MONITORING BAYI BARU LAHIR DI NICU DENGAN

PENDEKATAN BARU DALAM MONITORING BAYI BARU LAHIR
DI NEONATAL INTENSIVE CARE UNIT (NICU) DENGAN MENGGUNAKAN
WEARABLE SENSORS : SEBUAH STRATEGI NON-INVASIF UNTUK
MEMINIMALKAN EFEK TRAUMATIK PADA BAYI
Oleh : Dera Alfiyanti
NPM. 0906504625
Program Pasca Sarjana Fakultas Ilmu Keperawatan (Kekhususan Keperawatan Anak)
Universitas Indonesia
2010
Abstrak
Artikel ini menganalisis beberapa jurnal tentang sistem monitoring berkelanjutan pada bayi
baru lahir yang dirawat di Neonatal Intensive Care Unit (NICU) dengan menggunakan sistem
sensor yang diintegrasikan dengan alat yang bisa dipakai di badan bayi (wearable sensor).
Bahan tekstil yang bersifat konduktif digunakan untuk membuat integrasi sensor yang sesuai
untuk alat monitoring non-invasif, seperti biobelt (sabuk) dan smart jacket. Lokasi sensor,
bahan dan penampilan sensor didesain untuk mengoptimalkan fungsinya, kenyamanan
pasien, dan didesain dengan bentuk yang sesuai dengan prinsip estetik. Hasil eksperimen alat
sensor ini membuktikan bahwa penggunaan sabuk dan smart jacket menunjukkan
pengukuran yang akurat, nyaman bagi bayi dan stress less, tidak menimbulkan stimulus
nyeri, memungkinkan bayi untuk tetap bergerak aktif serta mudah diaplikasikan. Inovasi
teknologi ini diharapkan dapat mengurangi efek traumatik pada bayi yang dirawat di unit
perawatan intensif akibat pemasangan berbagai alat untuk monitoring parameter fisiologis.
Kata kunci : monitoring bayi di NICU, wearable sensor, tekstil konduktif, perawatan
atraumatik
Latar Belakang
Bayi baru lahir seringkali terpapar dengan sejumlah prosedur yang menyebabkan nyeri, baik
prosedur diagnostik, prosedur terapeutik, maupun prosedur pemasangan alat untuk
monitoring parameter fisiologis. Berbagai strategi manajemen nyeri dan prinsip atraumatic
care dilakukan untuk mencegah atau mengurangi nyeri pada bayi baru lahir. Monitoring
kesehatan sangat penting bagi bayi yang dirawat di unit perawatan intensif dan merupakan
hal yang secara kontinyu dilakukan di NICU. Monitoring ini membutuhkan desain
1
lingkungan yang unik, fungsi yang spesifik, dan menggunakan peralatan monitoring berbasis
sensor. Seperti juga anak, bayi membutuhkan perawatan yang kompeten dan sensitif untuk
meminimalkan efek negatif dari hospitalisasi dan mengembangkan aspek yang positif sebagai
energi untuk melakukan adaptasi terhadap situasi yang berpotensi menimbulkan stress yang
muncul secara tiba-tiba. Oleh karena itu, perlu dikembangkan sebuah teknik dan inovasi
teknologi yang memiliki akurasi tinggi dan sesuai dengan prinsip atraumatic care dengan
mempertimbangkan kenyamanan dan keamanan bayi. Beberapa contohnya adalah alat sensor
berupa sabuk dan smart jacket untuk memonitor parameter fisiologis vital bayi di ruang
perawatan intensif. Teknologi ini merupakan teknologi non-invasif yang didesain secara
akurat dengan pertimbangan pemilihan bahan yang memiliki akurasi tinggi terhadap hasil
pengukuran dan nyaman bagi bayi serta memiliki nilai estetika yang tinggi.
Kajian Literatur dan Pembahasan
Ruangan Neonatal Intensive Care Unit (NICU) adalah ruang perawatan intensif untuk bayi
yang memerlukan pengobatan dan perawatan khusus, guna mencegah dan mengobati
terjadinya kegagalan organ-organ vital. NICU merupakan
ruangan khusus yang
menggabungkan teknologi canggih dan tenaga kesehatan profesional
terlatih untuk
memberikan perawatan khusus dan intensif bagi bayi baru lahir. Bayi-bayi yang dirawat di
NICU umumnya adalah bayi dengan risiko tinggi. Bayi risiko tinggi adalah bayi yang
mempunyai kemungkinan lebih besar untuk menderita sakit atau kematian daripada bayi
yang lain. Istilah bayi risiko tinggi digunakan untuk menyatakan bahwa bayi memerlukan
perawatan dan pengawasan ketat (Surami, 2003). Penanganan kasus neonatal harus dilakukan
dalam ruang perawatan khusus yang terdiri dari tiga level, berdasarkan derajat kesakitan,
risiko masalah dan kebutuhan pengawasannya. Level pertama adalah untuk bayi risiko
rendah, dengan kata lain bayi normal yang sering digunakan istilah rawat gabung (perawatan
bersama ibu) atau Level II untuk bayi risiko tinggi tetapi pengawasan belum perlu intensif.
Pada level ini bayi diawasi oleh perawat 24 jam, akan tetapi perbandingan perawat dan bayi
tidak perlu 1-1. Sedangkan pada level III, pengawasan yang dilakukan benar-benar ekstra
ketat. Satu orang perawat yang bertugas hanya boleh menangani satu pasien selama 24 jam
penuh. Pada ketiga level peran dokter boleh dibagi, artinya 1 orang dokter pada ketiga level,
akan tetapi dengan ketrampilan dan pengetahuan khusus mengenai masalah gawat darurat
pada neonatus. Monitoring bayi baru lahir ini harus dilakukan secara kontinyu, teratur, dan
teliti, dengan menggunakan berbagai metode/teknik dan peralatan yang dapat dipercaya
2
reliabilitasnya, karena dukungan peralatan ini juga sangat berperan dalam kesembuhan
pasien.
Monitoring status kesehatan bayi merupakan hal yang sangat penting untuk deteksi awal
adanya masalah kesehatan (misalnya apnea, aritmia, dan hipoksemia) serta potensial
komplikasi (misalnya kejang). Parameter fisiologis yang harus dimonitor selama bayi
menjalani perawatan di unit perawatan intensif antara lain adalah :
1. Suhu tubuh, sebagai indikator keefektifan termoregulasi
2. Denyut jantung, menunjukkan indeks fungsi jantung dan kondisi stress pada bayi
3. Frekuensi pernafasan, berguna untuk mengevaluasi kejadian apnea berulang
4. Persentase hemoglobin yang diikat oleh oksigen (SpO2), untuk mengkaji efisiensi
aktivitas sistem pernafasan secara kontinyu
5. Elektrokardiogram (ECG)
Pengukuran vital sign sebagai parameter fisiologis juga memberikan indikasi terhadap
kondisi umum bayi. Umumnya, parameter tersebut menyediakan evidence tentang apakah
sistem fisiologi yang berbeda berfungsi dengan baik, misalnya apakah oksigen diikat dalam
darah, yang kemudian darah dapat mencukupi kebutuhan perfusi tubuh dengan baik, dan
apakah regulasi suhu tubuh berlangsung secara tepat. Perawatan dan monitoring bayi risiko
tinggi merupakan proses yang kompleks yang melibatkan penggunaan sejumlah mesin dan
kolaborasi di antara beberapa orang dengan keterampilan dan latar belakang yang berbeda.
Monitoring secara komputerisasi memungkinkan perawat untuk melihat kecenderungan vital
sign dalam periode waktu yang relatif lama daripada monitoring dengan monitor vital sign
pada umumnya.
Peralatan
yang
digunakan
dalam
sistem
monitoring
seringkali
menyebabkan
ketidaknyamanan dan menstimulus nyeri pada bayi. Pemantauan parameter vital dilakukan
dengan menempatkan sejumlah alat sensor pada kulit bayi yang sangat sensitif yang
dihubungkan dengan sebuah monitor. Pelepasan dan pemasangan sensor menimbulkan
ketidaknyamanan, iritasi kulit, dan terputusnya waktu tidur pada bayi. Lebih lanjut, orang tua
sering merasa terpisah dari bayi dan sulit untuk melakukan skin to skin contact dengan
bayinya karena pemasangan berbagai peralatan medis di tubuh bayi. Alternatifnya,
monitoring fungsi fisiologis secara non-invasif dapat diaplikasikan untuk meningkatkan
perkembangan hasil pada perawatan bayi risiko tinggi.
3
Perkembangan terkini dalam teknologi sensor dan teknologi komunikasi berbasis wireless
memungkinkan untuk menciptakan generasi baru dalam sistem monitoring dengan alat
elektronik yang dapat dipakai pada tubuh dan photonic. Kain yang nyaman siap
diintegrasikan dengan bahan untuk monitoring elektrokardiogram dan monitoring respirasi
pada sistem transmisi berbasis wireless. Dalam beberapa jurnal penelitian dibahas berbagai
macam teknologi monitoring bayi baru lahir di neonatal intensive care unit (nicu) dengan
menggunakan sensor yang dapat dikenakan pada tubuh bayi. Prinsip yang digunakan dalam
mengembangkan dan mengaplikasikan alat sensor tersebut adalah :
1. Mendukung fungsi monitoring status kesehatan vital
2. Merupakan teknik non-invasif dan mencegah gangguan pada bayi dan mencegah
munculnya penyebab stress
3. Memungkinkan keakuratan pengukuran suhu tubuh secara kontinyu baik digunakan di
dalam incubator ataupun di luar incubator selama proses kangaroo mother care
4. Aman digunakan di ruang NICU
5. Nyaman bagi bayi (misalnya : cegah penggunaan bagian yang kasar dan tajam)
6. Penempatan/pemasangan alat sensor tidak boleh di atas tulang
7. Mudah digunakan oleh seluruh petugas kesehatan dengan latar belakang pendidikan dan
keterampilan yang berbeda
8. Menyediakan feedback yang tepat/sesuai jika diinterpretasikan oleh orang tua dan petugas
kesehatan dimana komponen sistem berfungsi secara benar
9. Mudah dibersihkan dan didisinfektan ; bagian yang tidak dapat dicuci harus mudah untuk
dilepas
10. Secara estetika tepat bagi lingkungan NICU, orang tua, dan petugas kesehatan ; terlihat
bersahabat, mengandung unsure bermain, dan familiar
Teknologi monitoring bayi risiko tinggi di NICU dengan alat sensor yang dapat dikenakan
pada tubuh bayi antara lain sebagai berikut :
1. Penggunaan Alat Sensor Berupa Sabuk (Biobelt) Lembut Yang Terbuat Dari Serat
Bambu
Alat ini terbuat dari serat bamboo yang sangat lembut. Sensor suhu tubuh berukuran kecil
dimasukkan dalam alat ini. Sensor terletak di atas hepar untuk menyediakan pengukuran
suhu tubuh yang optimal. Sensor suhu tubuh ini dibungkus dengan bahan katun yang
lembut untuk membatasi pengaruh lingkungan (misalnya suhu ruangan) dalam
pengukuran suhu. Sabuk dan alat sensor dapat dilihat pada gambar di bawah ini.
4
Gambar 1. Sabuk untuk monitoring suhu tubuh bayi di NICU
Gambar 2. Alat sensor pada sabuk
Berdasarkan prinsip pengembangan alat sensor untuk monitoring vital sign pada bayi di
atas, sensor harus non-invassif dan berukuran kecil. Untuk memonitor bayi baru lahir,
sensor ini memiliki akurasi 0.1 ⁰C. Sensor NTC (Negative Temperature Coefficient)
dipilih karena keakuratan dan desainnya sesuai dengan kebutuhan bayi. Sensor ini terbuat
dari tekstil konduktif yang lembut dan fleksibel. Selain nyaman, alat sensor ini aman dan
memungkinkan bayi premature untuk bernafas dengan bebas. Sabuk juga didesain agar
secara estetika menarik dan memberikan fungsi bermain pada bayi. Penampilan gambar
katak dipilih untuk tujuan estetika ini (lihat gambar 3)
5
Gambar 3. Penampilan gambar katak pada sabuk
Sabuk ini dipakaikan di atas area hepar, kemudian disambungkan ke oscilloscope digital
untuk monitoring dan interpretasi data hasil pengukuran suhu tubuh. Sebuah PC
digunakan untuk memproses data dan menampilkan hasil pengukuran (lihat gambar 4).
Gambar 4. Monitoring suhu tubuh pada PC
Pengukuran suhu tubuh dengan menggunakan NTC sensor ini kemudian dibandingkan
dengan pengukuran suhu tubuh yang sering digunakan saat ini (dengan menggunakan
thermometer). Hasilnya, pengukuran dengan sensor NTC menunjukkan variasi perubahan
suhu tubuh lebih banyak daripada sensor biasa pada thermometer. Hal ini disebabkan
karena sensor NTC pada sabuk lebih konduktif dibandingkan dengan sensor biasa.
Kesimpulannya, alat ini dipilih karena keakuratan dan kenyamanannya dalam memonitor
suhu tubuh secara kontinyu pada perawatan bayi risiko tinggi di NICU.
2. Penggunaan Alat Sensor Berupa “Smart Jacket”
Smart Jacket didesain untuk melakukan monitoring vital sign secara kontinyu ketika bayi
berada di dalam incubator ataupun di luar incubator selama kangaroo mother care.
“Smart Jacket” ini dapat dilihat pada gambar 5 berikut ini.
6
Gambar 5. Smart Jacket
Jaket ini terbuka pada bagian depan dan terdapat pembuka pada bagian belakang dan topi,
dengan tujuan untuk memfasilitasi skin-on-skin contact, fototerapi dan observasi medis.
Topi terdiri dari pelindung mata dan ruang untuk menempatkan sensor. Untuk kebutuhan
estetika, jaket didesain mendekati pakaian bayi yang biasa dipakai. Kombinasi warna
putih dan hijau dengan gambar binatang yang berwarna-warni dipilih karena bersifat
unisex (dapat digunakan pada bayi laki-laki dan perempuan) dan terlihat ceria dan bersih.
Berdasarkan desain ini pula, konsep Diversity Textile Electrode Measurement (DTEM)
dipilih. Bayi memakai jaket yang terdiri dari 6 (enam) elektrode konduktif (lihat gambar
6) yang dapat menangkap sinyal biopotensial pada posisi yang berbeda. Ketika satu
sensor lepas dari kulit, sensor yang lain dapat menyediakan sinyal yang bagus.
Gambar 6. Lapisan elektrode pada jaket
Konstruksi jaket dapat dilihat pada gambar 7. Tiga lapisan (1) katun digunakan dan pada
lapisan tengah (2) sirkuit Shieldex perak, (3) pada lapisan pertama, elektroda dijahit di
sepanjang sirkuit pada lapisan tengah. (4) Elektrode tersambung dengan monitor melalui
kawat karbon, (5) lapisan katun ketiga untuk membungkus.
7
Gambar 7. Konstruksi elektrode
Jaket ini diujicobakan pada 2 (dua) subyek : satu neonatus dengan usia gestasi 30 minggu
5 hari dan satu lagi dengan usia gestasi 31 minggu 6 hari. Tes pada bayi dapat dilihat pada
gambar 8. Dari gambar 9 dapat disimpulkan bahwa kualitas EKG yang dihasilkan oleh
elektrode tekstil perak sangat bagus dan gelombang QRS kompleks terlihat lebih jelas dan
bagus kualitas gambarnya.
Gambar 8. Tes jaket dan elektroda pada bayi
8
Gambar 9. Hasil rekaman EKG “smart jacket”
Berdasarkan hasil wawancara dengan orang tua dan petugas kesehatan, mereka memiliki
apresiasi positif terhadap penggunaan alat ini karena bayi dapat bergerak dengan
bebas/aktif, desainnya sangat aestetik, proses pemakaian yang stress-less, dan terintegrasi
dengan penggunaan pelindung mata sehingga cukup efektif digunakan bersamaan dengan
fototerapi.
Kesimpulan dan Rekomendasi
Perawatan bayi risiko tinggi di NICU merupakan proses yang kompleks dan komprehensif.
Perawatan ini bukan hanya melibatkan tindakan pengobatan, tetapi juga sistem monitoring
secara kontinyu. Sistem monitoring ini harus mempertimbangkan keakuratan, kenyamanan
pasien, estetika, dan kualitas interaksi atau kontak antara bayi dengan orang tua selama
pemasangan alat monitoring ini. Teknologi penggunaan sensor pada alat yang dapat dipakai
di badan bayi (wearable sensor) didesain sedemikian rupa untuk mendapatkan hasil
pengukuran parameter fisiologis yang akurat, tidak menimbulkan stress dan stimulus nyeri
pada bayi, meminimalkan efek traumatik, dan tetap dapat memfasilitasi kontak orang tua
dengan bayi. Implikasi bagi perkembangan keperawatan pediatric, khususnya bagian
perinatologi, diharapkan prinsip-prinsip atraumatic care dapat diterapkan di unit perawatan
intensif, bukan hanya pada tindakan-tindakan invasive, tetapi pada prosedur terkait
pemasangan alat untuk monitoring tanda vital. Penulis merekomendasikan penggunaan sabuk
sensor, smart jacket, atau alat yang dapat dikembangkan dengan prinsip yang serupa dengan
alat ini, pada perawatan bayi di NICU untuk meningkatkan kualitas perawatan dan kualitas
hidup (survival) bayi risiko tinggi yang menjalani perawatan intensif.
9
Daftar Pustaka
Bouwstra, S., et.al. (2010). Smart jacket design for neonatal monitoring with wearable
sensors. IEEE Computer Society : 89.1.87 : 6.4755.701
Chen, W., et.al. (2010). Monitoring body temperature of newborn infants at neonatal
intensive care units using wearable sensors. Bodynets ICST 978-963-9799-41-7
Costeloe, K., et.al. (2000). The EPICure study : outcomes to discharge from hospital for
infants born at the threshold of viability. Pediatrics, vol.106, pp.659-671
Langenhove, L.V. (2007). Smart textiles for medicine and healthcare materials, systems and
applications. England : Woodhead Publishing Ltd
Murković, I.,et.al. (2008). Sensors in neonatal monitoring: current practice and future trends.
PMID : 14757919 PubMed.
Paradise, R.,et.al. (2005). A wearable health care system based on knitted integrated sensors.
Information technology in Biomedicine, IEEE Transaction on, vol.9, pp. 337-344
Patrizia, M., Erik, G., Alessandro, P., Alessia, R. (2008). Supporting inspection strategies
through palpable assemblies. Communication Science Department : University of
Siena
Piccini, L., et.al. (2008). New monitoring approach for neonatal intensive care unit.
Communication Science Department : University of Siena
Quinn, J.A. (2007). Bayesian condition monitoring in neonatal intensive care. Journal in
Institude for Adaptive and Neural Computation : University of Edinburg
Surami, Asrining. (2003). Perawatan bayi risiko tinggi. Jakarta : EGC
Westas,
L.H.,et.al. (2008). Neonatal ICU
Neurophysiology. Vol.8. Elsevier B.V
monitoring.
Handbook
of
Clinical
10