Rancang Bangun Rangkaian Penguat dan Detektor R pada Sinyal Elektrokardiograf (EKG) dalam Perancangan Alat Deteksi Dini Sudden Cardiac Death

Elektrokardiograf (EKG) adalah sinyal biopotensial tubuh yang timbul sebagai akibat dari aktivitas kelistrikan otot jantung manusia. Sinyal ini terdiri dari gelombang P, Q, R, S dan T dengan bentuk yang spesifik, sehingga dapat dijadikan sebagai acuan untuk menentukan kondisi kesehatan jantung seseorang. Sudden Cardiac Death (SCD) adalah kematian tidak terduga yang disebabkan oleh masalah pada jantung dan menyerang pada seseorang dengan penyakit jantung yang telah diketahui ataupun tidak diketahui. Salah satu metode untuk mengetahui apakah seseorang beresiko mengalami SCD atau tidak adalah dengan menggunakan Poincaré Plot of RR Interval Differences (PORRID). Pada metode ini dibutuhkan masukan berupa data interval RR. Data interval RR dapat diperoleh salah satu caranya dengan mendeteksi waktu saat terjadinya puncak gelombang R pada sinyal EKG. Namun amplitudo sinyal EKG yang dihasilkan tubuh masih sangat rendah dan rentan terhadap noise. Pada penelitian ini dirancang suatu rangkaian analog yang mampu memperkuat dan mendeteksi waktu-waktu saat terjadinya puncak gelombang R pada sinyal EKG. Pembuatan alat ini terdiri penguat elektrokardiograf AD8232 yang berfungsi untuk membatasi bandwidth frekuensi dan memperkuat sinyal, low pass filter dan high pass filter untuk meredam berbagai macam noise yang muncul pada sinyal EKG, rangkaian clamper untuk menggeser posisi sinyal sampai pada level tertentu, rangkaian detektor puncak gelombang untuk mendeteksi waktu terjadinya puncak gelombang R, serta rangkaian komparator dan clipper negatif untuk mengubah range tegangan sinyal keluaran agar dapat dibaca mikrokontroler. Hasil keluaran berupa grafik akan ditampilkan pada osiloskop. Pengujian sistem dilakukan pada beberapa subyek dengan menggunakan sadapan bipolar lead 3, yaitu elektroda permukaan ditempatkan pada lengan kiri, kaki kiri dan kaki kanan subyek. Hasil penelitian didapatkan bahwa gain yang didapat pada penguat elektrokardiograf AD8232 adalah 1266,419 kali dengan error sebesar 15,129 % dan CMRR 82,70751 dB, sedangkan bandwidth frekuensi yang diloloskan berada pada range 0,598-43,33 Hz dengan error sebesar 19,6 % pada bagian HPF dan 8,325 % pada bagian LPF. Rangkaian band pass filter yang telah dirancang memberikan penguatan sebesar 6,403 kali dengan error sebesar 6,7212 7% , frekuensi cut off sebesar 2,396 – 48,57 Hz dengan error sebesar 19,75% pada bagain HPF dan error sebesar 21,425 % pada bagain LPF. serta pada rangkaian high pass filter dengan frekuensi cut off 21,54 Hz dengan error sebesar 7,7 %. Dari pengujian sistem didapatkan bahwa alat dapat memberi penguatan yang cukup dengan noise yang rendah. Sinyal keluaran sistem berupa sinyal kotak dengan bagian rising edge menunjukkan waktu-waktu saat terjadinya puncak gelombang R, serta sinyal keluaran berada dalam daerah kerja yang diperkenankan pada masukan mikrokontroler (Arduino)