2020 : Contactless CardioVib: SISTEM MONITORING VIBRASI JANTUNG BERBASIS KORELASI CITRA

Dr.rer.nat. Ir. Aulia Muhammad Taufiq Nasution M.Sc.
Detak Yan Pratama S.T., M.Sc.

External link

Type

RESEARCH

Keywords

-


Abstract

Vibrasi (getaran) jantung merupakan salah satu tanda kehidupan (vital signs) penting dari tubuh manusia, yang memberikan informasi penting terkait kesehatan tubuh pemiliknya. Monitoring getaran jantung sangat penting untuk menentukan kondisi kesehatan tubuh pasien, yang dapat memberikan indikasi atas dideritanya penyakit, atau untuk memonitor perkembangan proses penyembuhan pasien setelah diberikannya suatu proses pengobatan terapi. Terutama bagi pasien yang dalam kondisi akut, atau sedang mengalami kondisi darurat (emergency), proses monitoring yang dilakukan secara kontinyu terbukti sangat potensial untuk menghidarkan pasien dari memburuknya kondisi kesehatan, bahkan mampu menghindarkan dari kematian, sebagaimana dilaporkan dalam studi oleh [1] yang mampu mencegah terjadinya kondisi gagal jantung. Dalam kebanyakan aplikasi klinis, pengukuran getaran jantung biasanya dilakukan secara kontak, dengan menggunakan elektroda, pada beberapa bagian tubuh yang mudah dijangkau serta dapat memberikan indikasi denyut yang cukup sensitive, yaitu pergelangan tangan, bagian dalam siku, bagian samping leher, serta punggung kaki [2]. Namun teknik pengukuran kontak ini seringkali menimbulkan ketidaknyamanan pada pasien, serta tidak memungkinkan untuk dilakukan manakala pasien mengalami kondisi luka bakar yang parah: dimana tidak memungkinkan penempelan elektroda dilakukan. Disamping itu kebutuhan akan akan teknik pengukuran non kontak akan menjadi penting saat kodisi pembedahan pada suatu operasi, dimana monitoring vibrasi jantung yang akurat secara non kontak mutlak diperlukan [3]. Dalam usulan penelitian ini diajukan rencana pengembangan system monitoring vibrasi (getaran jantung) secara non-kontak, yang berbasis sistem akusisi citra kontinyu (multiple frames / video). Dari citra terakuisisi ini kemudian akan dilakukan proses korelasi digital antar citra untuk mendapatkan ekstraksi parameter getaran biomekanis pada lokasi pengamatan yang terkorelasi dengan denyut jantung. Teknik ini dikenal dengan sebutan Korelasi Citra Digital (Digital Image Correlation) [4]. Untuk merealisasikan usulan ini, berbagai tahapan antara pelaksanaan untuk pengembangan, serta proses pengujian pada setiap tahapan antara tersebut adalah mutlak dan perlu untuk dilakukan. Tahapan ini dapat dijelaskan sebagai berikut: 1. Proses dimulai dengan perancangan dan pengujian sistem akuisisi citra kontinyu dan pembangunan algoritma korelasi citra digital untuk keperluan ekstraksi parameter fisis getaran yang dialami oleh obyek uji. 2. Proses pengembangan dilanjutkan dengan melakukan kalibrasi, yaitu dengan mengatur berbagai setting frekuensi getaran (a priori) yang diberikan sebagai frekuensi eksitasi pada obyek uji, dan melakukan perekaman citra serta ekstraksi parameter getaran obyek yang terukur oleh sistem Contactless CardioVib yang diusulkan. Pada tahapan ini perlu digunakan alat ukur vibrometer baku yang telah terkalibrasi serta memiliki akurasi pengukuran yang baik. 3. Sistem terkalibrasi ini selanjutnya perlu diujikan langsung untuk pengukuran getaran (denyut jantung) pada naracoba yang telah menyetujui keikutsertaannya melalui informed consent. Jumlah peserta naracoba yang mencukupi secara statistik, serta klasifikasi berdasarkan pengelompokan usia, gender, perlu dipertimbangkan untuk mendapatkan hasil pengolahan statistic data pengukuran yang memiliki kriteria baik dan dapat dipercaya. Pengukuran pembanding dengan menggunakan alat ukur standar pengukuran denyut jantung perlu dilakukan untuk dapat membandingkan performansi sistem Contactless CardioVib yang dikembangkan. Dari usulan penelitian yang diajukan ini ditargetkan luaran sebagai berikut: (1) Publikasi 1 (satu) makalah/paper pada jurnal internasional terindeks Scopus berkategori minimal Q2 (sebagai luaran wajib yang telah ditetapkan oleh DRPM ITS), serta (2) satu purwarupa skala laboratorium yang memenuhi kriteria TRL – 5 (validasi system dalam lingkungan penggunaan yang relevan). Luaran purwarupa ini akan diajukan sebagai satu produk unggulan ITS yang akan diajukan proses mendapatkan patennya.