PROSIDING-NASIONAL-KEBIDANAN-2020 POLTEKES KEMENKES CALL FOR PAPER VOL.2 NO 1
Analisis Pengiriman Data Pada Rancang Bangun ECG
Dengan LoRa Wireless
(Sadapan Pada Lead I, II, dan, III)
Dublin Core
Title
PROSIDING-NASIONAL-KEBIDANAN-2020 POLTEKES KEMENKES CALL FOR PAPER VOL.2 NO 1
Analisis Pengiriman Data Pada Rancang Bangun ECG
Dengan LoRa Wireless
(Sadapan Pada Lead I, II, dan, III)
Analisis Pengiriman Data Pada Rancang Bangun ECG
Dengan LoRa Wireless
(Sadapan Pada Lead I, II, dan, III)
Subject
Keyword—ECG, LORA wireless
Description
I. PENDAHULUAN
Penyakit kardiovaskular merupakan penyebab kematian
utama di dunia dan pembunuh nomor satu di Indonesia. Angka
kematian karena kardiovaskular di Indonesia adalah sebesar
17,05% dari total kematian[1]. Data World Health
Organization (WHO) tahun 2016 menunjukkan 31% dari
kematian global disebabkan oleh penyakit kardiovaskular,
dengan angka spesifik kematian sebesar 17,9 juta orang, 37%
dari 17 juta kematian dibawah usia 70 tahun dan lebih dari 75%
kematian terjadi di negara-negara berpenghasilan rendah dan
menengah. Data Riset Kesehatan Dasar (RISKESDAS) oleh
Badan Litbangkes Kemenkes RI pada tahun 2013 menunjukkan
Prevalensi penyakit gagal jantung meningkat seiring dengan
bertambahnya umur, tertinggi pada umur 65 – 74 tahun (0,5%)
Prosiding Seminar Nasional Kesehatan ISSN: 2656-8624
Politeknik Kesehatan Kementerian Kesehatan Surabaya
Surabaya, 28 Nopember 2020
semnas.poltekkesdepkes-sby.ac.id 2
untuk yang terdiagnosis dokter, menurun sedikit pada umur ≥75
tahun (0,4%), tetapi untuk yang terdiagnosis dokter atau gejala
tertinggi pada umur ≥75 tahun (1,1%). Untuk yang didiagnosis
dokter prevalensi lebih tinggi pada perempuan (0,2%)
dibanding laki-laki (0,1%), berdasarkan diagnosis dokter atau
gejala prevalensi sama banyaknya antara laki-laki dan
perempuan (0,3%)[2].
Kardiovaskular dapat dicegah dengan mengatasi
faktor-faktor resiko penyebab penyakit kardiovaskular. Orang
dengan penyakit kardiovaskular atau yang beresiko tinggi
kardiovaskular memerlukan deteksi dini manajemen
menggunakan konseling serta obat-obat yang sesuai[3].
Apabila faktor resiko dapat diketahui lebih awal maka lebih
mudah untuk dilakukannya tindakan pencegahan. Sebagai salah
satu upaya untuk mencegah dan mengurangi resiko tersebut
maka diperlukannya pendeteksi dini terhadap kondisi kesehatan
jantung. Pencegahan serta pendeteksian penyakit
kardiovaskular dapat dilakukan dengan melakukan
pemeriksaan kesehatan jantung yang dapat dilihat dari hasil
rekaman sinyal electrocardiograf (ECG). Seorang ahli jantung
menilai rekaman sinyal ECG dari bentuk gelombang, durasi,
orientasi sinyal dan irama sinyal. Sinyal electrocardiograf
memiliki bentuk sinyal yang berbeda untuk tiap kelainan
jantung sehingga dapat dibedakan antara sinyal jantung normal
dengan sinyal jantung berkelainan. Dengan demikian sinyal
yang diperoleh dapat dianalisis untuk keperluan deteksi dan
diagnosis penyakit atau kelainan jantung. Mengingat kebutuhan
ECG tidak hanya digunakan oleh rumah sakit, namun juga
diperlukan oleh tenaga medis di daerah tertinggal, perbatasan
dan kepulauan (DTPK) untuk membantu pelayanan kesehatan
yang notabene peralatan kesehatan dan sarana penunjang di
daerah tersebut kurang mencukupi atau terbilang rendah[4] dan
tidak hanya peralatan yang terbilang rendah namum tenaga
medis yang berkompeten dalam membaca sinyal jantung juga
masih sangat terbatas, sehingga untuk tetap membantu
pelayanan di daerah yang tertinggal maka hasil pengukuran dari
kondisi kesehatan jantung perlu dikirimkan ke tenaga medis
yang berkompeten seperti di Rumah sakit. Data pengukuran
ECG dapat kirimkan ke tenaga medis yang berkompeten untuk
mempermudah dalam pengambilan keputusan atau diagnosa
suatu penyakit jantung pasien.
Dalam melakukan penelitian untuk membuat sebuah
rancang bangun ECG tentu harus membuat sebuah filter yang
digunakan untuk menyaring noise yang dapat mengganggu
sebuah sinyal listrik jantung, noise dapat disebabkan dari
berbagai sumber seperti keringat, respirasi atau pernapasan,
gerakan tubuh, pemasangan elektroda, power line interface
(50/60 Hz), dan EMG Noise. Dari beberapa penyebab
terjadinya noise tersebut maka digunakanlah beberapa filter
yang dapat digunakan untuk menekan terjadinya noise, filter
yang digunakan yaitu filter digital, sehingga pembuatan ECG
dapat menggunakan biaya yang rendah tanpa harus
menggunakan komponen analog dalam jumlah yang banyak
dan mahal.
Tingginya angka kematian yang disebabkan oleh
penyakit kardiovaskular mendorong beberapa pengamat untuk
melakukan penelitian. Diantaranya pernah dibuat oleh Federica
Censi pada tahu 2009 dengan judul Effect Of High-Pass
Filtering On ECG Signal On The Analysis Of Patients Prone
To Atrial Fibrillation dari penelitian ini dilakukan melakukan
filter dengan frekuensi cut off 0,01, 0,05 dan 0,5 Hz. Hasil
menunjukkan bahwa penyaringan ECG mempengaruhi
estimasi durasi gelombang P dengan cara yang tergantung pada
jenis filter yang digunakan: khususnya, filter dua arah
menyebabkan variasi durasi gelombang P yang diabaikan,
sedangkan yang searah memprovokasi peningkatan lebih tinggi
dari 8%[5]. Pada tahun 2012 telah dibuat penelitian oleh Zeli
Gao dkk dengan judul Design of ECG Signal Acquisition And
Processing System. Pada penelian tersebut penulis
menggunakan Labview2009 sebagai analisis dan fiter digital
pada ECG dan hasil tampilan menggunakan komputer yang
mengakibatkan jika tidak adanya komputer maka perekaman
sinyal tidak dapat dilihat[6].
Penelitian selanjutnya dibuat oleh Md. Asif Ahamed
dkk tahun 2018 dengan judul A Cost-Effective Multichannel
Wireless ECG Acquisition System. Pada penelitian tersebut
penulis menggunakan Instrumentation Amplifiersi IC AD620
dengan sadapan lead I, II dan III. Data sinyal yang dihasilkan
dikimkan ke komputer menggunakan Bluetooth HC-05 dengan
jarak maksimal 10 meter tanpa penghalang, kekurangannya
yaitu untuk tampilan masih menggunakan PC, sehingga apabila
tidak ada PC maka sinyal tidak bisa di tampilkan[7]. Pada tahun
2016 telah dibuat penelitian oleh Shin-Chi Lai dengan judul
Low-Cost Prototype Design of a Portable ECG Signal
Recorder. Pada penelitian ini penulis menggunakan filter
digital low pass filter FIR untuk diterapkan pada ECG dan
tampilan menggunakan LCD TFT untuk memudahkan dalam
melihat hasil perekaman. Namun sinyal yang ditampilkan
hanya satu sinyal tanpa ada perhitungan BPM[8][9].
Berdasarkan hasil identifikasi masalah kronologis diatas
maka penulis ingin melakukan penelitian “Analisis Pengiriman
Data Pada Rancang Bangun ECG Dengan LoRa Wireless
(Sadapan Pada Lead I, II, dan, III)” dengan memanfaatkan
sistem pengiriman LoRa (Long Range) untuk mengatasi
kekurangan dari penelitian-penelitian sebelumnya, maka
diperlukan ECG yang dapat mengirimkan hasil perekaman
jantung secara jarak jauh, praktis, mudah digunakan, dengan
hasil rekam gelombang yang lebih akurat dan meminimalisir
noise dengan parameter yang lebih spesifik, karena semakin
banyak jumlah parameter yang diukur, maka nilai persentase
hasil semakin akurat sehingga ahli jantung akan lebih mudah
dalam melakukan diagnose dan sebagai sarana pencegahan dini
terhadap penyakit kardiovaskular.
II. BAHAN-BAHAN DAN METODE
A. Setting Percobaan
Untuk pengujian filter digital dilakukan dengan
menggunakan function generator sebagai input selanjutnya
Prosiding Seminar Nasional Kesehatan ISSN: 2656-8624
Politeknik Kesehatan Kementerian Kesehatan Surabaya
Surabaya, 28 Nopember 2020
semnas.poltekkesdepkes-sby.ac.id 3
arduino yang telah di upload program sebelumnya di lakukan
pengambilan data meng-copy data yang tertampil pada serial
monitor ke dalam file Excel.
Untuk pengujuan lost data Lokasi untuk pengambilan data
membutuhkan tempat dengan ketinggian 1 meter untuk
menempatkan modul transceiver. Mengkoneksikan transmitter
dengan receiver secara wireless. Menggunakan Phantom ECG
sebagai pengganti manusia agar mendapatkan sinyal detak
jantung yang stabil dengan BPM 60. Melakukan pengambilan
data selama 3 detik, untuk melakukan pengambilan data sinyal
detak jantung. Meng-copy data yang tertampil pada serial
monitor ke dalam file Excel untuk melihat jumlah data dan
waktu yang dikirimkan oleh transmitter dan diterima oleh
receiver..
1) Bahan dan Alat
Penelitian ini menggunakan elektroda EKG sekali
pakai (OneMed, Jayamas Medical Industri, Indonesia).
Elektroda dipasang di tangan kanan (RA), tangan kiri (LA),
kaki kanan (RL), dan kaki kiri (LL) pada manusia. Penguat
instrumentasi dibangun berdasarkan AD620. Mikrokontroler
Arduino Nano digunakan untuk akuisisi data EKG selanjutnya
di tampilkan pada nextion TFT LCD dan komunikasi ke unit
komputer menggunakan modul LORA. Osiloskop
penyimpanan digital (Textronic, DPO2012, Taiwan) digunakan
untuk menguji sirkuit analog. Sebuah phantom ECG (Fluke,
PS320, USA) digunakan untuk mengkalibrasi sirkuit analog.
2) Eksperimen
Pada penelitian ini setelah perancangan selesai maka
dilakukan pengujian respon frekuensi perangkat ini dengan
menggunakan function generator sesuai spesifikasi sinyal
EKG. Pada tahap kalibrasi, EKG Holter diuji menggunakan
simulator EKG (phantom) dengan semua range (30, 60, 120,
180, dan 240 BPM). Setiap setting, keluaran ECG 6 LEAD
dihitung untuk memvalidasi hasil penelitian ini. Kemudian
melihat hasil pada layar PC dan dilakukan analisi lost data pada
pengiriman.
B. Diagram Balok
Pada blok pengirim pertama-tama Sinyal jantung pada
pasien dideteksi menggunakan elektroda yang dipasangkan
kepada pasien pada tangan kanan (RA), tangan kiri (LA), kaki
kiri (LL), dan kaki kanan (RL).Pada blok pemroses, Sinyal
jantung dideteksi menggunakan rangkaian Instrumentasi dan
dilakukan penyangga sinyal dengan menggunakan rangkaian
buffer agar sinyal yang dideteksi adalah sinyal yang sebenarnya
dan tidak ada sinyal yang hilang.
Selanjutnya sinyal akan dipilih secara bergantian
(switching) menggunakan multiplexer untuk memilih sinyal
yang akan di sadap. Output instrumentasi akan difilter dengan
menggunakan filter pasif dengan nilai frekuensi sesusi nilai
frekuensi sinyal jantung serta dikuatkan oleh amplifier.
Selanjutnya output rangkaian akan disesuaikan nilai
referensinya agar bisa dibaca olek mikrokontroller dengan
menggunakan rangkaian adder sehingga data sinyal tidak ada
yang terpotong atau hilang.
Output rangkaian Adder akan dihubungkan ke
mikrokontroller melalui PORT ADC yang berfungsi
mengkonversi dari data analog menjadi data digital.EKG
kemudian akan diproses pada Arduino. Kemudian akan
dilakukan pengimplementasian filter digital (menggunakan
rumus). Data yang telah di filter digital akan ditampilkan
berupa grafik sinyal EKG pada LCD TFT.
Selanjutnya pada blok penerima / reciver data yang dikirim
dari transmitter akan d terima oleh modul lora sebagai reciver
setelah itu masuk ke mikrokontroler untuk di olah datanya yang
nantinya akan dikirim ke Personal computer (PC) dan
ditampilkan pada layar.
PASIEN
MIKROKONTROLER ADUINO UNO
INSTRUMENTATION AMPLIFIER
AMPLIFIER + FILTER PASIF
ADDER AMPLIFIER
LORA TRANSMITER
LCD TFT
SADAPAN ELEKTRODA
SINYAL EKG
BUFFER
MULTIPLEXER
PROGRAM + FILTER DIGITAL
Gambar 1. Diagram Blok Transmitter (Pengirim)
LORA RECIVER MIKROKONTROLER ARDUINO UNO PC
PROGRAM ARDUINO
PROGRAM DELPHI
Gambar 2. Diagram Blok Reciver ( penerima)
Prosiding Seminar Nasional Kesehatan ISSN: 2656-8624
Politeknik Kesehatan Kementerian Kesehatan Surabaya
Surabaya, 28 Nopember 2020
semnas.poltekkesdepkes-sby.ac.id 4
NO
YES
BEGIN
INISIALISASI
DISPLAY
DISPLAY
TX
BLOK INSTRUMENTASIEKG
BEKERJA (Mendeteksi sinyal)
PEMBACAAN ADC
(EKG)
DATA ADC MASUK MIKROKONTROLER
PENGELOLAHAN
DATA – FILER
DIGITAL
INISIALISASI LEAD
PEMILIHAN LEAD
NO
TRANSFER DATA
ECG
NO
YES
Gambar 3. Diagram alir transmiter (Pengirim)
BEGIN
INISIALISASI VARIABEL, USART
KIRIM DATA KE PC MELALUI TX
TERIMA DATA LORA TRASMITTER
END Gambar 4. Diagram alir receiver (Penerima)
BEGIN
INISIALISASI VARIABEL, KONSTANTA, COMPORT
PLOT GRAFIK SINYAL
BACA DATA SERIAL MELALUI COMPORT
END Gambar 5. Diagram alir pada PC
C. Diagram Alir
Pada diagram alir pengirim Ketika alat mulai di start,
Setelah dinyalakan alat akan melakukan inisialisasi. Kemudian
User memasangkan Elektroda kepada pasien. Inisialisasi lead
dilakukan untuk mengambil sinyal tubuh kemudian dilakukan
pemilihan lead menggunakan IC multiplexer dan disadap
menggunakan rangkaian instrumentasi dan filter.Data sinyal
akan diolah mikrokontrollerpengondisi sinyal mengirimkan
data pada mikro kemudian mikrokontroller akan memebca data.
data diolah serta dilakukan filter digital pada data sinyal. Sinyal
yang telah di olah dan dilakukan filter digital ditampilkan pada
LCD TFT.
Pada diagram alir penerima Ketika alat mulai di start,
Setelah dinyalakan alat akan melakukan inisialisasi variabel,
konstanta dan LoRa untuk komunikasi dengan arduino receiver
yang kemudian data akan dikirimkan ke PC melalui komunikasi
data serial pada kaki TX arduino.
Pada diagram alir pada PC Ketika alat mulai di start,
Setelah dinyalakan alat akan melakukan inisialisasi variabel,
konstanta dan comport untuk komunikasi dengan arduino
receiver yang kemudian data yang telah dikirimkan melalui
komunikasi serial akan diolah untuk ditampilkan dalam bentuk
grafik pada PC
D. Rangkaian Analog
pengembangan ini adalah rangkaian analog yang dijelaskan
pada Gambar 3 (penguat instrumentasi), Gambar 4 (filter
bandpass), Gambar 5 (filter takik), dan Gambar 6 (penguat ).
Sirkuit tersebut digunakan untuk memproses sinyal EKG. Oleh
karena itu akan siap untuk pemrosesan digital menggunakan
Arduino.
Penyakit kardiovaskular merupakan penyebab kematian
utama di dunia dan pembunuh nomor satu di Indonesia. Angka
kematian karena kardiovaskular di Indonesia adalah sebesar
17,05% dari total kematian[1]. Data World Health
Organization (WHO) tahun 2016 menunjukkan 31% dari
kematian global disebabkan oleh penyakit kardiovaskular,
dengan angka spesifik kematian sebesar 17,9 juta orang, 37%
dari 17 juta kematian dibawah usia 70 tahun dan lebih dari 75%
kematian terjadi di negara-negara berpenghasilan rendah dan
menengah. Data Riset Kesehatan Dasar (RISKESDAS) oleh
Badan Litbangkes Kemenkes RI pada tahun 2013 menunjukkan
Prevalensi penyakit gagal jantung meningkat seiring dengan
bertambahnya umur, tertinggi pada umur 65 – 74 tahun (0,5%)
Prosiding Seminar Nasional Kesehatan ISSN: 2656-8624
Politeknik Kesehatan Kementerian Kesehatan Surabaya
Surabaya, 28 Nopember 2020
semnas.poltekkesdepkes-sby.ac.id 2
untuk yang terdiagnosis dokter, menurun sedikit pada umur ≥75
tahun (0,4%), tetapi untuk yang terdiagnosis dokter atau gejala
tertinggi pada umur ≥75 tahun (1,1%). Untuk yang didiagnosis
dokter prevalensi lebih tinggi pada perempuan (0,2%)
dibanding laki-laki (0,1%), berdasarkan diagnosis dokter atau
gejala prevalensi sama banyaknya antara laki-laki dan
perempuan (0,3%)[2].
Kardiovaskular dapat dicegah dengan mengatasi
faktor-faktor resiko penyebab penyakit kardiovaskular. Orang
dengan penyakit kardiovaskular atau yang beresiko tinggi
kardiovaskular memerlukan deteksi dini manajemen
menggunakan konseling serta obat-obat yang sesuai[3].
Apabila faktor resiko dapat diketahui lebih awal maka lebih
mudah untuk dilakukannya tindakan pencegahan. Sebagai salah
satu upaya untuk mencegah dan mengurangi resiko tersebut
maka diperlukannya pendeteksi dini terhadap kondisi kesehatan
jantung. Pencegahan serta pendeteksian penyakit
kardiovaskular dapat dilakukan dengan melakukan
pemeriksaan kesehatan jantung yang dapat dilihat dari hasil
rekaman sinyal electrocardiograf (ECG). Seorang ahli jantung
menilai rekaman sinyal ECG dari bentuk gelombang, durasi,
orientasi sinyal dan irama sinyal. Sinyal electrocardiograf
memiliki bentuk sinyal yang berbeda untuk tiap kelainan
jantung sehingga dapat dibedakan antara sinyal jantung normal
dengan sinyal jantung berkelainan. Dengan demikian sinyal
yang diperoleh dapat dianalisis untuk keperluan deteksi dan
diagnosis penyakit atau kelainan jantung. Mengingat kebutuhan
ECG tidak hanya digunakan oleh rumah sakit, namun juga
diperlukan oleh tenaga medis di daerah tertinggal, perbatasan
dan kepulauan (DTPK) untuk membantu pelayanan kesehatan
yang notabene peralatan kesehatan dan sarana penunjang di
daerah tersebut kurang mencukupi atau terbilang rendah[4] dan
tidak hanya peralatan yang terbilang rendah namum tenaga
medis yang berkompeten dalam membaca sinyal jantung juga
masih sangat terbatas, sehingga untuk tetap membantu
pelayanan di daerah yang tertinggal maka hasil pengukuran dari
kondisi kesehatan jantung perlu dikirimkan ke tenaga medis
yang berkompeten seperti di Rumah sakit. Data pengukuran
ECG dapat kirimkan ke tenaga medis yang berkompeten untuk
mempermudah dalam pengambilan keputusan atau diagnosa
suatu penyakit jantung pasien.
Dalam melakukan penelitian untuk membuat sebuah
rancang bangun ECG tentu harus membuat sebuah filter yang
digunakan untuk menyaring noise yang dapat mengganggu
sebuah sinyal listrik jantung, noise dapat disebabkan dari
berbagai sumber seperti keringat, respirasi atau pernapasan,
gerakan tubuh, pemasangan elektroda, power line interface
(50/60 Hz), dan EMG Noise. Dari beberapa penyebab
terjadinya noise tersebut maka digunakanlah beberapa filter
yang dapat digunakan untuk menekan terjadinya noise, filter
yang digunakan yaitu filter digital, sehingga pembuatan ECG
dapat menggunakan biaya yang rendah tanpa harus
menggunakan komponen analog dalam jumlah yang banyak
dan mahal.
Tingginya angka kematian yang disebabkan oleh
penyakit kardiovaskular mendorong beberapa pengamat untuk
melakukan penelitian. Diantaranya pernah dibuat oleh Federica
Censi pada tahu 2009 dengan judul Effect Of High-Pass
Filtering On ECG Signal On The Analysis Of Patients Prone
To Atrial Fibrillation dari penelitian ini dilakukan melakukan
filter dengan frekuensi cut off 0,01, 0,05 dan 0,5 Hz. Hasil
menunjukkan bahwa penyaringan ECG mempengaruhi
estimasi durasi gelombang P dengan cara yang tergantung pada
jenis filter yang digunakan: khususnya, filter dua arah
menyebabkan variasi durasi gelombang P yang diabaikan,
sedangkan yang searah memprovokasi peningkatan lebih tinggi
dari 8%[5]. Pada tahun 2012 telah dibuat penelitian oleh Zeli
Gao dkk dengan judul Design of ECG Signal Acquisition And
Processing System. Pada penelian tersebut penulis
menggunakan Labview2009 sebagai analisis dan fiter digital
pada ECG dan hasil tampilan menggunakan komputer yang
mengakibatkan jika tidak adanya komputer maka perekaman
sinyal tidak dapat dilihat[6].
Penelitian selanjutnya dibuat oleh Md. Asif Ahamed
dkk tahun 2018 dengan judul A Cost-Effective Multichannel
Wireless ECG Acquisition System. Pada penelitian tersebut
penulis menggunakan Instrumentation Amplifiersi IC AD620
dengan sadapan lead I, II dan III. Data sinyal yang dihasilkan
dikimkan ke komputer menggunakan Bluetooth HC-05 dengan
jarak maksimal 10 meter tanpa penghalang, kekurangannya
yaitu untuk tampilan masih menggunakan PC, sehingga apabila
tidak ada PC maka sinyal tidak bisa di tampilkan[7]. Pada tahun
2016 telah dibuat penelitian oleh Shin-Chi Lai dengan judul
Low-Cost Prototype Design of a Portable ECG Signal
Recorder. Pada penelitian ini penulis menggunakan filter
digital low pass filter FIR untuk diterapkan pada ECG dan
tampilan menggunakan LCD TFT untuk memudahkan dalam
melihat hasil perekaman. Namun sinyal yang ditampilkan
hanya satu sinyal tanpa ada perhitungan BPM[8][9].
Berdasarkan hasil identifikasi masalah kronologis diatas
maka penulis ingin melakukan penelitian “Analisis Pengiriman
Data Pada Rancang Bangun ECG Dengan LoRa Wireless
(Sadapan Pada Lead I, II, dan, III)” dengan memanfaatkan
sistem pengiriman LoRa (Long Range) untuk mengatasi
kekurangan dari penelitian-penelitian sebelumnya, maka
diperlukan ECG yang dapat mengirimkan hasil perekaman
jantung secara jarak jauh, praktis, mudah digunakan, dengan
hasil rekam gelombang yang lebih akurat dan meminimalisir
noise dengan parameter yang lebih spesifik, karena semakin
banyak jumlah parameter yang diukur, maka nilai persentase
hasil semakin akurat sehingga ahli jantung akan lebih mudah
dalam melakukan diagnose dan sebagai sarana pencegahan dini
terhadap penyakit kardiovaskular.
II. BAHAN-BAHAN DAN METODE
A. Setting Percobaan
Untuk pengujian filter digital dilakukan dengan
menggunakan function generator sebagai input selanjutnya
Prosiding Seminar Nasional Kesehatan ISSN: 2656-8624
Politeknik Kesehatan Kementerian Kesehatan Surabaya
Surabaya, 28 Nopember 2020
semnas.poltekkesdepkes-sby.ac.id 3
arduino yang telah di upload program sebelumnya di lakukan
pengambilan data meng-copy data yang tertampil pada serial
monitor ke dalam file Excel.
Untuk pengujuan lost data Lokasi untuk pengambilan data
membutuhkan tempat dengan ketinggian 1 meter untuk
menempatkan modul transceiver. Mengkoneksikan transmitter
dengan receiver secara wireless. Menggunakan Phantom ECG
sebagai pengganti manusia agar mendapatkan sinyal detak
jantung yang stabil dengan BPM 60. Melakukan pengambilan
data selama 3 detik, untuk melakukan pengambilan data sinyal
detak jantung. Meng-copy data yang tertampil pada serial
monitor ke dalam file Excel untuk melihat jumlah data dan
waktu yang dikirimkan oleh transmitter dan diterima oleh
receiver..
1) Bahan dan Alat
Penelitian ini menggunakan elektroda EKG sekali
pakai (OneMed, Jayamas Medical Industri, Indonesia).
Elektroda dipasang di tangan kanan (RA), tangan kiri (LA),
kaki kanan (RL), dan kaki kiri (LL) pada manusia. Penguat
instrumentasi dibangun berdasarkan AD620. Mikrokontroler
Arduino Nano digunakan untuk akuisisi data EKG selanjutnya
di tampilkan pada nextion TFT LCD dan komunikasi ke unit
komputer menggunakan modul LORA. Osiloskop
penyimpanan digital (Textronic, DPO2012, Taiwan) digunakan
untuk menguji sirkuit analog. Sebuah phantom ECG (Fluke,
PS320, USA) digunakan untuk mengkalibrasi sirkuit analog.
2) Eksperimen
Pada penelitian ini setelah perancangan selesai maka
dilakukan pengujian respon frekuensi perangkat ini dengan
menggunakan function generator sesuai spesifikasi sinyal
EKG. Pada tahap kalibrasi, EKG Holter diuji menggunakan
simulator EKG (phantom) dengan semua range (30, 60, 120,
180, dan 240 BPM). Setiap setting, keluaran ECG 6 LEAD
dihitung untuk memvalidasi hasil penelitian ini. Kemudian
melihat hasil pada layar PC dan dilakukan analisi lost data pada
pengiriman.
B. Diagram Balok
Pada blok pengirim pertama-tama Sinyal jantung pada
pasien dideteksi menggunakan elektroda yang dipasangkan
kepada pasien pada tangan kanan (RA), tangan kiri (LA), kaki
kiri (LL), dan kaki kanan (RL).Pada blok pemroses, Sinyal
jantung dideteksi menggunakan rangkaian Instrumentasi dan
dilakukan penyangga sinyal dengan menggunakan rangkaian
buffer agar sinyal yang dideteksi adalah sinyal yang sebenarnya
dan tidak ada sinyal yang hilang.
Selanjutnya sinyal akan dipilih secara bergantian
(switching) menggunakan multiplexer untuk memilih sinyal
yang akan di sadap. Output instrumentasi akan difilter dengan
menggunakan filter pasif dengan nilai frekuensi sesusi nilai
frekuensi sinyal jantung serta dikuatkan oleh amplifier.
Selanjutnya output rangkaian akan disesuaikan nilai
referensinya agar bisa dibaca olek mikrokontroller dengan
menggunakan rangkaian adder sehingga data sinyal tidak ada
yang terpotong atau hilang.
Output rangkaian Adder akan dihubungkan ke
mikrokontroller melalui PORT ADC yang berfungsi
mengkonversi dari data analog menjadi data digital.EKG
kemudian akan diproses pada Arduino. Kemudian akan
dilakukan pengimplementasian filter digital (menggunakan
rumus). Data yang telah di filter digital akan ditampilkan
berupa grafik sinyal EKG pada LCD TFT.
Selanjutnya pada blok penerima / reciver data yang dikirim
dari transmitter akan d terima oleh modul lora sebagai reciver
setelah itu masuk ke mikrokontroler untuk di olah datanya yang
nantinya akan dikirim ke Personal computer (PC) dan
ditampilkan pada layar.
PASIEN
MIKROKONTROLER ADUINO UNO
INSTRUMENTATION AMPLIFIER
AMPLIFIER + FILTER PASIF
ADDER AMPLIFIER
LORA TRANSMITER
LCD TFT
SADAPAN ELEKTRODA
SINYAL EKG
BUFFER
MULTIPLEXER
PROGRAM + FILTER DIGITAL
Gambar 1. Diagram Blok Transmitter (Pengirim)
LORA RECIVER MIKROKONTROLER ARDUINO UNO PC
PROGRAM ARDUINO
PROGRAM DELPHI
Gambar 2. Diagram Blok Reciver ( penerima)
Prosiding Seminar Nasional Kesehatan ISSN: 2656-8624
Politeknik Kesehatan Kementerian Kesehatan Surabaya
Surabaya, 28 Nopember 2020
semnas.poltekkesdepkes-sby.ac.id 4
NO
YES
BEGIN
INISIALISASI
DISPLAY
DISPLAY
TX
BLOK INSTRUMENTASIEKG
BEKERJA (Mendeteksi sinyal)
PEMBACAAN ADC
(EKG)
DATA ADC MASUK MIKROKONTROLER
PENGELOLAHAN
DATA – FILER
DIGITAL
INISIALISASI LEAD
PEMILIHAN LEAD
NO
TRANSFER DATA
ECG
NO
YES
Gambar 3. Diagram alir transmiter (Pengirim)
BEGIN
INISIALISASI VARIABEL, USART
KIRIM DATA KE PC MELALUI TX
TERIMA DATA LORA TRASMITTER
END Gambar 4. Diagram alir receiver (Penerima)
BEGIN
INISIALISASI VARIABEL, KONSTANTA, COMPORT
PLOT GRAFIK SINYAL
BACA DATA SERIAL MELALUI COMPORT
END Gambar 5. Diagram alir pada PC
C. Diagram Alir
Pada diagram alir pengirim Ketika alat mulai di start,
Setelah dinyalakan alat akan melakukan inisialisasi. Kemudian
User memasangkan Elektroda kepada pasien. Inisialisasi lead
dilakukan untuk mengambil sinyal tubuh kemudian dilakukan
pemilihan lead menggunakan IC multiplexer dan disadap
menggunakan rangkaian instrumentasi dan filter.Data sinyal
akan diolah mikrokontrollerpengondisi sinyal mengirimkan
data pada mikro kemudian mikrokontroller akan memebca data.
data diolah serta dilakukan filter digital pada data sinyal. Sinyal
yang telah di olah dan dilakukan filter digital ditampilkan pada
LCD TFT.
Pada diagram alir penerima Ketika alat mulai di start,
Setelah dinyalakan alat akan melakukan inisialisasi variabel,
konstanta dan LoRa untuk komunikasi dengan arduino receiver
yang kemudian data akan dikirimkan ke PC melalui komunikasi
data serial pada kaki TX arduino.
Pada diagram alir pada PC Ketika alat mulai di start,
Setelah dinyalakan alat akan melakukan inisialisasi variabel,
konstanta dan comport untuk komunikasi dengan arduino
receiver yang kemudian data yang telah dikirimkan melalui
komunikasi serial akan diolah untuk ditampilkan dalam bentuk
grafik pada PC
D. Rangkaian Analog
pengembangan ini adalah rangkaian analog yang dijelaskan
pada Gambar 3 (penguat instrumentasi), Gambar 4 (filter
bandpass), Gambar 5 (filter takik), dan Gambar 6 (penguat ).
Sirkuit tersebut digunakan untuk memproses sinyal EKG. Oleh
karena itu akan siap untuk pemrosesan digital menggunakan
Arduino.
Creator
Enggar Ratnasih#
, Priyambada C. Nugraha, Dyah Titisari
, Priyambada C. Nugraha, Dyah Titisari
Source
semnas.poltekkesdepkes-sby.ac.id
Date
Surabaya, 28 Nopember 2020
Contributor
PERI IRAWAN
Rights
https://drive.google.com/drive/folders/1AernUNLz6pUkVv9tCaGI5xQ2q0IFn2Ua
Format
PDF
Language
INDONESIA
Type
TEXT
Files
Citation
Enggar Ratnasih#
, Priyambada C. Nugraha, Dyah Titisari, “PROSIDING-NASIONAL-KEBIDANAN-2020 POLTEKES KEMENKES CALL FOR PAPER VOL.2 NO 1
Analisis Pengiriman Data Pada Rancang Bangun ECG
Dengan LoRa Wireless
(Sadapan Pada Lead I, II, dan, III),” Repository Horizon University Indonesia, accessed November 21, 2024, https://repository.horizon.ac.id/items/show/31.
Analisis Pengiriman Data Pada Rancang Bangun ECG
Dengan LoRa Wireless
(Sadapan Pada Lead I, II, dan, III),” Repository Horizon University Indonesia, accessed November 21, 2024, https://repository.horizon.ac.id/items/show/31.