1 BAB I PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang Diabetes
advertisement
BAB I PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang Diabetes mellitus (DM) adalah penyakit dengan kadar gula dalam tubuh penderita tinggi. Hal ini karena tubuh tidak dapat menggunakan insulin secara baik atau terdapat kelainan sekresi insulin sehingga terjadi ketidaknormalan metabolisme karbohidrat, lemak, dan protein makanan. Berdasarkan berbagai penelitian, jumlah kasus diabetes mellitus setiap tahunnya semakin meningkat sekaligus dalam hal diagnosis dan terapinya. Penyakit diabetes mellitus merupakan peringkat ketiga penyebab kematian di negara industri ( Tijar, A., 2011). Sedangkan pada tahun 2013 khususnya di Indonesia penyakit diabetes mellitus ini merupakan penyakit yang menempati urutan ketujuh dengan prevalensi diabetes termasuk tertinggi di dunia (Ayu, 2013). Berdasarkan perkembangannya, saat ini diabetes mellitus juga memiliki kerumitan dan bervariasi jenis dan penanganannya sehingga banyak dikalangan negara-negara maju dan negara-negara yang tinggi iklim penelitiannya berupaya mencari solusi di dalam menangani penyakit tersebut. Banyak penyakit yang dapat dikenal berdasarkan karakteristik bau, hasil diagnosis evaluasi laboratorium, dan hasil terapi tertentu (Yu, 2005). Salah satu diantaranya adalah penyakit Diabetes Millitus. Diabetes Millitus ini memiliki gejala utama berupa konsentrasi gula dalam darah tinggi. Akibat konsentrasi gula dalam darah tinggi maka organ tertentu pada penderita diabetes tidak dapat memproduksi glukosa secara baik. Bersamaan dengan hal tersebut lemak yang dibongkar dipercepat untuk menghasilkan asam lemak yang lebih banyak, sehingga nantinya akan diubah menjadi badan keton (ketone body). Pada akhirnya, jika hanya sedikit keton yang diproduksi maka dapat dimanfaatkan secara penuh oleh jaringan terutama otot, tetapi jika keton yang diproduksi cukup tinggi hingga melampaui kapasitas kemampuannya maka akan dikeluarkan dalam bentuk gas aseton. Hal inilah yang membuat bau nafas penderita diabetes berbau seperti apel busuk karena mengeluarkan gas aseton (Murray R. K dan dkk, 2001). 1 2 Selama ini untuk mengetahui seseorang menderita penyakit diabetes mellitus dilakukan dengan cara tes laboratorium baik tingkat sederhana hingga analisa lebih kompleks. Secara sederhana penderita Diabetes Millitus diambil sampel darahnya saat puasa minimal 10 jam dan 2 jam setelah makan. Kemudian berdasarkan indikator sensor gula darah dan pembacaan instrumennya maka dapat diketahui kadar gula darah seseorang. Metode untuk mendeteksi gula darah yang dilakukan di rumah sakit dengan cara mengambil sampel darah dari pasien penderita Diabetes Mellitus secara langsung dan setelah itu sampel darah yang telah diambil dimasukkan ke dalam tabung dan dibekukan. Setelah, tabung berisi sampel darah diputar dengan alat sentrifugasi selama 15 menit dengan kecepatan 2000-3000 rpm. Selanjutnya dipisahkan antara serum dengan plasma. Serum kemudian diperiksa kadar gula secara fotometrik (Ponce, 2013). Metode lainnya berupa instrumen pengukur gula darah yang sudah banyak dipasarkan yaitu glukometer yang umumnya sederhana dan mudah dipakai. Pengambilan sampel darah dengan membersihkan dahulu ujung jari menggunakan kapas steril dilanjutkan menusukkan jarum pada ujung jari hingga darah keluar. Sampel darah tersebut diteteskan pada strip hingga mengenai sensor yang terdapat di alat glukometer. Hasil akan keluar dalam hitungan detik dan dapat dipercaya sejauh alat tersebut dikalibrasi dengan baik sesuai standar yang berlaku. Di sisi yang lain seiring dengan perkembangan zaman dan teknologi, beberapa penelitian tentang diabetes ini juga telah dilakukan tidak hanya melalui sampel darah penderita, namun juga telah dikembangkan penelitian tentang pendeteksian penyakit diabetes ini berdasarkan bau mulut penderita. Penderita Diabetes Millitus ini mengeluarkan aroma napas seperti apel busuk atau gas aseton, sehingga untuk mendeteksi bau mulut penderita diabetes tersebut digunakan sebuah instrumen yang mempunyai respon terhadap aroma. Instrumen yang dimaksud menggunakan larik sensor gas sebagai ujung tombaknya. Elektronik Nose (E-Nose) sebuah instrument yang menggabungkan sensorsensor gas dalam satu rangkaian dan teknik pengenalan pola untuk aroma sederhana dan kompleks (Gardner dan Barlett, 1999). Secara umum rangkaian sensor dirancang sedemikian rupa agar masing-masing sensor merespon bahan 3 kimia dengan tingkat sensitifitas yang unik terhadap sensor lain. Perkembangan enose beberapa tahun terakhir ini sangat pesat. Beberapa penelitian enose dalam bidang makanan (O’Connell., dkk, 2001), obat-obatan atau farmasi (Zhu, 2004), militer (Wilson, dkk 2009), kesehatan (Garner, dkk, 2009) memberikan hasil yang menggembirakan. 1.2 Rumusan Masalah Berdasarkan latar belakang di atas, maka rumusan masalah penelitian ini adalah bagaimana mengimplementasikan sebuah instrumen berbasis larik sensor yang dapat menganalisis penderita Diabetes Mellitus berdasarkan bau mulut penderita. 1.3 Batasan Masalah Dalam pembuatan dan uji coba sistem ini, diberikan beberapa batasan masalah sebagai berikut : a. Responden yang dideteksi hanya pasien DM dan bukan DM. b. Responden pasien DM dan bukan DM telah diketahui sebelumnya berdasarkan wawancara dan tes gula darah c. Responden diharuskan puasa 6 jam sebelum di cek dengan tes gula darah dan pengambilan sampel untuk enose d. Pengukuran sampel responden menggunakan suhu dan kelembaban ruang. e. Aliran aroma sampel dari kantong ke ruang sensor dilakukan secara manual dengan tekanan dan kecepatan aliran dianggap konstan. f. Tidak dilakukan validasi terhadap substansi kimia pada sampel bau napas penderita Diabetes Mellitus dan bukan penderita Diabetes Mellitus. 1.4 Tujuan dan Manfaat Penelitian Tujuan dari penelitian ini untuk dapat merancang dan mengimplementasikan enose berbasis larik sensor gas yang dapat mengklasifikasi bau mulut atau nafas penderita diabetes mellitus dan orang sehat. 4 Manfaat dari penelitian ini diharapkan dapat membantu analisis mendeteksi penderita diabetes mellitus dengan bukan penderita diabetes. 1.5 Metodologi Penelitian Metodologi yang digunakan dalam melakukan penelitian ini adalah : 1. Studi Literatur Melakukan identifikasi masalah dari tema yang dilatarbelakangi oleh keadaan dan permasalahan dari pengenalan pola dengan mengamati kondisi saat ini, menganalisis berbagai permasalahan yang masih ada, dan mencari solusi atas masalah yang ditentukan. 2. Pengambilan dan Pemrosesan Data Pengambilan sampel dilakukan dengan mencari sampel penderita diabetes dan bukan penderita diabetes. 3. Implementasi Sistem Sistem yang telah dirancang lalu diimplementasikan dalam bentuk software pemrosesan data penderita diabetes dan bukan penderita diabetes. 4. Analisis Hasil Pada penelitian ini dilakukan analisis data dengan menggunakan PCA untuk memisahkan antara data penderita diabetes dengan bukan penderita diabetes. 1.6 Sistematika Penulisan Laporan penelitian ini terdiri dari tujuh bab, di mana isi dari setiap bab adalah : - BAB I: PENDAHULUAN Bab ini berisi penguraian tentang latar belakang masalah yang diteliti, batasan masalah pada penelitian, tujuan penelitian, metode penulisan yang dilakukan serta sistematika penulisan laporan. - BAB II: TINJAUAN PUSTAKA 5 Bab ini berisi penjelasan mengenai penelitian yang sesuai bidang yang telah diterapkan sebelumnya, serta menghubungkannya dengan penelitian yang akan dilakukan. - BAB III: LANDASAN TEORI Bab ini berisi tentang penjelasan dan dasar teori yang meliputi: dasar teori tentang hidung elektronik, sensor TGS, array sensor, PCA,diabetes mellitus. - BAB IV: ANALISIS DAN PERANCANGAN SISTEM Bab ini berisi tentang prosedur atau tata cara yang ditempuh untuk mencapai tujuan tertentu. Terdapat teknik penelitian yaitu cara yang spesifik dalam memecahkan masalah tertentu yang ditemukan dalam melaksanakan prosedur. - BAB V: IMPLEMENTASI Bab ini berisi implementasi dari rancangan pada perangkat lunak. Implementasi sistem meliputi PCA menggunakan software Minitab. - BAB VI : HASIL PENELITIAN DAN PEMBAHASAN Bab ini berisi pengujian dari sistem yang telah dibuat dan dilakukan pembahasan secara terperinci dari proses pengujian tersebut. Hasil dari pengujian ini akan didukung dengan gambar saat sistem dijalankan. - BAB VII: KESIMPULAN DAN SARAN Bab ini berisi kesimpulan dari penelitian yang telah dilakukan, serta ditambahkan saran untuk pengembangan sistem lebih lanjut.