TOURNIQUET (Abdul Hakim M 1, Endang Dian S,Torib Hamzah) Jurusan Teknik Elektromedik POLITEKNIK KESEHATAN KEMENTRIAN KESEHATAN SURABAYA Jln.Pucang Jajar Timur No.10 Surabaya ABSTRAK Tourniquet adalah alat untuk mengerutkan (constricting) dan menekan (compressing) di bagian tertentu pada tubuh manusia, contohnya tungkai atau lengan. Tourniquet berfungsi untuk mengontrol aliran darah pada vena atau arteri dengan cara menekan dan melepas dalam rentang waktu tertentu. Untuk menjaga keakuratan nilai ukur tekanan pada alat tourniquet perlu diakannya kalibrasi untuk menjaga alat dalam keadaan laik pakai, karena alat menyangkut kelangsungan hidup manusia. Penulis ingin membuat alat bedah ortopedi Tourniquet berbasis mikrokontrorler untuk memudahkan pengguna dalam membantu proses operasi khususnya orthopedi yang sebelumnya alat ini hanya menggunaka sistem manual untuk pengaturan tekanan, dan bisa membahayakan kelangsungan atau merusak sel darah pada manusia. Alat ini juga dilengkapi dengan mode IVRA atau yang biasa dengan(intravenous Regional Anesthesia) yang dikenal dengan nama Bier block anesthesia atau Bier s method. Fungsinya agar obat anestesi hanya berpengaruh pada regio tertentu di lengan atau tungkai dan Menghentikan pendarahan pada luka terbuka di lengan atau tungkai (biasanya pada kasus traumatik di medan perang atau kecelakaan lalu lintas), karena dikhawatirkan akan membuat penderita/korban dapat kehabisan darah. Selain itu pengguna alat juga dipermudahkan dengan adanya pemilihan tekanan pada alat. Pembacaan tekanan alat menggunakan sensor MPX5100GP didapatkan selisih nilai eror yang terkecil. Dilihat dari tingkat eror tersebut modul ini sudah layak digunakan Kata kunci: Tekanan, Suhu, Kelembaban,Tensimeter PENDAHULUAN Latar Belakang Masalah Tourniquet adalah alat untuk mengerutkan (constricting) dan menekan (compressing) di bagian tertentu pada tubuh manusia, contohnya tungkai atau lengan. Tourniquet berfungsi untuk mengontrol aliran darah pada vena atau arteri dengan cara menekan dan melepas dalam rentang waktu tertentu. Di zaman modern aplikasi penggunaan tourniquet adalah sebagai berikut: a) Menghentikan pendarahan pada luka terbuka di lengan atau tungkai (biasanya pada kasus traumatik di medan perang atau kecelakaan lalu lintas), karena dikhawatirkan akan membuat penderita/korban dapat kehabisan darah. b) Menghentikan aliran darah saat dilakukan operasi pada lengan atau tungkai. Penghentian ini dilakukan 1
secara sementara dengan sistem buka tutup untuk rentang waktu tertentu. c) Pada tindakan IVRA (Intravenous Regional Anesthesia) yang dikenal dengan nama Bier block anesthesia atau Bier s method. Fungsinya agar obat anestesi hanya berpengaruh pada regio tertentu di lengan atau tungkai. Dalam perkembangannya tourniquet menjadi semakin canggih, terbukti dengan diciptakannya tourniquet yang menggunakan microprocessor-controlled, dengan diatur menggunakan microprocessor maka akan didapatkan hasil yang optimal. Prinsip kerja alat ini waktu proses penekanan darah akan berhenti saat manset sudah mencapai setting dan akan ditahan hingga waktu tertentu kemudian alat dilepas oleh user. Darah dalam tubuh manusia mengandung sel-sel darah merah dan putih, trombosit, dan plasma. Saat darah melewati paru, oksigen dijemput oleh zat yang disebut hemoglobin dalam sel darah merah. Pengangkutan nutrisi dan produk-produk limbah, serta pemeliharaan suhu tubuh, adalah peran yang dimainkan oleh plasma, cairan yang terdiri dari air dan zat lainnya seperti kolesterol. Plasma juga berfungsi sebagai media untuk mengangkut komponen darah lainnya agar organ tubuh menjalankan fungsinya. Vena, arteri, dan kapiler semua adalah bagian dari jaringan yang menggerakkan oksigen dan nutrisi ke seluruh tubuh, dan menghapus produk limbah. Dari jantung, pembuluh darah pertama di mana darah lewat adalah arteri yang disebut aorta. Darah dalam tubuh manusia kemudian melewati kapiler kemudian melalui pembuluh darah dan kembali ke jantung. Jantung, pembuluh darah, dan darah bekerja sama untuk membentuk sistem peredaran darah, yang memasok semua kebutuhan sel-sel tubuh. Seiring dengan berkembangnya teknologi Alat Tourniquet, mahasiswa Teknik Elektromedik diharapkan mampu untuk dapat memahami cara kerja atau prinsip dasar dari Alat Tourniquet. Berdasarkan permasalahan diatas maka, penulis ingin membuat Alat Tourniquet. BATASAN MASALAH 1. Menggunakan push button untuk pengaturan tekanan 2. Menggunakan IC Mikrokontroller Atmega8 3. Batas maksimal 600 mmhg 4. Pengaturan mmhg 100 sampai 500 mmhg dengan kelipatan 10 mmhg 5. Menggunakan LCD 2x16 untuk tampilan display 6. Menggunakan sensor tekanan MPX 5100 GP RUMUSAN MASALAH Dapatkah dibuat Alat Tourniquet? TUJUAN PENELITIAN Tujuan Penelitian Tujuan Umum Dibuatnya simulasi alat Tourniquet dengan. Tujuan Khusus a. Membuat rangakain pengaturan tekanan menggunakan sensor MPX b. Membuat rangkaian perangkat lunak menggunakan IC Atmega 8 c. Membuat diseain mekanik keseluruhan d. Membuat progam untuk tampilan display pada LCD 2x16. e. Melakukan uji fungsi alat 2
MANFAAT PENELITIAN Manfaat teoritis a. Menambah pengetahuan dan mengenal prinsip kerja tentang peralatan bedah ortopedi. Khususnya alat tourniquet b. Sebagai refrensi peneliti selanjutnya Manfaat Praktis a. Membantu proses kegiatan pembelajaran di mata kuliah bedah anastesi. b. Membantu mempermudah mempelajari cara kerja alat Tourniquet. 1) Darah Darah merupakan bagian penting dari system transport. Darah merupakan jaringan yang berbentuk cairan yang terdiri dari dua bagian besar, yaitu: Plasma darah, merupakan bagian yang cair dan bagian korpuskuli yakni benda-benda darah yang yang terdiri atas sel darah putih atau leukosit, sel darah merah atau eritrosit dan sel beku darah atau trombosit. Bagian cair, merupakan plasma atau serum (tergantung bagaimana cara kita memperolehnya mengandung bermacam-macam zat yang dalam garis besarnya dapat kita kategorikan dalam beberapa golongan sebagai berikut: 1) Golongan Karbohidrat contohnya Glukosa 2) Golongan Protein contohnya Albumin, Globulin, Fibrinogen 3) Golongan Lemak/Lipid contohnya Cholesterol 4) Golongan Enzym contohnya Amylase, Transaminase 5) Golongan Hormon contohnya Insulia, Adrenalin 6) Golongan Mineral contohnya zat Besi(Fe), Kalium(K) 7) Golongan Vitamin contohnya Vitamin A, Vitamin K 8) Golongan ampas Metabolik contohnya Urea, Asam Urat, Kreatinin,Kreatin 9) Golongan zat warna contohnya Bilirubin dan lain-lainnya. Kelihatannya bahan organik pada Plasma ialah Protein yang disebut Plasma Protein yang berkisar 6-8%. Terdapat beberapa jenis protein yang berbeda sifat dan fungsinya. Tubuh individu terdapat kirakira 200-300 gram protein terdapat dalam bentuk koloid dan mempengaruhi kekentalan (viskositas) darah. (DepKes RI 1989) Fungsi Darah Fungsi utama darah dalam sirkulasi adalah sebagai media transportasi, pengatur suhu dan pemelihara keseimbangan cairan, asam dan basa. Eritrosit selama hidupnya tetap berada dalam darah. Sel-sel ini mampu mengangkut oksigen secara efektif tanpa meninggalkan pembuluh darah serta cabangcabangnya. Sebaliknya leukosit melaksanakan fungsinya di dalam jaringan, sedangkan keberadaannya dalam darah hanya melintas saja. Trombosit melakukan fungsinya pada dinding pembuluh darah, sedangkan trombosit yang ada dalam sirkulasi tidak mempunyai fungsi khusus. (Frances, K. Widmann 1995) 2) Tourniquet 3) Tourniquet adalah balutan yang menjepit sehingga aliran darah di bawahnya terhenti sama sekali. Saat keadaan mendesak di luar rumah sakit sehelai pita kain yang lebar, pembalut segitiga yang dilipat-lipat, atau sepotong karet ban sepeda dapat dipergunakan untuk keperluan ini. Teknik hanya dilakukan untuk menghentikan perdarahan di tangan atau di kaki saja. Panjang Tourniquet 3
haruslah cukup untuk dua kali melilit bagian yang hendak dibalut. Tempat yang terbaik untuk memasang Tourniquet lima jari di bawah ketiak (untuk perdarahan lengan) dan lima jari di bawah lipat paha (untuk perdarahan di kaki). Teknik ini merupakan pilihan terakhir, dan hanya diterapkan jika kemungkinan ada amputasi. Bagian lengan atau paha atas diikat dengan sangat kuat sehingga darah tidak bisa mengalir. Tourniquet dapat menyebabkan kerusakan yang menetap pada saraf, otot dan pembuluh darah dan mungkin berakibat hilangnya fungsi dari anggota gerak tersebut. Sebaiknya teknik ini hanya dilakukan oleh mereka yang pernah mendapatkan pelatihan. Jika keliru, teknik ini justru akan membahayakan. Saat penanganan di luar rumah sakit, maka dahi korban yang mendapatkan tourniquet diberi tanda silang sebagai penanda dan korban harus segera dibawa ke rumah sakit untuk penanganan lebih lanjut. Jika korban tidak segera mendapatkan penanganan maka bagian yang luka akan dapat membusuk 4) Alat ini menyerupai pita yg diikatkan pada bagian tubuh,lengan,tungkai kaki dengan cara menarik hingga pembuluh darah dapat terlihat dengan mudah. Tourniquet pada umumnya dipergunakan sebagai alat untuk mengerutkan (constricting) dan menekan (compressing). Pita tourniquet berfungsi untuk mengontrol aliran darah pada vena atau arteri dengan cara menekan dan melepas dalam rentang waktu tertentu. Disamping itu, tourniquet juga bisa digunakan untuk menghentikan sementara pendarahan pada saat kondisi emergency untuk luka di bagian lengan ataupun kaki, menghentikan darah saat operasi pada bagian lengan atau kaki, dan pada tindakan IVRA (Intravenous Regional Anesthesia) agar obat anestesi hanya berpengaruh pada region tertentu di lengan atau kaki. 1) Sensor Tekanan MPX Sensor MPX5100 adalah sensor tekanan dengan kompensasi suhu, pengkondisi sinyal, dan telah terkalibrasi. Sensor tekanan ini adalah monolitik silicon sensor tekanan yang dirancang untuk berbagai aplikasi, terutama mereka yang menggunakan sebuah mikrokontroller atau mikroprosessor dengan input A sampai D. Didalam sensor ini dipatenkan tranduser elemen tunggal yang menggabungkan teknik micromachining canggih film tipis metallization, dan bipolar pengolahan untuk memberikan analog, tingkat akurasi tinggi sinyal output yang sebanding dengan tekanan yang diterapkan KERANGKA KONSEP 4
Blok Diagram Diagram Alir PLN Driver Kompresor ON / OFF Power Supply Alarm Setting Manset Inisialisasi Manset Mc Sensor Display Inflate Setting Sensor Tekanan Cara kerja : Start Setting OK PLN 220 VAC akan memberikan tegangan kepada power supply, power supply akan memberikan tegangan ke rangkain mikro dan driver relay. Untuk pemilahan tekanan akan diproses oleh rangkaian mikrokontrorel melalui setting, dari setting tersebut mengirimkan informasi ke mikrokontrolrel, dari informasi yang diterima tersebut, mikrokontrorel tersebut akan memberikan perintah ke driver untuk menggerakan kompresor. Saat kompresor bekerja akan memompa manset pada tekanan yang telah disetting. Tekanan pada manset akan dibaca oleh sensor yang akan memberikan informasi ke rangkaian mikro melalui Port ADC. Hasil tekanan pada manset tersebut akan ditampilkan oleh LCD. Ketika tekanan yang dibutuhkan sudah mencapai setting kompresor akan berhenti bekerja. Apabila tekanan pada manset berkurang. Driver Kompressor Penjelasan Diagram Alir Kompressor Berhenti END Saat alat dinyalakan dan terjadi inisialisasi. Lakukan setting pada alat lalu tekan tombol start, kemudian driver bekerja menyulut kompresor untuk memompa manset. Saat tekanan pada manset yang dibaca sensor tekanan sudah sesuai dengan setting kompresor akan berhenti bekerja. Jika setting masih belum cukup bisa dilakukan secara manual dengan menekan tombol inflate yang langsung memaksa driver bekerja untuk menjalankan kompresor dan memompa manset sesuai kebutuhan user. 5
Diagram Mekanis Pebandingan alat dengan Kalibrator DPM LCD CHARACTER 2x16 UP DOWN START RESET INFLATE Setting Alat X1 X2 X3 X4 X5 Rata - Rata Nilai Eror 0 1 1 2 1 2 1,4-100 102 102 102 102 102 102 ±2 200 202 202 202 202 202 202 ±1 300 302 302 302 302 301 301,8 ±0,6 400 403 402 403 403 403 402,8 ±0,7 500 504 505 504 505 504 504,4 ±0,88 Kesimpulan Secara menyeluruh penelitian ini dapat disimpulkan bahwa : HASIL DAN ANALISA Output Tegangan pada Sensor Display mmhg DPM MmHg Tegangan Output (V) Sensor 0 0 0,21 100 102 0,8 200 202 1,38 300 301 1,94 400 403 2,58 500 504 3,17 SARAN 1. Dibuatnya Tourniquet menggunakan sensor MPX5100GP dan sitem mikrokontroller. 2. Error terbesar Tekanan modul terhadap DPM adalah sebesar 2 pada Tekanan 300 mmhg. 3. Error terkecil Tekanan modul terhadap DPM adalah sebesar 0,6 pada Tekanan 100 mmhg. Pengembangan penelitian ini dapat dilakukan pada : 1. Mengurangi nilai error pada sensor pendeteksi tekanan dengan menggunakan sensor yang lebih linier. 2. Merubah sistem menggunakan sistem arduino. 3. Alat dapat memunculkan sistol pasien dan sistem auto. 6
4. Mengurangi kebocoran tekanan, saat motor tidak menyala atau dalam keadaan sedang bekerja. Retrieved.(2009-06-10). Diakses pada tanggal 15 September 2016 pukul 12:56 WIB. DAFTAR PUSTAKA Fluke biomedical. Digital pressure meter,http://www.flukebiomedical.com/biomedic al/usen/pressure-meters/dpm4-pressure- Vacuum-Temperature-tester.htm?PID= Atmel. (2013). Datasheet Atmega 8. http://www.alldatasheet.com/datashe etpdf/pdf/80247/atmel/atmega8. html. Diakses pada tanggal 21 September 2016 Pukul 07.00 WIB. Depkes RI. 1989. Hematologi. Pusdiknes Depkes RI: Jakarta. Drosos, GI; Ververidis, A; Mavropoulos, R; Vastardis, G; Tsioros, KI; Kazakos, K (September 2013). "The silicone ring tourniquet in orthopaedic operations of the extremities". Surg Technol Int. 23: 251 7. Diakses pada tanggal 26 September 2016 pukul 19:57 WIB. Frances. K. Widman. 1989. Tinjauan Klinis Atas Hasil Laboratorium. Jakarta. Diakses pada tanggal 26 September 2016 pukul 19:57 WIB. Gavriely, N (May 2010). "Surgical Tourniquets in Orthopaedics". J Bone Joint Surg Am. 92A (5): 1318 1322. Diakses pada tanggal 26 September 2016 pukul 12:56 WIB. McEwen, James A (June 2009). "Tourniquet Overview". tourniquets.org. BIODATA PENULIS Nama : Abdul Hakim Maulana NIM : P27838014035 TTL : Denpasar 09-08-1996 Alamat : Perumahan Perhutani No Hp : 082244412859 Pendidikan : MA Al-Ishlah Paciran 7
8