bab i pendahuluan - Repository

BAB I
PENDAHULUAN
1.1
Latar Belakang
Ilmu pengetahuan dan teknologi semakin berkembang dan maju di semua bidang,
termasuk dalam bidang kedokteran (bioteknologi). Sehingga perkembangan tersebut
memberikan kemudahan dan kepraktisan bagi para dokter untuk melakukan inovasiinovasi dalam mendeteksi penyakit seseorang.
ECG (electrokardiogram) merupakan salah satu alat yang dapat merepresentasikan
rekaman aktifitas jantung seseorang berdasarkan elektroda pada tubuh. Dalam
bioteknologi, terdapat berbagai cara untuk mengekstraksi fetal electrocardiogram (FECG)
yang merupakan sinyal ECG janin, dengan tujuan mendapatkan sinyal fetal ECG dari
abdominal electrocardiogram (sinyal ECG ibu) selama kehamilan. Sehingga deteksi
FECG dapat memberikan informasi untuk diagnosa adanya kelainan jantung pada janin
selama kehamilan atau variabilitas dari jantung janin tersebut. Oleh karena itu, dilakukan
banyak penelitian mengenai fetal elektrocardiogram sehingga didapatkan akurasi deteksi
dengan menggunakan suatu cara yang mampu memberikan sinyal yang diinginkan.
Salah satu cara yang dikembangkan untuk deteksi FECG adalah dengan
menggunakan metoda Wavelet. Wavelet merupakan metoda untuk analisa time-dependent
signals dalam domain waktu dan frekuensi (tergantung aplikasi). Oleh karena itu, pada
tugas akhir ini dibahas penggunaan metoda wavelet, dalam hal ini DWT (Discrete Wavelet
Transform) untuk mengekstrak Fetal ECG dari abdominal electrocardiogram.
1.2
Perumusan Masalah
Dalam Abdominal electrocardiogram selama kehamilan, terdapat berbagai macam
informasi yang bisa diperoleh. Misalnya adanya sinyal FECG, kondisi jantung dan lainlain. Bagaimanapun sinyal fetal ECG memiliki daya yang relatif lebih rendah dari pada
maternal ECG. Selama rekaman ECG akan terlihat banyak terdapat fluktuasi (dikarenakan
fenomena bioelectric), dan beberapa jenis noise (karena noise pada alat perekam, noise
dari kontak electrode dengan kulit, abdominal ECG juga dianggap noise dalam TA ini, dan
lain-lain).
Dalam Tugas akhir ini, terdapat beberapa sampel (data sekunder) abdominal, Torax
electrocardiogram dan Fetal ECG referensi. Secara umum DWT mengekstrak FECG
1
dengan tiga tahap yaitu dekomposisi, thresholding, dan rekonstruksi sampai menghasilkan
sinyal FECG dengan noise yang se-minimal mungkin. Permasalahan yang muncul antara
lain :
•
Menghilangkan noise paling berpengaruh yaitu maternal ECG
•
Menghilangkan noise pada baseline
•
Menentukan nilai threshold
•
Memutuskan sinyal yang dihasilkan adalah FECG dengan noise yang
minimal.
1.3
Pembatasan Masalah
Karena luasnya permasalahan yang dapat dibahas, maka perlu pembatasan masalah
sehingga pemecahannya menjadi lebih sederhana. Batasan masalah pada tugas akhir ini
meliputi :
•
Sinyal abdominal Electrocardigram (ECG) didapatkan dari internet yang
merupakan kontribusi dari Lieven De Lathauwer sebanyak 8 sinyal (data sekunder
atau hasil dari proses lain). Lima sinyal merupakan abdominal ECG dan tiga sinyal
merupakan Torax ECG
•
Fetal ECG referensi didapatkan dari hasil percobaan JF Cardoso sebanyak dua
buah sinyal dan dianggap bagus
1.4
•
Ekstraksi dilakukan dengan salah satu Wavelet transform yaitu DWT
•
Simulasi menggunakan MATLAB 7.0.1
•
Parameter-parameter wavelet telah ditentukan
•
Hanya mengekstrak FECG, tanpa mendeteksi kelainan atau kesehatan fetal (bayi)
Tujuan Dan Kegunaan
Penyusunan tugas akhir ini bertujuan :
a) Memberikan gambaran mengenai penggunaan transformasi wavelet untuk
ekstraksi pada ECG..
b) Mendapatkan sinyal fetal ECG dengan noise yang minimal yang kualitas
sinyalnya diukur secara kuantitatif (nilai MSE di domain waktu dan
frekuensi ) dan kualitatif (pengamatan).
2
Tugas akhir ini berguna untuk mempermudah proses deteksi kelainan jantung pada
janin selama kehamilan seorang ibu dengan adanya ECG janin.
1.5
Metodologi Penelitian
Metodologi penelitian yang digunakan dalam penulisan Tugas Akhir ini adalah :
a) Studi Literatur
•
Pencarian dan pengumpulan literatur-literatur dan kajian-kajian yang berkaitan
dengan masalah-masalah yang ada pada Tugas Akhir ini
•
Pengembangan masalah.
•
Pengumpulan data-data sinyal ECG dan spesifikasi sistem yang diperlukan
untuk simulasi.
b) Tahap Perancangan Simulasi
Pada tahap ini dilakukan transformasi dari teori yang sudah ada ke bentuk model
simulasi, untuk membangkitkan data-data yang diperlukan guna pemecahan
permasalahan.
c) Tahap Analisis
Pada tahap ini dilakukan analisis parameter-parameter kinerja sistem untuk
berbagai kondisi yang disimulasikan.
d) Tahap Penyempurnaan
Pada tahap ini dilakukan verifikasi terhadap proses-proses sebelumnya, untuk
menguji kelayakan data dan analisis yang dilakukan.
e) Penarikan Kesimpulan
Mengambil kesimpulan akhir tentang perancangan dan hasil simulasi sistem
tersebut.
1.6
Sistematika Penulisan
Sistematika penulisan tugas akhir ini terdiri atas 5 bab yang isinya sebagai berikut :
•
Bab I Pendahuluan
Berisi latar belakang, perumusan masalah, pembatasan masalah, tujuan dan
kegunaan, metodologi penelitian yang digunakan, sistematika penulisan.
•
Bab II Landasan Teori
Bab ini berisi teori dasar mengenai sinyal ECG, komponen-komponen sinyal ECG,
DWT, Filtering, Subsampling.
3
•
Bab III Model Sistem dan Simulasi
Pada bab ini akan dibahas secara lebih dalam mengenai model sistem dan cara
kerja nya dengan ilustrasi-ilustrasi untuk mendapatkan sinyal yang diinginkan.
•
Bab IV Hasil dan Analisis Sistem
Berisi tentang analisis terhadap hasil FECG yang diperoleh dari simulasi serta
melakukan evaluasi terhadap kinerja dari metoda wavelet yang digunakan.
•
Bab V Penutup
Berisi tentang kesimpulan dan saran-saran yang diperlukan bagi pengembangan
lebih lanjut guna mencapai hasil yang lebih maksimal.
4