Rancang Bangun Simulator Elektrokardiogram Menggunakan Fpga yang Terintegrasi dengan Software Python

AbstrakPengimplementasian sebuah algoritma baru pada EKG terdapat suatu hambatan, yaitu uji coba yang harus dilakukan pada pasien. Misal, apabila ingin menguji sebuah algoritma yang tepat untuk mendeteksi sebuah ventricular tarchycardia (salah satu jenis aritmia) maka diperlukan pasien yang memiliki riwayat kelainan tersebut. Simulator EKG dapat menjadi pengganti pasien atau objek uji coba untuk penelitian EKG. Dibutuhkan sebuah alat yang mampu mensimulasikan sinyal EKG dengan durasi yang lama agar mampu mensimulasikan beberapa kejadian aritmia. Data sinyal EKG dengan durasi yang lama hanya mampu disimpan pada sebuah komputer (PC). Maka dibutuhkan alat yang mampu berkomunikasi dengan PC secara real time agar dapat mensimulasikan sinyal EKG tersebut. Metode ini biasa disebut dengan streaming. FPGA dipilih untuk penelitian ini karena mampu melakukan pemrosesan input dan output secara bersamaan (paralel) yang tidak mampu dilakukan oleh mikrokontroler pada umumnya. Metode ini juga dapat membantu menghasilkan output sinyal hingga 12 lead. Karena proses streaming pada PC tidak akan terganggu, apabila FPGA diberi algoritma untuk mengatur output sebanyak 12 lead. Hasil penelitian menunjukan bahwa alat mampu mensimulasikan sinyal EKG hingga 12 lead. Setelah dilakukan perbandingan data yang disimulasikan dengan sinyal refrensi terdapat error rata rata 6%. Error ini dapat diakibatkan oleh linearitas DAC dan noise pada alat. Kata kunci : ECG, EKG, 12 Lead, Simulator, FPGA, Python. AbstractThe implementation of a new algorithm on the ECG having a barrier, which is an experiment that must be conducted on patients. For example, if you want to test an exact algorithm to detect a ventricular tachycardia (one type of arrhythmia), you need a patient who has a history of this abnormalities. An ECG simulator can be a substitute for a patient or an experiment object for ECG research. It takes a device that can simulate long-duration ECG signals can simulate several arrhythmias. Long duration ECG signal data can only be stored on a computer (PC). Therefore we need a tool that can communicate with the PC in real-time to simulate the ECG signal. This method is commonly called streaming. FPGA was chosen for this study because it can process input and output simultaneously (parallel) that the microcontroller could not normally do. This method can also help produce signal output for up to 12 leads. Because the streaming process on the PC will not be disturbed, if the FPGA is given an algorithm to control the output of 12 leads. The results show that the device can simulate ECG signals up to 12 leads. After comparing the simulated data with a reference signal there is an error average of 6%. This error can be caused by the linearity of DAC and the device noise. Keywords : ECG, EKG, 12 Lead, Simulator, FPGA, Python