Modifikasi Perimetri dengan 2 Kontrol (Personal Komputer) Izza Fahma K, Priyambada Cahya Nugraha, Tri Bowo Indrato, Jurusan Teknik Elektromedik POLITEKNIK KESEHATAN KEMENTRIAN KESEHATAN SURABAYA Perimetri adalah alat yang digunakan untuk memeriksa luas lapangan pandang manusia dengan mata terfiksasi sentral dengan cara memberikan stimulus berupa cahaya. Penilaian lapangan pandang merupakan hal yang penting dilakukan pada keadaan penyakit yang mempunyai potensi terjadinya kebutaan. Berdasarkan hal tersebut peneliti membuat modul alat Perimetri untuk mengetahui prosentase seberapa luas lapangan pandang manusia dengan mata terfiksasi sentral. Jenis metode yang digunakan dalam pembuatan modul ini menggunakan metode after only design. Peneliti hanya melihat hasil tanpa mengukur keadaan sebelumnya. Tetapi disini sudah ada kelompok kontrol, walaupun tidak dilakukan randomisasi. Hasil uji luas lapangan pandang yang dilakukan di Rumah sakit sebagai perbandingan dari hasil modul peneliti.
Kata Kunci : Perimetri, stimulus
PENDAHULUAN Latar Belakang Masalah Perimetri adalah alat yang digunakan untuk memeriksa luas bidang penglihatan dengan mata terfiksasi sentral. Pada pemeriksaan perimetri klinis, alat perimeter menggunakan tipe stimulus berupa titik-titik cahaya dengan beragam diasreter dan intensitas yang telah ditetapkan sebelumnya. Titik–titik cahaya yang ada, akan menstimulus mata pasien untuk bekerja dan terfokus pada cahaya tersebut (Philadelphia', 2005). Cara kerja alat ini pada saat kondis pasien yang tidak mampu lagi melihat titiktitik cahaya, pasien akan menekan tombol yang telah disediakan operator, tombol tersebut akan memberikan informasi kepada operator dan oleh operator akan mencatat hasil dari pemeriksaan perimetri tersebut. Pemeriksaan perimetri ini berguna dalam pengobatan dan pencegahan kebutaan khususnya pada penderita penyakit glaukoma (Dahlina, 2009). Glaukoma merupakan sekelompok penyakit saraf optic (neoropatioptik) yang disebabkan oleh efek peningkatan tekanan ocular pada papil saraf
optik. Penyakit ini menyebabkan efek lapang pandang dan hilangnya tajam penglihatan jika lapang pandang sentral terkena (Bruce James. et al, 2006). Pemeriksaan luas bidang mata manusia merupakan hal yang penting dilakukan, penyakit ini mempunyai potensi terjadinya kebutaan pada manusia karena luas bidang penglihatan manusia mengalami penyempitan, tekanan di dalam bola mata meningkat, sehingga terjadi kerusakan pada saraf optikus dan menyebabkan penurunan fungsi penglihatan. Sebelumya alat perimetri ini telah dibuat oleh Eko Yuli Fitriadi (2004 ) dengan judul “Perimetri berbasis Mikrokontroller “kemudian dikembangkan lagi oleh Andri Hermansyah (2006) dengan judul “Perimetri Berbasis PC “, namun alat tersebut system pengoperasiannya masih dalam satu control yaitu pada PC ( personal Computer). Disamping itu kondisi alat tersebut saat ini tidak berfungsi karena motor mekaniknya rusak. Berdasarkan latar belakang masalah diatas, penulis ingin memperbaiki dan mengembangkan system pada alat perimetri
1
tersebut dengan menggunakan 2 kontrol dan berbasis Mikrokontroller (Mekanik dan Tampilan LCD)”. Batasan Masalah 1. Mikrokontroller menggunakan ATmega16 2. Tampilan hasil berupa PC 3. Menggunakan tombol push botton sebagai tanda adanya interupsi 4. Jarak letak pasien dengan alat ±30 cm. 5. Menampilkan grafik hasil pemeriksaan 6. Menggunakan serial komunikasi. Rumusan Masalah
2) Manfaat Praktis Dengan adanya alat ini diharapkan dapat membantu dokter dalam mendiagnosa seberapa luas jarak pandang penglihatan manusia dengan hanya melihat diagram grafik yang telah ditampilkan. METODOLOGI Diagram Mekanis Sistem
Dapatkah dibuat alat perimetri berbasis mikrokontroller dengan tampilan PC (Personal Computer) dan kontrol pada PC (personal Computer)? TUJUAN PENELITIAN 1) Tujuan Umum Dibuat alat perimetri berbasis mikrokontroller dengan tampilan PC (Personal Computer) dan kontrol pada PC (personal Computer) 2) Tujuan Khusus a. Memfungsikan Mikrokontroler sebagai pengolah data dan serial communication dengan PL2303. b. Membuat software pada pemograman AVR Code Vision sebagai pengolah data ADC. c. Membuat software pada pemrograman Delphi untuk control pada perimetri dan menampilkan hasil pembacaan luas pandang mata.
Gambar 3.1 Diagram Mekanis
Keterangan gambar
;
a : Penyangga Dagu Pasien b. : Motor Stepper c : UP d : Down e : Reset f : Enter g : Tombol Intrupsi
MANFAAT PENELITIAN 1) Manfaat Teoritis a. Meningkatkan wawasan ilmu pengetahuan di bidang peralatan diagnostik, khususnya pada alat perimetri untuk melihat seberapa besar luas pandang manusia. b. Sebagai refrensi selanjutnya bagi peneliti.
2
Diagram Blok Sistem
Diagram Alir Proses/Program Diagram Alir PC
Gambar 3.2 Blok Diagram Sistem
Cara Kerja Blok Diagram Keterangan Blok yang bertanda garis penuh akan dikerjakan oleh Novilia Harfiana dan yang bertanda garis putus-putus akan dikerjakan oleh izza Fahma Kusumawati. Saklar ON ditekan sehingga tegangan dari PLN masuk rangkaian power supply untuk mengaktifkan semua rangkaian. Mikro ATmega16 berfungsi untuk mengaktifkan IC decoder 4514 dan 4515 dan matrik LED akan menyala, disamping itu Mikro ATmega16 juga aka mengakifkan driver motor sehingga motor dapat bergerak sesuai sudut yang ditentukan. Mode pemeriksaan mata kanan atau mata kiri digunakan untuk pemilihan mata yang akan diperiksa. Push button berfungsi sebagai tombol interupsi ketika pasien dapat melihat dengan jelas cahaya LED saat pemeriksaan. Hasil pemeriksaan ditampilkan melalui LCD, yang digunakan untuk diagnosa suatu penyakit mata manusia. Data hasil pemeriksaan akan ditampilkan pula pada personal komputer berupa grafik melalui serial komunikasi PL2303.
Gambar 3.3 Diagram Alir PC
Cara kerja diagram alir Saat pertama kali program dijalankan, terjadi proses inisialisasi pada PC yang menghubungkan antara Software dengan hardware yang dihubungkan oleh USB TTL type PL2303. Pada proses ini motor servo berputar sejauh 1800 dan kembali keposisi awal. Selain itu, led juga akan menyala secara bergantian untuk memastikan bahwa pesawat siap untuk digunakan. Proses pemeriksaan boleh dilakukan pada mata kiri atau mata kana terlebih dahulu, tergantung dari pasien atau operator. Sebelum melakukan proses pemeriksaan penulis menganjurkan melakukan pengisisan data pasien setelah selesai. Lakukan pemilihan pada mata yang akan diperiksa ialah mata kanan atau mata kiri, setelah pemilihan dilakukan, Misalkan pemeriksaan pada mata kiri terlebih dahulu. dengan
3
memilih sudut pandang yang diinginkan, maka hardware akan bergerak membentuk sudut tersebut mulai dari 00 sampai dengan 1650. Jika sudut yang dibentuk hardware telah maksimal, maka proses dilanjutkan lagi untuk pemeriksaan mata kanan. Proses pemeriksaan pada mata kanan hampir sama dengan pemeriksaan pada mata kiri, hanya saja setelah proses pemeriksaan selesai, maka hasil pemeriksaan keseluruhan akan tampil pada layar monitor. Urutan Kegiatan
Dalam penelitian dan pembuatan modul ini penulis terlebih dahulu membuat urutan kegiatan yang meliputi dibawah ini : 1. Menpelajari teori tentang alat perimetri. 2. Berkonsiltasi kepada dosen – dosen yang bersangkutan mengenai permasalahan yang akan dibuat untuk Tugas Akhir. 3. Mengumpulkan referensi mengenai segala factor tentang penyakit glukoma yang di deteksi dengan alat perimetri 4. Membuat dan menyusun proposal. 5. Mempelajari masalah-masalah tentang bentuk fisik modul, merancang teknis pembuatan modul. 6. Mem,buat mengumpulkan dan mempelajari rangkaian-rangakaian yang dibutuhkan untuk pembuatan modul 7. Membuat layout rangkaian perblock dalam PCB. 8. Mencetak layoutan dalam PCB serta memasang komponen-komponen yang sudah diasiapkan dan melakukan trouble shoot. 9. Melakukan pengukuran pada setiap test point. 10. Mempelajari dan membuat program. 11. Uji coba rangkaian keseluruhan.
12. Penggabungan seluruh rangkaian dan program yang dibuat. 13. Merancang box penempatan rangkaian sesuai kapasitas. 14. Penyusunan rangkaian pada box modul. 15. Melakukan pengukuran dan uji coba alat. 16. Pengambilan data pada setiap pasien. PENGUJIAN DAN PEMBAHASAN Teknik Pengujian dan Pengukuran 1. Perancangan Penelitian Rancangan penelitian model alat ini menggunakan metode pre-eksperimental dengan jenis penelitian After Only Design. Pada rancangan ini, peneliti hanya melihat hasil tanpa mengukur keadaan sebelumnya. Tetapi disini sudah ada kelompok control, walaupun tidak dilakukan rendomisasi. Kelemahan dari rancangan ini adalah tidak tahu keadaan awalnya, sehingga hasil yang didapat sulit disimpulkan. Desain dapat digambarkan sabagai berikut: X O Non Random (-) O X = Reatmen/perlakuan yg diberikan (variabel Independen) 0 = Observasi (variabel dependen) (-)
= Kelompok control
Hasil Pengukuran Rangkaian Driver Motor Stepper digunakan untuk menjalankan motor stepper dengan cara memberikan logika pada input driver motor stepper. Berikut hasil output pada transistor
4
No.
Putaran
V in
V out
1.
0
7.63
5.08
2.
15
7.63
5.11
3.
30
7.63
4.5
4.
45
7.63
4.7
5.
60
7.63
5.11
6.
75
7.64
4.8
7.
90
7.63
4.8
8.
105
7.63
4.83
9.
120
7.63
4.8
10.
135
7.62
4.8
Tabl e .1 hasil outp ut pada peng uat trans istor D31 3 perta ma
D ari 12. 165 7.62 5.12 data RATA-RATA 7.62833 4.89667 diat as dapat diketahui bahwa basis pada transistor tipe C3013 mengalami saturasi ketika mendapatkan tegangan diatas 0.7, sedangkan pada collector transistor tipe D313 yang merupakan outputan dari transistor menunjukkan tegangan sekitar rata-rata 4.89667 Vdc 11.
150
7.62
5.11
Table.2 Hasil output pada penguat transistor D313 kedua No. 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9. 10. 11. 12. Rata-rata
putaran 0 15 30 45 60 75 90 105 120 135 150 165
V in 7.62 7.62 7.62 7.62 7.62 7.62 7.62 7.62 7.62 7.62 7.62 7.62 7.62
V out 4.83 5.16 4.78 5.05 5.17 4.91 4.83 4.6 4.7 4.8 5.1 4.87 4.9
Dari data diatas dapat diketahui bahwa basis pada transistor tipe C3013 mengalami saturasi ketika mendapatkan tegangan diatas 0.7, sedangkan pada collector transistor tipe D313 yang merupakan outputan dari transistor menunjukkan tegangan sekitar rata-rata 4.9 Vdc Table.3 hasil output pada penguat transistor D313 ketiga No. Putaran 1. 0 2. 15 3. 30 4. 45 5. 60 6. 75 7. 90 8. 105 9. 120 10. 135 11. 150 12. 165 RATA-RATA
V in 7.63 7.63 7.63 7.63 7.63 7.64 7.63 7.63 7.63 7.63 7.64 7.63 7.631667
V out 4.8 4.3 4.74 4.9 4.49 4.8 4.73 4.8 5.08 5.48 5.01 4.83 4.83
Dari data diatas dapat diketahui bahwa basis pada transistor tipe C3013 mengalami saturasi ketika mendapatkan tegangan diatas 0.7, sedangkan pada collector transistor tipe D313 yang merupakan outputan dari transistor menunjukkan tegangan sekitar rata-rata 4.83 Vdc Table.4 hasil output pada penguat transistor ke empat No.
Putaran
V in
V out
1.
0
7.63
4.46
2.
15
7.64
4.83
3.
30
7.64
4.68
4.
45
7.63
4.30
5.
60
7.64
4.47
6.
75
7.64
4.9
7.
90
7.63
4.31
8.
105
7.64
4.48
9.
120
7.63
4.83
10.
135
7.63
4.68
5
11.
150
7.63
4.27
12.
165
7.63
4.78
7.634167
4.5825
RATA-RATA
Dari data diatas dapat diketahui bahwa basis pada transistor tipe C3013 mengalami saturasi ketika mendapatkan tegangan diatas 0.7, sedangkan pada collector transistor tipe D313 yang merupakan outputan dari transistor menunjukkan tegangan sekitar rata-rata 4.5825 Vdc. Rangkaian decoder terdiri dari IC decoder 4514 dan 4515, kedua IC ini memiliki cara kerja yang berbeda, untuk IC decoder tipe 4514 akan aktif jika mendapat logika high sedangkan untuk ic tipe 4515 akan aktif jika mendapat logika low. -
Table.5 hasil output pada penguat IC decoder 4514 dan 4515 LED KE-
PORT C.0 – C.7 C7
C6
C 5
C4
C3
C2
C1
C0
10
0
0
0
0
1
0
0
1
20
0
0
0
1
0
0
1
1
30
0
0
0
1
1
1
0
1
40
0
0
1
0
0
1
1
1
50
0
0
1
1
0
0
0
1
60
0
0
1
1
1
0
1
1
70
0
1
0
0
0
1
0
1
80
0
1
0
0
1
1
1
1
90
0
1
0
1
1
0
0
1
100
0
1
1
0
0
0
1
1
110
0
1
1
0
1
1
0
1
120
0
1
1
1
0
1
1
1
130
0
0
0
0
0
0
0
1
140
1
0
0
0
1
0
1
1
150
1
0
0
1
0
1
0
1
160
1
0
0
1
1
1
1
1
170
1
0
1
0
1
0
0
1
180
1
0
1
1
0
0
1
1
Hasil pegukuran dari kondisi nyala LED yang berbeda dengan kelipatan 10.
Hasil perhitungan pada setiap responden Hasil dari keseluruhan
6
VCC
D1 D2 D3 D4
1 23
U3 DECODER 4514
+5
S0 S1 S2 S3 S4 S5 S6 S7 S8 S9 S10 S11 S12 S13 S14 S15
Table 6 Hasil pemeriksaan mata kanan
ST INH
2 3 21 22
1 2 3 4
Mata Kanan
11 9 10 8 7 6 5 4 18 17 20 19 14 13 16 15
1 2 3 4 5 6 7 8
Nama
1
2
3
RataRata
J1 1 2 3 4 5 6 7 8
J4 1 2 CON2
VCC J3
DECODER
1 2 CON2
D1
D2
D3
D4
D5
D6
D7
D8
D9
D10
D11
D12
LED D13
LED D14
LED D15
LED D16
LED D17
LED D18
LED D19
LED D20
LED D21
LED D22
LED D23
LED D24
LED D25
LED D26
LED D27
LED D28
LED D29
LED D30
LED D31
LED D32
LED D33
LED D34
LED D35
LED D36
LED D37
LED D38
LED D39
LED D40
LED D41
LED D42
LED D43
LED D44
LED D45
LED D46
LED D47
LED D48
LED D49
LED D50
LED D51
LED D52
LED D53
LED D54
LED D55
LED D56
LED D57
LED D58
LED D59
LED D60
LED D61
LED D62
LED D63
LED D64
LED D65
LED D66
LED D67
LED D68
LED D69
LED D70
LED D71
LED D72
LED D73
LED D74
LED D75
LED D76
LED D77
LED D78
LED D79
LED D80
LED D81
LED D82
LED D83
LED
LED D84
LED D85
LED D86
LED D87
LED D88
LED D89
LED D90
LED D91
LED D92
LED D93
LED D94
LED D95
LED D96
LED D97
LED D98
LED D99
LED D100
LED D101
LED D102
LED D103
LED D104
LED D105
R1
PC
PC
PC
PC
1K R2
1K R3
Responden1
71.6%
75.4%
75.6%
74.2
1K
R4
1K R5
1K
Responden 2
59%
54.9%
59%
57.63
R6
1K R7 U4 1K
Responden 3
71.3%
59%
63.1%
64.8
R8
1K R9 LED D106
LED D107
LED D108
LED D109
LED D110
LED D111
LED D112
LED D113
LED D114
LED D115
LED D116 1K
Responden 4
54.9%
42.6%
42.6%
46.7
LED D117
LED D118
LED D119
LED D120
LED D121
LED D122
LED D123
LED D124
LED D125
LED D126
LED D127
11 9 10 8 7 6 5 4 18 17 20 19 14 13 16 15
S0 S1 S2 S3 S4 S5 S6 S7 S8 S9 S10 S11 S12 S13 S14 S15
2 D1 3 D2 21 D3 22 D4
5 6 7 8 VCC
1 ST 23 INH
Q1 TIP120
DECODER 4515
LED D128
LED D129
LED D130
LED D131
LED D132
LED D133
LED D134
LED D135
LED D136
LED D137
LED D138
LED D139
LED D140
LED D141
LED D142
LED D143
LED D144
LED D145
LED D146
LED D147
LED D148
LED D149
R12
54.9%
54.9%
63.1%
57.63
1K
TIP120 4 3 2 1
LED D152
LED D153
LED D154
LED D155
LED D156
LED D157
LED D158
LED D159
LED D160
LED D161
LED D162
LED D163
LED D164
LED D165
LED D166
LED D167
LED D168
LED D169
LED D170
LED D171
Q2 TIP120 TIP120
1K R18
D4 DIODE
1K R19 1K
DRIVER MOTOR LED D151
D3 DIODE
R17 J2
R13 LED D150
D2 DIODE
TIP120
1K
Responden 5
+5 D1
TIP120 1K R11
R20 1K
DIODE TIP120
1K
J3 Q3 TIP120
R14
TIP120
1 2 3 4 5
1K R15 LED D172
Mata Kiri
LED D173
LED D174
LED D175
LED D176
LED D177
LED D178
LED D179
LED D180
LED D181
LED D182 1K
TIP120
MOTOR Q4 TIP120
R16 TIP120 LED
LED
LED
LED
LED
LED
LED
LED
LED
LED
LED 1K
0
Table 7 Hasil pemeriksaan mata kanan
Kesimpulan Nama
1
2
3
RataRata
PC
PC
PC
PC
Responden1
54.9
59%
59%
57.63
Responden 2 Responden 3 Responden 4 Responden 5
71.2%
59%
63.1%
64,43
Secara menyeluruh penelitian ini Dari pembahasan diatas, dapat disimpulkan bahwa:
83.6%
71.3%
46.7%
67.2
1.1.1
50.8%
50.8%
54.9%
52.16
50.8%
50.8%
63.1%
54.9
Berdasarkan hasil pembahasan dan tujuan pembuatan modul dapat disimpulkan bahwa :
1.1.2 1.1.3
Kinerja Sistem Keseluruhan 1.1.4
+5v +5v
1
J4 R1 1K
+5v
R2 50K
J1
2 PA0 PA1 PA2
1 2 3
SW1 Reset
CON2 C2
Y1
+5v
C3
R3
9
RESET
13 12 XTAL1 XTAL2 PA0 PA1 PA2 PA3 PA4 PA5 PA6
40 39 38 37 36 35 34 33
PB0 PB1 PB2 PB3
1 2 3 4 5 6 7 8
VCC
22p
PA0/ADC0 PA1/ADC1 PA2/ADC2 PA3/ADC3 PA4/ADC4 PA5/ADC5 PA6/ADC6 PA7/ADC7 PB0/T0/SCK PB1/T1 PB2/AIN0/INT2 PB3/AIN1/OC0 PB4/SS PB5/MOSI PB6/MISO PB7/SCK
PC0/SCL PC1/SDA PC2/TCK PC3/TMS PC4/TDO PC5/TDI PC6/TOSC1 PC7/TOSC2 PD0/RXD PD1/TXD PD2/INT0 PD3/INT1 PD4/OC1B PD5/OC1A PD6/ICP1 PD7/OC2
PA3 PA4 PA5 PA6
22 23 24 25 26 27 28 29
PC0 PC1 PC2 PC3 PC4 PC5 PC6 PC7
14 15 16 17 18 19 20 21
RX TX PD2 PD3 PD4 PD5
1.1.5
220 LCD
UP
ENTER
PROGRAMMER
1 2 3 4 5 6 7 8
INTERUPSI
1.1.6
PIN DECOD
30 AVCC 32 AREF 31 AGND
J5 PB0 PB1 PB2 PB3
J7 5 4 3 2 1
J6
PC0 PC1 PC2 PC3 PC4 PC5 PC6 PC7
DOWN
+5v
GND
11.052
10
U1 22p
11
C1 100nF
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16
1 2 3 4 STEPPER
+5v TX RX
J8 1 2 3 4 PL
1.1.7
Pada rangkaian minimum system, tegangan kerja yang dibutuhkan maksimum 5 VDC Menggunakan Atmega 16 sebagai pengolahan data. Menggunakan Mikrokontroler sebagai pengolahan data Menggunakan PL2302 sebagai Serial Komunikasi antara Minimum System sengan PC Menggunakan Delphi7 sebagai Control dan Data yang diterima pada Chart. Setelah dilakukan pengolahan program untuk motor stepper, mampu menggerakka motor stepper dengan kenaikan sudut 15° Setelah dilakukan pengolahan program untuk driver LED, mampu
7
menyalakan LED secara bergantian dengan jumlah led sebanyak 182.
Secara umum dapat disimpulkan bahwa modul Modifikasi Perimetri dengan 2 Control (Personal Computer). Modul dapat di control menggunakan Delphi 7 dan hasil akan ditampilkan pada PC.
6.2 Saran Pengembangan penelitian ini dapat dilakukan pada : 1. Adanya database dan penyimpanan data untuk memudahkan operator. 2. Diagnose penyakit sesuai dengangrafik DAFTAR PUSTAKA Hermansyah,Budi 2007. Perimetri berbasis PC Jurusan Teknik Elektromedik-Poltekkes Kemenkes, Surabaya Fitriadi, Eko Yuli 2004. Perimetri berbasis mikrokontroller Jurusan Teknik Elektromedik-Poltekkes Kemenkes, Surabaya Harmen, Dahlina 2009. Automated Perimetry . Fakultas Kedokteran Universitas Andalas Warsito 1987. informasi praktis elektronika. Elek Media Komputindo.Jakarta. Seri panduan pemograman, pemogramamn Borland Delphi 7 ( Jilid 1). Rudi Tjahjadi MD2009.http://rudyinfokesehatan.blogspot.co.id/2009/07/glauko ma.html ( diakses pada tanggal 28 september 2015)
8
9
10
