BAB II LANDASAN TEORI

BAB II
LANDASAN TEORI
1.1
Anatomi dan fungsi jantung
Jantung berfungsi sebagai pompa dengan empat kamar pada sistem
peredaran darah. Pemompaan utama adalah oleh ventrikel, sedangkan atrial
berfungsi untuk menyimpan darah selama ventrikel memompa. Fasa pengisian
dalam siklus jantung dikenal sebagai diastole. Kontraksi ventrikel atau fasa
pemompaan disebut sistole.
Jantung terbagi menjadi 4 ruangan yaitu : dua atrium (kanan dan kiri)dan
dua ventrikel (kanan dan kiri). Selain itu jantung juga mempunyai beberapa
jaringan yang berbeda (jaringan nodal SA dan AV, jaringan atrial, purkinye dan
ventrikular).
Irama sinyal jantung diatur oleh sinyal listrik yang dihasilkan oleh
rangsangan yang terjadi secara spontan. Rangsangan spontan ini dilakukan oleh
sel – sel khusus yang terdapat pada atrium kanan yaitu SA node. SA node ini
bertindak sebagai pemicu (Pace Maker), dan bergetarnya SA node berkisar 60 –
100 kali permenit pada jantung normal dalam kondisi rileks. Getaran tersebut
dapat meningkat atau menurun diatur oleh saraf eksternal jantung yang
7
8
merupakan respon/jawaban terhadap kebutuhan darah oleh tubuh. Isyarat listrik
SA node menyebabkan depolarisasi otot jantung atrium dan memompa darah ke
ventrikel, kemudian diikuti repolarisasi otot atrium. Isyarat listrik dilanjutkan ke
AV node dan akan menyebabkan depolarisasi ventrikel kanan dan kiri yang
menyebabkan kontraksi ventrikel sehingga darah dipompa kedalam arteri
pulmonalis dan ke aorta, setelah itu saraf pada ventrikel dan otot ventrikel akan
mengalami repolarisasi dan mulai kembali isyarat listrik dari SA node. Jalan
depolarisasi sel dalam jantung diilustrasikan dalam Gambar 2.1.
Gambar 2.1 Sistem hantaran kelistrikan pada jantung manusia
Depolarisasi SA node menyebar melalui atrium dan mencapai AV node
dalam waktu 40 mdt. Karena kecepatan konduksi yang kecil pada jaringan AV
node, maka diperlukan waktu 110 mdt untuk mencapai bundle branches, yang
disebut sistem purkinje. Ventrikel akan kontraksi, ventrikel kanan mendorong
9
darah menuju ke paru – paru, dan ventrikel kiri memompa darah kedalam aorta
dan kemudian melalui sistem sirkulasi. Periode kontrkasi janutng disebut systole.
Potensial aksi dalam ventrikel tetap ada selama 200 – 500 mdt. Waktu
relatif panjang yang diperlukan kontraksi ventrikular ini adalah mengosongkan
darah pada ventrikel menuju arteri. Jantung kemudian repolarisasi selama periode
istirahat dan disebut diastole. Kemudian siklus berulang.
2.1.1 Potensial permukaan tubuh
Potensial jantung yang diukur dari luar permukaan tubuh disebut
elektrokardiogram (ECG). Pada ECG, jantung dipandang sebagai ekivalensi dari
generator listrik. Potensial aksi pada jantung berasal dari Sinoatnial Node (SA
node) dan Atrioventricular Node (AV node). SA node berdenyut 70 – 80 beat tiap
menit (bpm) dalam keadaan istirahat, sedangkan AV node berdenyut 40 – 60 bpm,
dan bundle branch berosilasi pada 15 – 40 bpm.
Sementara jantung dalam keadaan istirahat, semua sel terpolarisasi,
sehingga setiap sel adalah negatif terhadap luarnya. Depolarisasi pertama muncul
pada SA node, membuat bagian luar jaringan relatif negatif`terhadap sel di dalam,
juga akan lebih negatif dibandingkan dengan jaringan yang belum depolarisasi.
Hal ini menghasilkan arus ionik, I, yang menyebabkan lengan kiri terukur positif
dibandingkan lengan kanan. Seperti pada Gambar 2.2. Tegangan yang dihasilkan
disebut P-wave.
10
Gambar 2.2 Arus ionik sebagai sumber dari elektrokardiogram
Setelah sekitar 90 mdt, atrium telah depolarisasi secara lengkap dan arus
ionik yang terukur pada Lead I berkurang menjadi nol (Lead I adalah antara
lengan kanan (-) dan lengan kiri (+)). Depolarisasi kemudian akan melewati AV
Node, yang menyebabkan delay sekitar 110 mdt. Depolarisasi kemudian melewati
otot ventrikular kanan, dan menyebabkannya lebih negatif relatif terhadap otot
sebelah kiri. Sekali lagi arah I menyebabkan suatu tegangan plus – minus dari LA
ke RA disebut R – Wave.
Bentuk gelombang lengkap ditampilkan pada Gambar 2.3 yang disebut
Elektrokardiogram (ECG) dengan label P, Q, R, S, T. P Wave muncul dari
depolarisasi atrium. Kompleks QRS muncul pada depolarisasi ventrikel. Besar R
11
Wave dalam kompleks QRS sekitar 1 mV. T Wave muncul dari repolarisasi otot
ventrikel. Selama T Wave, repolarisasi parsial dan otot jantung menimbulkan arus
ionik dan potensial ECG yang berkaitan. U Wave yang kadang – kadang
menyertai T Wave adalah efek orde kedua dari sumber yang tidak tentu dan untuk
diagnostik tidak signifikan. Interval segmen dari kompleks pada ECG
didefinisikan seperti pada Gambar 2.3.
Gambar 2.3 Sinyal jantung normal
2.1.2 Perekaman sinyal jantung
Mengingat tubuh banyak mengandung cairan, maka tubuh manusia
merupakakn konduktor volume yang baik untuk menghantarkan perubahan –
perubahan potensial listrik yang berasal dari jantung keseluruh bagian tubuh.
Karena itu bila ditempatkan suatu elektroda dibagian tubuh tertentu, misalnya
pada bagian tangan dan kaki, maka akan didapat sesuatu sinyal berpotensial listrik
jantung
12
Pada ECG klinis harus direkam lebih dari satu lead untuk mengetahui
aktifitas elektrik jantung secara lengkap. Ada tiga lead dasar pada bidang frontal.
Ini diturunkan dari berbagai permutasi pasangan elektroda jika salah satu
elektroda diletakkan pada lengan kanan (Right Arm = RA), lengan kiri (Left Arm
= LA) dan kaki kiri (Left Leg = LL), juga pada kaki kanan (Right Leg = RL) dan
digroundkan seperti pada Gambar 2.4.
Gambar 2.4 Vektor Lead I adalah 0o, Vektor Lead II 60O dan Vektor Lead III
120O
Vektor lead yang terbentuk dapat didekati sebagai segitiga equilateral,
yang dikenal sebagai segitiga Eindhoven. Mengikuti hukum kirchoff tegangan,
maka ketiga lead frontal ini dapat dihubungkan sebagai : I – II + III = 0.
Sandapan anggota badan secara bipolar limb lead ini pertama kali
diperkenalkan oleh Eindhoven. Secara matematis ketiga sandapan tersebut
mempunyai hubungan satu dengan lainnya, maka dapat dilukiskan dalam bentuk
13
persamaan Eindhoven: Lead II = Lead I + Lead III, rumus ini dikenal sebagai
hukum Eindhoven.
Gambar 2.5 Lead I
Lead I : Mengukur perbedaan potensial listrik antara RA (Right
Arm/Tangan kanan) dengan LA (Left Arm/Tangan kiri).
Gambar 2.6 Lead II
Lead II : Mengukur perbedaan potensial listrik antara RA (Right
Arm/Tangan kanan) dengan LL (Left Leg/Kaki kiri)
14
Gambar 2.7 Lead III
Lead III : Mengukur perbedaan potensial listrik antara LA (Left
Arm/Tangan kiri) dengan LL (Left Leg/ Kaki kiri).
2.2
Wireless
Wireless Technology atau teknologi nirkabel, atau lebih sering disingkat
wireless adalah teknologi elektronika yang beroperasi tanpa kabel. Wireless
technology
dapat
dimanfaatkan
untuk
komunikasi,
dan
pengontrolan
misalnya.Untuk komunikasi, dikenal wireless communication yaitu transfer
informasi, berupa apapun, secara jarak jauh tanpa penggunakan kabel misalnya
ponsel, jaringan komputer nirkabel dan satelit.
Teknologi Wireless ini telah
berkembang pesat dalam satu dekade terakhir ini. Apalagi dengan terciptanya
teknologi Very Small Aperture Terminal (VSAT-Statiun Bumi Mikro).Jaringan
Wireless ini sangat bermanfaat untuk mengatasi problem lokasi salah satunya
untuk pembangunan infrastruktur jaringan komputer terpadu antar gedung atau
15
kawasan yang terpisah oleh jarak dan kondisi medan yang tidak memungkinkan
untuk
ditarik
kabel.Teknologi
wireless
biasa
digunakan
pada
bidang
telekomunikasi. Namun pada bidang kesehatan ada beberapa alat kesehatan yang
menggunakan teknologi wireless. Salah satunya adalah clinical network telemetry
system
2.3
Telemetri
Telemetri adalah sebuah teknologi pengukuran dari jarak jauh dan
melaporkan informasi kepada perancang atau operator system. Kata Telemetri
berasal dari bahasa yunani yaitu tele artinya jarak jauh sedangkan metron artinya
pengukuran. Secara Istilah telemetri diartikan sebagai suatu bidang keteknikan
yang memanfaatkan instrumen untuk mengukur panas, radiasi, kecepatan atau
property lainnya dan mengirimkan data hasil pengukuran ke penerima yang
letaknya jauh secara fisik, berada dari luar jangkauan pengamat atau user.
Salah satu teknologi telemetry yang digunakan pada alat kedokteran
khususnya pada kedokteran jantung yaitu clinical network telemetry system.
Clinical network telemetry system merupakan perkembangan teknologi dari alat
Elektrokardiogram (ECG/EKG) yaitu alat untuk mengukur potensial jantung yang
diukur dari luar permukaan tubuh Alat ini biasa digunakan di ruang rehablitasi
pasien. Dimana pasien pasca operasi jantung saat rehablitasi atau saat kontrol
rutin dipantau irama jantung dan EKG pasien sambil melakukan aktifitas
treadmill, sepeda statis atau jalan santai didalam ruangan.
Alat ini berukuran sebesar ponsel umumnya diletakkan di dada pasien, dan
dapat dimasukkan saku dengan tali pengikat yang dikaitkan dengan elektroda (5 –
16
6 kabel). Telemetry dilekatkan melalui kabel , dengan tempat sama seperti saat
meletakkan patch alat monitor jantung. Sehingga jika pasien tersebut ingin ke
toilet ataupun melakukan latihan/exercise, pasien dapat selalu termonitor kondisi
jantungnya dengan monitor dari ruang telemetry/CCU. Telemetry bersifat
portable dan tidak menyakitkan pasien. Namun apabila pasien ingin mandi atau
melakukan prosedur khusus (CT, X-ray, Echocardiogram, dsb), maka telemetry
perlu dilepas, karena terdapat rangkaian elektrik dan hantaran gelombang suara
yang dapat mengganggu pasien.
Gambar 2.8 Telemetri Transceiver, Leadset cable dan SpO2 Sensor
Telemetry merupakan alat komunikasi wireless (gelombang suara) yang
mengubah gelombang suara kedalam bentuk data. Prinsip dasar telemetry adalah
17
menangkap parameter dalam frekuensi gelombang, yang kemudian diubah
kedalam data. Setelah itu data ini dapat ditransfer ke media lain, seperti telepon,
jaringan komputer atau melalui serat optic. Alat ini dalam bidang kesehatan
dikenal dengan istilah Bio telemetry atau The Wireless Medical Telemetry Service
(WMTS), yang umum dimonitor dari ruang CCU (Coronary Care Unit). Telemtery
digunakan pada pasien di ruang medikal/penyakit dalam atau surgikal/bedah ,
untuk merekam abnormalitas irama/denyut jantung. Pasien dipasang telemetry
(dengan
5
–
6
kabel
patch),
yang
dapat
langsung
merekam
dan
mengintreprestasikan data irama jantung pasien. Alat ini sangat berguna untuk
diagnosis awal kondisi patologi jantung oleh dokter dan membantu perawat
melihat kondisi penyakit pasien jantung koroner akut atau kritis.
Gambar 2.9 Infrastruktur clinical network telemetry system
18
2.4
Sistem Pengalamatan
Sistem pengalamatan pada alat clinical network telemetry sistem ada 2
sistem yaitu :
1. MAC Address
Sistem pengalamatan ini digunakan pada koneksi antara transceiver dan
Acces Point (AP) melalui gelombang yaitu TRx4841A (Operasi Frekuensi 1.4
GHz) dan TRx4851A (Operasi Frekuensi 2,4 GHz).
2. TCP/IP
Sistem pengalamatan ini digunakan pada koneksi antara Acces Point (AP)
ke database server padaalatclinical network telemetry system melalui kabel LAN.
2.4.1 MAC Address
MAC Address ( Media Access Control Address ) adalah sebuah alamat
jaringan yang diimplementasikan pada lapisan data – link adalah tujuh lapisan
model OSI, yang merepresentasikan sebuah node tertentu dalam jaringan. Dalam
sebuah jaringan berbasis Ethernet, MAC address merupakan alamat yang unik
yang memiliki panjang 48 – bit ( 6 byte ) yang mengidentifikasikan sebuah
komputer, interface dalam sebuah router, atau node lainnya dalam jaringan. MAC
Address sering disebut Ethernet address, physical address, atau hardware address.
MAC Address mengizinkan perangkat perangkat dalam jaringan agar dapat
berkomunikasi antara satu dengan yang lainnya. Sebagai contoh, dalam sebuah
19
jaringan berbasis teknologi ethernet , setiap header dalam frame ethernet
mengandung informasi mengenai MAC address dari komputer sumber ( source )
dan MAC adress dari komputer tujuan ( destination ). Dalam sebuah komputer,
MAC address ditetapkan kesebuah kartu jaringan ( Network Interface Card/NIC )
yang digunakan untuk menghubungkan komputer yang bersangkutan kejaringan.
MAC address umumnya tidak dapat diubah karena telah dimasukkan kedalam
ROM.
MAC address memang harus unik karena
Institute of Electrical and
Electronics Engineers ( IEEE ) mengalokasikan blok – blok dalam MAC address.
24 bit pertama dari MAC address mempresentasikan siapa pembuat kartu tersebut
dan 24 bit sisanya mempresentasikan nomor kartu tersebut.
2.4.2 TCP/IP
TCP/IP merupakan kumpulan protokol sehingga mengijimkan komputer
satu dengan komputer yang lain agar dapat saling membagi informasi /data yang
dimiliki masing – masing. TCP/IP memiliki 4 lapisan yang antara satu dengan
lainnya memiliki protokol dengan fungsi yang saling melengkapi satu sama lain.
Lapisan lapisan itu antara lain :
1. Network Access Layer
Lapisan ini berfungsi mengirim dan menerima data dari dan ke media fisik (
Kabel, Serat Optik, gelombang radio, dan lain lain). Tiap protokol pada layer ini
harus mampu menerjemahkan sinyal listrik menjadi data digital yang dimengerti
komputer.
20
2. Internet Layer
Lapisan ini bertanggung jawab dalam proses pengiriman paket ke alamat
yang tepat. Ada beberapa macam protokol didalamnya misalnya IP, ARP, ICMP.
3. Transport Layer
Lapisan ini bertanggung jawab untuk mengadakan komunikasi antara dua
komputer. Ada dua macam protokol yaitu TCP dan UDP
4. Aplication Layer
Lapisan ini bertanggung jawab untuk menampilkan semua aplikasi yang
menggunakan protokol TCP/IP ini. Layer ini merupakan interface antara
pengguna aplikasi dengan suatu sistem. Contoh HTTP, FTP, SMTP.
2.4.3 UDP ( User Datagram Protokol )
Paket – paket datagram UDP digunakan didalam jaringan internet protokol
(IP) untuk mengirim pesan dari suatu host ke host yang lain, bersifat unreliable
dan connectionless. Pengiriman paket ini tidak memerlukan paket balasan yang
berfungsi untuk memastikan tersampainya sebuah paket, karena paket – paket
UDP memiliki keunggulan yaitu mampu meneruskan paket ke jalur lain apabila
terjadi suatu kemacetan dalam pengiriman paket.
21
2.4.4 IP ( Internet Protokol )
Internet Protokol adalah protokol yang memberikan alamat atau identitas
logika untuk jaringan komputer. Internet protokol mempunyai fungsi utama yaitu
:
1. Service yang tidak bergaransi (connectionless oriented).
2. Pemecahan dan penyatuan paket – paket.
3. Berfungsi meneruskan paket – paket ( routing ).
2.5
QoS
Quality of Service (QoS) didefenisikan sebagai suatu pengukuran tentang
seberapa baik jaringan dan merupakan suatu usaha untuk mendefinisikan
karakteristik dan sifat dari suatu layanan. QoS digunakan untuk mengukur
performansi yang telah dispesifikasikan dan biasanya diasosiasikan dengan suatu
servis. P]Qada jaringan berbasis IP, IP QoS mengacu pada performansi paket –
paket IP yang lewat melalui satu atau lebih jaringan. QoS mengacu pada
kemampuan jaringan untuk menyediakan layanan yang lebih baik pada trafik
jaringan tertentu. Tujuan dari QoS adalah untuk mendefinisikan atribut – atribut
layanan jaringan yang disediakan, baik secara kualitas maupun kuantitas.
Parameter – parameter performansi pada jaringan IP adalah :
1. Delay
2. Jitter
3. Packet Loss Ratio
4. Throughput
22
Throughput merupakan data rate yang diterima disisi client. Besarnya
troughput sangat dipengaruhi oleh besar kecilnya kuat sinyal yang diterima oleh
penerima dan kondisi udara (apakah ada interference atau gangguan cuaca).
2.6 Wireshark
Wireshark merupakan software untuk melakukan analisa lalu-lintas jaringan
komputer, yang memiliki fungsi-fungsi yang amat berguna bagi profesional
jaringan, administrator jaringan, peneliti, hingga pengembang piranti lunak
jaringan.Wireshark dapat membaca data secara langsung dari Ethernet, TokenRing, FDDI, serial (PPP and SLIP), 802.11 wireless LAN , dan koneksi ATM.
Tools ini bisa menangkap paket-paket data/informasi yang berjalan dalam
jaringan. Semua jenis paket informasi dalam berbagai format protokol pun akan
dengan mudah ditangkap dan dianalisa. Karenanya tak jarang tool ini juga dapat
dipakai untuk sniffing (memperoleh informasi penting seperti password email
atau account lain) dengan menangkap paket-paket yang berjalan di dalam jaringan
dan menganalisanya. Namun tools ini hanya bisa bekerja didalam dalam jaringan
melalui LAN/Ethernet Card yang ada di PC. Wireshark dapat diunduh di situs
www.Wireshark.org/download.html.
23
Gambar 2.10 Splash screen Wireshark sedang meload komponen – komponen
yang diperlukan
Berikut langkah – langkah melakukan Capture dengan Wireshark :
1. Memilih / klik shortcut Wireshark.
2. Memilih / klik menu capture lalu interfaces.
Gambar 2.11 Gambar memilih menu capture dan interfaces
3. Memilih interface yang akan kita capture dengan cara klik tombol Start pada
bagian kanan interface tersebut.
24
Gambar 2.12 Gambar memilih interface
4. Setelah itu Wireshark akan mengcapture paket – paket dalam jaringan dan
menampilkannya dengan segera.
Gambar 2.13 Gambar capture paket – paket dalam jaringan
5. Menunggu capture selama waktu pengamatan yang telah ditentukan ( misalkan
1 menit ). Kemudian Memilih / klik menu capture lalu stop untuk
menghentikan proses capture.
25
Gambar 2.14 Gambar menghentikan proses capture
6. Memasukkan filter udp sebagai protokol
Gambar 2.15 Gambar memasukkan filter
7. Hasil filter udp protokol
Gambar 2.16 Gambar hasil filter
26
8. Memilih / klik menu statistics lalu summary
Gambar 2.17 Gambar memilih menu statistics dan summary
9. Hasil pengukuran Troughput
Gambar 2.18 Gambar hasil pengukuran troughput
Menu – menu tampilan utama saat mengcapture paket paket data jaringan
pada Wireshark :
Gambar 2.19 Gambar menu – menu utama pada Wireshark
27
Menu
: Disini kita bisa bernavigasi menu – menu yang tersedia di
Wireshark
Display Filter : Sebuah kolom untuk mengisi sintaks – sintaks yang berfungsi
memfilter / membatasi paket paket apa saja yang akan ditampilkan
pada list paket
Daftar Paket : Disini akan ditampilkan paket – paket yang berhasil ditangkap
oleh Wireshark secara berurutan mulai dari paket yang pertama
dan seterusnya.
Detail Paket : Disini akan ditampilkan detail dari paket yang dipilih pada draft
paket diatasnya.
Detail Heksa : Disini detail paket yang dipilih akan ditampilkan dalam bentuk
heksa.
Pada bagian Daftar Paket terdapat kolom – kolom :
Time : Menampilkan waktu saat paket tersebut tertangkap.
Source: Menampilkan IP sumber dari paket tersebut
Destination : Menampilkan IP tujuan dari paket tersebut
Info
: Menampilkan protokol apa yang dipakai sebuah paket data
Protocol
: Menampilkan informasi detail mengenai paket data tersebut