Perpustakaan Digital ITB

Lingkungan simulasi yang realistis sangat penting untuk meningkatkan kualitas eksperimen dan pelatihan, baik dalam lingkup akademis maupun klinis. Ini menjadi kebutuhan dalam pendidikan dokter yang bergantung pada replikasi perilaku kardiovaskular yang akurat masih sangat terbatas. Pelatihan penting seperti merasakan denyut nadi masih kurang optimal karena sulitnya mengakses media belajar yang memadai. Penggunaan kadaver atau hewan untuk latihan bukanlah pilihan yang berkelanjutan. Sehingga tujuan dari solusi ini adalah simulasi aliran darah yang dapat menirukan beragam kondisi denyut nadi dan tekanan darah manusia secara akurat, mulai dari keadaan normal, hingga patologis. Sistem ini dirancang dengan sebuah mikrokontroler ESP32 yang mengendalikan pompa diafragma untuk meniru aliran cairan. Sensor aliran dan tekanan digunakan dan data tekanan dibandingkan dengan nilai masukan untuk menghasilkan galat yang digunakan untuk mengendalikan pompa secara terus-menerus. Untuk merancang sistem kendali ini, sebuah model matematis dibuat menggunakan MATLAB, yang mengidentifikasi tantangan utama berupa sifat sistem yang tidak linier dan adanya getaran. Metode kendali PID (Proportional-Integral-Derivative) digunakan dengan ditambah dengan teknik gain scheduling, sehingga parameter kendali dapat beradaptasi secara otomatis terhadap perubahan masukan dan menjaga performa sistem teto adaotuf Hasil pengujian membuktikan bahwa sistem berhasil mencapai seluruh target rancangan. Alat ini mampu menghasilkan debit aliran yang stabil pada rentang 40-60 mL/menit, dan frekuensi denyut yang dalam rentang 30 hingga 200 denyut per menit. Kemampuan simulasi tekanan mencakup rentang sistolik 70-190 mmHg dan diastolik 50-130 mmHg. Analisis kuantitatif menunjukkan bahwa sistem bekerja dengan tingkat akurasi yang sangat tinggi, terutama pada skenario denyut normal. Meskipun didapatkan adanya penyimpangan kecil dalam meniru detail sekunder gelombang tekanan pada denyut yang sangat cepat. Sehingga dari proyek ini telah dibuat simulasi aliran darah berpulsasi tekanan yang fungsional. Kemampuan inti alat untuk menirukan denyut yang berbeda telah tercapai. Keberhasilan ini menunjukkan bahwa produk ini berpotensi menjadi solusi yang efektif, etis, dan terjangkau untuk pendidikan kedokteran. Produk ini juga menjadi fondasi untuk pengembangan di masa depan, termasuk penyempurnaan sistem kendali adaptif dan penambahan skenario penyakit yang lebih beragam untuk meningkatkan realisme simulasi.