpulan 1. Perancangan akuisisi ECG dengan penguat instrumentasi AD620 memiliki banyak kelebihan dibandingkan dengan 3 Op-Amp antara lain : penguatan bisa mencapai 100 kali, kemampuan meredam noise mencapai 130 db, efisiensi karena hanya dalam 1 chip dan konsumsi daya yang rendah sekitar 650 mw. 2. Sistem akuisisi ECG yang dirancang bisa menampilkan sinyal ECG dari lead 1, lead 2, lead3, avl dan avf. Lead avr belum bisa menampilkan sinyal ECG. 3. Program deteksi aritmia dengan R R interval dapat mendeteksi aritmia takikardia, bradikardia dan normal. 4. Program deteksi aritmia dengan neural network bisa mendeteksi 5 jenis aritmia yaitu : normal aritmia, PAC aritmia, AFIB aritmia, 2 LBK 1 aritmia dan PVC Early aritmia.

Saran Sistem dalam tugas akhir ini masih memiliki banyak kekurangan dan saran saran untuk pengembangan sistem ini antara lain : 1. Disarankan untuk memisahkan titik referensi antara rangkaian analog dan rangkaian digital menggunakan penguat isolasi. 2. Menggunakan kabel lead standart agar pengiriman sinyal menjadi lebih baik. 3. Dari algoritma neural network yang sudah ada bisa dikembangkan dengan menambahkan jenis aritmia yang lain untuk di trainingkan. 4. Mencoba menggunakan metode lain untuk pengenalan aritmia.