Perpustakaan Digital ITB

Penyakit kardiovaskular (CVD) merupakan peringkat pertama dari penyebab utama kematian. Salah satu intervensi paling awal untuk penyakit kardiovaskular yaitu melakukan pendeteksian dini menggunakan tes electrocardiogram atau ECG namun pada kondisi saat ini aksesibilitas dari tes ECG masih tergolong sulit karena hanya dapat diakses di fasilitas kesehatan tingkat 2 dan tingkat 3 serta penggunaannya yang memerlukan bantuan tenaga medis. Salah satu solusi untuk masalah ini yaitu sebuah perangkat ECG portabel yang dapat melakukan pengukuran sinyal ECG dengan relatif mudah serta dapat menampilkan hasil sinyal ECG serta parameter kondisi jantung sehingga penyakit jantung dapat dilakukan pendeteksian secara dini. Pada tugas akhir ini, didesain perangkat ECG portabel yang memiliki subsistem data akusisi yang bertujuan untuk membaca sinyal ECG dan mengubah menjadi sinyal digital, subsitem kontrol untuk mengontrol perangkat ECG dan mengirimkan hasilnya pada smartphone, subsistem data processing untuk melakukan filtering dari sinyal ECG, dan subsistem data analysis untuk melakukan kalkulasi parameter dari sinyal ECG dan mendapatkan nilai parameter jantung. Implementasi dari subsistem data akusisi dilakukan dengan menggunakan chip ADS1293 untuk melakukan filter analog dari sinyal ECG serta mengubah sinyal analog ECG menjadi sinyal digital dengan frekuensi sampling sebesar 320 Hz. Kemudian pada subsistem kontrol diimplementasikan dengan menggunakan mikrokontroller nRF52840 dengan subsistem kontrol sendiri dimodelkan dengan state diagram yang memiliki tiga buah state yaitu Idle Mode, Sleep Mode, dan BLE Connected. Pada state Idle mode, perangkat akan membaca tegangan baterai dan memberikan sinyal outputnya pada subsistem user I/O. Kemudian pada state sleep mode, perangkat dibuat berada pada sleep mode sehingga arus yang ditarik dari baterai mengecil. Terakhir state BLE Connected perangkat akan mengirimkan data sinyal ECG secara wireless menggunakan protokol Bluetooth Low Energy setiap 40 sampel sekali. Untuk implementasi dari subsistem data processing dilakukan dengan menggunakan FIR filter bandpass dengan frekuensi cutoff pada 0.67 Hz hingga 45 Hz. Subsistem data analysis diimplementasikan dalam bahasa java script dengan algoritma yang digunakan yaitu pendeteksian R wave dan pendeteksian QST wave pada sinyal ECG. Dari hasil implementasi didapatkan data akusisi berhasil mengukur sinyal ECG dari tubuh pengguna dengan noise yang cukup tinggi namun gelombang PQRST pada ECG masih dapat terlihat. Pada subsistem kontrol, state idle mode berhasil mengeluarkan sinyal yang sesuai kepada subsistem user I/O berdasarkan kapasitas dari baterai. Selain itu pada state sleep mode arus yang ditarik oleh perangkat mengecil dari semula 4.8 mA menjadi 3.2 mA serta pada state BLE Connected, bluetooth dari perangkat dapat dideteksi oleh smartphone dan data sinyal ECG berhasil dikirimkan setiap 40 sampel. Hasil implementasi data processing menunjukkan sinyal ECG dengan noise yang sudah teredam sehingga bentuk gelombang PQRST dari ECG dapat terlihat dengan jelas dan pada subsistem data analysis, algoritma yang digunakan berhasil mengalkulasi parameter jantung berdasarkan sinyal ECG yang dibaca serta hasil kalkulasi telah teruji menggunakan alat ECG simulator. Berdasarkan keseluruhan hasil tersebut permasalahan yang ada yaitu aksesibilitas dari tes ECG yang terbatas dapat terpecahkan dengan adanya perangkat ini. Adanya perangkat ini memungkinkan pengukuran ECG dapat dilakukan secara portabel dengan baterai yang dapat bertahan relatif cukup lama. Selain itu, permasalahan penggunaan alat ECG yang memerlukan bantuan tenaga medis dapat diselesaikan dengan alat ECG portabel yang telah didesain karena penggunaan alatnya yang relatif sederhana hanya dengan menempelkan tangan kanan, tangan kiri, dan kaki kiri pada elektroda kemudian hasilnya ditampilkan pada smartphone pengguna.