BAB II LANDASAN TEORI
1.1
Anatomi dan fungsi jantung Jantung berfungsi sebagai pompa dengan empat kamar pada sistem
peredaran darah. Pemompaan utama adalah oleh ventrikel, sedangkan atrial berfungsi untuk menyimpan darah selama ventrikel memompa. Fasa pengisian dalam siklus jantung dikenal sebagai diastole. Kontraksi ventrikel atau fasa pemompaan disebut sistole. Jantung terbagi menjadi 4 ruangan yaitu : dua atrium (kanan dan kiri)dan dua ventrikel (kanan dan kiri). Selain itu jantung juga mempunyai beberapa jaringan yang berbeda (jaringan nodal SA dan AV, jaringan atrial, purkinye dan ventrikular). Irama sinyal jantung diatur oleh sinyal listrik yang dihasilkan oleh rangsangan yang terjadi secara spontan. Rangsangan spontan ini dilakukan oleh sel – sel khusus yang terdapat pada atrium kanan yaitu SA node. SA node ini bertindak sebagai pemicu (Pace Maker), dan bergetarnya SA node berkisar 60 – 100 kali permenit pada jantung normal dalam kondisi rileks. Getaran tersebut dapat meningkat atau menurun diatur oleh saraf eksternal jantung yang
7
8
merupakan respon/jawaban terhadap kebutuhan darah oleh tubuh. Isyarat listrik SA node menyebabkan depolarisasi otot jantung atrium dan memompa darah ke ventrikel, kemudian diikuti repolarisasi otot atrium. Isyarat listrik dilanjutkan ke AV node dan akan menyebabkan depolarisasi ventrikel kanan dan kiri yang menyebabkan kontraksi ventrikel sehingga darah dipompa kedalam arteri pulmonalis dan ke aorta, setelah itu saraf pada ventrikel dan otot ventrikel akan mengalami repolarisasi dan mulai kembali isyarat listrik dari SA node. Jalan depolarisasi sel dalam jantung diilustrasikan dalam Gambar 2.1.
Gambar 2.1 Sistem hantaran kelistrikan pada jantung manusia
Depolarisasi SA node menyebar melalui atrium dan mencapai AV node dalam waktu 40 mdt. Karena kecepatan konduksi yang kecil pada jaringan AV node, maka diperlukan waktu 110 mdt untuk mencapai bundle branches, yang disebut sistem purkinje. Ventrikel akan kontraksi, ventrikel kanan mendorong
9
darah menuju ke paru – paru, dan ventrikel kiri memompa darah kedalam aorta dan kemudian melalui sistem sirkulasi. Periode kontrkasi janutng disebut systole. Potensial aksi dalam ventrikel tetap ada selama 200 – 500 mdt. Waktu relatif panjang yang diperlukan kontraksi ventrikular ini adalah mengosongkan darah pada ventrikel menuju arteri. Jantung kemudian repolarisasi selama periode istirahat dan disebut diastole. Kemudian siklus berulang.
2.1.1 Potensial permukaan tubuh Potensial jantung yang diukur dari luar permukaan tubuh disebut elektrokardiogram (ECG). Pada ECG, jantung dipandang sebagai ekivalensi dari generator listrik. Potensial aksi pada jantung berasal dari Sinoatnial Node (SA node) dan Atrioventricular Node (AV node). SA node berdenyut 70 – 80 beat tiap menit (bpm) dalam keadaan istirahat, sedangkan AV node berdenyut 40 – 60 bpm, dan bundle branch berosilasi pada 15 – 40 bpm. Sementara jantung dalam keadaan istirahat, semua sel terpolarisasi, sehingga setiap sel adalah negatif terhadap luarnya. Depolarisasi pertama muncul pada SA node, membuat bagian luar jaringan relatif negatif`terhadap sel di dalam, juga akan lebih negatif dibandingkan dengan jaringan yang belum depolarisasi. Hal ini menghasilkan arus ionik, I, yang menyebabkan lengan kiri terukur positif dibandingkan lengan kanan. Seperti pada Gambar 2.2. Tegangan yang dihasilkan disebut P-wave.
10
Gambar 2.2 Arus ionik sebagai sumber dari elektrokardiogram
Setelah sekitar 90 mdt, atrium telah depolarisasi secara lengkap dan arus ionik yang terukur pada Lead I berkurang menjadi nol (Lead I adalah antara lengan kanan (-) dan lengan kiri (+)). Depolarisasi kemudian akan melewati AV Node, yang menyebabkan delay sekitar 110 mdt. Depolarisasi kemudian melewati otot ventrikular kanan, dan menyebabkannya lebih negatif relatif terhadap otot sebelah kiri. Sekali lagi arah I menyebabkan suatu tegangan plus – minus dari LA ke RA disebut R – Wave. Bentuk gelombang lengkap ditampilkan pada Gambar 2.3 yang disebut Elektrokardiogram (ECG) dengan label P, Q, R, S, T. P Wave muncul dari depolarisasi atrium. Kompleks QRS muncul pada depolarisasi ventrikel. Besar R
11
Wave dalam kompleks QRS sekitar 1 mV. T Wave muncul dari repolarisasi otot ventrikel. Selama T Wave, repolarisasi parsial dan otot jantung menimbulkan arus ionik dan potensial ECG yang berkaitan. U Wave yang kadang – kadang menyertai T Wave adalah efek orde kedua dari sumber yang tidak tentu dan untuk diagnostik tidak signifikan. Interval segmen dari kompleks pada ECG didefinisikan seperti pada Gambar 2.3.
Gambar 2.3 Sinyal jantung normal
2.1.2 Perekaman sinyal jantung Mengingat tubuh banyak mengandung cairan, maka tubuh manusia merupakakn konduktor volume yang baik untuk menghantarkan perubahan – perubahan potensial listrik yang berasal dari jantung keseluruh bagian tubuh. Karena itu bila ditempatkan suatu elektroda dibagian tubuh tertentu, misalnya pada bagian tangan dan kaki, maka akan didapat sesuatu sinyal berpotensial listrik jantung
12
Pada ECG klinis harus direkam lebih dari satu lead untuk mengetahui aktifitas elektrik jantung secara lengkap. Ada tiga lead dasar pada bidang frontal. Ini diturunkan dari berbagai permutasi pasangan elektroda jika salah satu elektroda diletakkan pada lengan kanan (Right Arm = RA), lengan kiri (Left Arm = LA) dan kaki kiri (Left Leg = LL), juga pada kaki kanan (Right Leg = RL) dan digroundkan seperti pada Gambar 2.4.
Gambar 2.4 Vektor Lead I adalah 0o, Vektor Lead II 60O dan Vektor Lead III 120O
Vektor lead yang terbentuk dapat didekati sebagai segitiga equilateral, yang dikenal sebagai segitiga Eindhoven. Mengikuti hukum kirchoff tegangan, maka ketiga lead frontal ini dapat dihubungkan sebagai : I – II + III = 0. Sandapan anggota badan secara bipolar limb lead ini pertama kali diperkenalkan oleh Eindhoven. Secara matematis ketiga sandapan tersebut mempunyai hubungan satu dengan lainnya, maka dapat dilukiskan dalam bentuk
13
persamaan Eindhoven: Lead II = Lead I + Lead III, rumus ini dikenal sebagai hukum Eindhoven.
Gambar 2.5 Lead I
Lead I : Mengukur perbedaan potensial listrik antara RA (Right Arm/Tangan kanan) dengan LA (Left Arm/Tangan kiri).
Gambar 2.6 Lead II
Lead II : Mengukur perbedaan potensial listrik antara RA (Right Arm/Tangan kanan) dengan LL (Left Leg/Kaki kiri)
14
Gambar 2.7 Lead III
Lead III : Mengukur perbedaan potensial listrik antara LA (Left Arm/Tangan kiri) dengan LL (Left Leg/ Kaki kiri).
2.2
Wireless Wireless Technology atau teknologi nirkabel, atau lebih sering disingkat
wireless adalah teknologi elektronika yang beroperasi tanpa kabel. Wireless technology
dapat
dimanfaatkan
untuk
komunikasi,
dan
pengontrolan
misalnya.Untuk komunikasi, dikenal wireless communication yaitu transfer informasi, berupa apapun, secara jarak jauh tanpa penggunakan kabel misalnya ponsel, jaringan komputer nirkabel dan satelit.
Teknologi Wireless ini telah
berkembang pesat dalam satu dekade terakhir ini. Apalagi dengan terciptanya teknologi Very Small Aperture Terminal (VSAT-Statiun Bumi Mikro).Jaringan Wireless ini sangat bermanfaat untuk mengatasi problem lokasi salah satunya untuk pembangunan infrastruktur jaringan komputer terpadu antar gedung atau
15
kawasan yang terpisah oleh jarak dan kondisi medan yang tidak memungkinkan untuk
ditarik
kabel.Teknologi
wireless
biasa
digunakan
pada
bidang
telekomunikasi. Namun pada bidang kesehatan ada beberapa alat kesehatan yang menggunakan teknologi wireless. Salah satunya adalah clinical network telemetry system
2.3
Telemetri Telemetri adalah sebuah teknologi pengukuran dari jarak jauh dan
melaporkan informasi kepada perancang atau operator system. Kata Telemetri berasal dari bahasa yunani yaitu tele artinya jarak jauh sedangkan metron artinya pengukuran. Secara Istilah telemetri diartikan sebagai suatu bidang keteknikan yang memanfaatkan instrumen untuk mengukur panas, radiasi, kecepatan atau property lainnya dan mengirimkan data hasil pengukuran ke penerima yang letaknya jauh secara fisik, berada dari luar jangkauan pengamat atau user. Salah satu teknologi telemetry yang digunakan pada alat kedokteran khususnya pada kedokteran jantung yaitu clinical network telemetry system. Clinical network telemetry system merupakan perkembangan teknologi dari alat Elektrokardiogram (ECG/EKG) yaitu alat untuk mengukur potensial jantung yang diukur dari luar permukaan tubuh Alat ini biasa digunakan di ruang rehablitasi pasien. Dimana pasien pasca operasi jantung saat rehablitasi atau saat kontrol rutin dipantau irama jantung dan EKG pasien sambil melakukan aktifitas treadmill, sepeda statis atau jalan santai didalam ruangan. Alat ini berukuran sebesar ponsel umumnya diletakkan di dada pasien, dan dapat dimasukkan saku dengan tali pengikat yang dikaitkan dengan elektroda (5 –
16
6 kabel). Telemetry dilekatkan melalui kabel , dengan tempat sama seperti saat meletakkan patch alat monitor jantung. Sehingga jika pasien tersebut ingin ke toilet ataupun melakukan latihan/exercise, pasien dapat selalu termonitor kondisi jantungnya dengan monitor dari ruang telemetry/CCU. Telemetry bersifat portable dan tidak menyakitkan pasien. Namun apabila pasien ingin mandi atau melakukan prosedur khusus (CT, X-ray, Echocardiogram, dsb), maka telemetry perlu dilepas, karena terdapat rangkaian elektrik dan hantaran gelombang suara yang dapat mengganggu pasien.
Gambar 2.8 Telemetri Transceiver, Leadset cable dan SpO2 Sensor
Telemetry merupakan alat komunikasi wireless (gelombang suara) yang mengubah gelombang suara kedalam bentuk data. Prinsip dasar telemetry adalah
17
menangkap parameter dalam frekuensi gelombang, yang kemudian diubah kedalam data. Setelah itu data ini dapat ditransfer ke media lain, seperti telepon, jaringan komputer atau melalui serat optic. Alat ini dalam bidang kesehatan dikenal dengan istilah Bio telemetry atau The Wireless Medical Telemetry Service (WMTS), yang umum dimonitor dari ruang CCU (Coronary Care Unit). Telemtery digunakan pada pasien di ruang medikal/penyakit dalam atau surgikal/bedah , untuk merekam abnormalitas irama/denyut jantung. Pasien dipasang telemetry (dengan
5
–
6
kabel
patch),
yang
dapat
langsung
merekam
dan
mengintreprestasikan data irama jantung pasien. Alat ini sangat berguna untuk diagnosis awal kondisi patologi jantung oleh dokter dan membantu perawat melihat kondisi penyakit pasien jantung koroner akut atau kritis.
Gambar 2.9 Infrastruktur clinical network telemetry system
18
2.4
Sistem Pengalamatan Sistem pengalamatan pada alat clinical network telemetry sistem ada 2
sistem yaitu : 1. MAC Address Sistem pengalamatan ini digunakan pada koneksi antara transceiver dan Acces Point (AP) melalui gelombang yaitu TRx4841A (Operasi Frekuensi 1.4 GHz) dan TRx4851A (Operasi Frekuensi 2,4 GHz). 2. TCP/IP Sistem pengalamatan ini digunakan pada koneksi antara Acces Point (AP) ke database server padaalatclinical network telemetry system melalui kabel LAN.
2.4.1 MAC Address MAC Address ( Media Access Control Address ) adalah sebuah alamat jaringan yang diimplementasikan pada lapisan data – link adalah tujuh lapisan model OSI, yang merepresentasikan sebuah node tertentu dalam jaringan. Dalam sebuah jaringan berbasis Ethernet, MAC address merupakan alamat yang unik yang memiliki panjang 48 – bit ( 6 byte ) yang mengidentifikasikan sebuah komputer, interface dalam sebuah router, atau node lainnya dalam jaringan. MAC Address sering disebut Ethernet address, physical address, atau hardware address. MAC Address mengizinkan perangkat perangkat dalam jaringan agar dapat berkomunikasi antara satu dengan yang lainnya. Sebagai contoh, dalam sebuah
19
jaringan berbasis teknologi ethernet , setiap header dalam frame ethernet mengandung informasi mengenai MAC address dari komputer sumber ( source ) dan MAC adress dari komputer tujuan ( destination ). Dalam sebuah komputer, MAC address ditetapkan kesebuah kartu jaringan ( Network Interface Card/NIC ) yang digunakan untuk menghubungkan komputer yang bersangkutan kejaringan. MAC address umumnya tidak dapat diubah karena telah dimasukkan kedalam ROM. MAC address memang harus unik karena
Institute of Electrical and
Electronics Engineers ( IEEE ) mengalokasikan blok – blok dalam MAC address. 24 bit pertama dari MAC address mempresentasikan siapa pembuat kartu tersebut dan 24 bit sisanya mempresentasikan nomor kartu tersebut.
2.4.2 TCP/IP TCP/IP merupakan kumpulan protokol sehingga mengijimkan komputer satu dengan komputer yang lain agar dapat saling membagi informasi /data yang dimiliki masing – masing. TCP/IP memiliki 4 lapisan yang antara satu dengan lainnya memiliki protokol dengan fungsi yang saling melengkapi satu sama lain. Lapisan lapisan itu antara lain : 1. Network Access Layer Lapisan ini berfungsi mengirim dan menerima data dari dan ke media fisik ( Kabel, Serat Optik, gelombang radio, dan lain lain). Tiap protokol pada layer ini harus mampu menerjemahkan sinyal listrik menjadi data digital yang dimengerti komputer.
20
2. Internet Layer Lapisan ini bertanggung jawab dalam proses pengiriman paket ke alamat yang tepat. Ada beberapa macam protokol didalamnya misalnya IP, ARP, ICMP. 3. Transport Layer Lapisan ini bertanggung jawab untuk mengadakan komunikasi antara dua komputer. Ada dua macam protokol yaitu TCP dan UDP 4. Aplication Layer Lapisan ini bertanggung jawab untuk menampilkan semua aplikasi yang menggunakan protokol TCP/IP ini. Layer ini merupakan interface antara pengguna aplikasi dengan suatu sistem. Contoh HTTP, FTP, SMTP.
2.4.3 UDP ( User Datagram Protokol ) Paket – paket datagram UDP digunakan didalam jaringan internet protokol (IP) untuk mengirim pesan dari suatu host ke host yang lain, bersifat unreliable dan connectionless. Pengiriman paket ini tidak memerlukan paket balasan yang berfungsi untuk memastikan tersampainya sebuah paket, karena paket – paket UDP memiliki keunggulan yaitu mampu meneruskan paket ke jalur lain apabila terjadi suatu kemacetan dalam pengiriman paket.
21
2.4.4 IP ( Internet Protokol ) Internet Protokol adalah protokol yang memberikan alamat atau identitas logika untuk jaringan komputer. Internet protokol mempunyai fungsi utama yaitu : 1. Service yang tidak bergaransi (connectionless oriented). 2. Pemecahan dan penyatuan paket – paket. 3. Berfungsi meneruskan paket – paket ( routing ).
2.5
QoS Quality of Service (QoS) didefenisikan sebagai suatu pengukuran tentang
seberapa baik jaringan dan merupakan suatu usaha untuk mendefinisikan karakteristik dan sifat dari suatu layanan. QoS digunakan untuk mengukur performansi yang telah dispesifikasikan dan biasanya diasosiasikan dengan suatu servis. P]Qada jaringan berbasis IP, IP QoS mengacu pada performansi paket – paket IP yang lewat melalui satu atau lebih jaringan. QoS mengacu pada kemampuan jaringan untuk menyediakan layanan yang lebih baik pada trafik jaringan tertentu. Tujuan dari QoS adalah untuk mendefinisikan atribut – atribut layanan jaringan yang disediakan, baik secara kualitas maupun kuantitas. Parameter – parameter performansi pada jaringan IP adalah : 1. Delay 2. Jitter 3. Packet Loss Ratio 4. Throughput
22
Throughput merupakan data rate yang diterima disisi client. Besarnya troughput sangat dipengaruhi oleh besar kecilnya kuat sinyal yang diterima oleh penerima dan kondisi udara (apakah ada interference atau gangguan cuaca).
2.6 Wireshark Wireshark merupakan software untuk melakukan analisa lalu-lintas jaringan komputer, yang memiliki fungsi-fungsi yang amat berguna bagi profesional jaringan, administrator jaringan, peneliti, hingga pengembang piranti lunak jaringan.Wireshark dapat membaca data secara langsung dari Ethernet, TokenRing, FDDI, serial (PPP and SLIP), 802.11 wireless LAN , dan koneksi ATM. Tools ini bisa menangkap paket-paket data/informasi yang berjalan dalam jaringan. Semua jenis paket informasi dalam berbagai format protokol pun akan dengan mudah ditangkap dan dianalisa. Karenanya tak jarang tool ini juga dapat dipakai untuk sniffing (memperoleh informasi penting seperti password email atau account lain) dengan menangkap paket-paket yang berjalan di dalam jaringan dan menganalisanya. Namun tools ini hanya bisa bekerja didalam dalam jaringan melalui LAN/Ethernet Card yang ada di PC. Wireshark dapat diunduh di situs www.Wireshark.org/download.html.
23
Gambar 2.10 Splash screen Wireshark sedang meload komponen – komponen yang diperlukan
Berikut langkah – langkah melakukan Capture dengan Wireshark : 1. Memilih / klik shortcut Wireshark. 2. Memilih / klik menu capture lalu interfaces.
Gambar 2.11 Gambar memilih menu capture dan interfaces
3. Memilih interface yang akan kita capture dengan cara klik tombol Start pada bagian kanan interface tersebut.
24
Gambar 2.12 Gambar memilih interface
4. Setelah itu Wireshark akan mengcapture paket – paket dalam jaringan dan menampilkannya dengan segera.
Gambar 2.13 Gambar capture paket – paket dalam jaringan
5. Menunggu capture selama waktu pengamatan yang telah ditentukan ( misalkan 1 menit ). Kemudian Memilih / klik menu capture lalu stop untuk menghentikan proses capture.
25
Gambar 2.14 Gambar menghentikan proses capture
6. Memasukkan filter udp sebagai protokol
Gambar 2.15 Gambar memasukkan filter 7. Hasil filter udp protokol
Gambar 2.16 Gambar hasil filter
26
8. Memilih / klik menu statistics lalu summary
Gambar 2.17 Gambar memilih menu statistics dan summary
9. Hasil pengukuran Troughput
Gambar 2.18 Gambar hasil pengukuran troughput Menu – menu tampilan utama saat mengcapture paket paket data jaringan pada Wireshark :
Gambar 2.19 Gambar menu – menu utama pada Wireshark
27
Menu
: Disini kita bisa bernavigasi menu – menu yang tersedia di Wireshark
Display Filter : Sebuah kolom untuk mengisi sintaks – sintaks yang berfungsi memfilter / membatasi paket paket apa saja yang akan ditampilkan pada list paket Daftar Paket : Disini akan ditampilkan paket – paket yang berhasil ditangkap oleh Wireshark secara berurutan mulai dari paket yang pertama dan seterusnya. Detail Paket : Disini akan ditampilkan detail dari paket yang dipilih pada draft paket diatasnya. Detail Heksa : Disini detail paket yang dipilih akan ditampilkan dalam bentuk heksa. Pada bagian Daftar Paket terdapat kolom – kolom : Time : Menampilkan waktu saat paket tersebut tertangkap. Source: Menampilkan IP sumber dari paket tersebut Destination : Menampilkan IP tujuan dari paket tersebut Info
: Menampilkan protokol apa yang dipakai sebuah paket data
Protocol
: Menampilkan informasi detail mengenai paket data tersebut
