Gunakan MimeTex/LaTex untuk menulis simbol dan persamaan matematika.

Welcome to Forum Sains Indonesia. Please login or sign up.

Oktober 02, 2022, 08:09:17 AM

Login with username, password and session length

Topik Baru

Artikel Sains

Anggota
Stats
  • Total Tulisan: 139,638
  • Total Topik: 10,395
  • Online today: 37
  • Online ever: 441
  • (Desember 17, 2011, 09:48:51 AM)
Pengguna Online
Users: 0
Guests: 21
Total: 21

Aku Cinta ForSa

ForSa on FB ForSa on Twitter

Fenomena Bioelektrik Electrocardiogram (ECG)

<h2 style="font-family: Arial;"><font size="2">Aspek Fisiologi dari Jenis Pengukuran ECG</font></h2> <div style="text-align: justify;">Jantung mamalia cenderung sensitif terhadap pasokan oksigen dan kondisi temperatur lingkungan. Selain itu, jantung mamalia juga dapat berkontraksi dengan sendirinya tanpa ada rangsangan dari luar [1]. Instrumen Electrocardiogram (ECG) mampu merekam aktivitas potensial elektrik yang dihasilkan oleh jantung. Dari awal penemuannya hingga sekarang, masih ada beberapa prinsip utama yang tetap digunakan oleh instrumen ini. Beberapa diantaranya adalah identitas nama sinyal gelombang, standar penempatan tempat rekaman pada lengan dan kaki, serta teori pemodelan yang menyatakan jantung sebagai kutub yang berubah-ubah terhadap waktu.<br /> <br /> Untuk merekam sinyal gelombang ECG, dibutuhkan diferensial rekaman dari titik-titik pengukuran pada permukaan tubuh. Einthoven [2] mendefinisikan beberapa diferensial tersebut sebagai Lead dengan simbol penomoran Romawi. Dengan bantuan kepingan logam sebagai elektroda yang ditempelkan pada permukaan kulit di titik-titik Einthoven, maka terdapat impedansi permukaan kulit yang bersarnya tergantung pada pilihan frekuensi.<br /> <br /> Keterangan:<br /> RA = tangan kanan (<em>right arm</em>), LA = tangan kiri (<em>left arm</em>), dan LL = kaki kiri (<em>left leg</em>). Lead I bertugas merekam keadaan jantung dari bahu bagian atas dan saling mempengaruhi dengan Lead yang lain dengan hubungan II = I + III.<br /> <br /> <br /> <div style="text-align: center;"><font size="1"><img src="http://davidge2.umaryland.edu/~emig/gif/leadtri1.gif" alt="Segitiga Einthoven" style="width: 242px; height: 245px;" /><img height="113" width="145" src="/tpmod/tp-images/Image/Einthhoven Equation.jpg" alt="" /><br /> </font><span lang="SV" times="" new="" style="font-size: 12pt;"><font size="2"><br /> Gambar 1. </font></span><font face="Arial"><span lang="SV" style="font-size: 12pt; font-family: Times;"><font size="2">Tiga Lead bipolar yang dikenal dengan segitiga Einthoven</font></span><br /> <br /> </font> <div style="text-align: justify;"><font size="2"><span lang="SV" times="" new="" style="font-size: 12pt;"><font size="2">Evolusi ECG berlanjut ketika F.N. Wilson [3] menambahkan konsep perekaman &rdquo;multikutub&rdquo;. Pada konsep ini ada titik referensi yang merata-ratakan beda potensial ketiga cabang lainnya. Wilson menyusun tiga Lead cabang terminal dan enam Lead cabang yang ditempatkan pada dada depan untuk membentuk 12 Lead standar ECG.&nbsp; </font></span></font><font size="2"><span times="" new="" style="font-size: 12pt;"><br /> <br /> </span><br /> </font> <div style="text-align: center;"><img src="/tpmod/tp-images/Image/Wilson Equation.jpg" alt="" /><img height="213" width="268" src="/tpmod/tp-images/Image/wilson.jpg" alt="" /><br /> <span times="" new="" style="font-size: 12pt;"><br /> <font size="2">Gambar 2. Tiga Lead cabang Wilson (V<sub>W</sub>) dan enam Lead cabang dada depan (V<sub>i</sub>) <br /> (J.D. Bronzino. The Biomedical Engineering Handbook. 2<sup>nd</sup> Ed. CRC &amp; IEEE Press. 2000)</font></span><br /> <div style="text-align: justify;"><span times="" new="" style="font-size: 12pt;"> <br /> </span> <h2 style="font-family: Arial;"><font size="2">Prinsip Pengukuran dan Instrumentasi yang digunakan</font></h2> <p><span times="" new="" style="font-size: 12pt;"><font size="2"><strong> </strong><span style="font-size: 9pt; font-family: Arial; font-weight: normal;">Sinyal pengukuran ECG memiliki rentang potensial sekitar 2 mV dan frekuensi 0.05 &ndash; 150 Hz. Huruf P, Q, R, S, T, dan U yang dipilih Einthoven sebagai identitas nama gelombang dipakai oleh standar Asosiasi Jantung Amerika (American Heart Association) dan Asosiasi Instrumen Medis tingkat lanjut (Association for the Advancement of Medical Instrumentation). Instrumen modern ECG merupakan sebuah sistem pengukuran yang mengintegrasikan peralatan komputer, 12-16 bit analog-digital (A/D) <em><span style="font-family: Arial;">converter</span></em>, <em><span style="font-family: Arial;">micro controller</span></em>, dan <em><span style="font-family: Arial;">processor </span></em>input-output (I/O). Sistem ECG menghitung matriks-matriks dari 12 sinyal Lead dan menganalisisnya dengan aturan yang </span><st1:city style="font-weight: normal;"><st1:place><span times="" new="">baku </span><span style="font-size: 9pt; font-family: Arial;"><span times="" new="">sehingga tercipta hasil akhir pengukuran.<o:p></o:p></span> <p style="margin-bottom: 12pt; text-align: justify;" class="MsoNormal"><span times="" new="">Jenis gelombang ECG:</span></p> </span></st1:place></st1:city></font></span></p> <p><span times="" new="" style="font-size: 12pt;"><font size="2"><st1:city style="font-weight: normal;"><st1:place><span style="font-size: 9pt; font-family: Arial;"> <p style="margin-bottom: 12pt; text-align: justify;" class="MsoNormal"><span times="" new=""> </span><span style="font-size: 9pt; font-family: Arial;">Gelombang P disebabkan oleh arus listrik yang dibangkitkan sewaktu atrium mengalami depolarisasi sebelum kontraksi dan menunjukan depolarisasi pada otot-otot atrial. Gelombang QRS merupakan hasil gabungan repolarisasi otot-otot atrial dan depolarisasi ventrikular yang terjadi pada waktu yang hampir bersamaan. Selang waktu dari P &ndash; Q menunjukan waktu tunda didalam <em><span style="font-family: Arial;">fiber-fiber </span></em>didekat node AV. Gelombang T disebabkan oleh arus listrik yang dibangkitkan sewaktu ventrikel kembali dari keadaan depolarisasi.</span></p> </span></st1:place></st1:city><span class="MsoFootnoteReference" style="font-weight: normal;"><span times="" new=""><span lang="DE-CH" style="font-family: Arial;"><span times="" new="">[1]</span></span></span></span></font></span></p> <h2><span times="" new="" style="font-size: 12pt;"><font size="2"><span class="MsoFootnoteReference" style="font-weight: normal;"><span times="" new=""><!--[endif]--></span></span></font></span></h2> </div> <div style="text-align: justify;"> <div style="text-align: center;"><img height="272" width="318" src="/tpmod/tp-images/Image/PQRSTU.jpg" alt="Lead II" /><br /> </div> <div style="text-align: center;"><span times="" new="" style="font-size: 12pt;"><br /> <font size="2">Gambar 3. Hasil pengukuran Lead II</font></span><br /> <span times="" new="" style="font-size: 12pt;"><font size="2">(Smeltzer SC, Bare BG. Brunner &amp; Suddarth&rsquo;s Textbook of Medical Surgical Nursing. 9th Ed. Lippincott Williams &amp; Wilkins. 2000)</font></span></div> </div> <div><font size="2"></font></div> <div> <div style="text-align: justify;"><!--[if !supportFootnotes]--><br /> <span times="" new="" style="font-size: 12pt;"><br /> </span> <h2 style="font-family: Arial;"><font size="2">Prinsip Pengolahan Sinyal yang Diperlukan Pada Aplikasi Bidang Medis</font></h2> <p><span times="" new="" style="font-size: 12pt;"><font size="2"><strong> </strong><span lang="EN-US" style="font-size: 9pt; font-family: Arial;">Untuk mendapatkan sinyal informasi, objek pasien harus tersambung dengan ujung-ujung <em><span style="font-family: Arial;">amplifier</span></em>. Antarmuka pasien-<em><span style="font-family: Arial;">amplifier </span></em>dibentuk oleh hubungan bioelektroda yang mengkonversi arus listrik ionik pada tubuh menjadi arus elektron pada kawat logam. Larutan kimia yang mengandung ion-ion berkonsentrasi tinggi (Ag<sup>+</sup>/Ag<sup>+</sup>Cl<sup>-</sup>) atau lapisan tipis perak/timah diperlukan agar transduksi elektroda-elektroda tadi terjadi. Sementara sinyal gangguan yang berasal dari instrumen-instrumen lain seperti respirator dan monitor tekanan darah tidak dapat dihindari hanya saja besarnya diusahakan tetap kurang dari 10<sup>-5</sup> <!--[endif]--><!--[if gte mso 9]><xml> <o:OLEObject Type="Embed" ProgID="Equation.DSMT4" ShapeID="_x0000_i1025" DrawAspect="Content" ObjectID="_1287241088"> </o:OLEObject> </xml><![endif]-->A per alat.</span><o:p></o:p></font> <p style="text-align: justify;" class="MsoNormal"><span lang="EN-US" style="font-size: 9pt; font-family: Arial;"><span times="" new=""><font size="2">Sistem ECG modern mampu merekam sinyal Lead menggunakan sebuah <em><span style="font-family: Arial;">amplifier</span></em> untuk setiap elektroda tanpa menunggu sinyal simultan dari Lead lainnya. Setiap sinyal potensial akan dikonversi menjadi informasi digital dan diolah secara matematis oleh suatu perangkat lunak. Dengan mengukur nilai Lead V<sub>1</sub> sampai V<sub>6 </sub>dan dua buah Lead bipolar (contoh: Lead I dan III), sistem ini akan menghitung nilai Lead lainnya sehingga informasi 12 Lead ECG dapat diperoleh secara lengkap. Gabungan antara peralatan audio dan obat-obatan juga dapat diterapkan pada pengukuran ECG sehingga denyut jantung yang periodanya rendah tetap terdeteksi secara kontinu.</font></span></span><br /> </p> <p style="text-align: justify;" class="MsoNormal"><span times="" new="" style="font-size: 12pt;"><br /> </span> </p> </span></p> <p><span times="" new="" style="font-size: 12pt;"> <p style="text-align: justify;" class="MsoNormal"> </p> </span></p> <h2 style="font-family: Arial;"><font size="2">Contoh Aplikasi dalam Bidang Medik</font><font size="2"></font></h2> <h2><font size="2"><font size="2"></font></font></h2> <font size="2"><font size="2"><font size="2"><span><strong><font size="2"> </font></strong></span></font></font></font> <p><font size="2"><font size="2"><font size="2"><span><span><span lang="SV" style="font-size: 9pt; font-family: Arial;">Ambulatory ECG: Instrumen Ambulatory atau Holter ECG adalah hasil evolusi dari perkembangan klinis dan teknis yang ditujukan untuk memenuhi kepentingan mobilitas dan pengukuran. </span><span times="" new="">Teknologi ini mampu mengerjakan pengukuran secara kontinu dan merekamnya selama 24 jam untuk tujuan analisis terhadap pasien yang denyut jantungnya tidak normal. Dari kemampuan rekaman yang dimilikinya, penggunaan Ambulatory ECG berlanjut untuk kepentingan observasi PVC (Premature Ventricular Complexes) dan pengobatannya. Saat ini terdapat banyak sekali unit Ambulatory ECG sebagai alat diagnosis yang dilengkapi <em><span style="font-family: Arial;">micro processor</span></em>, RAM, dan <em><span style="font-family: Arial;">disk drive </span></em>dengan kapasitas sampai 400 Mbytes.</span></span></span></font></font></font></p> <p><font size="2"><font size="2"><font size="2"></font></font></font></p> <font size="2"><font size="2"><font size="2"><font size="2"><span><span><span times="" new=""> </span><br /> </span></span></font> </font></font> </font> <div style="text-align: center;"><span lang="DE" times="" new="" style="font-size: 12pt;"><font size="2"><font size="2"><font size="2"><img src="http://a248.e.akamai.net/7/248/430/20061026230802/www.merck.com/pubs/mmanual_ha/figures/fg47_1.gif" alt="Ambulatory ECG" /></font></font></font></span><font size="2"><font size="2"><font size="2"><br /> </font></font></font></div> <div style="text-align: center;"><span lang="DE" times="" new="" style="font-size: 12pt;"><font size="2"><font size="2"><font size="2"><font size="2">Gambar 4. Ambulatory Holter Monitor</font><br /> <br /> </font></font></font></span> <div style="text-align: justify;"><font size="2"><font size="2"><font size="2"><span style="font-family: Arial;">Pengawasan pasien: Berbeda dengan Ambulatory ECG, alat ini merupakan sebuah sistem kompleks dengan mobilitas statis. Teknik pengawasan pasien menggunakan ECG merupakan gabungan kepentingan pengukuran dan CCU (Coronary Care Unit). Pasien-pasien rumah sakit yang baru saja menjalani pembedahan atau menderita penyakit akut akan diobservasi dalam posisi tidur dan diawasi oleh staf medik yang terlatih. Saat ini telah lahir unit yang lebih modern dengan kemampuan ditribusi untuk mengukur 16 pasien secara bersamaan, mengirimkan seluruh informasi secara kontinu ke komputer </span><em style="font-family: Arial;">server </em><span style="font-family: Arial;">melalui </span><em style="font-family: Arial;">ethernet</em><span style="font-family: Arial;">, atau menyimpannya di RAM sebagai sumber data.</span><span lang="SV" style="font-size: 9pt; font-family: Arial;"><span lang="SV" style="font-size: 9pt;"><br /> <br /> High Resolution (HR) ECG: HRECG telah menjadi standar bagi kebanyakan sistem ECG digital ataupun peralatan-peralatan medik yang memakai jasa <em>micro processor</em>. Kemampuannya dalam merekam sinyal dengan level rendah (~10<sup>-6</sup> </span><span times="" new=""><!--[endif]--><!--[if gte mso 9]><xml> <o:OLEObject Type="Embed" ProgID="Equation.DSMT4" ShapeID="_x0000_i1025" DrawAspect="Content" ObjectID="_1287241294"> </o:OLEObject> </xml><![endif]--></span><span times="" new="">V) menyebabkan instrumen ini cukup populer dibandingkan ECG biasa. Sinyal tersebut biasanya timbul sesaat setelah gelombang kompleks QRS namun tidak dapat dideteksi keberadaannya oleh instrumen ECG biasa. Sampai saat ini, para ilmuwan percaya bahwa sinyal yang dibangkitkan di daerah sekitar ventrikel itu cukup bertanggung jawab terhadap kelajuan denyut jantung yang terlampau berlebih (<em>ventricular tachycardia</em>) [4].<o:p></o:p></span></span><font size="2"><span lang="SV" times="" new="" style="font-size: 12pt;"><br style="font-family: Arial;" /> <p style="font-family: Arial;"><span lang="SV" style="font-size: 9pt; font-family: Arial;">Seperti ECG lainnya, sinyal informasi HRECG diperoleh dari ketiga Lead bipolar yang dikonfigurasi ulang ke dalam sistem koordinat xyz. Informasi itu selanjutnya didigitasi pada rentang 1000 sampai 2000 Hz per saluran, disejajarkan terhadap alur waktu, dan gabungkan menjadi bentuk sinyal rata-rata. Dengan memakai beberapa asumsi <a href="#_ftn1" name="_ftnref1"></a><a href="http://www.forumsains.com/tpadmin/FCKeditor/editor/fckeditor.html?InstanceName=tp_article_body94&amp;Toolbar=Default#_ftn1_ftn1" title=""><span style=""><!--[if !supportFootnotes]--><span class="MsoFootnoteReference"><span times="" new="">[2]</span><!--[endif]--></span></span></a>, secara teori, sinyal rata-rata akan memperbaiki rasio sinyal-gangguan sebanding dengan nilai akar rata-rata dari jumlah denyut. Pada HRECG, sinyal informasi akan diperkuat lima kali lipat sementara informasi dari gelombang QRS (termasuk sinyal-sinyal potensial level rendah) dan akar dari nilai rata-rata tegangan terminal dapat digunakan untuk mengidentifikasi resiko <em>ventricular tachycardia</em> pada pasien.</span><br /> <span lang="SV" style="font-size: 9pt; font-family: Arial;"><strong><span style="font-family: Arial;"><br /> </span></strong></span></p> </span></font> </font></font> </font> <h2 style="font-family: Arial;"><font size="2"><font size="2"><font size="2"><font size="2"> Kesimpulan</font></font></font> <br /> </font></h2> <font size="2"><font size="2"><font size="2"><font size="2" style="font-family: Arial;"><span lang="SV" times="" new="" style="font-size: 12pt;"> </span></font><font size="2"><span lang="SV" times="" new="" style="font-size: 12pt;"> <p style="text-align: justify;" class="MsoNormal"><font size="2" style="font-family: Arial;">ECG merupakan salah satu instrumen pengukuran medik tertua dalam sejarah. Alat ini bermula dari percobaan Waller di tahun 1889 yang merekam sinyal jantung pada anjing peliharaan menggunakan elektrometer kapiler [5]. Secara total, pengukuran ECG terdiri atas pengukuran gelombang depolarisasi dan gelombang repolarisasi. Gelombang radio yang digunakan memiliki intensitas atau energi yang rendah sehingga tidak membahayakan. Secara bertahap perkembangannya senantiasa mengikuti kemajuan teknologi instrumentasi. Tahap evolusi terbesarnya terjadi di saat sistem ECG diintregasikan dengan micro processor yang hasilnya adalah peningkatan efisiensi pengukuran dan digitasi yang membuka cakrawala baru terhadap peralatan analitik dan intrepetasi data medik.</font></p> <p style="text-align: justify;" class="MsoNormal"><strong><br /> </strong></p> </span><strong></strong></font><strong><font size="2"><span lang="SV" times="" new="" style="font-size: 12pt;"> </span></font> </strong></font></font> </font> <div style="font-family: Arial; font-weight: bold;"> <h2 style="text-align: justify;" class="MsoNormal"><font size="2"><font size="2">Pustaka</font></font></h2> </div> <ol> <font size="2"> <li>Kay, <st1:place>I.</st1:place> Introduction to Animal Physiology. Bioscientific Publisher Springer Verlag, <st1:state><st1:place>New York</st1:place></st1:state>. 1998. </li> <li><span lang="DE">Einthoven, W. Die Galvanometrische Registrirung des Menschlichen Elektrokardiogramms, Zugleich eine Beurtheilung der Anwendung des Capillar-Elecktrometers in der Physiologie. Pflugers Arch Ges Physiol 99:472, 1903.</span> </li> <li>Wilson, FN, Johnson FS, Hill IGW. The interpretation of the falvanometric curves obtained when one electrode is distant from the heart and the other near or in contact with the ventricular surface. Am Heart J 10:176, 1934. </li> <li>Berbari, E. J. &ldquo;Principles of Electrocardiography.&rdquo; The Biomedical Engineering Handbook. 2<sup>nd</sup> Ed. Bronzino, J. D. Boca Raton: CRC Press LLC, 2000. </li> <li>Waller, A. D. One of the electromotive changes connected with the beat of the mammalian heart, and the human heart in particular. Phil Trans B 180:169, 1889. </li> </font></ol> </div> </div> </div> <hr align="left" width="33%" size="1" /> <!--[endif]--> <div style="font-family: Times New Roman;" id="ftn1"> <p style="text-align: justify;" class="MsoNormal"><font size="2"><font size="2"><font size="2"><font size="1"><span class="MsoFootnoteReference"><span><!--[if !supportFootnotes]--><span class="MsoFootnoteReference"><span style="font-size: 12pt;">[1]</span></span><!--[endif]--></span></span><span style="font-size: 9pt;"> Alur sinyal informasi pada pengukuran ECG bermula dari </span><span style="font-size: 9pt;">bio-<em>amplifier </em>yang berfungsi untuk menguatkan sinyal potensial listrik dari jantung (biopotensial). Sinyal tersebut dipengaruhi oleh banyak sinyal lain yang dikatagorikan sebagai gangguan (<em>noise</em>) yang be</span><span style="font-size: 9pt;">rasal dari banyak sumber di luar tubuh manusia yang sedang diamati. Gangguan ini diperkecil oleh filter yang dihubungkan pada output bio-<em>amplifier</em>. Analog-digital (A/D) <em>converter </em>bertugas untuk mendapatkan sinyal biopotensial berupa data digital sehingga informasinya dapat diolah oleh komputer. Transfer data digital dikendalikan oleh sebuah <em>micro controller</em>. Banyak keuntungan yang diperoleh dari penggunaan <em>micro controller </em>ini karena kemampuan dan fasilitas yang tersedia didalamnya selain untuk mentransfer data. Data digital lalu dikirim ke komputer melalui terminal komunikasi <em>serie </em>yang menghubungkan <em>micro controller </em>dan komputer. Untuk menjaga agar tidak terjadi hubungan listrik antara rangkaian pendeteksi sinyal dengan komputer, digunakan sebuah penghubung cahaya (<em>opto coupler</em>). Penghubung tersebut mampu mengantarkan data digital yang akan dikirim melalui komunikasi <em>serie</em> tetapi mengisolasi hubungan listrik. Data digital yang masuk ke dalam komputer selanjutnya akan diolah dan ditampilkan pada layar monitor atau dicetak.<br /> </span></font></font></font></font></p> <p style="text-align: justify;" class="MsoNormal"><font size="2"><font size="2"><font size="2"><font size="1"><span style="font-size: 9pt;"><o:p></o:p></span></font><span class="MsoFootnoteReference"><span><span class="MsoFootnoteReference"><span style="font-size: 12pt;">[2] </span></span></span></span>Sinyal tidak memiliki banyak ragam variasi pada setiap denyutnya dan gangguan terjadi secara acak.&nbsp;</font></font></font></p> </div> </div> </div> </div> </div> </div>

Share on Facebook!Share on Twitter!Reddit

Comments: 2 *

1) Re: Fenomena Bioelektrik Electrocardiogram (ECG)
Comment by iid weasley pada Maret 05, 2009, 04:38:49 PM

Yah, memang saat ini uji diagnosis inilah yang dapat dilakukan di indonesia. mungkin masih banyak uji klinins yang lain, namun masih inilah yang masih digunakan para dokter pada umumnya di indonesia, tentunya telah memperhitungkan segala aspek termasuk ekonomi masyarakat.
2) Re: Fenomena Bioelektrik Electrocardiogram (ECG)
Comment by skuler pada April 19, 2009, 04:07:57 AM

kok tulisan gw ga bisa diedit si.. ada sintax yg gajalan...ada yg bisa bantu benerin?
You don't have permission to comment, or comments have been turned off for this article.

Articles dalam « Kesehatan »