BAB II LANDASAN TEORI
2.1
Gambaran Umum Infus Infus merupakan suatu kegiatan memasukkan sesuatu ke bagian dalam,
dalam bidang medis terdapat istilah cairan infus, dimana merupakan suatu cairan yang dengan kandungannya digunakan untuk perawatan ataupun pengobatan.
Gambar 2.1 Infus
Pemberian cairan infus yaitu pemberian sejumlah cairan ke dalam tubuh, melalui sebuah jarum, ke dalam pembuluh vena (pembuluh balik) untuk menggantikan kehilangan cairan atau zat-zat makanan dari tubuh, tindakan ini biasa disebut dengan infus cairan intravena. Hal ini biasa diberlakukan bagi pasien yang dirawat, pada umumnya di rumah sakit.
5
6
Cairan infus memiliki jenis yang berbeda satu sama lainnya, bergantung pada jenis kebutuhan pasien akan cairan. Berikut merupakan beberapa jenis cairan infus : -
Cairan Hipotonik Cairan ini memiliki tingkat kepekatan yang lebih rendah daripada serum (bagian cair dari komponen darah) yaitu dengan kondisi konsentrasi ion Na+ lebih rendah dibandingkan serum, sehingga larut dalam serum, dan menurunkan kepekatan serum. Digunakan pada sel yang “mengalami” dehidrasi, misalnya pada pasien cuci darah (dialisis) dalam terapi diuretik, juga pada pasien hiperglikemia (kadar gula darah tinggi).
-
Cairan Isotonik Cairan ini memiliki tingkat kepekatan yang mendekati serum. Bermanfaat bagi pasien yang mengalami hipovolemi (kekurangan cairan tubuh, sehingga tekanan darah terus menurun).
-
Cairan Hipertonik Sedangkan Pembagian cairan berdasarkan kelompoknya yaitu :
-
Kristaloid Merupakan larutan air dengan elektrolit dan atau dextrosa, yang tidak mengandung molekul besar. Dalam waktu yang singkat, kristaloid sebagian besar akan keluar dari intravaskular. Efektif dalam mengisi sejumlah volume cairan ke dalam pembuluh darah dalam waktu yang singkat, bersifat isotonic. Penggunaannya membutuhkan volume yang harus lebih banyak (3:1 dengan volume darah yang hilang.
7
-
Koloid Ukuran molekulnya cukup besar sehingga tidak akan keluar dari (sulit menembus) membran kapiler (sifatnya seperti protein plasma), dan tetap berada dalam pembuluh darah, maka bersifat hipertonik, dan dapat menarik cairan dari luar pembuluh darah. Biasanya digunakan untuk mengganti cairan intravaskuler. Penggunaannya membutuhkan volume yang sama dengan jumlah volume plasma yang hilang.
Gambar 2.2 Cairan infus
2.2
Kebutuhan Infus
Tidak semua manusia memerlukan cairan infus, hal ini dikarenakan cairan infus hanya sebagai pengganti cairan atau zat makanan dalam tubuh yang hilang ataupun kurang, tidak semua orang tidak dapat memenuhi nutrisinya meskipun di kala sakit. Secara umum, kondisi yang memerlukan cairan infus yaitu :
8
-
Mengalami perdarahan dalam jumlah banyak, hal ini mengakibatkan kehilangan cairan tubuh dan komponen darah.
-
Mengalami Trauma Abdomen (perut) berat, hal ini mengakibatkan kehilangan cairan tubuh dan komponen darah.
-
Mengalami Fraktur (patah tulang), Khususnya di pelvis (panggul) dan femur (paha), hal ini mengakibatkan kehilangan cairan tubuh dan komponen darah.
-
Mengalami “Serangan panas” (Heat stroke), hal ini mengakibatkan kehilangan cairan tubuh pada dehidrasi.
-
Mengalami Diare dan demam, hal ini mengakibatkan dehidrasi.
-
Mengalami Luka bakar luas, hal ini mengakibatkan kehilangan banyak cairan tubuh.
-
Mengalami trauma kepala, dada, dan tulang punggung, hal ini mengakibatkan kehilangan cairan tubuh dan komponen darah.
Terdapat perhitungan untuk pemberian infus terhadap pasien. Berikut merupakan perhitungan pemberian infus :
Atau
Dimana : N = Jumlah tetesan per menit (tetes) Faktor tetesan : Makro Set
: 20 tetes / menit
9
Dengan kata lain, rumus mudahnya adalah : 1 cc = 20 tetes makro Pada kondisi tertentu, terkadang infus diberikan tanpa memperhitungkan jumlah tetesan, kadang cairan infus diberikan dengan waktu yang tidak ditentukan, asal menetes, hal ini dilakukan pada pasien dengan pemberian obat yang dilakukan secara infus. Ada pula yang cairan infusnya diberikan dengan membuka total klem selang infus agar cairan cepat memasuki tubuh pasien. Hal ini dilakukan pada pasien dengan syok hipovolemik atau mengalami luka bakar parah, atau mengalami pendarahan hebat.
2.3
Gambaran Umum Counter Tetesan infus Hingga saat ini, belum ada produksi massal untuk counter tetesan infus.
Berbagai pihak rumah sakit hanya menggunakan infusion pump untuk mendapatkan fungsi ini. Namun hal ini dirasa sangat mahal dikarenakan fungsi counter tetesan infus hanyalah berupa bagian kecil dari keseluruhan fungsi pada infusion pump. Counter tetesan infus sendiri merupakan alat untuk melakukan perhitungan tetesan infus yang dikonsumsi pasien. Dalam setiap pemberian infus, perhitungan tetesan infus sangat berpengaruh dalam perhitungan konsumsi infus berdasarkan waktu oleh pasien.
10
Gambar 2.3 counter tetesan infus portable
Berbeda dengan infusion pump yang kita kenal, counter tetesan infus ini hanya membaca atau mendeteksi setiap tetes yang diberikan kepada pasien serta mengkonversinya sehingga ditampilkan pada layar sebagai jumlah tetesan yang diberikan dengan kecepatan tetesannya. Infusion pump tidak hanya mendeteksi dan menghitung tetesan infus yang diberikan kepada pasien, tetapi juga mengatur jumlah dan kecepatan tetesannya, hal ini memang membuat infusion pump lebih mudah dalam menentukan waktu dan jumlah tetesan yang ingin dicapai, namun dengan fungsi dan tentunya komponen yang lebih lengkap maka sebagai kompensasinya adalah harga yang sangat tinggi dibandingkan dengan counter tetesan infus.
11
Gambar 2.4 Infusion pump
Jika membandingkan fungsi yang dibutuhkan dalam penerapan pemberian cairan infus pada pasien, dapat dikatakan bahwa counter tetesan infus sudah dapat menyediakannya dengan baik. Hal ini merujuk pada kebutuhan dimana pemberian cairan infus dibutuhkan pembacaan jumlah tetesan dan kecepatan tetesan untuk menentukan waktu dan jumlah cairan dalam pemberian cairan infus tersebut kepada pasien.
2.4
Pengkondisi Sinyal Pengkondisi sinyal berfungsi untuk membuat kondisi sinyal menjadi sesuai
untuk dideteksi oleh mikrokontroler. Pengkondisi sinyal disini menggunakan inverting untuk membalik sinyal dan menyaringnya agar sinyal yang kecil dapat dikonversi menjadi sinyal low sehingga dapat dibedakan antara sinyal high dan low.
12
Pembedaan sinyal antara high dan low sangat penting, mengingat sinyal tersebut adalah sinyal yang dibutuhkan oleh mikrokontroler untuk menjalankan counter penghitungan tetesan. Counter tersebut berjalan berdasarkan perubahan sinyal dari low ke high.
Gambar 2.5 IC 7404 hex inverter
Pengkondisi sinyal yang digunakan adalah IC 7404. IC ini merupakan hex inverter dimana memiliki 6 buah gerbang untuk melakukan fungsinya sebagai inverter yaitu merubah kondisi sinyal high menjadi low begitu juga sinyal low menjadi high dengan nilai tegangan sesuai spesifikasi dari komponen tersebut.
2.5
IC Mikrokontroler ATMega 16 Mikrokontroler merupakan suatu system kendali dengan program yang
tertanam di dalamnya digunakan untuk suatu aplikasi tertentu. Pada counter tetesan infus ini, digunakan mikrokontroler dari ATMEL yaitu ATMega 16.
13
Gambar 2.6 IC ATMega 16
IC ini memiliki 40 buah pin yang dibagi menjadi beberapa port dan pin – pin dengan fungsi yang berbeda. Setiap port dapat digunakan sebagai masukan ataupun keluaran setiap instruksi dan informasi yang tersedia. Beberapa fungsi dari setiap pin ATMega 16 yaitu : VCC
:
Tegangan supply +5V
GND
: Ground / Pembumian
Port A
: Port A menyediakan input tegangan analog ke ADC, sebagai port I/O 8 bit (Jika fungsi ADC tidak digunakan) dengan internal pull-up.
Port B
:
Port B sebagai port I/O 8 bit dengan internal pull-up resistor.
Port C
:
Port C sebagai port I/O 8 bit dengan internal pull-up resistor.
Port D
:
Port D sebagai port I/O 8 bit dengan internal pull-up resistor.
14
:
Input reset. Sinyal low pada pin ini untuk pulsa yang lebih panjang dari minimum akan membangkitkan reset, bahkan jika clock sedang tidak berjalan.
XTAL1
: Input ke penguat inverting isolator dan input ke rangkaian pengoperasian clock internal.
XTAL2
: Output dari penguat inverting isolator.
AVCC
:
AVCC adalah pin tegangan supply untuk port A dan ADC. Port ini sudah seharusnya terhubung ke Vcc, meskipun ADC tidak digunakan
AREF
:
AREF adalah pin referensi analog untuk ADC.
ATMega 16 memiliki dua buah memori utama, yaitu memori program dan memori data. ATMega 16 memiliki 16kb on-chip in-system reprogrammable flash memory untuk menyimpan program. Memori flash dibagi ke dalam dua bagian, yaitu bagian program boot dan aplikasi. Sedangkan untuk memori data ATMega 16 dibagi menjadi tiga bagian, yaitu 32 register umum, 64 buah register I/O dan 1kb SRAM internal.
2.6
LCD (Liquid Crystal Display) Alat ini menggunakan LCD 2 x 16 (dengan karakter 2 baris dan 6 kolom)
dengan 16 pin konektor sebagai tampilan, yaitu menampilkan Jumlah tetesan dan kecepatan tetesan.
15
Gambar 2.7 LCD 2 x 16 karakter
Dalam penggunaannya, LCD ini dikendalikan di satiap pin yang memiliki kegunaan yang berbeda untuk setiap perintah yang diberikan. 16 pin tersebut yaitu: Tabel 2.1 Keterangan pin LCD Function
PIN
Name
1
VSS
Ground voltage
2
VCC
+5V
3
VEE
Contrast voltage Register Select
4
RS
0 = Instruction Register 1 = Data Register Read/ Write, to choose write or read mode
5
R/W
0 = write mode 1 = read mode Enable
6
E
0 = start to lacht data to LCD character 1= disable
16
7
DB0
LSB
8
DB1
-
9
DB2
-
10
DB3
-
11
DB4
-
12
DB5
-
13
DB6
-
14
DB7
MSB
15
BPL
Back Plane Light
16
GND
Ground voltage
Pusat pengendalian LCD ini terletak pada 3 buah pin yaitu En, RS, dan RW. En atau disebut “Enable”, digunakan untuk memberitahu pada kita bahwa kita sedang mengirim data. Untuk mengirim data ke LCD, program kita harus memastikan bahwa pada pin ini dalam keadaan “low” (0) dan kemudian atur dua pin pengendali lainnya dan / atau mengambil data pada bus data. Ketika pin lain selesai melakukan “pembacaan”, berikan kondisi “high” (1) pada En dan tunggu selama jumlah waktu minimum sesuai spesifikasi LCD, dan akhirnya kembalikan keadaan pin ini pada posisi “low” (0).
17
RS atau disebut “Register Select”, ketika RS dalam keadaan “low” (0), data diperlakukan sebagai perintah atau instruksi khusus (seperti mengosongkan layar, posisi kursor, dsb). Ketika RS “high” (1), data yang dikirim adalah data teks yang ditampilkan pada layar. RW atau disebut Read/Write, ketika dalam keadaan “low” (0), informasi pada bus data dituliskan pada LCD. Ketika dalam keadaan “high” (1), progam membaca LCD secara efektif. Hanya satu unstruksi yang merupakan perintah membaca, sedangkan lainnya menulis (write), sehingga pin ini hampir selalu dalam keadaan “low” (0).
2.7
Optopair Opto berarti optik dan pair berarti pasangan. Sehingga optopair dapat
diartikan bahwa merupakan pasangan komponen yang bekerja berdasarkan picu cahaya optik. Optopair termasuk dalam sensor, dimana terdiri dari dua bagian yaitu transmitter dan receiver. Optopair merupakan pasangan dari LED infra merah (transmitter) dengan fototransistor (receiver) yang bekerja sebagai satu bagian. Cahaya infra merah termasuk dalam gelombang elektromagnetik yang tidak tampak oleh mata telanjang. Sinar ini tidak tampak oleh mata karena mempunyai panjang gelombang berkas cahaya yang terlalu panjang bagi tanggapan mata manusia. Sinar infra merah mempunyai daerah frekuensi 1 x 1012 Hz sampai dengan 1 x 1014 GHz atau daerah frekuensi dengan panjang gelombang 1µm – 1mm.
18
Gambar 2.8 salah satu contoh Optopair
LED infra merah ini merupakan komponen elektronika yang memancarkan cahaya infra merah dengan konsumsi daya sangat kecil. Fototransistor merupakan komponen elektronika yang berfungsi sebagai detektor cahaya infra merah. Detektor cahaya ini mengubah efek cahaya menjadi sinyal listrik, oleh sebab itu fototransistor termasuk dalam golongan detektor optik. Dengan demikian dapat diketahui prinsip kerja optopair yaitu, pada saat LED infra merah mendapat arus (bias maju), LED akan memancarkan cahaya infra merah yang kemudian akan ditangkap dan dikonversikan oleh fototransistor sebagai tegangan bagi basis. Ini mengakibatkan tersambungnya kolektor dengan emitter sehingga arus dari kolektor akan dapat mengalir ke emitter, sehingga dengan kata lain optocoupler ini dapat dikatakan sebagai saklar namun menggunakan sinar sebagai pemicu on/off-nya.
