Wireles Monitoring BPM dan Suhu Dilengkapi Nurse Call Berbasis PC

Wireles Monitoring BPM dan Suhu Dilengkapi Nurse Call Berbasis PC
(Nadya Nezwa Damayanti, Triana Rahmawati, Muhammad Ridha Mak’ruf)
Jurusan Teknik Elektromedik Politeknik Kesehatan Surabaya
Jln. Pucang Jajar Timur No. 10 Surabaya
ABSTRAK
Monitoring BPM (Beat Per Menit) dan Suhu merupakan kegiatan pemantauan kondisi pasien
secara kontinyu yang membantu tenaga medis dan paramedis memantau perkembangan kondisi
pasien (Infoalkes, 2009). Dalam dunia kesehatan pemantauan serta pengukuran BPM dan suhu
tubuh sangat penting untuk mengetahui kondisi pasien, karena semakin jauh suhu normal pasien
maka akan berpengaruh pada cepat lambatnya jantung pasien dalam memompa darah ke seluruh
tubuh (Ratna, Adil, 2011). Selain itu pada umumnya pasien rawat inap disediakan Nurse Call, hal
ini untuk mendukung dan memudahkan para perawat dalam melayani pasien pada ruang rawat
inap (ayaripersada,2015). Ditinjau dari hal tersebut maka dibuatnya alat dengan menambahkan
indikator Hipertermia Hipotermia untuk suhu, dan Bradycardia Tachycardia untuk BPM pada
pasien dewasa (20 - >40 tahun) (Informasi Pendidikan). Dimana alat hanya digunakan untuk
pasien dewasa. Yang dilengkapi dengan sistem pengiriman data melalui wireless dan
menampilkannya pada computer serta terdapat tombol nurse call. Rancangan penelitian
menggunakan metode pre-eksperimental dengan jenis penelitian After Only Design. Pengukuran
dilakukan sebanyak 5 kali menggunakan pembanding Patient Monitor dan Thermometer
digital dengan hasil error yang tidak jauh berbeda, yaitu untuk BPM nilai error sebesar
1,401% dan suhu tubuh nilai error sebesar 0,273%. Dapat disimpulkan bahwa alat ini
dikatakan laik digunakan.
Kata Kunci : BPM, Suhu, Nurse Call, Wireless
1.
1.1
PENDAHULUAN
Latar Belakang Masalah
Monitoring BPM (Beat Per Menit)
atau Heart Rate dan Suhu merupakan
kegiatan pemantauan kondisi pasien secara
kontinyu yang membantu tenaga medis
dan paramedis memantau perkembangan
kondisi pasien (Infoalkes, 2009). BPM
atau Heart Rate merupakan satuan untuk
menghitung jumlah detak jantung per
satuan menit dengan menggunakan sensor
finger yaitu sensor photodioda dan infared
yang dijepitkan di jari telunjuk tangan.
Sedangkan suhu
tubuh
merupakan
perbedaan antara jumlah panas yang
diproduksi oleh proses tubuh dan
jumlah panas yang hilang ke lingkungan
luar (Sutisna, 2010). Untuk mengukur suhu
tubuh pasien yang hasilnya lebih akurat
dengan menggunakan sensor LM35 di
bagian ketiak. Pada umumnya pasien rawat
inap disediakan Nurse Call, hal ini untuk
mendukung dan memudahkan para
perawat dalam melayani pasien pada ruang
rawat inap (ayaripersada,2015).
BPM atau Heart Rate merupakan
representasi dari denyut nadi per satuan
waktu dari suatu objek (Wikipedia, 2010).
Biasanya jantung orang dewasa berdetak
sebanyak 60 sampai 100 kali per menit
pada kondisi istirahat. Apabila
detak
jantung melebihi dari 100 denyut per
menit, orang tersebut diindikasikan
menderita kelainan jantung Tachycardia.
Sedangkan apabila detak jantung kurang
dari 60 denyut per menit, orang tersebut
diindikasikan menderita kelainan jantung
Bradycardia. Dalam dunia kesehatan
pemantauan dan pengukuran suhu tubuh
sangat penting untuk mengetahui kondisi
pasien. Tubuh sehat mampu memelihara
suhu tubuh secara konstan walaupun pada
kondisi lingkungan yang berubah-ubah.
Suhu normal pada orang dewasa berkisar
antara 36,5 °C – 37,5 °C (Perawat14,
2013). Apabila suhu tubuh dibawah 36°C
diindikasikan
menderita
Hipotermia,
sedangkan apabila suhu tubuh lebih dari
37,5°C
diindikasikan
menderita
Hipertermia. Suhu tubuh memiliki
keterkaitan dengan jumlah detak jantung
manusia, sedikit perubahan pada suhu
tubuh dapat berpengaruh besar dalam
kinerja jantung karena semakin jauh suhu
normal pasien maka berpengaruh pada
cepat lambatnya jantung pasien dalam
memompa darah ke seluruh tubuh (Ratna,
Adil, 2011).
Alat Monitoring Nurse Call Portabel
sebelumnya pernah di buat oleh (Afif
Ikraria, 2011), kekurangan pada alat ini
yaitu masih belum dilengkapi dengan
pengukuran BPM dan Suhu. Kemudian
dikembangkan oleh Dyah Koirunnisa,
2013 dengan menambah monitoring BPM.
Selanjutnya dikembangkan lagi oleh Yogi
Yuda Kusuma dan Naja Filashofa
Ahmada, 2015 dengan menambahkan
Wireless Nurse Call. Ketiga alat
monitoring yang pernah dibuat tersebut
belum dilengkapi tampilan ke PC.
Berdasarkan identifikasi masalah
tersebut maka penulis ingin memodifikasi
dan menyempurnakan alat tersebut dengan
menambahkan
indikator
Hipertermia
Hipotermia untuk suhu, dan Bradycardia
Tachycardia untuk BPM pada pasien
dewasa (20 - >40 tahun) (Informasi
Pendidikan). Selain itu alat tersebut akan
dilengkapi dengan sistem pengiriman data
melalui wireless (tanpa kabel) dan
menampilkannya pada komputer, dengan
judul “Wireless Monitoring BPM dan
Suhu Dilengkapi Nurse Call Berbasis
PC”.
1.2
Batasan Masalah
Agar tidak terjadi perluasan
masalah maka akan di buat batasan
masalah tersebut, antara lain :
1.2.1 Perancangan BPM dan Suhu
hanya digunakan pada pasien
dewasa (20 - >40 tahun).
1.2.2 Peletakan
finger
sensor
sebagai sensor BPM pada jari
telunjuk.
1.2.3 Sensor
suhu
LM35diletakkan
pada
ketiak (axila).
1.2.4 Pengambilan data BPM dan
Suhu per 60 detik selama 10
jam.
1.2.5 Menggunakan catu daya
powerbank..
1.2.6 Terdapat
penyimpanan
menggunakan
database
melalui Delphi.
1.2.7 Indikator
Nurse
Call
Buzzer.
1.2.8 Indikator Bradycardia dan
Tachycardia, Hipotermia dan
Hipertemia
hanya
ditampilkan pada PC.
1.2.9 Indikator Tachycardia pada
PC akan menyala apabila
detak jantung melebihi dari
100 denyut per menit.
Sedangkan
indikator
Bradycardia pada PC akan
menyala
apabila
detak
jantung kurang dari 60 denyut
per menit.
1.2.10 Indikator Hipertermia di
PC menyala pada suhu
tubuh lebih dari 37°C dan
Hipotermia menyala pada
suhu tubuh kurang dari 36°C.
1.2.11 Digunakan
di
ruang
perawatan.
1.2.12 Menggunakan
rangkaian
modul wireless HC-11.
1.2.13 Wireless
(Tx)
yang
digunakan pasien berada pada
jarak ±8 meter dari monitor
pemantauan (Rx) hal tersebut
merupakan
batasan
maksimum dari jarak uji yang
dilakukan agar data yang
dikirim dapat diterima dengan
baik oleh penerima (Rx).
1.2.14 Hanya untuk 2 pasien
1.3
Rumusan Masalah
Dapatkah dibuat alat “Wireless
Monitoring BPM dan Suhu
Dilengkapi Nurse Call Berbasis PC
?”
1.4
Tujuan Penelitian
1.4.1 Tujuan Umum
Dibuatnya
alat
Wireless Monitoring BPM
dan Suhu Dilengkapi Nurse
Call Berbasis PC.
1.5
1.4.2 Tujuan Khusus
1.4.2.1 Membuat rangkaian
heart rate sebagai
penghitung denyut
jantung.
1.4.2.2 Membuat software
untuk
mendeteksi
BPM dalam keadaan
normal atau tidak.
1.4.2.3 Membuat rangkaian
sensor suhu.
1.4.2.4 Membuat software
untuk
mendeteksi
Suhu dalam keadaan
normal atau tidak.
1.4.2.5 Membuat
rangkaian
nurse
call.
1.4.2.6 Membuat rangkaian
mikrokotroller
ATMEGA 8 dan
programnya.
1.4.2.7 Menghubungkan
pada komputer.
1.4.2.8 Melakukan
uji
fungsi alat.
Manfaat Penelitian
1.5.1 Manfaat Teoritis
1.5.1.1 Menambah
pengetahuan tentang
alat
elektromedik
khususnya
pada
bidang diagnostik.
1.5.1.2
Sebagai
referensi
penelitian
selanjutnya.
1.5.2 Manfaat Praktis
Memudahkan perawat
dalam memonitoring BPM
dan Suhu pasien dari jarak
jauh
sehingga
dapat
menyelesaikan
tugasnya
dengan lebih efektif.
2.
METODOLOGI
2.1
Blok Diagram
Blok Transmitter dan Receiver
Cara Kerja Blok Keseluruhan :
Blok diagram ini menjelaskan cara
kerja alat mulai pembacaan sensor,
pengiriman data melalui wireless HC-11
dan tampilan pada PC. Sensor BPM finger
akan mendeteksi detak jantung pasien
ketika mendapat supply 5volt dari catu
daya power bank. Outputan dari BPM
finger ini masih kecil dan perlu dikuatkan
oleh amplifier dan difilter. Kemudian
sensor BPM finger akan mengirim data
analog ke IC Mikrokontroler. Sensor suhu
LM35 akan mendeteksi suhu tubuh pasien
kemudian sensor suhu LM35 akan
mengirim data ke IC mikro. Sensor suhu
menghasilkan 10 mV setiap kenaikan 1°C.
Outputan dari BPM finger dan sensor
LM35 akan diolah oleh mikrokontroller
melalui pin ADC. Data analog dari sensor
akan diubah ke bentuk digital yang
kemudian dilakukan pengiriman oleh
transmitter HC-11. Pada saat tombol nurse
call ditekan maka mikro akan mengolah
inputan dari tombol tersebut yang
kemudian akan disuarakan pada PC.
Modul wireless HC-11 akan menerima
data yang telah dikirim dan dihubungkan
pada PL-2303 dapat berkomunikasi dengan
PC.
2.2
2.2.2 Diagram Alir Receiver
Digram Alir Mikrokontroler
2.2.1
Diagram Alir Transmitter
Cara kerja Diagram Alir Receiver:
Pada diagram alir transmitter setelah
dimulai, Receiver akan menerima data
serial berurutan sesuai yang dikirimkan
oleh transmitter. Kemudian data serial
tersebut akan dikonversi dan dikirim ke PC
secara bergantian untuk ditampilkan pada
dekstop menggunakan aplikasi dhelpi
sesuai dengan kode masing-masing.
Cara kerja Diagram Alir Transmitter:
2.3
Diagram Mekanik
12 cm
Pada diagram alir transmitter setelah
inisialisasi, Timer akan bekerja. Dan akan
dilakukan pembacaan sensor kemudian
dilakukan konversi. Contohnya untuk kode
suhu dengan kode “a”. Kemudian akan
dilakukan pengiriman oleh transmitter ke
receiver.
Ketika nurse call ditekan maka mikro
akan mengolah inputan dari tombol
tersebut yang akan dikirimkan oleh
transmitter ke PC berupa outputan suara.
8 cm
4 cm
Conector Nurse Call
Conector Suhu
Conector BPM
Gambar 3.4 Diagram Mekanik
2.4
Desain Penelitian
Rancangan penelitian model alat ini
menggunakan metode pre-eksperimental
dengan jenis penelitian After Only Design.
Pada rancangan ini, peneliti hanya melihat
hasil
tanpa
mengukur
keadaan
sebelumnya. Tetapi disini sudah ada
kelompok control, walaupun tidak
dilakukan rendomisasi. Kelemahan dari
rancangan ini adalah tidak tahu keadaan
awalnya, sehingga hasil yang didapat
sulit
disimpulkan.
Desain
dapat
digambarkan sabagai berikut:
X
O
Non Random
(-)
O
=Reatmen/perlakuan yg diberikan
(variabel Independen)
0
= Observasi (variabel dependen)
( - ) = Kelompok control
2.6
Definisi Operasional Variabel
Dalam kegiatan operasionalnya,
variabel-variabel yang digunakan dalam
pembuatan modul, baik variabel tekendali,
tergantung, dan bebas memiliki fungsifungsi antara lain :
Tabel 3.3 Operasional Variabel
X
2.5
Variabel
2.5.1 Variabel Bebas
Sebagai variabel yaitu denyut
jantung dan suhu.
2.5.2 Variabel Tergantung
Sebagai variabel terikat
adalah finger sensor dan
sensor LM35.
2.5.3 Variabel Terkendali
Sebagai variabel terkendali
yaitu IC Mikrokontroler
(ATMEGA8).
Variabel
Definisi
Operasiona
l
Jumlah
denyut
jantung
pasien
yang
diperiksa
dalam 1
menit
Alat
Ukur
Hasil
Ukur
Skala
Ukur
Finger
Sensor
60100bpm
= normal;
Interv
al
(bpm)
Suhu
Tubuh
pasien
yang
diperiksa
dalam
waktu 1
menit
Finger
sensor
sebagai
sensor
yang
berfungsi
mendeteks
i denyut
jantung
manusia
Termome
ter badan
36,5 °C –
37,5 °C =
normal;
>36,5 °C
– <37,5
°C =
abnormal
Interv
al
(0C)
Osilosko
p,
avometer
Beat Per
Menit
Rasio
Osilosko
p,
avometer
Derajad
Celcius
Rasio
(mV)
(variabel
tergantun
g)
Sensor
LM35
sebagai
sensor
yang
berfungsi
mendeteksi
suhu tubuh
manusia.
Mikrokon
troler
(variabel
terkendali
)
Komponen
pengendali
sistem
yang harus
deprogram
-
0= ground
Nomi
nal
PC
Untuk
menampilk
an hasil
-
Denyut
Jantung
(variabel
bebas)
Suhu
tubuh
(Variabel
Bebas)
Finger
Sensor
(variabel
tergantun
g)
Sensor
LM35
<60bpm
&
>100bpm
=
abnormal
1= Vcc
-
Rasio
2.7
Tempat Pembuatan Modul
Tabel 4.1 Pengukuran BPM terhadap Pembanding
Tempat pembuatan modul di kampus
Politeknik Kesehatan Surabaya Jurusan
Teknik Elektromedik di laboratorium
Diagnostik.
2.8
Waktu Pembuatan Modul
Jadwal kegiatan penulis disusun
menurut jadwal kalender Akademik yang
ada di Politeknik Kesehatan Jurusan
Teknik Elektromedik Surabaya.
2.9
Jadwal Kegiatan
Jadwal kegiatan penulis disusun menurut
jadwal kalender Akademik yang ada di
Politeknik Kesehatan Jurusan Teknik
Elektromedik Surabaya.
Gambar 4.5 Grafik perbandingan hasil BPM
alat dengan pembanding
Tabel 4.2 Pengukuran Suhu terhadap Pembanding
pada Jarak 1 meter
Tabel 3.4 Jadwal Kegiatan
3.
PEMBAHASAN
3.1 Pengukuran BPM dan Suhu
terhadap
Pembanding
dengan
Pengiriman pada Jarak 1 meter
Pengukuran
BPM
dan
Suhu
dilakukan sebanyak 6 kali dengan
pengiriman pada jarak 1 meter.
Pengambilan data setiap 1,5 jam dengan
melakukan perbandingan hasil antara
modul dan alat pembandingnya yaitu
Patient Monitor. Dengan tujuan agar
diketahui error pada modul dengan Patient
Monitor.
Gambar 4.6 Grafik perbandingan hasil Suhu alat
dengan pembanding
3.2
Pengukuran Suhu Tubuh terhadap
Pembanding dengan Pengiriman
pada Jarak 15 meter
Pengukuran Suhu Tubuh dilakukan
sebanyak 6 kali dengan pengiriman pada
jarak 15 meter. Pengambilan data setiap
1,5 jam dengan melakukan perbandingan
hasil
antara
modul
dan
alat
pembandingnya yaitu Thermometer .
Dengan tujuan agar diketahui error pada
modul dengan Thermometer.
Tabel 4.3 Pengukuran Suhu terhadap Pembanding
pada Jarak 15 meter
Teknik
Elektromedik-Poltekkes
Kemenkes, Surabaya.
Diah
Arum Kurniasari, 2015. KTI
Monitoring Baby Incubator Berbasis
Pc Melalui Transmitter Dan Receiver
(Suhu Skin Dan Bpm). Jurusan
Teknik
Elektromedik-Poltekkes
Kemenkes, Surabaya.
Infoalkes,2009.http://infoalkes.blogspot.co
.id/2009/05/pasien-monitor.html
diakses pada tanggal 17 September
2015
Gambar 4.7 Grafik perbandingan hasil Suhu alat
dengan pembanding
Wikipedia,2010.
https://en.wikipedia.org/wiki/Heart_r
ate diakses pada tanggal 17
September 2015
DAFTAR PUSTAKA
Heri
Andrianto, 2008. Pemrograman
Mikrokontroler
AVR
Atmega8,
menggunakan bahasa C, Bandung :
Informatika.
Triwiyanto, 2013. Petunjuk Praktikum
AVR-Code Vision Matakuliah.
Afif Ikraria, 201. KTI Monitoring Nurse
Call Portabel. Jurusan Teknik
Elektromedik
–
Poltekkes
Kemenkes, Surabaya.
Dyah Khoirunnisa. 2013. KTI Monitoring
BPM dan Suhu Tubuh menggunakan
Wireless berbasis Mikrokontroller
Atmega8.
Jurusan
Teknik
Elektromedik
–
Poltekkes
Kemenkes, Surabaya.
Yogi Yuda Kususma, 2015. KTI Wireless
Nurse Call dengan Parameter
Temperature.
Jurusan
Teknik
Elektromedik-Poltekkes Kemenkes
Naja
Filashofa Ahmada, 2015. KTI
Wireless
Nurse
Call
dengan
Parameter BPM. Jurusan Teknik
Elektromedik-Poltekkes Kemenkes
Putra Wira Merdeka. 2015. KTI Deteksi
Cairan
Infus
Habis
Dengan
Monitoring Ke Komputer. Jurusan
SariIndah,2012.http://sariindah891.blogspo
t.co.id/2012/12/suhu-tubuh.html
diakses pada tanggal 17 September
2015.
Perawat14,2013.http://perawat14.blogspot.
co.id/2013/03/makalah-suhutubuh.html diakses pada tanggal 17
September 2015.
Maslichah,2011.https://maslichah05.wordp
ress.com/2011/05/07/hipertermihipotermi/ diakses pada tanggal 19
september 2015
ZapperHillman,19.54.http://zapperhillman.
blogspot.co.id/2011/11/takikardiainformasi-penyakit
jantung.html
diakses pada tanggal 19 Spetember
2015
Persify,2014.http://www.persify.com/id/pe
rspectives/medical-conditionsdiseases/bradikardia-_951000103104 diakses pada tanggal
19 september 2015
Anonim,2012.http://pengertianjantung.blo
gspot.co.id/2012/03/pengertianjantung-dan-bagiannya.html, diakses
pada tanggal 19 September 2015
Fitri,2013.http://fitrismanda2.blogspot.co.i
d/2013/11/bab-5-sistem-
sirkulasi.html, diakses pada tanggal
19 September 2015
Anonim,2015.
https://insanajisubekti.files.wordpres
s.com/2015/07/sk-dan-kd-penjassmpmtssmplb.pdf, diakses pada
tanggal 19 September 2015
Anonim,2012.https://zhonie17.wordpress.c
om/2012/12/25/perhitungan-denyutnadi/, diakses pada tanggal
19
September 2015
Informasi
Pendidikan,
.
http://www.informasipendidikan.com , diakses tanggal 19
November 2015
http://doktersehat.com/takikardia/, diakses
pada tanggal 20 sepetember 2015
http://www.aliexpress.com/cp/oxygenfinger-sensor-online-shopping.html,
diakses pada tanggal 20 September
2015
http://www.circuitstoday.com/avr-atmega8
microcontroller-an-introduction, 21
September 2015 Wikipedia, 12:47
https://en.wikipedia.org/wiki/Nurse_call_b
utton diakses pada tanggal 7 Oktober
2015.
http://www.wvshare.com/product/PL2303USB-UART-Board-mini.html,
8
Oktober 2015
Obengplus.com,http://obengplus.com/artik
el/articles/226/1/Menaikan-teganganatau-menurunkan-tegangan-DC-toDC-dengan-LM2596-dan-CN6009untuk--DC-to-DC.html#.V1Z9izHwk1 diakses 7/6/2016 Selasa
BIODATA PENULIS
NAMA
: NADYA NEZWA D.
TTL : JOMBANG, 21 NOVEMBER 1994
ALAMAT : JL.BALI 75A JOMBANG