Modifikasi Treadmill Dengan Kontrol Kecepatan Motor Dilengkapi

Modifikasi Treadmill Dengan Kontrol Kecepatan Motor Dilengkapi
Monitoring EKG Portable Secara Wireless Melalui PC
(Monitoring EKG)
Rasyidi Nur Aldebaran, Dr. I Dewa Gede Hari W.,ST., MT., Triwiyanto, S.Si., MT.
Jurusan Teknik Elektromedik
POLITEKNIK KESEHATAN KEMENTRIAN KESEHATAN SURABAYA
Treadmill Test adalah uji latih beban jantung dengan cara memberikan stress fisiologi yang
dapat menyebabkan abnormalitas kardiovaskuler yang tidak ditemukan pada saat istirahat. Dilakukan
dengan memantau elektrokardiograf (EKG) dan denyut jantung (HR) selama proses treadmill test .
Berdasarkan hal tersebut peneliti membuat modul EKG untuk memantau sinyal dan denyut pasien
selama proses treadmill test.
Jenis metode yang digunakan dalam pembuatan modul ini menggunakan metode after only
design. Peneliti hanya melihat hasil tanpa mengukur keadaan sebelumnya. Tetapi disini sudah ada
kelompok kontrol, walaupun tidak dilakukan randomisasi. Phantom EKG sebagai kalibrator modul
dan ECG Recorder sebagai alat ukurnya.
Terdapat 0% error saat dibandingkan dengan kalibrator (phantom EKG). Dalam pengukuran
BPM atau amplitudo. Tidak bisa mengkonversi HR dengan setting amplitudo phantom 0,5mv Karena
dipengaruhi setting komparator. Telah dapat dibuat modul monitoring EKG 1 lead portable wireless
dengan tampilan Sinyal EKG dan HR pada PC berbasis Mikrokontroller ATMega8. Untuk penelitian
berikutnya bisa dilakukan dengan membuat setting komparator lebih fleksibel untuk bisa
mengkonversi HR dari berbagai macam amplitude, penambahan lead yang dimonitoring, analisa
bentuk sinyal dan penyimpanan data.
Kata Kunci : EKG, PC, Wireless, Mikrokontroller, HR
PENDAHULUAN
Treadmill Test adalah uji latih jantung beban
dengan cara memberikan stress fisiologi yang
dapat menyebabkan abnormalitas kardiovaskuler
yang tidak ditemukan pada saat istirahat. Test ini
dibutuhkan antara lain untuk mendiagnosa
penyakit jantung koroner karena pada
pemeriksaan EKG istirahat seringkali tidak
didapatkan perubahan yang berarti, padahal dari
keluhan penderita atau dari pemeriksaan lainnya
dokter mencurigai adanya penyakit jantung
koroner. Pada penderita penyakit jantung
koroner, hasil pemeriksaan EKG istirahatnya
bisa saja normal. Kadang keluhan atau gejala
penyakit jantung baru akan timbul pada saat
aktifitas berlebihan, misalnya berlari atau
berolahraga, maka dengan treadmill test dapat
ditemukan adanya kelainannya (Gusri Wahyudi,
2012).
Treadmill Test memungkinkan untuk
mengakses respon jantung terhadap peningkatan
beban kerja dan kebutuhan darah selama latihan.
Hal
ini
dilakukan
dengan
memantau
elektrokardiograf (EKG) dan denyut jantung
selama proses treadmill test berlangsung. Pada
awalnya treadmill akan berjalan secara lambat.
Kecepatan dan gradient treadmill akan
meningkat secara bertahap setiap jangka waktu 3
menit. Hasil perekaman berguna untuk
mendiagnosa
penyakit
iskemik
jantung
(menurunnya asupan darah ke otot jantung
karena penyakit arteri jantung) (National Heart
Centre Singapore, 2014).
Pengembangan treadmill pernah dilakukan
sebelumya oleh Chasan Arifiyanto dan Ariek
Setyawati tahun 2002 dengan memodifikasi
pengaturan kecepatan dan elevasi sudut,
kemudian dikembangkan lagi oleh Desi
Lastrahadi Putri dan Sudarsih Nur tahun 2003
dengan menambahkan deteksi penyakit asma,
dan terakhir Tatik Pujiati dan Inja Prajarisma
tahun 2004 dengan memodifikasi pengaturan
kecepatan treadmill melalui PC dan dilengkapi
monitoring detak jantung.
Dengan melihat hal tersebut treadmill masih
belum bisa digunakan sebagai treadmill test
karena belum ada yang melakukan monitoring
EKG selama proses treadmill berlangsung.
1
Maka peneliti berencana untuk memfungsikan
serta memodifikasi treadmill tersebut agar bisa
digunakan sebagai treadmill test dengan
menambahkan alat monitoring yang lebih praktis
untuk proses pemantauan Elektrokardiograf
(EKG) dengan memperhatikan kenyamanan
pasien yang sedang menjalani tes treadmill serta
mengontrol kecepatan treadmill secara wireless.
BATASAN MASALAH
1) Monitoring EKG hanya pada lead 2
2) Jarak maksimal untuk monitoring EKG 5m
3) Pengukuran dilakukan pada orang dewasa
4) Menggunakan delphi7 sebagai software
monitoring EKG
5) Menggunakan modul wireless (bluetooth HC05)
TINJAUAN PUSTAKA
1) Jantung
Kemampuan jantung menghantarkan
impuls listrik disebut konduksi. Adanya
impuls listrik memungkinkan otot jantung
mengalami depolarisasi sehingga jantung
dapat berkontraksi, keadaan ini disebut
eksitabilitas. Depolarisasi terjadi akibat
adanya perbedaan konsentrasi muatan ion
pada intrasel dan ekstrasel dalam sel otot
jantung sehingga terjadi pergerakan ion
menyebrang ke membran semipermeable
membran sel. Adanya sistem konduksi ini
memungkinkan jantung dapat berkontraksi
antara atrium dan ventrikel secara sinkron.
RUMUSAN MASALAH
“Dapatkah Treadmill dimodifikasi dengan
pengaturan kecepatan dan monitoring EKG wireless
berbasis PC ?”
TUJUAN PENELITIAN
1) Tujuan Umum
Dimodifikasinya Treadmill dengan pengaturan
kecepatan dan monitoring EKG wireless berbasis PC
2) Tujuan Khusus
a. Membuat rangkaian minimum system
ATmega8
b. Membuat rangkaian pengolah sinyal EKG
c. Membuat layout dengan ukuran minimalis
d. Membuat software ADC menggunakan
Codevision AVR
e. Membuat software penampil grafik EKG
menggunakan Delphi7
f. Melakukan uji fungsi alat
MANFAAT PENELITIAN
1) Manfaat Teoritis
Untuk menambah pengetahuan mahasiswa
Teknik Elektromedik mengenai alat diagnostik
2) Manfaat Praktis
a. Manfaat untuk User
Memudahkan user saat melakukan
monitoring dan mengatur kecepatan motor.
b. Manfaat untuk Pasien
Meningkatkan kenyamanan pasien saat
melakukan treadmill test.
Gambar.1.proses pembentukan impuls
jantung
2) Elektrokardiograf (EKG)
Ada 12 jenis sadapan EKG yaitu enam
sadapan dinamakan sadapan ekstremitas dan
prekardial. Sadapan ekstremitas adalah
sadapan yang diperoleh dengan memasang
elektroda pada ekstremitas, terdiri dari enam
sadapan yaitu I, II, III, aVR, aVL dan aVF.
Sadapan ekstremitas terbagi atas sadapan
bipolar dan sadapan unipolar. Sedangkan
bipolar terdiri dari dua elektroda untuk
mengukur perbedaan potensial elektrik
jantung dengan dua ekstremitas. Yang
termasuk bipolar adalah sadapan I, II, III.
Sedangkan
sadapan
unipolar
untuk
mengukur potensial listrik jantung dari satu
tempat ke tempat lain yaitu tiga ekstremitas
lain dengan pusat jantung. Jenis sadapan ini
adalah aVR, aVL dan aVF. Sadapan
prekardial mencatat rangsangan listrik
jantung dengan memasang elektroda pada
dinding dada. Jenis sadapan ini adalah V1,
V2, V3, V4, V5 dan V6. Sadapan V1, V2,
V3 disebut sadapan prekardial kanan,
sedangkan sadapan V4, V5 dan V6 disebut
sadapan prekardial kiri.
2
Gambar.4.Modul Bluetooth
METODOLOGI
Diagram Mekanis Sistem
Gambar.2.Sadapan EKG
3) Mikrokontroller ATmega8
IC1
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
PC6 (RESET)(SCL/ADC5) PC5
PD0 (RxD) (SDA/ADC4) PC4
PD1 (TxD)
(ADC3) PC3
PD2 (INT0)
(ADC2) PC2
PD3 (INT1)
(ADC1) PC1
PD4 (XCK/T0)
(ADC0) PC0
VCC
AGND
GND
AREF
PB6 (XT1/TOSC1)
AVCC
PB7 (XT2/TOSC2) (SCK) PB5
PD5 (T1)
(MISO) PB4
PD6 (AIN0) (OC2/MOSI) PB3
PD7 (AIN1)
(SS/OC1B) PB2
PB0 (ICP)
(OC1A) PB1
28
27
26
25
24
23
22
21
20
19
18
17
16
15
ATmega8-DIL28
Gambar.3.Bentuk fisik dan skematik ATmega8
ATMega8 memiliki 3 buah PORT utama
yaitu PORTB, PORTC, dan PORTD dengan
total pin input/output sebanyak 23 pin.
PORT tersebut dapat difungsikan sebagai
input/output digital atau difungsikan sebagai
periperial lainnya. Disini peneliti akan
memanfaatkan beberapa PORT saja seperti
PORTC0 dimana PORT tersebut berfungsi
sebagai inputan ADC, PORTD1(TXD) dan
PORTD0(RXD) yang dimanfaatkan untuk
melakukan komunikasi serial. (Ardi, 2008)
Diagram Blok Sistem
PC
BLUETOOTH
(PC)
BLUETOOTH
(MODUL)
DRIVER MOTOR
(SUDUT ELEVASI)
MOTOR DC
(SUDUT ELEVASI)
DRIVER MOTOR
(KECEPATAN)
MOTOR DC
(KECEPATAN)
MIKROKONTROLLER
SENSOR RPM
PASIEN
4) Modul Bluetooth
Modul Bluetooth to Serial HC 05 adalah
Modul Bluetoth yang dapat di set sebagai
Master ataupun sebagai Slave. Bluetooth to
Serial HC 05 adalah versi pengembangan
dari Modul Bluetooth to Serial HC06. Modul
Bluetooth to Serial HC05 ini dapat di set
sebagai Master ataupun di Set sebagai Slave,
berbeda dengan Modul HC06 yang hanya
dapat di gunakan sebagai Slave.
BLUETOOTH
(MODUL)
ELEKTRODA
INSTRUMENT
AMPLIFIER
LEAD
SELEKTOR
FILTER
ADDER
MIKROKONTROLLER
3
Keterangan Blok Diagram :
1) Rangkaian Instrument Amplifier
: Treadmill
: EKG
R2
R3
R1
24K
680
Diagram Alir Sistem
1) Diagram Alir Mikrokontroller
6
8
0
560
+5
J1
7
8
3
2
1
Start
3
2
V1
Data
Maksimal
J2
-5
+
J5
EN1
U1
6
To Filter
-
4
1
5
Inisialisasi
Fungsi Serial
24K
1
2
- Blok Kuning
- Blok Biru
PEMBAHASAN
3
2
1
AD620
C1
R5
10nF
10K
R4
C11
10nF
+5
V2
Tidak
7
1
J3
Terima Data
Dari PC
Komparator
3
2
1
Ya
3
2
+
U2
1M
6
-
V3
Data ADC
Timer aktif
(i=0)
Kirim Data
Ke Port
Serial
i=10
Cek Data
Maksimal
Ya
Tidak
Olah HR
Ya
Hasil HR
2) Diagram Alir PC
-5
4
8
Tidak
OP07
Rangkaian Instrumen amplifier yang
digunakan untuk menyadap sinyal EKG dari
tubuh pasien. Rangkaian sesuai dengan yang
tercantum pada datasheet AD620. Berikut
perhitungan untuk penguatan :
G = (R3 + R2 / R1) + 1
= (24000 + 24000 / 560) + 1
= (48000 / 560) + 1
= 86 kali
Berikut hasil output EN1 dengan input
phantom EKG amplitude 1mV BPM 60
pada osiloskop :
Start
Inisialisasi
Fungsi
Serial
Connect
Kirim dan
Terima data
Mikrokontroller
Tidak
Disconnect
Ya
End
4
ω / ωc
ω
2) Rangkaian Band Pass Filter
C7
From Instrument
68k
68k
7
1
R11
C6
104
+5
U3
7
1
3
+
2
6
-
R7
100K
ω2
U4
+
2
-
6
+
C18
I uF
OP07
R26
120K
R12
R13
68k
C2
68k
OP07
J16
1
To Adder 2
J7
EN3
1
2
R6
100K
3
-5
C4
50uF
4
8
+
R10
J10
EN4
+5
1
2
1
2
104
4
8
J6
EN2
= fin / fc
= 1 / 0,31 . ωc
= 3,22 . ωc
= 10,36 . 1/R2C2
C8
EN5
Acl = 1 / √1 + 1/ ω2 R2C2
= 1 / √1 + 1/10,36. 1/ R2C2 . R2C2
= 1 / √1 + 1/10,36
= 1 / √1,09
= 1 / 1,04
= 0,96
-5
R8
4K7
104
R9
C5
104
100K
Acl
0,96
Vout
15nF
Rangkaian Band Pass Filter terdiri dari
High Pass Filter dan Low Pass Filter (aktif
dan pasif). Menentukan frekuensi cut-off
berdasarkan frekuensi ECG pada treadmill
test. Berikut perhitungan masing-masing
rangkaian :
Perhitungan untuk penentuan nilai Fc
dan penguatan High Pass Filter (EN2) :
Fc = 1 / (2 π R6 (Hasil seri C3+C4))
= 1 / (2 . 3,14 . 10000 . 50.10 -6)
= 1 / (6,28 . 104 . 50.10-6)
= 1 / (314 . 10-2)
= 102 / 314
= 0,31 Hz
Ar = 1 + ((R9 + R7) / R8)
= 1 + ((100000 + 100000) / 4700)
= 1 + (200000/4700)
= 1 + 42,5
= 43,5 kali
Hasil output EN2 dengan input phantom
setting Amplitudo 1mV dan BPM 60 pada
osiloskop :
A = Tinggi x Volt/Div
= 2,9 x 1 V
= 2,9 V
= Vout / Vin
= Vout / 0,08V
= 0,07 x Ar
= 0,07 x 43,5
= 3,045 V
Perbandingan antara perhitungan
dan pengukuran menggunakan input
function generator :
Tabel1.Perbandingan antara pengukuran dan
perhitungan High Pass Filter
Fin
Vout ukur
Vout hitung
0,1 Hz
0,8 Vpp
1,3 Vpp
0,2 Hz
1,2 Vpp
2,3 Vpp
0,3 Hz
1,6 Vpp
3 Vpp
0,4 Hz
2 Vpp
3,4 Vpp
0,5 Hz
2 Vpp
3,6 Vpp
Perhitungan untuk penentuan nilai Fc
Low Pass EN3 :
Output menurut teori :
5
Fc = 1 / (2 π √ R10 R11 C6 C7)
= 1 / (2 . 3,14 √ 68.103 . 68.103 . 10-7 . 10-7 )
= 1 / (2 . 3,14 √4624.10-8 )
= 1 / (6,28 . 68.10-4)
= 104 / 427,04
= 23,4 Hz
Tabel2.Perbandingan antara pengukuran dan
perhitungan Low Pass Filter
Fin
Vout ukur
Vout
hitung
5 Hz
2 Vpp
2 Vpp
10 Hz
1,8 Vpp
1,9 Vpp
15 Hz
1,3 Vpp
1,8 Vpp
20 Hz
1 Vpp
1,6 Vpp
21 Hz
1 Vpp
1,6 Vpp
22 Hz
1 Vpp
1,5 Vpp
A = Tinggi x Volt/Div
= 1,9 x 1 V
= 1,9 V
23 Hz
1 Vpp
1,4 Vpp
24 Hz
0,8 Vpp
1,4 Vpp
Output menurut teori :
ω / ωc
= fin / fc
ω
= 1 / 23,4 . ωc
= 0,04 . ωc
ω4
= 2,56.10-6 . 0,24/R4C4
25 Hz
0,8 Vpp
1,3 Vpp
30 Hz
0,8 Vpp
1 Vpp
45 Hz
0,6 Vpp
0,5 Vpp
Hasil output EN3 dengan input phantom
setting Amplitudo 1mV dan BPM 60 pada
osiloskop :
Acl = 1 / √1 + 4ω4 R4C4
= 1 / √1 + 4. 2,56.10-6. 0,24/ R4C4 . R4C4
= 1 / √1 + 2,45.10-6
= 1 / √1,00000245
= 1 / 1,0000012
= 0,99
Acl
0,99
Vout
= Vout / Vin
= Vout / 2,9V
= 2,9 V
Perbandingan antara perhitungan
dan pengukuran menggunakan input
function generator :
Rumus Fc Low Pass Filter pasif (EN4) :
Fc = 1 / 2 π R12 C2
= 1 / 2 . 3,14 . 68.103 . 10-7
= 1 / 427,04 . 10-4
= 104 / 427,04
= 23,4 Hz
Rumus Fc High Pass Filter pasif (EN5) :
Fc = 1 / 2 π R26 C18
= 1 / 2 . 3,14 . 120.103 . 10-6
= 1 / 753,6 . 10-3
= 103 / 753,6
= 1,3 Hz
6
Output EN4 pada osiloskop :
A = Tinggi x Volt/Div
= 1,2 x 1 V
= 1,2 V
Tabel3.Perbandingan antara pengukuran dan
perhitungan Low Pass Filter pasif
Fin
Vout ukur
Vout
hitung
5 Hz
1,6 Vpp
1,3 Vpp
10 Hz
1,4 Vpp
0,9 Vpp
15 Hz
1 Vpp
0,7 Vpp
20 Hz
0,8 Vpp
0,5 Vpp
21 Hz
0,8 Vpp
0,5 Vpp
22 Hz
0,8 Vpp
0,5 Vpp
23 Hz
0,8 Vpp
0,5 Vpp
24 Hz
0,8 Vpp
0,4 Vpp
25 Hz
0,8 Vpp
0,4 Vpp
30 Hz
0,6 Vpp
0,3 Vpp
45 Hz
0,4 Vpp
0,2 Vpp
Output menurut teori perhitungan
:
Xc = 1 / 2 π F C2
= 1 / 2 . 3,14 . 1 . 10-7
= 1 / 6,28 . 10-7
= 107 / 6,28
= 1592356,7
Vout1 = (Xc /( R12 + Xc)) .Vin
= (1592356,7 /
(68000+1592356,7)) . 1,9 V
= (1592356,7 / 1660356,7) .
1,9 V
= 0,9 . 1,9 V
= 1,7 V
Vout2 = (Xc /( R12 + Xc)) .Vin
= (1592356,7 /
(68000+1592356,7)) . 1,7 V
= (1592356,7 / 1660356,7) .
1,7 V
= 0,9 . 1,7 V
= 1,5 V
Perbandingan antara perhitungan
dan pengukuran menggunakan input
function generator :
Output EN5 pada osiloskop :
7
A = Tinggi x Volt/Div
= 0,6 x 1 V
= 0,6 V
3) Rangkaian Adder
From Filter
-5
5
4
6
2
3
+
+5
1
7
J8
EN6
1
2
R20
-5
1K
U8
LM741
5
4
J11
1
2
-
6
+
OUT
1
7
Vout = (R26 /( R26 + Xc)) .Vin
= (120000 /
(120000+121951,2)) . 1,2 V
= (120000 / 241951,2) . 1,2 V
= 0,5 . 1,2 V
= 0,6 V
U9
LM741
-
Output menurut teori perhitungan:
Xc = 1 / 2 π F C18
= 1 / 2 . 3,14 . 1 . 1.10-6
= 1 / 6,28 . 1,32.10-6
= 106 / 8,2
= 121951,2
R18
2
R25
3
1K
1KR19
+5
R21
POT
1K
+5
Rangkaian yang digunakan untuk offset
sinyal agar tidak ada yang bernilai negatif
agar bisa diproses oleh mikrokontroller.
Berikut output rangkaian pada osiloskop :
Perbandingan antara perhitungan
dan pengukuran menggunakan input
function generator :
Tabel4.Perbandingan antara pengukuran dan
perhitungan High Pass Filter pasif
Vout
hitung
0,5 Hz
0,8 Vpp
0,5 Vpp
1 Hz
1,2 Vpp
0,9 Vpp
1,3 Hz
1,4 Vpp
0,9 Vpp
2 Hz
1,8 Vpp
1,2 Vpp
2,5 Hz
1,9 Vpp
1,3 Vpp
Ref Gnd = 1 V
A = Tinggi x Volt/Div
= 1,2 x 1 V
= 1,2 V
4) Rangkaian Bluetooth dan
Mikrokontroller ATmega8
J12
EN7
J9
EN8
5V
1
2
Vout ukur
1
2
Fin
R14
4k7
R16
68k
C14
68k
C13
104
104
From Adder
U5
1
Rx
2
Tx
C12
3
104
4
SW PUSHBUTTON-SPST 5
SW1
5V
Y1
11,0592
C16
22pf
R15
R17
6
7
8
9
10
11
12
13
14
R
pc6 (rst)
pc5 (ADC5/SCL)
pd0 (RxD) pc4 (ADC4/SDA)
pd1 (TxD)
pc3 (ADC3)
pd2 (INT0)
pc2 (ADC2)
pd3 (INT1)
pc1 (ADC1)
pd4 (XCK/T0)
pc0 (ADC0)
VCC
AGND
GND
AREFF
pb6 (XT1)
AVCC
pb7 (XT2)
pb5 (SCK)
pd5 (T1)
pb4 (MISO)
pd6 (AIN0) pb3 (OC2/MOSI)
pd7 (AIN1) pb2 (SS/OC1B)
pb0 (ICP)
pb1 (OC1A)
28
27
26
25
24
23
22
21
20
19
18
17
16
15
5V
J13
1
2
3
4
5
ATmega8-DIL28
5V
C17
22pf
5V
D1
LED
Programmer
J14
R22
1k
5V
R23
POT
Rx
Tx
R24
220
1
2
3
4
Bluetooth
C15
103
8
Listing Program Codevision AVR :
//Olah data ADC
interrupt [TIM2_OVF] void
timer2_ovf_isr(void)
{
float frekuensi=0;
unsigned char
toleransi,toleransiHeartA,toleransiHeartB;
// Reinitialize Timer2 value
TCNT2=0x94;
// Place your code here
dataADC=read_adc(0);
if(dataADC>dataMaks){dataMaks=dataADC;}
milidetik++;tunggunol++;
if(dataADC>refrensi)
{
pulse=1;
}
else
{
if(pulse==1)
{
BPM++;
}
pulse=0;
}
if(tunggunol==200)
{
if(BPM2==BPM){BPM2=0;BPM=0;heartRate=0;
dataMaks=0;refrensi=210;
}
tunggunol=0;BPM2=BPM;
}
if(BPM==10)
{
//tunggunol=0;
frekuensi=(float) 1000/((milidetik*10)/10);
heartRate=frekuensi*60;
toleransi=(float) heartRate*0.03;
toleransiHeartA=heartRate-toleransi;
toleransiHeartB=heartRate+toleransi;
if ((dataHeart>toleransiHeartA) &&
(dataHeart<toleransiHeartB))
{heartRate=dataHeart;}
dataHeart=heartRate;
BPM=0;
refrensi=(float) 0.75*dataMaks;
milidetik=0;
dataMaks=0;
}
}
//Kirim data Serial
while (1)
{
// Place your code here
//jika mikro menerima karakter 'a'
temp[0]=getchar();
if(temp[0]=='a')
{
//kirim data ADC (!%d@) //data
heartRate (@%d#)
sprintf(buff,"!%d@%d#",dataADC,heartRate);
puts(buff);
delay_ms(10);
}
}
Listing Program Delphi7 :
//Fungsi tombol
procedure TForm1.Panel1Click(Sender: TObject);
begin
if panel1.Caption= 'Start' then
begin
ComPort2.Open;
ComPort2.WriteStr('1');
Panel1.Caption:='Stop';
ComPort1.Open;
iterasi:=0; //iterasi = waktu pada bottom chart
minute:=0;
heartPulse:=0;
iData:=0;
strData:='';
series1.Clear;
Timer1.Enabled:=true;
end
else if panel1.Caption='Stop' then
begin
ComPort2.WriteStr('234');
Comport2.Close;
Panel1.Caption:='Start';
Timer1.Enabled:=false;
ComPort1.Close;
end;
end;
//Grafik dan tampil HR
procedure TForm1.ComPort1RxChar(Sender:
TObject; Count: Integer);
var
i, startChar, midChar, stopChar:integer;
intParsing, intParsing2:integer;
begin
//fungsi membaca data serial
ComPort1.ReadStr(buff, Count);
//tampung semua data pada variable strData
strData:=strData+buff;
//cek startchar
startChar := AnsiPos('!', strData);
//cek stop char
stopChar := AnsiPos('#', strData);
//mulai parsing data
if (startChar>0) And (stopChar>0) then
9
begin
//=========data adc 0
//cek mid char
midChar := AnsiPos('@', strData);
strParsing:=strData;
//potong char '@'
Hasil Pengujian Responden
Saat dibandingkan dengan EKG recorder
Delete(strParsing,midChar,(length(strParsi
ng)-midChar+1));
//potong char '!'
Delete(strParsing,1,startChar);
//convert to int
intParsing:=StrToIntDef(strParsing,0);
//convert to float
floatParsing:=((intParsing*0.0068)-1.8);
//=========data BPM
strParsing:=strData;
//potong char '#'
Delete(strParsing,stopChar,(length(strParsi
ng)-stopChar+1));
//potong char '@'
Delete(strParsing,1,midChar);
//convert to int
intParsing2:=StrToIntDef(strParsing,0);
//convert to float
floatParsing2:=(intParsing2);
//grafik data ADC
series1.AddXY(iterasi,floatParsing);
//Menampilkan nilai HR
label5.Caption:=floattostr(floatParsing2);
//fungsi olah data
olahData();
inc(iterasi);
//hapus data yang telah diolah
Delete(strData,1,stopChar);
if iterasi>=250 then
begin
iterasi:=0;
series1.Clear;
end;
end;
end;
5) Pengukuran dan Pengujian
Hasil Pengukuran
Gambar.5.Perbandingan dengan EKG
recorder
6) Kelemahan/kekurangan sistem
Referensi ADC hanya bisa digunakan
untuk inputan phantom 1 – 2 mV,
kurang dari itu dianggap tidak ada
sinyal inputan untuk pengolahan HR.
b. Belum bisa mengatasi baseline yang
naik turun.
c. Masih ditemukan perbedaan sinyal pada
monitor tidak sesuai dengan yang
dikirim.
d. Belum dilengkapi penyimpanan untuk
proses analisa sinyal EKG.
a.
PENUTUP
Kesimpulan
1. Telah dapat dibuat Modul monitoring
EKG 1 lead wireless dengan display
grafik sinyal EKG dan nilai HR pada
PC menggunakan software Delphi7.
2.
Pengiriman data antara modul dan PC
menggunakan modul Bluetooth HC-05
bisa mencapai jarak 5m baik ada
halangan maupun tidak.
3.
Menggunakan
ATmega8
sebagai
pengolah data ADC (pembacaan data
ADC dan konversi HR), Timer dan
proses komunikasi serial.
4.
Data HR dikirim tiap 10 denyutan
sinyal EKG, jika saat 2 detik tidak
ditemukan perubahan jumlah sinyal
Tabel5.Hasil pengukuran BPM
menggunakan phantom EKG
10
dengan sinyal sebelumnya maka nilai
HR akan tertampil 0 pada PC.
5.
6.
7.
8.
Berdasarkan hasil pengukuran tidak
ditemukan selisih antara setting media
(phantom) dengan pembacaan modul.
Saat pasien dalam kondisi tenang sinyal
EKG yang ditampilkan di PC bisa
stabil, saat pasien melakukan proses
treadmill test ditemukan sinyal EKG
yang naik turun dari titik referensi awal.
Sinyal yang naik turun disebabkan oleh
pergerakan pada subyek atau elektroda
yang kurang kontak dengan kulit.
Sinyal yang naik turun menyebabkan
mikro tidak bisa meakukan pengolahan
data untuk menampilkan nilai HR.
Saran
1. Menambahkan jumlah lead untuk dimonitor
oleh modul.
Carr, Brown, 1981. Introduction to Biomedical
Equipment Technology, Englewood Cliffs, NJ :
Prentice Hall
Coughlin, Driscoll, Herman, 1992. Penguat
Operasional dan Rangkaian Terpadu Linear =
(Operational Amplifiers and Linear Integrated
Circuits), Jakarta : Erlangga
Goldschalger, Goldman, Dharma Aji, 1995.
Elektrokardiografi = (Electrocardiography :
Essentials of Interpretation), Jakarta : Widya
Medika
Gusri Wahyudi (2012). Treadmill Test. Kamis, 17
Mei
2012.
(http://yuudi.blogspot.com/2012/05treadmelltest.html?m=1) diakses pada tanggal 26
September 2014, 14:50
Jana Utama, (2013). Electrocardiogram (ECG)
dengan Noise Reduction Berbasis Wavelet
Menggunakan Pemrograman LabVIEW. Jurnal
Telekontran Vol 1 No.1 Edisi Januari 2013
2.
Pengembangan sistem penentuan referensi
agar bisa didapatkan data HR pada saat
amplitudo tidak stabil.
3.
Pengolahan sinyal pada PC untuk
menstabilkan sinyal yang naik turun titik
referensinya.
National Heart Centre Singapore (2014). Exercise
Stress
Test.
2014.
(http://www.singhealth.com.sg/PatientCare/Condi
tionsandTreatments/Pages/Excersie-StressTest.aspx) diakses pada tanggal 26 September
2014, 15:30
4.
Dilengkapi data penyimpanan untuk analisa
sinyal EKG.
Soekidjo Notoatmodjo, 2005. Metodologi Penelitian
Kesehatan, Jakarta : Rineka Cipta
UCAPAN TERIMA KASIH
Terima kasih kepada semua keluarga besar
Teknik Elektromedik Surabaya yang telah membantu
penulis dan memberikan saran-saran sehingga penulis
dapat menyelesaikan Tugas Akhir ini. Tidak lupa
kepada para dosen, Pak Dewa, Pak Triwiyanto dan
Pak Syaifudin terima kasih atas saran-saran dan
masukkannya.
DAFTAR PUSTAKA
Ardi
Winoto,
2008.
Mikrokontroller
AVR
ATmega8/16/32/8535 dan Pemrogramannya
dengan Bahasa C pada WinAVR, Bandung :
Informatika
Sugiyono, 2010. Metode Penelitian Kuantitatif
Kualitatif dan R&D, Bandung : Alfabeta
Sundana Krisna, 2008. Interpretasi EKG : Pedoman
Untuk Perawat, Jakarta : EGC
Tarwoto, Aryani Ratna, Wartonah, 2009. Anatomi
dan Fisiologi Untuk Mahasiswa Keperawatan,
Jakarta : Trans Info Media
TokoOne (2013). Module Bluetooth Untuk Serial
HC05
(Master
and
Slave).
2013.
(http://tokoone.com/modul-bluetooth-modulserial/) diakses pada tanggal 27 September 2014,
10:23
Bahrudin, Galih, Siti, Tanty, 2012. Terapi Modalitas
Keperawatan Kardiovaskuler dan Aplikasinya,
Jakarta : Trans Info Media
11
BIODATA PENULIS
Nama
NIM
TTL
Alamat
Pendidikan
: Rasyidi Nur Aldebaran
: P27838012073
: Surabaya, 15 Agustus 1994
: Manyar Dukuh 94, Surabaya
: SMA Kemala Bhayangkari 3
Porong
12
13