ati tingkat tarip diperoleh oleh pembesaran ecg berdenyut dan

ALAT PENGUKUR LAJU DENYUT JANTUNG RATA-RATA
Alat ini adalah bagian dari aplikasi dari pengembangan ECG berdenyut dan
mempunyai kemampuan untuk mengukur laju denyut jantung rata-rata pada interval
waktu seketika/spontan.Biasanya alat ini digunakan pada dada dimana digunakan
ECG electroda yang berfungsi sebagai sensor.
Prinsip Kerja
Alat ini bekerja dengan mengubah masing-masing R gelombang ECG ke dalam Suatu
denyut nadi dari amplitudo ditetapkan untuk memperbaiki dalam jangka waktu
tertentu dan kemudian menentukan rata-rata arus yang dihasilkan oleh denyut nadi
tersebut. Alat ini mengubah frekuensi ke tegangan konverter pada rangkaian untuk
menentukan laju rata-rata denyut jantung dengan melihat detakannya per menit.
Rangkaian ini menggunakan dioda pump dimana dioda ini berfungsi untuk mengubah
frekuensi ke dalam bentuk tegangan yang akan menampilkan laju rata-rata dari
denyut jantung.(Rangkaian ini dapat dilihat pada gambar 1)
Gambar 1 Dioda Pump
Jika suatu kapasitor secara penuh diisi oleh Suatu tegangan denyut nadi kemudian
disimpan denyut nadi akan bernilai
q = CV
Jika ada n berdenyut dalam suatu interval waktu t maka masing-masing mengisi q
kapasitor, kemudian total perubahan akan menjadi
Q = Nq = NCV
Dengan suatu periode t maka
iav =
Q NCV N (CV )


 CVf
t
t
t
Persamaan ini menunjukkan bahwa arus rata-rata yang mengalir berbanding lurus
sebanyak denyut jantung per periode t.Kemudian melalui Ampere meter dapat
memberikan suatu pembacaan secara langsung nilai rata-rata denyut jantung per
menit.
Ketika suatu tegangan positif dari denyut jantung diberikan sebagai masukan dari
rangkaian, kapasitor C1 akan diisi sebesar ke C1 V melalui dioda D1 , yang mana
akan menhantar dan terjadi forward bias. oleh karena itu, Pengisian kapasitor akan
diatur pada saat itu R1 C1 tetap, dimana harus jauh lebih kecil dibanding lebar dari
masukan berdenyut.
Ketika denyut nadi masukan kembali ke nol, katode D2 menjadi negatif dengan V
volt dengan kutub positip, sedemikian sehingga dioda D2 dibiaskan dan mulai
menghantar. Kapasitor C1 kemudian membuang melalui dioda D2 . Kapasitor C2
rata-rata lebih banyak dilalui maka haruslah banyak atau lebih besar dari C1
Rangkaian diatur sedemikian sehingga kapasitor C1 sepenuhnya membuang sebelum
denyut jantung berikutnya tampak di terminal masukan. Denyut yang lain juga
penting,V akan lagi menyokong suatu q yang mana dipompa
melaluiAmperemeter.sehingga denyut jantung sebagai input kembali nol.
Jika I av melalui suatu perlawanan R kemudian tegangan pada kapasitor adalah
e = CVfR
Hubungan ini adalah benar hanya jika e dibuat suatu proporsi yang kecil V. Sehingga
linearitas 0.1% dicapai dengan penggunaan V= 150v dan e=1 v.
ECG denyut jantung menerima dari electroda diperbesar dalam suatu preamplifier
kepada suatu tingkatan yang akan beroperasi rangkaian Schmidt Trigger. Schmidt ini
mengkonversi masing-masing R melambangkan ke dalam suatu segi-empat
berdenyut. segi-empat Bentuk gelombang kemudian dibedakan di (dalam) suatu Rc
differentiator untuk menghasilkan denyut jantung tajam/jelas untuk mencetuskan
multivibrator yang monostabil itu. Keluaran dari multivibrator ini yang mana terdiri
dari denyut jantung dari jangka waktu dan amplitudo sama ke integrator ( dioda
memompa rangkaian) yang mana menghasilkan arus berbanding lurus kepada
frekwensi masukan.
Burbage(1973) menggambarkan suatu rata-rata hati/jantung pada amperemeter yang
menggunakan umpan balik low pass menyaring dengan suatu penguat operasional
sebagai suatu unsur aktif untuk mencapai pengintegrasian yang diinginkan dan
mengubah suatu deretan hati/jantung berdenyut ke dalam suatu tegangan yang sesuai.
Gambar 2 Monitor dari pengukuran laju rata-rata jantung
Pengukuran Laju Denyut Jantung
Laju denyut jantung seketika/spontan memudahkan pendeteksian arrhythmias dan
mengijinkan yang tepat waktu pengamatan atas berhubungan dengan jantung masih
dalam permulaan keadaan darurat. Gambar 3 menunjukkan bahwa prinsip suatu
jantung seketika/spontan dapat diukur dengan amperemeter. Dimana menghasilkan
suatu keluaran mantap antar denyut jantung yang mewakili frekwensi
seketika/spontan dari dua denyut sebelumnya. Keluaran tegangan antar R2 dan R3
adalah sebanding kepada frekwensi denyut nadi R1 dan R2 , sebanding dengan 1/ T1 .
Keluaran antara R3 dan R4 adalah 1/ T2 . Jika sebanding maka laju jantung menjadi
yang lebih rendah ( dengan T4 > T3 ) dan denyut nadi tidak nampak serentak dengan
T3 setelah R4 , keluaran start untuk jatuh dan akhirnya melakukan penyesuaian kepada
nilai yang baru.
Gambar 3. Konversi frekuensi ke nilai tegangan
Teknik ini memperoleh keuntungan dari kesederhanaan disain, tetapi tidak memberi
keluaran linier diatas suatu cakupan frekwensi lebar/luas. Caldwell(1970)
menguraikan suatu laju hati/jantung yang menghasilkan suatu dc keluaran linier
untuk mendahului memukul readout.
Prinsip untuk melakukan/menyelenggarakan perhitungan yang timbal balik disajikan
oleh suatu slope ramp generator, beroperasi pada periode antar detakan.
Teknik yang digunakan yang lain untuk mengukur laju hati/jantung yang
seketika/spontan memgunakan dua kapasitor, satu kapasitor yang sedang digunakan
untuk mengukur waktu dan yang lain sebagai kapasitor memori. Kapasitor yang
mengukur, menurut periode waktu antara kedua interval waktu terakhir sedangkan
kapasitor memori menampilkan nilai yang disimpan sesuai dengan interval waktu
antara terakhir dua interval.
Tegangan yang disimpan dan ditransfer dari kapasitor yang yang diukur, diharapkan
bahwa akan linier.
Disain-Disain Prinsip Kerja Alat Pengukuran Laju Denyut Jantung Rata-Rata
Cisek ( 1972) yang mengusulkan disain untuk suatu denyut jantung yang linier yang
memakai cardiotachometer menggunakan teknik ini, di dalam rangkaiannya waktu
yang diukur pada rangkaian dibebankan antara kedua denyut jantung berurutan yang
membuat tegangan menjadi linier berhubungan dengan denyut nadi frekwensi yang
seketika/spontan. Purves(1975) hubungan linier ini kira-kira yang dicapai antara
waktu dan tegangan keluaran di atas suatu bagian kecil dari kurva pengisian
kapasitor. Raja dan Wehnert ( 1974) yang menggunakan teknik yang sama tetapi
linearitas dicapai antara tegangan keluaran dan frekwensi dengan beroperasi suatu
porsi yang spesifik menyangkut kapasitor yang membebankan siklus di
mana/jikakurva pengisian yang bersifat exponen sehingga pendekatan terbaik oleh
suatu hiperbola.
Gambar 4. Diagram Rangkaian pada skala linier
Gambar 4 menunjukkan diagram rangkaian berdasar pada prinsip ini. Lebar keluaran
dari denyut jantung bistable berbanding lurus kepada interval waktu antara detak
jantung. Jaringan RC digunakan untuk mengintegrasikan denyut nadi yang bistable
yang mengubah waktu yang sesuai tegangan. Selagi salah satu dari RC jaringan
sedang dibebankan, yang lain dibebankan dan sedang memegang tugas untuk
membaca pengukuran. Pemencetan Tombol yang akan hubung singkat adalah
pengintegrasian kapasitor ke bumi kapan saja keluaran yang bistable menghasilkan
nol bagi tegangan positif. Pemasangan kapasitor yang mana saja mempunyai hal
positif yang lebih tinggi bagi suatu pengikut tegangan.suatu pengikut tegangan adalah
penting untuk mencegah beban/ tugas dari leaking-off adalah kapasitor selama
monitoring.
Parviainen ( 1978) yang menjelaskan konstruksi suatu cardiotachometer berdasar
pada pembagi analog untuk menuju keberhasilan fungsi f= 1/T. Hartley ( 1976) yang
digunakan suatu perkalian analog ke konvertor digital di dalam umpan balik
pengulangan/jerat dari suatu penguat operasional untuk tujuan yang sama. Dalam hal
ini, pengali bertindak sebagai suatu pembagi.Tampilan digital, terutama sekali setelah
ketersediaan alat display large-sized. Banyak rangkaian telah menggunakan literatur
yang menyertakan display digital untuk menilai pengukuran berdasar pada baik
rangkaian analog maupun dengan sepenuhnya pada teknik digital.
Sebagai contoh, Shoup ( 1979) menguraikan suatu metoda untuk display digital
berdasar pada teknik Caldwell(1970) dan Athherton ( 1975). Strzalkowski(1979)
dibangun suatu digital cardiotachometer di mana pedoman pengukuran didasarkan
pada suatu perkiraan kepada function f= 1/T atas segmen-segmen. Fungsi f didekati
oleh sembilan segmen.
Teknik berdasar pada prinsip ini memberi suatu ketelitian 2 bpm di (dalam) cakupan
15- 250 bpm. Rehak ( 1981) menguraikan suatu tachometer yang menggunakan suatu
keserongan rangkap yang analog ke konvertor digital di mana interval waktu antara
dua QRS kompleks adalah dengan teknik ramp dikenal dengan baik .
Gambar 5. Blok diagram kontrol aritmatika untuk divisi digital
Gambar 5 menunjukan analisa lain untuk perhitungan bersifat divisi digital dari R-R
interval. Divisi digital dilakukan adalah 600,000/S di mana adalah di (dalam)
seperseribu detik. Divisi Algoritma diterapkan oleh suatu hitungan teknik yang
menggunakan isyarat interval. Isyarat interval ini adalah gerbang dengan suatu 1 kHz
dari suatu isyarat SF. Ini dikirim ke dalam 12-bit yang biner counter A untuk
memperoleh suatu jumlah N. N ditransfer untuk menahan dan membandingkan
dengan muatan/indeks yang ada pada counter B. Setiap kali palang pintu keluaran
sama pada counter B, keluaran pembanding yang digital memasang lagi counter B
yang kemudian start menghitung sampai kondisi persamaan yang berikutnya. Proses
berlanjut sampai 600000/s denyut jantung mempunyai toggle pada counter B. Dalam
posisi ini, banyaknya denyut jantung keluaran pembanding mengirim kepada displays
unit adalah 600,000/S laju rata-rata jantung.
Untuk menampilkan R-R interval, isyarat keluaran SF secara langsung kepada unit
display counter. Display counter terdiri dari empat BCD
counters,latches,decoder/drivers dan tujuh segmen displays. Rangkain ini
memerlukan tempat penyimpanan, seperti palang pintu, antar R-R interval pengatur
waktu dan pembagi sedemikian sehingga pengatur waktu interval direset. Suatu
metoda untuk mengatasi masalah ini dan menyederhanakan rangkaian diusulkan oleh
Nijhawan ( 1981) dan Yonezawa(1983).
Pratapa Reddy ( 1977) juga menggunakan suatu palang pintu bistable dan counter
progmmable untuk mengkonversi periode yang diukur ke dalam frekuensi yang
sesuai.
Penggunaan dari suatu kalkulator murah diperlukan untuk mengkonversi interval
waktu yang diukur ke frekuensi dalam detakan per menit telah diusulkan oleh
Shoup(1979). Hal ini ditunjukkan bahwa semua chip kalkulator yang tersedia dapat
memenuhi kebutuhan kecepatan laju rata-rata jantung sampai 200 bpm.
Ludwig ( 1977) yang digunakan suatu Rockwell kalkulator lima fungsi untuk
menentukan waktu itu penting untuk mendeteksi kejadian delapan detak jantung dan
untuk secara otomatis mengkalkulasi laju rata-rata jantung per menit. Instrumen ini
dirancang untuk laju rata-rata denyut jantung dari 20 sampai 200 bpm mempunyai
suatu tingkat ketelitian 1%.
Dotsynsky ( 1980) yang digunakan suatu EPROM dengan suatu kapasitas 1024 bytes
untuk membangun suatu pengukuran digital pada laju rata-rata jantung. Perubahan
bentuk yang hiperbola ke dalam detakan per menit setelah mengukur R-R interval
oleh banyaknya denyut jantung frekuensi ditetapkan untuk memperbaiki pada
memori ini sedemikian sehingga isi dari masing-masing alamat BCD sesuai dengan
frekuensi dalam detakan per menit. Mengumpamakan suatu kebebasan dari kesalahan
R-Wave identification, kesalahan alat adalah nol di sekitar 29 sampai 188 detakan.
Cakupan dari kesalahan yang nol dapat diperluas dengan penggunaan suatu memori
lebih besar.
Kalkulasi laju rata-rata jantung, dari ECG didasarkan atas pendeteksian yang dapat
dipercaya QRS complex(Thakor,1983).Kebanyakan dari instrument ini adalah,
sensitif pada otot yang bernoise(artefact) yang dihasilkan oleh gerakan pasien .
Gambar 6 Blok diagram pada cardiotachometer berbasis QRS filter
Gambar 6 adalah suatu blok diadram. Sampel ECG adalah tiap-tiap 2 m/s.
Sampel 2m/s adalah contoh dirata-ratakan dan hasil daari deretan 4 ms.Untuk
memindahkan frekuensi tinggi komponen tak perlu menyangkut isyarat, untuk.
Detektor mengenali QRS kompleks di dalam ECG bentuk gelombang yang diproses
yang telah terjadi sejak detak jantung yang terakhir pada suatu nilai-ambang. Jika
nilai ini melebihi suatu nilai-ambang,suatu detak jantung akan terhitung. Detakan
Interval dirata-ratakan atas beberapa detakan digunakan untuk mengkalkulasi tingkat
laju rata-rata jantung untuk ditampilkan.