Monitoring Status Presens Pada Pasien Menggunakan Biometric Sensor
BAB II.
LANDASAN TEORI
2.1. Status Presens
Status Presens adalah keadaan umum pasien yang meliputi keadaan peredaran darah,
sistem pernapasan dan sistem saraf (kesadaran pasien) yang diperoleh saat pasien
tersebut diperiksa. Peredaran darah adalah sirkulasi darah magna (sirkulasi besar)
maupun sirkulasi parva (sirkulasi dalam paru-paru).
Sistem pernapasan pada manusia adalah sistem menghirup oksigen dari udara
serta mengeluarkan karbon dioksida dan uap air. Dalam proses pernapasan, oksigen
merupakan zat kebutuhan utama. Oksigen untuk pernapasan diperoleh dari udara di
lingkungan sekitar. Alat-alat pernapasan berfungsi memasukkan udara yang
mengandung oksigen dan mengeluarkan udara yang mengandung karbon dioksida
dan uap air. Tujuan proses pernapasan yaitu untuk memperoleh energi dimana pada
peristiwa bernapas terjadi pelepasan energi.
Sistem saraf adalah sistem koordinasi (pengaturan tubuh) berupa penghantaran
impul saraf ke susunan saraf pusat, pemrosesan impul saraf dan perintah untuk
memberi tanggapan rangsangan. Unit terkecil pelaksanaan kerja sistem saraf adalah
sel saraf atau neuron. Sistem saraf sangat berperan dalam iritabilitas tubuh. Iritabilitas
memungkinkan makhluk hidup dapat menyesuaikan diri dan menanggapi perubahanperubahan yang terjadi di lingkungannya. Jadi, iritabilitas adalah kemampuan
menanggapi rangsangan.
Dalam dunia medis, status Presens seorang pasien yang meliputi penetapan
(Lubis, 1989):
1)
Tingkat Kesadaran
2)
Keadaan umum
3)
Keadaan penyakit
4)
Keadaan gizi
5)
Bentuk badan dan habitus
6)
Tanda-tanda vital
Universitas Sumatera Utara
Pemeriksaan fisik atau pemeriksaan klinis adalah sebuah proses dari seorang
ahli medis memeriksa tubuh pasien untuk menemukan tanda klinis penyakit. Hasil
pemeriksaan akan dicatat dalam rekam medis. Rekam medis dan pemeriksaan fisik
akan membantu dalam penegakkan diagnosis dan perencanaan perawatan pasien.
Pada penetapan tanda-tanda vital pasien diatas, dilakukan penetapan tekanan darah,
denyut nadi, suhu tubuh serta pernafasan.
2.2. Regresi Linear
Pada umunya ada dua macam hubungan antara dua variabel atau lebih, yang biasa
disebut bentuk hubungan dan keeratan hubungan. Untuk mengetahui bentuk
hubungan maka digunakan analisis regresi. Sedangkan untuk keeratan hubungan
dapat diketahui dengan analisis korelasi. Ada pula yang menyebutkan bahwa regresi
linear merupakan suatu metode statistika yang digunakan untuk membentuk suatu
model hubungan antara variabel terikat (dependen, Y) dengan satu atau lebih variabel
bebas (independen, X) (Kurniawan, 2008), dengan tujuan untuk mengestimasi serta
memprediksi rata-rata populasi atau nilai rata-rata variabel dependen berdasarkan
nilai variabel independen yang diketahui. Hasil analisis regresi berupa koefisien pada
masing-masing variabel X (independen). Koefisien tersebut diperoleh dengan cara
memprediksi nilai variabel Y (dependen) dengan suatu persamaan. Koefisien regresi
dihitung dengan dua tujuan sekaligus, untuk meminimumkan penyimpangan antara
nilai aktual dan nilai estimasi variabel Y (dependen) berdasarkan data yang ada
(Syahputra, 2008).
Pada penelitian ini dilakukan penetapan klasifikasi pasien dengan mengolah
data status presen berupa tekanan darah, denyut nadi, suhu tubuh serta pernafasan
yang diperoleh dari alat sensor biometrik dengan algoritma Regresi Linear untuk
membantu dokter melakukan diagnosa.
7
Universitas Sumatera Utara
2.3. Sensor Biometrik
Biometrik berasal dari bahasa Yunani yaitu bios yang artinya hidup dan metron yang
artinya mengukur. Secara umum, biometrik adalah studi tentang karakteristik biologi
yang terukur. Dalam dunia teknologi informasi, biometrik relevan dengan teknologi
yang digunakan untuk menganalisa fisik dan kelakuan manusia dalam autentifikasi.
Biometriks secara teoritis dapat lebih efektif untuk mengindentifikasi pribadi
seseorang karena biomatriks mengukur karakteristik masing-masing pribadi untuk
membedakan setiap orang. Tidak seperti dengan metode indentifikasi konvensional
yang menggunakan sesuatu misalnya kartu indentitas untuk akses masuk ke suatu
bangunan atau password untuk login ke sistem komputer dan lain-lain. Ketika
digunakan untuk indentifikasi pribadi, teknologi biometriks mengukur dan
menganalisa karakteristik tingkah laku dan fisiologis manusia. Mengindentifikasi
karakteristik fisiologis seseorang yang didasarkan pada pengukuran langsung bagian
dari body–fingertips, hand geometry, facial geometry dan eye retinas serta irises
(Sarwoko, 2006).
Saat ini bidang kesehatan dan psikologi telah mengembangkan berbagai studi
seputar membaca kode biometrik, antara lain:
1) Mengetahui struktur daya tahan tubuh (imuno) melalui lunula kuku ibu
jari.
2) Mengetahui struktur ikatan batin (emo) melalui sidik jari cleft 1 dan cleft
2
3) Mengetahui struktur alur imunitas (visera ) melalui sidik jari sekitar cleft
1
4) Memahami struktur ritme sefalografi (rileksasi dan stress) melalui cleft
kapiler telapak tangan (palmar )
5) Mengetahui pola pertum-buhan tulang (osteo) melalui lingkar ibu jari dan
telunjuk
6) Mengetahui kondisi paru-paru dan nafas (pulmonal) melalui ujung jari &
kuku
7) Mengetahui kondisi ginjal dan kandung kemih dengan lekukan jari
8
Universitas Sumatera Utara
8) Memahami pola pertumbuhan jaringan tubuh (plasmo) melalui grafologi
lingkaran
9) Memahami pola interaksi sosial melalui grafologi sudut kemiringan.
10) Mengetahui potensi psiko-pat dan sosiopat serta struktur ekstra sensoric
perception (ESP) melalui sklera mata, dan lain sebagainya
2.4. Perangkat Lunak Pendukung
2.4.1.
XAMPP
XAMPP adalah perangkat lunak, yang mendukung untuk banyak sistem operasi,
yang merupakan kompilasi dari beberapa program. XAMPP adalah singkatan yang
masing-masing hurufnya adalah:
1)
X
Pengertian X dalam hal ini adalah, program ini dapat dijalankan dibanyak
sistem operasi, seperti Windows, Linux, Mac OS, dan Solaris.
2)
A
Pengertian A dalam hal ini adalah, Apache. Merupakan aplikasi web
server. Tugas utama Apache adalah menghasilkan halaman web yang
benar kepada user berdasarkan kode PHP yang dituliskan oleh pembuat
halaman web. jika diperlukan juga berdasarkan kode PHP yang
dituliskan,maka dapat saja suatu database diakses terlebih dahulu
(misalnya dalam MySQL) untuk mendukung halaman web yang
dihasilkan.
3)
M
MySQL, merupakan aplikasi database server. Perkembangannya disebut
SQL yang merupakan kepanjangan dari Structured Query Language.
SQL merupakan bahasa terstruktur yang digunakan untuk mengolah
database. MySQL dapat digunakan untuk membuat dan mengelola
database beserta isinya. Kita dapat memanfaatkan MySQL untuk
9
Universitas Sumatera Utara
menambahkan, mengubah, dan menghapus data yang berada dalam
database.
4)
P
PHP, bahasa pemrograman web. Bahasa pemrograman PHP merupakan
bahasa pemrograman untuk membuat web yang bersifat server-side
scripting. PHP memungkinkan kita untuk membuat halaman web yang
bersifat dinamis. Sistem manajemen basis data yang sering digunakan
bersama PHP adalah MySQl. namun PHP juga mendukung sistem
manajement database Oracle, Microsoft Access, Interbase, d-base,
PostgreSQL, dan sebagainya.
5)
P
Perl, bahasa pemrograman untuk segala keperluan, dikembangkan
pertama kali oleh Larry Wall di mesin Unix. Perl dirilis pertama kali pada
tanggal 18 Desember 1987 ditandai dengan keluarnya Perl 1. Pada versiversi selanjutnya, Perl tersedia pula untuk berbagai sistem operasi varian
Unix (SunOS, Linux, BSD, HP-UX), juga tersedia untuk sistem operasi
seperti DOS, Windows,PowerPC, BeOS, VMS, EBCDIC, dan PocketPC.
Saat ini banyak sekali perangkat lunak yang dapat dimanfaatkan untuk
mengelola basis data dalam MySQL, salah satunya adalah phpMyAdmin. Dengan
phpMyAdmin, seseorang dapat membuat database, membuat tabel, mengisi data, dan
lain-lain dengan mudah, tanpa harus menghafal baris perintahnya. PHPMyAdmin
merupakan bagian untuk mengelola basis data MySQL yang ada di komputer. Untuk
membukanya, buka browser lalu ketikkan alamat http://localhost/phpmyadmin, maka
akan muncul halaman phpMyAdmin. Di situ nantinya seseorang bisa membuat
(create) basis data baru, dan mengelolanya.
2.4.2.
Notepad++
Notepad++ adalah program aplikasi pengembang yang berguna untuk mengedit teks
dan skrip kode pemrograman. Perangkat lunak komputer ini memiliki kelebihan pada
10
Universitas Sumatera Utara
peningkatan kemampuan sebuah program text editor, lebih dari sekedar program
Notepad yang dimiliki Windows. Notepad++ bisa mengenal tag dan kode dalam
berbagai bahasa pemrograman. Fitur pencarian tingkat lanjut dan penyuntingan teks
yang tersedia juga cukup baik, sangat membantu tugas seorang programmer atau
developer dalam menyelesaikan skrip kode programnya.
2.4.3.
Microsoft Visual Basic
Microsoft Visual Basic (sering disingkat sebagai VB saja) merupakan sebuah bahasa
pemrograman yang menawarkan Integrated Development Environment (IDE) visual
untuk membuat program perangkat lunak berbasis sistem operasi Microsoft Windows
dengan menggunakan model pemrograman (COM).
Visual Basic adalah pengembangan dari bahasa komputer BASIC (Beginner’s
All-purpose Symbolic Instruction Code). Bahasa BASIC diciptakan oleh Professor
John Kemeny dan Thomas Eugene Kurtz dari Perguruan Tinggi Dartmouth pada
pertengahan tahun 1960-an. Bahasa program tersebut tersusun mirip dengan bahasa
Inggris yang biasa digunakan oleh para programer untuk menulis program-program
komputer sederhana yang berfungsi sebagai pembelajaran bagi konsep dasar
pemrograman komputer.
2.5. Perangkat Keras Pendukung
2.5.1. Arduino Uno
Arduino adalah board berbasis mikrokontroler pada ATmega328. Board ini memiliki
14 digital input / output pin (dimana 6 pin dapat digunakan sebagai output PWM), 6
input analog, 16 MHz osilator kristal, koneksi USB, jack listrik tombol reset. Pinpin ini berisi semua yang diperlukan untuk mendukung mikrokontroler, hanya
terhubung ke komputer dengan kabel USB atau sumber tegangan bisa didapat dari
adaptor AC-DC atau baterai untuk menggunakannya. (Arduino, 2011).
Pemrograman Arduino menggunakan Arduino IDE yang di-install pada PC.
Program ditulis pada Arduino IDE, untuk kemudian di-upload kedalam Arduino
11
Universitas Sumatera Utara
dengan bantuan kabel USB yang terhubung diantara Board Arduino dan PC. Sinyal
analog yang dikirim dari Flow Liquid Meter Sensor akan diterima oleh Arduino
kemudian akan diubah menjadi sinyal digital sesuai dengan program yang telah diupload pada arduino (Elias, 2010). Gambar Arduino UNO dapat dilihat pada gambar
2.1.
Gambar 2.1 Arduino Uno
Tabel 2.1 Karakteristik Arduino
Mikrokontroler
ATMega28
Operasi Voltage
5V
Input Voltage
7 – 12 V (rekomendasi)
Input Voltage
6 – 20 V (limit)
I/O
14 pin (6 pin untuk PWM)
Arus
50 mA
Flash Memory
32 kb
Bootloader
SRAM 2KB
EEPROM
1 KB
Kecepatan
16 MHz
Arduino merupakan sebuah board microcontroller yang digunakan untuk
berinteraksi dengan lingkungan sekitar berdasarkan program yang telah dibuat.
Arduino memiliki beberapa jenis board microcontroller . Arduino yang digunakan
pada penelitian ini ialah Arduino UNO. Arduino UNO adalah sebuah microcontroller
berbasiskan ATmega28. Arduino jenis ini memiliki 14 pin digital Input/Output
(dimana 6 diantaranya digunakan sebagai Output PWM), 6 analog input, resonator
12
Universitas Sumatera Utara
keramik 16Mhz, sebuah koneksi untuk USB, sebuah power jack, sebuah ICSP
header , dan sebuah tombol reset. Power yang digunakan arduino dapat melalui kabel
USB yang terkoneksi dengan komputer, atau dengan adapter AC-DC, atau dengan
baterai.
2.5.2. E-Health Shield
E-Health adalah platfrom open source yang dapat digunakan oleh siapa saja. Platform
ini digunakan untuk melakukan monitoring data kesehatan secara online, seperti data
suhu tubuh, detak jantung, pernafasan dan lain-lain.
E-Health Shield memungkinkan pengguna Arduino dan Raspberry Pi untuk
melakukan aplikasi biometrik dan medis di mana monitoring tubuh diperlukan.
Informasi ini dapat digunakan untuk memantau secara real time keadaan pasien atau
untuk mendapatkan data sensitif kemudian dianalisis untuk diagnosis medis.
Informasi biometrik yang dikumpulkan dapat dikirim secara nirkabel menggunakan
salah satu 6 pilihan konektivitas yang tersedia: Wi-Fi, 3G, GPRS, Bluetooth,
802.15.4 dan ZigBee tergantung pada aplikasi. Pada penelitian ini penulis akan
menggunakan konektivitas GPRS sebegai modul pengiriman data.
Gambar 2.2 E-Health Shield
2.5.3. SIM800L GPRS GSM Modul
SIM800 adalah salah satu Module GSM/GPRS Serial yang dapat kita Gunakan
bersama Arduino/AVR. Mini GSM / GPRS breakout board ini menggunakan modul
13
Universitas Sumatera Utara
SIM800L dari SIMCOM. Board ini support quad-band GSM/GPRS network, mampu
mengirim data menggunakan GPRS and SMS.
Modul ini berkomunikasi dengan mikrokontroler via UART port, mendukung
AT command standar 3GPP TS 27.007, 27.005 dan SIMCOM enhanced AT
Commands.
Gambar 2.3 SIM800L GPRS GSM Modul
2.5.4. Sensor Detak Jantung
Pulse oximetry adalah metode noninvasif menunjukkan saturasi oksigen arteri
hemoglobin fungsional. Saturasi oksigen didefinisikan sebagai pengukuran jumlah
oksigen
terlarut
dalam
darah,
berdasarkan
deteksi
Hemoglobin
dan
deoxyhemoglobin. Dua panjang gelombang cahaya yang berbeda digunakan untuk
mengukur perbedaan aktual dalam spektrum penyerapan HbO2 dan Hb. aliran darah
dipengaruhi oleh konsentrasi HbO2 dan Hb, dan koefisien penyerapannya diukur
dengan menggunakan dua panjang gelombang 660 nm (cahaya spektrum merah) dan
940 nm (inframerah cahaya spektrum). Terdeoksigenasi dan oksigen hemoglobin
menyerap panjang gelombang yang berbeda.
14
Universitas Sumatera Utara
Gambar 2.4 Sensor Detak Jantung
Detak jantung sendiri merupakan sesuatu yang spesifik melihat golongan usia
pada manusia. Jenis kelamin juga merupakan penentu hitungan normal detak jantung
seseorang. Tidak terlepas dari kedua faktor tersebut, kegiatan yang dijalankan juga
sangat mempengaruhi perhitungan detak jantung pada manusia. Seorang atlet tentu
memiliki hitungan detak jantung normal dengan manusia normal pada umumnya.
Untuk mendapatkan nilai detak jantung normal dapat dilakukan dengan cara
mengurangi angka 220 dengan usia. Misal usianya 40 tahun, maka jumlah
maksimalnya adalah 180 bpm. Berikut merupakan hitungan detak jantung normal
menurut World Health Organization (WHO).
Tabel 2.2 Perhitungan Detak Jantung Normal WHO
No.
Kriteria
Detak Jantung / Menit
1
Pria Dewasa
55 - 75 kali
2
Wanita Dewasa
60 - 80 kali
3
Wanita Hamil
80 - 90 kali
4
Anak Usia 0 - 3 Bulan
100 - 160 kali
5
Anak Usia 3 - 6 Bulan
90 - 120 kali
6
Anak Usia 6 - 12 Bulan
80 - 120 kali
7
Anak Usia 1 - 10 Tahun
70 - 130 kali
8
Anak Usia 10 - 18 Tahun
60 - 100 kali
15
Universitas Sumatera Utara
2.5.5. Sensor Pernafasan
Anormal tarif pernapasan dan perubahan tingkat pernapasan merupakan indikator
luas ketidakstabilan fisiologis utama, dan dalam banyak kasus, tingkat pernapasan
adalah salah satu indikator awal dari ketidakstabilan ini. Oleh karena itu, sangat
penting untuk memantau tingkat pernapasan sebagai indikator status pasien. sensor
aliran udara dapat memberikan peringatan dini hipoksemia dan apnea.
Sensor aliran udara hidung / mulut adalah alat yang digunakan untuk mengukur
tingkat pernapasan pada pasien yang membutuhkan bantuan pernapasan atau orang.
Perangkat ini terdiri dari benang yang fleksibel yang cocok di belakang telinga, dan
satu set dua cabang yang ditempatkan di lubang hidung.
Dirancang khusus, kanula / pemegang memungkinkan sensor thermocouple
untuk ditempatkan pada posisi yang optimal untuk secara akurat merasakan
perubahan aliran udara panas serta suhu udara hidung/mulut.
Gambar 2.5 Sensor Pernafasan
Gambar 2.6 Cara pemakaian sensor pernafasan
16
Universitas Sumatera Utara
Tabel 2.3 Perhitungan pernafasan normal
No.
Kriteria
Pernafasan Normal / Menit
1
Bayi (0 - 12 Bulan)
30 - 60 kali
2
Anak (1 - 12 Tahun)
20 - 30 kali
3
Remaja (12 - 18 Tahun)
15 - 24 kali
4
Dewasa
16 - 20 kali
2.5.6. Sensor Suhu Tubuh
Suhu tubuh tergantung pada tempat di tubuh di mana pengukuran dilakukan, dan
waktu hari dan tingkat aktivitas seseorang. bagian tubuh yang berbeda memiliki
temperatur yang berbeda.
Suhu umum diterima rata-rata inti tubuh (diambil secara internal) adalah 37,0
° C (98,6 ° F). Pada orang dewasa yang sehat, suhu tubuh berfluktuasi sekitar 0,5 ° C
(0,9 ° F) sepanjang hari, dengan suhu yang lebih rendah di pagi hari dan suhu yang
lebih tinggi di sore hari dan malam, sebagai kebutuhan dan kegiatan tubuh berubah.
Hal ini penting bagi pemeriksaan medis yang besar untuk mengukur suhu
tubuh. Alasannya adalah bahwa sejumlah penyakit yang disertai dengan perubahan
karakteristik suhu tubuh. Demikian juga, jalannya penyakit tertentu dapat dipantau
dengan mengukur suhu tubuh, dan efisiensi pengobatan dimulai dapat dievaluasi oleh
dokter.
Gambar 2.7 Sensor Suhu Tubuh
17
Universitas Sumatera Utara
Tabel 2.4 Perhitungan suhu tubuh normal
No.
Kriteria
Suhu Tubuh Normal
1
Bayi
36,1°C - 37,7°C
2
Anak
36,3°C - 37,7°C
3
Dewasa
36,5°C - 37,5°C
Suhu tubuh rendah di bawah nilai normal disebut dengan istilah hipotermia.
Kondisi ini dapat terjadi ketika seseorang terpapar cuaca dingin yang berlebihan
seperti berada di tempat dingin yang terlalu lama, tidak menggunakan pakaian yang
hangat saat berada di tempat dingin, atau setelah terjatuh kedalam kolam atau
kedalam air yang dingin.
Suhu tubuh tinggi di atas nilai normal disebut dengan istilah Hipertermia.
Kondisi ini dapat terjadi ketika tubuh mengalami kegagalan dalam mengatur suhu
atau tidak dapat mengimbangi antara produksi panas dengan panas yang dikeluarkan
tubuh, sehingga suhu tubuh terus mengalami peningkatan. Demam adalah
peningkatan suhu tubuh di atas 37,5°C. Demam terjadi akibat adanya perubahan pada
sensor tubuh terhadap panas yang disebabkan oleh toksin yang dikeluarkan kuman
(misalnya saja pada demam tifoid atau penyakit tipes). Demam sebenarnya
merupakan suatu tanda dari adanya reaksi sistem kekebalan tubuh terhadap penyakit.
18
Universitas Sumatera Utara
2.6. Penelitian Terdahulu
Tabel 2.5 Penelitian Terdahulu
No.
1
Judul
Penulis
Testing Properties of E-health
1. Robert Rakay
System Based on Arduino
2. Martin Visnovsky
Tahun
2015
3. Alena Galajdova
4. Dusan Simsik
2
3
E-Health Care Smart Networked
1. Manjunath Aski
2016
System
2. Prathibha P
A Web Platform for
Pedro Maia
2014
1. Mohammad S. Jassas
2015
Interconnecting Body Sensors and
Improving Health Care
4
A Smart System Connecting eHealth Sensors and the Cloud
2. Abdullah A. Qasem
3. Qusay H. Mahmoud
19
Universitas Sumatera Utara
LANDASAN TEORI
2.1. Status Presens
Status Presens adalah keadaan umum pasien yang meliputi keadaan peredaran darah,
sistem pernapasan dan sistem saraf (kesadaran pasien) yang diperoleh saat pasien
tersebut diperiksa. Peredaran darah adalah sirkulasi darah magna (sirkulasi besar)
maupun sirkulasi parva (sirkulasi dalam paru-paru).
Sistem pernapasan pada manusia adalah sistem menghirup oksigen dari udara
serta mengeluarkan karbon dioksida dan uap air. Dalam proses pernapasan, oksigen
merupakan zat kebutuhan utama. Oksigen untuk pernapasan diperoleh dari udara di
lingkungan sekitar. Alat-alat pernapasan berfungsi memasukkan udara yang
mengandung oksigen dan mengeluarkan udara yang mengandung karbon dioksida
dan uap air. Tujuan proses pernapasan yaitu untuk memperoleh energi dimana pada
peristiwa bernapas terjadi pelepasan energi.
Sistem saraf adalah sistem koordinasi (pengaturan tubuh) berupa penghantaran
impul saraf ke susunan saraf pusat, pemrosesan impul saraf dan perintah untuk
memberi tanggapan rangsangan. Unit terkecil pelaksanaan kerja sistem saraf adalah
sel saraf atau neuron. Sistem saraf sangat berperan dalam iritabilitas tubuh. Iritabilitas
memungkinkan makhluk hidup dapat menyesuaikan diri dan menanggapi perubahanperubahan yang terjadi di lingkungannya. Jadi, iritabilitas adalah kemampuan
menanggapi rangsangan.
Dalam dunia medis, status Presens seorang pasien yang meliputi penetapan
(Lubis, 1989):
1)
Tingkat Kesadaran
2)
Keadaan umum
3)
Keadaan penyakit
4)
Keadaan gizi
5)
Bentuk badan dan habitus
6)
Tanda-tanda vital
Universitas Sumatera Utara
Pemeriksaan fisik atau pemeriksaan klinis adalah sebuah proses dari seorang
ahli medis memeriksa tubuh pasien untuk menemukan tanda klinis penyakit. Hasil
pemeriksaan akan dicatat dalam rekam medis. Rekam medis dan pemeriksaan fisik
akan membantu dalam penegakkan diagnosis dan perencanaan perawatan pasien.
Pada penetapan tanda-tanda vital pasien diatas, dilakukan penetapan tekanan darah,
denyut nadi, suhu tubuh serta pernafasan.
2.2. Regresi Linear
Pada umunya ada dua macam hubungan antara dua variabel atau lebih, yang biasa
disebut bentuk hubungan dan keeratan hubungan. Untuk mengetahui bentuk
hubungan maka digunakan analisis regresi. Sedangkan untuk keeratan hubungan
dapat diketahui dengan analisis korelasi. Ada pula yang menyebutkan bahwa regresi
linear merupakan suatu metode statistika yang digunakan untuk membentuk suatu
model hubungan antara variabel terikat (dependen, Y) dengan satu atau lebih variabel
bebas (independen, X) (Kurniawan, 2008), dengan tujuan untuk mengestimasi serta
memprediksi rata-rata populasi atau nilai rata-rata variabel dependen berdasarkan
nilai variabel independen yang diketahui. Hasil analisis regresi berupa koefisien pada
masing-masing variabel X (independen). Koefisien tersebut diperoleh dengan cara
memprediksi nilai variabel Y (dependen) dengan suatu persamaan. Koefisien regresi
dihitung dengan dua tujuan sekaligus, untuk meminimumkan penyimpangan antara
nilai aktual dan nilai estimasi variabel Y (dependen) berdasarkan data yang ada
(Syahputra, 2008).
Pada penelitian ini dilakukan penetapan klasifikasi pasien dengan mengolah
data status presen berupa tekanan darah, denyut nadi, suhu tubuh serta pernafasan
yang diperoleh dari alat sensor biometrik dengan algoritma Regresi Linear untuk
membantu dokter melakukan diagnosa.
7
Universitas Sumatera Utara
2.3. Sensor Biometrik
Biometrik berasal dari bahasa Yunani yaitu bios yang artinya hidup dan metron yang
artinya mengukur. Secara umum, biometrik adalah studi tentang karakteristik biologi
yang terukur. Dalam dunia teknologi informasi, biometrik relevan dengan teknologi
yang digunakan untuk menganalisa fisik dan kelakuan manusia dalam autentifikasi.
Biometriks secara teoritis dapat lebih efektif untuk mengindentifikasi pribadi
seseorang karena biomatriks mengukur karakteristik masing-masing pribadi untuk
membedakan setiap orang. Tidak seperti dengan metode indentifikasi konvensional
yang menggunakan sesuatu misalnya kartu indentitas untuk akses masuk ke suatu
bangunan atau password untuk login ke sistem komputer dan lain-lain. Ketika
digunakan untuk indentifikasi pribadi, teknologi biometriks mengukur dan
menganalisa karakteristik tingkah laku dan fisiologis manusia. Mengindentifikasi
karakteristik fisiologis seseorang yang didasarkan pada pengukuran langsung bagian
dari body–fingertips, hand geometry, facial geometry dan eye retinas serta irises
(Sarwoko, 2006).
Saat ini bidang kesehatan dan psikologi telah mengembangkan berbagai studi
seputar membaca kode biometrik, antara lain:
1) Mengetahui struktur daya tahan tubuh (imuno) melalui lunula kuku ibu
jari.
2) Mengetahui struktur ikatan batin (emo) melalui sidik jari cleft 1 dan cleft
2
3) Mengetahui struktur alur imunitas (visera ) melalui sidik jari sekitar cleft
1
4) Memahami struktur ritme sefalografi (rileksasi dan stress) melalui cleft
kapiler telapak tangan (palmar )
5) Mengetahui pola pertum-buhan tulang (osteo) melalui lingkar ibu jari dan
telunjuk
6) Mengetahui kondisi paru-paru dan nafas (pulmonal) melalui ujung jari &
kuku
7) Mengetahui kondisi ginjal dan kandung kemih dengan lekukan jari
8
Universitas Sumatera Utara
8) Memahami pola pertumbuhan jaringan tubuh (plasmo) melalui grafologi
lingkaran
9) Memahami pola interaksi sosial melalui grafologi sudut kemiringan.
10) Mengetahui potensi psiko-pat dan sosiopat serta struktur ekstra sensoric
perception (ESP) melalui sklera mata, dan lain sebagainya
2.4. Perangkat Lunak Pendukung
2.4.1.
XAMPP
XAMPP adalah perangkat lunak, yang mendukung untuk banyak sistem operasi,
yang merupakan kompilasi dari beberapa program. XAMPP adalah singkatan yang
masing-masing hurufnya adalah:
1)
X
Pengertian X dalam hal ini adalah, program ini dapat dijalankan dibanyak
sistem operasi, seperti Windows, Linux, Mac OS, dan Solaris.
2)
A
Pengertian A dalam hal ini adalah, Apache. Merupakan aplikasi web
server. Tugas utama Apache adalah menghasilkan halaman web yang
benar kepada user berdasarkan kode PHP yang dituliskan oleh pembuat
halaman web. jika diperlukan juga berdasarkan kode PHP yang
dituliskan,maka dapat saja suatu database diakses terlebih dahulu
(misalnya dalam MySQL) untuk mendukung halaman web yang
dihasilkan.
3)
M
MySQL, merupakan aplikasi database server. Perkembangannya disebut
SQL yang merupakan kepanjangan dari Structured Query Language.
SQL merupakan bahasa terstruktur yang digunakan untuk mengolah
database. MySQL dapat digunakan untuk membuat dan mengelola
database beserta isinya. Kita dapat memanfaatkan MySQL untuk
9
Universitas Sumatera Utara
menambahkan, mengubah, dan menghapus data yang berada dalam
database.
4)
P
PHP, bahasa pemrograman web. Bahasa pemrograman PHP merupakan
bahasa pemrograman untuk membuat web yang bersifat server-side
scripting. PHP memungkinkan kita untuk membuat halaman web yang
bersifat dinamis. Sistem manajemen basis data yang sering digunakan
bersama PHP adalah MySQl. namun PHP juga mendukung sistem
manajement database Oracle, Microsoft Access, Interbase, d-base,
PostgreSQL, dan sebagainya.
5)
P
Perl, bahasa pemrograman untuk segala keperluan, dikembangkan
pertama kali oleh Larry Wall di mesin Unix. Perl dirilis pertama kali pada
tanggal 18 Desember 1987 ditandai dengan keluarnya Perl 1. Pada versiversi selanjutnya, Perl tersedia pula untuk berbagai sistem operasi varian
Unix (SunOS, Linux, BSD, HP-UX), juga tersedia untuk sistem operasi
seperti DOS, Windows,PowerPC, BeOS, VMS, EBCDIC, dan PocketPC.
Saat ini banyak sekali perangkat lunak yang dapat dimanfaatkan untuk
mengelola basis data dalam MySQL, salah satunya adalah phpMyAdmin. Dengan
phpMyAdmin, seseorang dapat membuat database, membuat tabel, mengisi data, dan
lain-lain dengan mudah, tanpa harus menghafal baris perintahnya. PHPMyAdmin
merupakan bagian untuk mengelola basis data MySQL yang ada di komputer. Untuk
membukanya, buka browser lalu ketikkan alamat http://localhost/phpmyadmin, maka
akan muncul halaman phpMyAdmin. Di situ nantinya seseorang bisa membuat
(create) basis data baru, dan mengelolanya.
2.4.2.
Notepad++
Notepad++ adalah program aplikasi pengembang yang berguna untuk mengedit teks
dan skrip kode pemrograman. Perangkat lunak komputer ini memiliki kelebihan pada
10
Universitas Sumatera Utara
peningkatan kemampuan sebuah program text editor, lebih dari sekedar program
Notepad yang dimiliki Windows. Notepad++ bisa mengenal tag dan kode dalam
berbagai bahasa pemrograman. Fitur pencarian tingkat lanjut dan penyuntingan teks
yang tersedia juga cukup baik, sangat membantu tugas seorang programmer atau
developer dalam menyelesaikan skrip kode programnya.
2.4.3.
Microsoft Visual Basic
Microsoft Visual Basic (sering disingkat sebagai VB saja) merupakan sebuah bahasa
pemrograman yang menawarkan Integrated Development Environment (IDE) visual
untuk membuat program perangkat lunak berbasis sistem operasi Microsoft Windows
dengan menggunakan model pemrograman (COM).
Visual Basic adalah pengembangan dari bahasa komputer BASIC (Beginner’s
All-purpose Symbolic Instruction Code). Bahasa BASIC diciptakan oleh Professor
John Kemeny dan Thomas Eugene Kurtz dari Perguruan Tinggi Dartmouth pada
pertengahan tahun 1960-an. Bahasa program tersebut tersusun mirip dengan bahasa
Inggris yang biasa digunakan oleh para programer untuk menulis program-program
komputer sederhana yang berfungsi sebagai pembelajaran bagi konsep dasar
pemrograman komputer.
2.5. Perangkat Keras Pendukung
2.5.1. Arduino Uno
Arduino adalah board berbasis mikrokontroler pada ATmega328. Board ini memiliki
14 digital input / output pin (dimana 6 pin dapat digunakan sebagai output PWM), 6
input analog, 16 MHz osilator kristal, koneksi USB, jack listrik tombol reset. Pinpin ini berisi semua yang diperlukan untuk mendukung mikrokontroler, hanya
terhubung ke komputer dengan kabel USB atau sumber tegangan bisa didapat dari
adaptor AC-DC atau baterai untuk menggunakannya. (Arduino, 2011).
Pemrograman Arduino menggunakan Arduino IDE yang di-install pada PC.
Program ditulis pada Arduino IDE, untuk kemudian di-upload kedalam Arduino
11
Universitas Sumatera Utara
dengan bantuan kabel USB yang terhubung diantara Board Arduino dan PC. Sinyal
analog yang dikirim dari Flow Liquid Meter Sensor akan diterima oleh Arduino
kemudian akan diubah menjadi sinyal digital sesuai dengan program yang telah diupload pada arduino (Elias, 2010). Gambar Arduino UNO dapat dilihat pada gambar
2.1.
Gambar 2.1 Arduino Uno
Tabel 2.1 Karakteristik Arduino
Mikrokontroler
ATMega28
Operasi Voltage
5V
Input Voltage
7 – 12 V (rekomendasi)
Input Voltage
6 – 20 V (limit)
I/O
14 pin (6 pin untuk PWM)
Arus
50 mA
Flash Memory
32 kb
Bootloader
SRAM 2KB
EEPROM
1 KB
Kecepatan
16 MHz
Arduino merupakan sebuah board microcontroller yang digunakan untuk
berinteraksi dengan lingkungan sekitar berdasarkan program yang telah dibuat.
Arduino memiliki beberapa jenis board microcontroller . Arduino yang digunakan
pada penelitian ini ialah Arduino UNO. Arduino UNO adalah sebuah microcontroller
berbasiskan ATmega28. Arduino jenis ini memiliki 14 pin digital Input/Output
(dimana 6 diantaranya digunakan sebagai Output PWM), 6 analog input, resonator
12
Universitas Sumatera Utara
keramik 16Mhz, sebuah koneksi untuk USB, sebuah power jack, sebuah ICSP
header , dan sebuah tombol reset. Power yang digunakan arduino dapat melalui kabel
USB yang terkoneksi dengan komputer, atau dengan adapter AC-DC, atau dengan
baterai.
2.5.2. E-Health Shield
E-Health adalah platfrom open source yang dapat digunakan oleh siapa saja. Platform
ini digunakan untuk melakukan monitoring data kesehatan secara online, seperti data
suhu tubuh, detak jantung, pernafasan dan lain-lain.
E-Health Shield memungkinkan pengguna Arduino dan Raspberry Pi untuk
melakukan aplikasi biometrik dan medis di mana monitoring tubuh diperlukan.
Informasi ini dapat digunakan untuk memantau secara real time keadaan pasien atau
untuk mendapatkan data sensitif kemudian dianalisis untuk diagnosis medis.
Informasi biometrik yang dikumpulkan dapat dikirim secara nirkabel menggunakan
salah satu 6 pilihan konektivitas yang tersedia: Wi-Fi, 3G, GPRS, Bluetooth,
802.15.4 dan ZigBee tergantung pada aplikasi. Pada penelitian ini penulis akan
menggunakan konektivitas GPRS sebegai modul pengiriman data.
Gambar 2.2 E-Health Shield
2.5.3. SIM800L GPRS GSM Modul
SIM800 adalah salah satu Module GSM/GPRS Serial yang dapat kita Gunakan
bersama Arduino/AVR. Mini GSM / GPRS breakout board ini menggunakan modul
13
Universitas Sumatera Utara
SIM800L dari SIMCOM. Board ini support quad-band GSM/GPRS network, mampu
mengirim data menggunakan GPRS and SMS.
Modul ini berkomunikasi dengan mikrokontroler via UART port, mendukung
AT command standar 3GPP TS 27.007, 27.005 dan SIMCOM enhanced AT
Commands.
Gambar 2.3 SIM800L GPRS GSM Modul
2.5.4. Sensor Detak Jantung
Pulse oximetry adalah metode noninvasif menunjukkan saturasi oksigen arteri
hemoglobin fungsional. Saturasi oksigen didefinisikan sebagai pengukuran jumlah
oksigen
terlarut
dalam
darah,
berdasarkan
deteksi
Hemoglobin
dan
deoxyhemoglobin. Dua panjang gelombang cahaya yang berbeda digunakan untuk
mengukur perbedaan aktual dalam spektrum penyerapan HbO2 dan Hb. aliran darah
dipengaruhi oleh konsentrasi HbO2 dan Hb, dan koefisien penyerapannya diukur
dengan menggunakan dua panjang gelombang 660 nm (cahaya spektrum merah) dan
940 nm (inframerah cahaya spektrum). Terdeoksigenasi dan oksigen hemoglobin
menyerap panjang gelombang yang berbeda.
14
Universitas Sumatera Utara
Gambar 2.4 Sensor Detak Jantung
Detak jantung sendiri merupakan sesuatu yang spesifik melihat golongan usia
pada manusia. Jenis kelamin juga merupakan penentu hitungan normal detak jantung
seseorang. Tidak terlepas dari kedua faktor tersebut, kegiatan yang dijalankan juga
sangat mempengaruhi perhitungan detak jantung pada manusia. Seorang atlet tentu
memiliki hitungan detak jantung normal dengan manusia normal pada umumnya.
Untuk mendapatkan nilai detak jantung normal dapat dilakukan dengan cara
mengurangi angka 220 dengan usia. Misal usianya 40 tahun, maka jumlah
maksimalnya adalah 180 bpm. Berikut merupakan hitungan detak jantung normal
menurut World Health Organization (WHO).
Tabel 2.2 Perhitungan Detak Jantung Normal WHO
No.
Kriteria
Detak Jantung / Menit
1
Pria Dewasa
55 - 75 kali
2
Wanita Dewasa
60 - 80 kali
3
Wanita Hamil
80 - 90 kali
4
Anak Usia 0 - 3 Bulan
100 - 160 kali
5
Anak Usia 3 - 6 Bulan
90 - 120 kali
6
Anak Usia 6 - 12 Bulan
80 - 120 kali
7
Anak Usia 1 - 10 Tahun
70 - 130 kali
8
Anak Usia 10 - 18 Tahun
60 - 100 kali
15
Universitas Sumatera Utara
2.5.5. Sensor Pernafasan
Anormal tarif pernapasan dan perubahan tingkat pernapasan merupakan indikator
luas ketidakstabilan fisiologis utama, dan dalam banyak kasus, tingkat pernapasan
adalah salah satu indikator awal dari ketidakstabilan ini. Oleh karena itu, sangat
penting untuk memantau tingkat pernapasan sebagai indikator status pasien. sensor
aliran udara dapat memberikan peringatan dini hipoksemia dan apnea.
Sensor aliran udara hidung / mulut adalah alat yang digunakan untuk mengukur
tingkat pernapasan pada pasien yang membutuhkan bantuan pernapasan atau orang.
Perangkat ini terdiri dari benang yang fleksibel yang cocok di belakang telinga, dan
satu set dua cabang yang ditempatkan di lubang hidung.
Dirancang khusus, kanula / pemegang memungkinkan sensor thermocouple
untuk ditempatkan pada posisi yang optimal untuk secara akurat merasakan
perubahan aliran udara panas serta suhu udara hidung/mulut.
Gambar 2.5 Sensor Pernafasan
Gambar 2.6 Cara pemakaian sensor pernafasan
16
Universitas Sumatera Utara
Tabel 2.3 Perhitungan pernafasan normal
No.
Kriteria
Pernafasan Normal / Menit
1
Bayi (0 - 12 Bulan)
30 - 60 kali
2
Anak (1 - 12 Tahun)
20 - 30 kali
3
Remaja (12 - 18 Tahun)
15 - 24 kali
4
Dewasa
16 - 20 kali
2.5.6. Sensor Suhu Tubuh
Suhu tubuh tergantung pada tempat di tubuh di mana pengukuran dilakukan, dan
waktu hari dan tingkat aktivitas seseorang. bagian tubuh yang berbeda memiliki
temperatur yang berbeda.
Suhu umum diterima rata-rata inti tubuh (diambil secara internal) adalah 37,0
° C (98,6 ° F). Pada orang dewasa yang sehat, suhu tubuh berfluktuasi sekitar 0,5 ° C
(0,9 ° F) sepanjang hari, dengan suhu yang lebih rendah di pagi hari dan suhu yang
lebih tinggi di sore hari dan malam, sebagai kebutuhan dan kegiatan tubuh berubah.
Hal ini penting bagi pemeriksaan medis yang besar untuk mengukur suhu
tubuh. Alasannya adalah bahwa sejumlah penyakit yang disertai dengan perubahan
karakteristik suhu tubuh. Demikian juga, jalannya penyakit tertentu dapat dipantau
dengan mengukur suhu tubuh, dan efisiensi pengobatan dimulai dapat dievaluasi oleh
dokter.
Gambar 2.7 Sensor Suhu Tubuh
17
Universitas Sumatera Utara
Tabel 2.4 Perhitungan suhu tubuh normal
No.
Kriteria
Suhu Tubuh Normal
1
Bayi
36,1°C - 37,7°C
2
Anak
36,3°C - 37,7°C
3
Dewasa
36,5°C - 37,5°C
Suhu tubuh rendah di bawah nilai normal disebut dengan istilah hipotermia.
Kondisi ini dapat terjadi ketika seseorang terpapar cuaca dingin yang berlebihan
seperti berada di tempat dingin yang terlalu lama, tidak menggunakan pakaian yang
hangat saat berada di tempat dingin, atau setelah terjatuh kedalam kolam atau
kedalam air yang dingin.
Suhu tubuh tinggi di atas nilai normal disebut dengan istilah Hipertermia.
Kondisi ini dapat terjadi ketika tubuh mengalami kegagalan dalam mengatur suhu
atau tidak dapat mengimbangi antara produksi panas dengan panas yang dikeluarkan
tubuh, sehingga suhu tubuh terus mengalami peningkatan. Demam adalah
peningkatan suhu tubuh di atas 37,5°C. Demam terjadi akibat adanya perubahan pada
sensor tubuh terhadap panas yang disebabkan oleh toksin yang dikeluarkan kuman
(misalnya saja pada demam tifoid atau penyakit tipes). Demam sebenarnya
merupakan suatu tanda dari adanya reaksi sistem kekebalan tubuh terhadap penyakit.
18
Universitas Sumatera Utara
2.6. Penelitian Terdahulu
Tabel 2.5 Penelitian Terdahulu
No.
1
Judul
Penulis
Testing Properties of E-health
1. Robert Rakay
System Based on Arduino
2. Martin Visnovsky
Tahun
2015
3. Alena Galajdova
4. Dusan Simsik
2
3
E-Health Care Smart Networked
1. Manjunath Aski
2016
System
2. Prathibha P
A Web Platform for
Pedro Maia
2014
1. Mohammad S. Jassas
2015
Interconnecting Body Sensors and
Improving Health Care
4
A Smart System Connecting eHealth Sensors and the Cloud
2. Abdullah A. Qasem
3. Qusay H. Mahmoud
19
Universitas Sumatera Utara