TELKOMNI KA   ISSN:  1693-6930    ■     Peran c a nga n  Sistem  Monitoring O n line  P ada Pasi en  Pende rita Ja ntung ……  (Ratna Adil)  181 PERANCANGAN SISTEM MO NITORI NG ONLINE  PADA PASIEN PENDERITA J ANTUNG KORONER  BERBASIS IDENTIFIKASI SINYAL ELEVASI ST      Ratna Adil  Politekni k Ele k troni ka  Neg e ri Sura baya  – Institut Teknologi Sep u lu h Nop e mbe r   Kampu s  PENS-ITS, Jl. Raya  ITS, Sukolilo Surab a ya 6011 1   Telp : +62 - 03 1-59 100 40 F a x +62-031 -5 9100 40   e-mail : ratna @ ee pis-its.e d u       A b st r a ct  The co ro nary heart disea s e is one of d e se ase  leadi ng to the sud den de ath. This is the   rea s on  why o n line   m onitoring  system  is urgentl y  n e e ded to  m onitor th e p a tient s  with  co ron a r y  heart di sea s e .  This pape r p r opo sse the system  with an  algorithm  wh ich is d e velop ed from  signa l  identificatio n  of ST ele v ati on. The  m edical  re cord  in t h is  system  is  m easured b y  a ne w  wirele ss  ECG  developm ent and followed  Zi gbee  standard.  If the  system  detects the possibility  of  disturban ce i n  ca rdia c fun c tion, then so on, an ala r m   sign al is sen d  to the server at the ho spital,  in orde r that  an inte nsi v e f i rst ai d  can  b e  gi ven   im mediatel y. Based o n  the  testing re sult s, the   level of su cce ss of an onli n e m onitoring system  is  possible to re ach  100%  if the  patient doe s not  m a ke an y m o vin g  aroun d .  It is exp e ct ed that  the  appli c ation  of this system  will redu ce  the  sud den d eath  for patients a t  hospital with  coro na ry h e a r t disea s e.     Key w ord : co rona ry hea rt dise ase, ECG, online m onitoring, ST e l evatio n, Zigb ee       A b st r a k  Penya k it jant ung koro ne r adalah  sal ah satu p e n y a k it yan g  d apat m enga kibat kan   tim bulnya re siko  kem a tian m endad ak.  Kare nan ya  perlu  dila ku kan p r o s e s  m onitorin g  u n tuk  m encega hn ya. Pada pen elitian ini, dibang un se bu ah sistem  monitorin g  onli ne bagi pa si en   pend erita j a n t ung  korone r ra wat jal an.  Pro s e s  p e n g kla s ifikasi  le vel  pen ya kit  jantung  koro ner  dida sarka n  p ada alg o ritm a indentifikasi sinyal  ele v a s i ST yan g  d i kem bang ka n .  Sistem  reka m  m edis di  si si pa sien  pad a  penelitia n in i m enggun akan  ECG wire less yang   dirancang den g a n   stand ar Zi gb ee. Seketika  jika  si stem  m endet eksi  adan ya  ke m ungkina n  f ung si jantu n g   tergan ggu, m a ka  si stem  akan m engi ri m k an sin y al  baha ya  ke  server  di rum ah sakit  sehi ngga   dapat  se gera  dibe rikan  p e rtolon gan  p e rtam a se cara inten s if. Hasil  pen elitian m enunju kkan  bah wa ting ka t kebe rha s ila n si stem  m o nitoring  onlin e yan g  telah  diran c a ng d apat m enca p a i  se kitar 10 0% jika pasi en tidak ba nyak  berg e rak.  De ngan si stem  m onitoring ini ,  kekh awati r a n   terhad ap ad a n ya resi ko  ke m a tian m endada k bagi p a s ien ja ntung  korone r da pa t dikura ngi.     Kata kunci :   ECG, m onitoring online, p e n ya kit jantun g korone r, Eleva s i ST, Zig bee       1. PEN D AHULU AN  Penyakit  ja ntung ko ron e r meru pa kan salah sa tu j eni s pe nyakit ya ng  cukup m e matikan.   Penyakit ini  d apat me micu  terjadinya  ke mung ki na n g agal j antung   yang a k hi rny a  be ruju ng  p ada   kematia n  me ndad ak. Hal yang lebih m engej utka n adalah pe nyakit jantung ko roner u m umn y a  bersifat me n ahun  da n b a n yak  dide rita  pad a  kelom pok u s ia  pro duktif  (25 - 40  tahun ). Me n u rut  Anwa r [1], su rvai Ke seh a tan  Ruma h T angg a  p ada t ahun  19 86 m enunj ukkan  b ahwa p enyakit  jantung me ru pakan pe nye bab kematian  ke tiga terb esa r  (9,7% )  se sud ah ra d ang a k ut sal u ran   nafas b agia n  bawah da n di are.   Ada lebih da ri 4 juta kasus baru g agal j antung  setiap  tahunnya di diagn osi s  di  Amerika  Serikat. Diperkira ka n ada 1 5  juta kasus  baru t enta ng  penya k it gag al jantung setiap tahunnya  di  selu ruh  duni a ,  jumlahnya  mening kat  de ngan  ce pat di karena ka n a d anya po pula s i penu aan ya ng  mening kat   pu la.  Ju mlah   ke matian dalam  1 tahun akib at gagal jant ung yang pa rah adala h  50- Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                  ISSN: 1693-6 930     TELKOM NIKA   Vol. 7, No. 3,  Desem b e r  2009 :  181  - 186   182 60%, 15-3 0 % untuk kasus  yang ring an sampai me nen gah da n se kit a r 10% untu k  kasus  ring an   atau b a h k an   tidak  be rgejal a [2]. Di  Ind one sia,  sem u a kasus tersebut di pe rpa r ah la gi d eng an  kenyata an di  lapan gan m e ngen ai terb atasnya  ju mlah  tenaga m edi s yang m e m adai, kelayakan  sistem  p e laya nan  ke se hata n  p r ofe s ion a l  (sp e si alis),  inf r ast r u k tur, l u a s   wilayah  (fa k tor g eog rafis)  dan p eng eta huan  ma syarakat yan g   ku rang  sert a j u mlah ruma h  sa kit ruj u kan  yang m e ma dai  bagi pe nde rita jantung  koroner yan g  mu ngki n  se bagi an be sar h a n y a ada di kot a -kota be sa r [3].  Melihat ting kat kematia n   pasi en jantu n g  ko ron e r ya ng rel a tif tinggi, membuat  pro s e s   monitori ng ba gi pasi en pe n derita jant ung  korone r sa n gat dipe rluka n  [2-5]. Oleh  karena itu p a d a   penelitian  ini  diban gun  se b uah  si stem m onitorin g  o n li ne b agi p a si e n  pe nde rita j antung  koro n e r   rawat jalan d enga n men g i ndentifikasi  sinyal  elevasi ST.  Deng an memba ngu n  seb uah siste m   monitori ng  p a sie n  ja ra k j auh i n i di ha rapkan  setia p  ko ndi si p a sien d apat  di pantau  secara   lang sun g  ( o n line)  d an  wa ktu-nyata  (r e a l-tim e ) , sehi ngga  data-d a ta ko ndi si fisik  dan  riwa ya t  ke seh a tan p a s ien  dap at setiap saat di pantau  ol eh t i m do kter  ru mah  sa kit tanpa p a si en h a ru s  datang  se cara rutin ke  rum ah sa kit.      2. METODE PENELITIAN  Seca ra gl oba l, keseluruha n si stem d a l a m  pen elitia n ini ditunj ukkan  pad a Ga mbar  1.  Alat uku r   ele c tro c a r dio g raf  (ECG) wi rel e ss yan g  di rancang  de ng an  stand ar  Zi gbee  dig una kan   pada p eneli t ian ini. Proses id enti f ikasi  sinyal  jantung koron e r dil a kuka n den ga n  menge mba n g k an se bua h algoritm a   sed e rha na  b e rba s is sinyal ele v asi  ST.  Untuk kep enting an  monitori ng o n line, ma ka  pada  sisi  se rver di ru m a h  sa kit ini dib angu n ba sis  data se rver,  web  serve r  serta  sistem man a je men data da n  informa s i re kam medi s.  Metode yang  dipakai d a la m pro s e s  detek si lebih dit e ka nkan pad a ada atau tidaknya   sinyal eleva s i  ST pada  se gmen ST  sin y al j antung p a sie n . Keberadaa n eleva s i ST merup a k an   ciri  kh usus y ang m a mpu  menunj ukka n  dan m e mbu k tika n secara lang su ng  bah wa  seo r a n g   pasi en  m engi dap ko ron e r atau  b u kan. Pada  ta hap  se la njutnya,  yaitu pad a p r oses  kla s ifikasi  aka n  di ukur  seb e ra pa tin ggi ting kat  elevasi ST  ya ng terj adi. B e rikut ad alah  algo ritma y ang     digun akan p ada pe nelitia n ini atas  re kome nda si d a ri pih a k  ked o kteran g una  kla s ifika s i le vel  penya k it jantung koro ne r.    PJK pasi en b e rad a  dala m  kateg o ri ”AM A N”  Segmen ST  mengal ami el evasi pa da ra nge : 0.1-0.3  mv.    Conto h :  I ske m i a  merupa kan kel a inan j antung pali n g ringa n dan  masih  reversible  (dap at  pulih kembali )     PJK pasi en b e rad a  dala m  kateg o ri ”SE D ANG ”   Segmen ST  mengal ami el evasi pa da ra nge :0.3 – 0.5  mv.    Conto h :  Injury , meru pa kan  kelain an yan g  lebih be rat, namun ju ga  rev e r s ible .    PJ K pas ien berada dalam k a tegori ”BA H AYA”  Segmen ST  mengal ami el evasi pa da ra nge :0.5 – 0.7  mv.    Conto h :  Nekr os is ,  m e r u p a ka n  kelai n a n  y ang   su sa h  irre ve rsi b le ,  karen a  sel   m i nokrotida   yang su dah p e rma nen.   Masin g -m asi ng kel a inan i n i mempu n ya i ciri-ciri yan g  kha s  pa da ECG yaitu:     Iske mia  dan   Injury  me nu njukka n kelai nan pa da prose s  re pola r i s a s i dari  m i okard , yaitu:    segm en ST d an  gelomb a n g  T .    Ne kro s i s  m i okard  me nyeb abkan g ang g uan p ada  prose s  d epol arisa s i, yaitu g e lomba ng  QRS.   Algoritma ya ng digun aka n  untuk men detek si ada n y a kemun c ul an elevasi S T  adalah  deng an ca ra   scan ning  d a ta, diman a   data  sinyal  yang ma su k akan  disele ksi  ap akah  data  terse but me masu ki rang e sinyal elev asi ST  atau t i dak. Algo ritma ini se ca ra sed e rh ana  dapat  dijela skan pa da diag ram al ir pada G a mb ar 2.   Sementara itu, pada pe ra nca nga n ba si s dat a pa da p enelitian ini m engg una kan  diagram  rela si entita s ,  model  data f i sik  se rta tab e l yang  a k a n  digun akan  d a lam  apli k a s i. De sain data  i n i  diimplem enta s ikan pa da aplikasi yan g  dibuat. Di agra m  rela si  entitas ini berg una u n tuk  membe r ikan  gamba ran  hubu ngan a n tara rela si sehi ngg a da pat diimplem entasi k a n  pa da  aplikasi ya ng  dibuat. Stru ktur rel a si  ba si s data  pad a  penelitian  ini  mengg una ka n rel a si   2 ta bel,  yaitu tabel pa sien d an tabe l sinyal.  Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
TELKOMNI KA   ISSN:  1693-6930    ■     Peran c a nga n  Sistem  Monitoring O n line  P ada Pasi en  Pende rita Ja ntung ……  (Ratna Adil)  183      Gamba r  1. Di agra m  alir ke selu ruh an si stem  Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                  ISSN: 1693-6 930     TELKOM NIKA   Vol. 7, No. 3,  Desem b e r  2009 :  181  - 186   184     Gamba r  2. Di agra m  alir pe ndete ksi an el evasi ST       3. H A S IL DAN  PEMB AHASA N   Pengujia n a w al p ada  pe nelitian ini  a dalah  dila ku kan u n tuk  me ngetah ui kesesu aian   tampilan  siny al ECG  ketika pe re kam a n .  Pengujia n i n i dila ku kan   se cara te rpi s ah  kemu dian  dilakukan  ke dalam  si stem  ke sel u ruhan   yang te la h di rancang.  Tam p ilan fo rm  pe rekama n o n li ne  dari si stem y ang diran c an g ditunju k kan  pada Ga m b ar 3. Ha sil ini menunj ukkan sinyal ECG  norm a l, meskipun ad a 1-5 %  segme n  ST terang kat sebag ai tanda  gejala jantu n g  korone r.           Gamba r  3. T a mpilan F o rm  pere k am an ketika dijal ankan.  Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
TELKOMNI KA   ISSN:  1693-6930    ■     Peran c a nga n  Sistem  Monitoring O n line  P ada Pasi en  Pende rita Ja ntung ……  (Ratna Adil)  185 3.1. Perband i ngan dari sisi hard w a r e  (tampilan os iloskop)  Pada Gam b a r  4 ditunju k ka n kelu aran si nyal  ECG  wireless jika dila ku kan  kalib ra si pad a   osilo skop. Sp esifikasi  pen gukura n  si nyal jantun g pa da o s ilo skop  Gamb ar 4  a dalah frekue nsi     1-1.2 Hz, teg anga n  pea k  to peak, m i nim a l dan m a ksim a l:  3-3.5, 1 dan 4,5 vo lt. Data yang   terekam  oleh  osil oskop  a k an  digu na kan u n tuk  ke perlu an i dent ifikasi  apa ka h si nyal jant ung   terse but  termasu k  kate gori se bagai   sinyal  j ant ung p end erit a penya k it j antung  ko ro ner  (terd e teksi el evasi ST) at au tidak. Sin y al ini  dapat diekspo r  ke  format yang  sesuai den g a n   pera n g k at lu nak MS ex ce l. Tampilan h a sil dete k si yang lan g sung  tersim pan d a lam ba si s d a ta   dan si nyal ha sil penyimp a n an keti ka die k spo r  ke MS E x cel ditunju kkan pad a Gam bar 5.           G a mb ar  4 .  Ga mb ar  ta mp ila n  s i n y a l  pa da  s i s i  os ilosko p          (a) T a mpilan hasil y ang t e rsimpan  di basis data    0 50 100 150 200 250 300 02 0 0     ( b )  Tampilan ketika diekspor  ke MS Ex cel    Gamba r  5. T a mpilan  sinya l  hasil pe ngu kuran E C G           Gamba r  6. T a mpilan  saat  pend eteksia n  elevasi ST   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                  ISSN: 1693-6 930     TELKOM NIKA   Vol. 7, No. 3,  Desem b e r  2009 :  181  - 186   186 3.2. Pengujian Pendeteks ian  Ele v asi  ST  Dalam  tah a p  ini  pro s e s   peng ujian  dil a ku ka n d eng an tuju an  m encoba  kebe rha s ilan   algoritm a  pen deteksia n  ele v asi ST pad a  sistem m onit o ring  online  pasi en jantu n g  ko ron e r ya ng  telah dira nca ng. Sinyal input yang dig una k an d a la m penguji a n  ini bera s al  dari sepe ra n g kat  hard w a r e ” Patient Simulator ” MEDSIM  300B buata n  DNI  Nevad a  USA yang  telah dip r og ram  sed e miki an rupa sehin g g a  mampu m e mban gkit ka n sinyal jant ung de nga n komp osi s i el evasi   ST. Setelah  diberi   sinyal  input d a ri  si mulator,  ma ka tampil an  p r og ram  terlih at se pe rti pa da   Gamba r  6.   Ha sil p eng ujian p end eteksian  eleva s i  ST men ggun aka n   sistem   monitori ng  online  yang  diran c a ng p a da pa sie n  no rmal d a lam  kondi si t enan g  (tak b anya k   berg e rak) dit unju k kan pa da   Tabel 1, se mentara pad a pasi en da lam ko ndi si banya k  be rg era k  si stem  belum ma mpu   mendete k si. Den gan d e m i kian d apat  disimp ulkan  bah wa ting kat kebe rha s il an pen dete k sian   adala h  10 0% pada  pa sien   yang dia m  at au tak ba nya k  be rg era k , d an bel um m a mpu me ndete ksi  elevasi ST un tuk pen gu kuran pad a pa si en yang ba nyak be rge r a k .       Tabel 1. Pen gujian p ada p a sie n   Nama  L/P  Hea r t  Rate   Keteran gan   Pasie n -1 (22 T ahu n)   L  80 Bpm   terdeteksi   Pasie n -2 (22 T ahu n)   L  78 Bpm   terdeteksi   Pasie n -3 (22 T ahu n)   L  80 Bpm   terdeteksi   Pasie n -4 (22 T ahu n)   L  80 Bpm   terdeteksi   Pasie n -5 (22 T ahu n)   L  80 Bpm   terdeteksi       4. SIMPU L AN  Berda s a r kan  hasil  dan p e m baha sa n di  atas, ma ka d apat diam bil  simpul an b a h w a  se cara  sistem  yan g  dirancang  t e lah m a mp u  men a mpil ka n si nyal E C G secara  ko nkrit,  wal aup u n   tampilan  siny al belum  se p enuh nya sesuai de ngan st anda rd ke rta s   ECG  yang digun akan  da lam  dunia  ked o kt eran.  Dari p enguji an di ke tahui bah wa   tingkat kebe rhasil an prog ram mend ete ksi  adanya eleva s i ST hanya  dapat be rjala n  se cara  opti m al apabil a  pasi en dala m  kondi si tena ng  atau tidak b anyak b e rg erak.  Artifak  d an derau ya ng timbul sel a ma proses  monitori ng p ada  pasi en yang  banya k  be rgera k  m enye bab kan  ke ka cau an pa da  pro s e s  pe nd eteksian.  Hal  ini  dise bab kan   algoritm a  ya ng dig una ka n dala m  p r ose s  p end eteksian  pad a  penelitia n i n i  melakukan  scan ning   data  se ca ra m e lo mpat pa da ti ap si klu s   sin y al jantung,  sehi ngg a ap abila  terjadi de ra u dari pe ngu ku ran ECG wi re less akan me ruba h fre k ue nsi ira m a inp u t sinyal jant ung   dan  meng acaukan proses pendete k sia n .      5. DAFT A R PUSTA K A   [1].  Anwa r B.T.,  dan Kasim a n  S, “ Patofisiologi dan Penatalaks an aan Pen y akit Jantung  Koron e r ”,  Cermin Dunia Kedokte ra n,  Fakulta s   Ked o kteran Universita s Suma tera Uta r a,   Edisi Khu s u s  No. 80, 199 2, h.152-1 56.   [2]. Yolanda  M,  “ Hubun gan  Beberap a  Fa k t or Inflama s i dengan Pr ogresi Ga ga l Jantun g ,  Forum  Diagn osticum (PRODIA Diag no stics  Ed uc ational S e rvice s )”, Edi s i Kh usu s   no.03,   2005.   [3].   “Tek nologi I n formasi  dal a m Aplika s i  Telemedika ” , Majalah  Ele k tro  Indon esi a , Edisi  ke  seb e la s, Jan uari 19 98.   [4].  Ze Zh ao  and  Li  Cui, “ E asi Med: A  rem o te  health c a re s o lution ”, Proceedi ng  of the 2 005  IEEE Engineering in M e dicine and Biology  27th Annual  Conference,  Shanghai, China,  Septembe r 2 005, pp. 214 5 - 214 8.  [5].  S. Blasco,  J.D. Uceda,  M. Elena,  “Design   of a  Remo te Monitoring Platform fo r   Telemedicin e  Sy stems Using Ne w   G e ne rati on Mobile  Ser v ices” , International   Conference  on Com p lex, Intelligent and Softw are Intensive System s, p.643-648 IEEE,  2008.   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.