laporan praktikum phonocardiography

PHONOCARDIOGRAPHY (PCG)

M. Arif Rahman, Sri Astuti, Susilastuti, Kaharuddin*)

*)Mahasiswa pada Jurusan Fisika Fak. Sains dan TeknologiUIN Alauddin Makassar

Email : [email protected]@gmail.com

[email protected]@yahoo.co.id

Abstrak: Eksperimen tentang Phonocardiography ini dilakukan untuk mengetahui denyut

nadi berdasarkan aktivitas sehari-hari, grafik hubungan antara kecepatan denyut nadi,

terhadap waktu, aktivitas sehari-hari, faktor yang mempengaruhi denyut. Dari proses

pengambilan datanya didapatkan pada saat duduk denyutnya sebesar 220 yang

dikurangi dengan umurnya 21 tahun sehingga didapat nilainya sebesar 199 atau VCL-

nya sebesar 0,27 %. Untuk aktivitas berlari didapat denyut nadinya sebesar 220

kemudian dikurangi dengan umurnya 22 tahun sehingga didapat nilainya sebesar 198

atau VLC-nya sebesar 0,01 %, Untuk aktivitas berdiri didapat denyut nadinya sebesar

220 yang kemudian dikurangi dengan umurnya 21 tahun sehingga didapat nilainya

sebesar 199 atau VLC-nya sebesar 0,01 % dan untuk aktivitas sit up didapat denyut

nadinya sebesar 220 yang dikurangi dengan umurnya 20 tahun sehingga didapat

nilainya sebesar 200 atau 0,01 %. Faktor yang mempengaruhi denyut jantung antara

lain jenis kelamin, usia, berat badan, keadaan emosi, sikap tubuh saat diukur,

suhu/temperatur udara disekelilingnya, komsumsi obat, kebiasaan aktivitas sehari-hari.

Kata Kunci: phonocardiogaphy (PCG), jantung, denyut nadi, factor denyut jantung

I. PENDAHULUANA. Latar Belakang

enyakit jantung merupakan penyakit yang sangat membahayakan. Bahkan saat ini

di Indonesia penyakit jantung menempati urutan pertama sebagai penyebab

kematian. Salah satu metode untuk pendeteksian awal dari penyakit jantung yang

P

mailto:[email protected]

mailto:[email protected]

berkaitan dengan ketidaknormalan katup-katup jantung dapat dilakukan dengan

teknik auskultasi. Klasifikasi suara jantung dan sinyal jantung merupakan hal

yang penting dilakukan dalam mengetahui penyakit jantung yang disebabkan

tidak normalnya pembukaan dan penutupan katup-katup jantung yang tidak

sempurna.

Pentingnya klasifikasi suara jantung dan sinyal jantung didukung oleh

banyaknya penelitian yang sudah dilakukan. Salah satunya klasifikasi dan analisa

dengan metode CSCW (cardiac sound characteristic waveform) dengan bantuan

grafik kurva sederhana terhadap suara jantung normal dan tidak normal. Namun

hasil penelitian menyebutkan, untuk 20 hasil analisa sinyal suara jantung tidak

normal terjadi satu kesalahan penggolongan dalam mengklasifikasikan jantung

normal dan tidak normal. Sinyal suara jantung tidak normal diakui sebagai

insufisiensi aorta pada pemeriksaan klinis, tetapi hal tersebut dibedakan sebagai

suara jantung normal. Penelitian penyakit jantung berikutnya melalui diagnosa

kelainan suara jantung dengan auskultasi menggunakan stetoskop, tetapi dalam

mendapatkan diagnosa suara jantung normal dan tidak normal yang akurat

merupakan suatu keterampilan yang sulit dan ketepatan hasil analisanya sangat

bergantung pada kepekaan telinga dan tingkat pengalaman seorang ahli untuk

membedakan satu kelainan dengan kelainan yang lain. Dibutuhkan waktu

bertahun-tahun untuk memperoleh dan memfilter suara yang didengar melalui

stetoskop. Selain suara jantung, sinyal ECG juga dapat memberikan informasi

terkait aktivitas mekanik jantung, tetapi tidak sepenuhnya bisa menggambarkan

proses yg terjadi pada karakter jantung sehingga ada keriteria kelainan jantung

yang sebelumnya terjadi (kerusakan pada jantung yang menyebabkan terjadinya

murmur) tidak bisa diklasifikasikan secara spesifik dari sinyal ECG, karena

membuka dan menutupnya katup jantung menimbulkan getaran yang

menyebabkan terjadinya suara jantung. Kondisi tersebut memberikan informasi

bahwa aktivitas mekanik jantung yang berhubungan dengan ketidaknormalan

suara jantung tidak cukup di jelaskan hanya dengan menggunakan satu variabel

(suara jantung). Dengan memanfaatkan karakteristik yang sinkron antara suara

jantung dan ECG, serta persamaan utama ECG orde dua yang dikembangkan oleh

Burke, hubungan prinsip utama komponen suara jantung terhadap waktu, dapat di

ilustrasikan dalam tampilan sinyal suara jantung dan sinyal jantung secara

simultan untuk mengklasifikasikan dan menjelaskan aktivitas mekanik jantung.

Dari uraian diatas, untuk mengetahui system dan hal-hal yang berkaitan

dengan phonocardigraphy, maka dilakukanlah eksperimen ini.

B. Rumusan Masalah

Berdasarkan uraian diatas, maka permsalahan yang dikaji dalam kegiatan

eksperimen ini adalah:

1. Bagaimana keadaan denyut nadi berdasarkan kegiatan sehari-hari?

2. Bagaimana keadaan grafik hubungan antara kecepatan denyut nadi terhadap

waktu, aktivitas sehari-hari

3. Faktor apa saja yang mempengaruhi kecepatan denyut

C. Tujuan Eksperimen

Tujuan yang dicapai dalam eksperimen ini adalah:

1. Menaganalisis denyut nadi berdasarkan kegiatan sehari-hari

2. Menganalisis grafik hubungan antara kecepatan denyut nadi terhadap waktu,

aktivitas sehari-hari

3. Menganalisis faktor yang dapat mempengaruhi kecepatan denyut

D. Ruang Lingkup

Eksperimen ini akan membahas tentang denyut nadi berdasarkan kegiatan

sehari-hari, dalam hal ini, kegiatan duduk, berdiri, berlari dan skotjump, serta

factor-faktor yang mempengaruhi kecepatan denyutnya.

E. Manfaat Eksperimen

Manfaat yang dapat diperoleh dari eksperimen ini adalah:

1. Memberikan informasi kepada mahasiswa tentang analisis denyut nadi

berdasarkan aktivitas sehari-hari

2. Memberikan informasi kepada mahasiswa tentang analisis grafik hubungan

antara kecepatan denyut nadi terhadap waktu, aktivitas sehari-hari

3. Memberikan informasi kepada mahasiswa tentang faktor yang mempengaruhi

kecepatan denyut

II. TINJAUAN PUSTAKA

A. Phonocardiography dan Electrocardiography

1. Fonokardiogram

Suatu alat yang digunakan untuk merekam bunyi jantung adalah

fonokardiograf, dimana alat ini terdiri dari stetoskop dan mikrofon yang disertai

dengan perekam.

o Stetoskop

Fungsi dari stetoskop pada Gambar 1 adalah sebagai penangkap getaran

bunyi jantung yang dirambatkan hingga ke dada. Getaran yang ditangkap oleh

membran stetoskop menyebabkan tekanan udara pada selang berubah-ubah

sehingga menggetarkan partikel-partikel udara di dalamnya yang menjadi

penyebab terjadinya bunyi.

o Mikrofon Kapasitor (Kondenser)

Bunyi dari stetoskop kemudian ditangkap oleh mikrofon, dalam hal ini

mic-condensor yang terdiri dari dua plat sejajar seperti pada Gambar 2.

Salah satu platnya difungsikan sebagai membran, dan plat satunya dibuat tetap.

Prinsip kerja dari mikrofon kondenser menggunakan prinsip pelucutan muatan

dalam sebuah kapasitor. Dua lempeng konduktor yang dipakai diberi polaritas

yang berbeda sehingga berfungsi sebagai kapasitor dengan dielektrik udara.

Dalam prinsip sebuah kapasitor nilai kapasitansi berubah terhadap jarak antara

dua plat. Hubungan matematis dinyatakan sebagai berikut:

C= € Ad

(2.1)

dengan C kapasitansi kapasitor, € permitifitas bahan, A= luas penampang plat,

d= jarak antara dua plat kapasitor.

Kapasitans kapasitor ditentukan oleh luas plat jenis dielektrik, dan jarak

antar plat Saat kapasitans kapasitor dinaikkan akan menyebabkan kapasitor terisi

muatan dan arus listrik akan mengalir melalui rangkaian sementara proses

pengisian muatan berlangsung. Jika dikurangi kapasitansnya, kapasitor tidak lagi

mampu menjaga muatannya dan ini akan menyebabkan kapasitor terlucuti

(discharge). Sementara kapasitor terlucuti, arus akan mengalir lagi ke rangkaian.

Pada mikrofon kapasitor, peristiwa pengisian dan pelucutan kapasitor memang

terjadi. Satu plat kapasitor terbuat dari bahan yang sangat mengkilap yang

merupakan diafragma mikrofon. Gelombang suara mengenai diafragma (satu plat)

dan mengakibatkan terjadi getaran yang tergantung pada gelombang suara.

Gerakan diafragma menyebabkan perubahan kapasitans.

Saat diafragma bergerak masuk, kapasitans akan naik dan terjadi pengisisan

muatan. Saat diafragma bergerak keluar, kapasitans turon dan terjadi pelucutan

muatan. Karena gerakan diafragma dan kapasitans tergantung pada gelombang

suara, pengisian dan pelucutan muatan ini merepresentasikan gelombang suara.

2. Elektrokardiogram

Elektrokardiogram (BCG) adalah rekaman potensiallistrik yang timbul

sebagai akibat aktivitas listrikjantung. Yang dapat direkam adalah potensial-

potensial listrik yang timbul pada waktu otot-otot jantung beraktivitas, sedangkan

potensial-potensial aksi pada sistem konduksi jantung tak terukur dari luar karena

terlalu kecil. Meskipun potensial listrik yang timbul pada depolarisasi satu sel otot

jantung adalah sangat keeil, tetapi depolarisasi sekumpulan otot-otot jantung

dalam jumlah besar dalam susunan sejajar secara bersamaan dapat menimbulkan

potensiallistrik yang dari luar tubuh dapat terukur dalam ukuran mili-volt.

Rekaman ECG biasa dicetak pada kertas yang berjalan dengan keeepatan

standard 25 mm/detik dan defleksi 10 mm sesuai dengan potensial 1 mY.

Gambaran ECG yang normal seperti pada Gambar 3 menunjukkan bentuk dasar:

a. Gelombang P

Gelombang ini pada umumnya berukuran keeil dan merupakan hasil

depolarisasi dari atria kanan dan kiri.

b. Segmen PR

Segmen ini merupakan garis iso-elektrik yang u menghubungkan gelombang P

dengan gelombang QRS.

c. Gelombang Kompleks QRS

Gelombang komplek QRS ialah suatu kelompok gelombang yang merupakan

hasil depolarisasi dari ventrikel kanan dan kiri. Gelombang kompleks QRS pada

umumnya terdiri dari gelombang Q yang merupakan gelombang ke bawah

yangpertama, gelombang R yang merupakan gelombang ke atas pertama dan

gelombang S yang merupakan gelombang ke bawah kedua.

d. Segmen ST

Segmen ini merupakan garis iso-elektrik yang menghubungkan gelombang

komplek QRS dan gelombang T.

e. Gelombang T

Gelombang T merupakan potensial repolarisasi ventrikel kanan dan kiri.

f. Gelombang U

Gelombang ini berukuran kecil dan sering tidak ada.Asal dari gelombang ini

masih belurn jelas.

Electrocardiograph (ECG) merupakan metoda yang umum dipakai untuk

mengukur kinerja jantung manusia melalui aktivitas elektrik jantung. Sinyal

jantung (ECG) merupakan sinyal biomedik yang bersifat nonstationer, dimana

sinyal ini mempunyai frekuensi yang berubah terhadap waktu sesuai dengan

kejadian fisiologi jantung. Informasi seputar kerja jantung dapat diperoleh melalui

prinsip kelistrikan pada jantung. ECG memiliki peran penting dalam proses

pemantauan dan mencegah serangan jantung. Sinyal ECG terdiri dari tiga

gelombang dasar P (depolarisasi atrium), kompleks QRS (depolarisasi ventrikel)

dan gelombang T (repolarisasi ventrikel) [4]. Gelombang P pada umumnya

berukuran kecil dan merupakan hasil depolarisasi otot atrium, Gelombang

kompleks QRS ialah suatu kelompok gelombang yang merupakan hasil

depolarisasi otot ventrikel, dan Gelombang T menggambarkan repolarisasi otot

ventrikel.

B. Suara Jantung

Jantung merupakan organ fital tubuh yang terdiri dari empat compartment

yaitu atrium kanan, atrium kiri, ventrikel kanan dan ventrikel kiri. Jantung

mempunyai empat buah katup yang bekerja secara bergantian, diantaranya Katup

Tricuspid, Katup Mitral, katup Pulmonary dan katup Aortic. Membuka dan

menutupnya katup jantung terjadi akibat perbedaan tekanan diruang-ruang jantung

sewaktu kontraksi dan relaksasi atrium dan ventrikel. Empat Peristiwa mekanik

yang terjadi pada jantung antara lain Cardiac cycle yang terjadi selama 0,8 detik

mengacu pada semua kejadian yang berhubungan dengan aliran darah melalui

jantung; Systole (Kontraksi otot jantung), Diastole (relaksasi otot jantung), dan

Heart beats yang terjadi 75 kali per menit. Suara jantung adalah sinyal audio

frekuensi rendah yang terjadi karena membuka dan menutupnya katup yang ada

pada jantung, sehingga menimbulkan vibrasi yang bersamaan dengan vibrasi

darah yang ada di sekitarnya. Suara jantung terbagi menjadi empat bagian yaitu

suara suara jantung pertama (S1) merupakan bunyi yang menyertai penutupan

katup atrioventrikular yaitu katup mitral dan katup trikuspidal, Suara jantung

kedua (S2) terjadi karena penutupan katup semilunar (yaitu katup aorta dan katub

pulmonal) secara tiba-tiba. Suara jantung ketiga merupakan bunyi ventrikel kiri

dan terbaik didengar di apeks jantung dan suara jantung ke empat merupakan

suatu bunyi dengan nada rendah, dengan frekuensi berkisar antara 50–70 Hz.

Gambar. 1. Posisi perekaman suara jantung

Posisi perekaman suara jantung pada tubuh (Gambar.1.) dapat dilakukan di empat

posisi yaitu Left Ventricle (LV), Right Ventricle (LV), Pulmonary Artery (PA), dan

Aortic (AO).

C. Sinyal Jantung

Jantung adalah otot yang bekerja terus menerus seperti pompa. Setiap

denyut jantung dibentuk oleh gerakan impuls listrik dari dalam otot jantung. Sel-

sel pacemaker merupakan sumber bioelektrik jantung. Ada tiga sumber utama

pacemaker, yaitu SA Node, AV Node dan serabut punkinje / otot ventricle.

Gambar 2. Diagram Sistem pada Penelitian Analisa Sinyal Electrocardiograph dan

Phonocardiography secara simultan menggunakan Continuous Wavelet Transform

III. METODE EKSPERIMEN

A. Waktu dan Tempat Eksperimen

Praktikum ini dilakukan pada hari Senin 01 Juni 2015 di Laboratorium

Fisika Modern, Fakultas Sains dan Teknologi, Universitas Islam Negeri Alauddin

Makassar.

B. Alat dan Bahan Eksperimen

Alat-alat yang digunakan pada eksperimen ini yaitu perangkat computer

yang terdiri dari monitor, CPU, mouse, software perekam cobra 3 MEASURE,

Cobra 3 basic unit.

Bahan-bahan yang digunakan pada eksperimen ini yaitu probe akustik

cobra3 basic unit, kabel USB.

C. Prosedur Percobaan

Prosedur kerja dalam percobaan ini yaitu sebagai berikut :

1. Menyusun Rangkaian seperti gambar :

Gambar III.1 Rangkaian percobaan Phonocardioghrapy

2. Menentukan objek yang cocok untuk diteliti dengan cara mencari

denyut nadi lengan objek. Mengaktifkan komputer yang telah

tersmbung dengan rangkaian.

3. Menempatkan probe tepat pada denyut nadi. Menentukan lama waktu

engambilan data setiap objek.

4. Membuka komputer dan mengklik aplikasi measurement

5. Kemudian mengklik gauge dan memiilih yang sudah terceklis

6. Memasukkan masukan sesuai dengan jenis masukan, menampilkan

grafik dan waktu yang diinginkan.

7. Mengklik start measurement, memastikan posisi objek konstan setelah

waktu pengambilan data dimulai.

8. Menunggu sampai terlihat grafik pada komputer.

IV. HASIL DAN PEMBAHASAN

A. Hasil Pengamatan

1. Aktivitas

a. Denyut Nadi Manual

Tabel 1 : Denyut nadi secara manual

NO.Jenis

Aktivitas

Banyaknya jumlah denyutdalam waktu 300 s

(Beraktivitas)

Banyaknya jumlahdenyut dalam waktu

300 s (Istirahat)Usia

1 Duduk 205 189 21 Tahun2 Lari 435 250 22 Tahun3 Berdiri 325 220 21 Tahun4 Sit Up 375 220 20 ahun

b. Denyut Nadi Grafik1. Aktivitas Duduk

Gambar IV.1: Grafik denyut nadi pada saat aktivitas duduk

2. Aktivitas Lari

Gambar IV.2: Grafik denyut nadi pada saat aktivitas lari3. Aktivitas Berdiri

Gambar IV.3: Grafik denyut nadi pada saat aktivitas berdiri

4. Aktivitas sit up

Gambar IV.4: Grafik denyut nadi pada saat aktivitas Sit Up

2. Jenis Kelamin

a. Denyut Nadi Manual

NO Jenis Kelamin Jenis Aktivitas Usia

1 Laki-Laki Sit Up 20 Tahun

2 Perempuan Duduk 20 Tahun

b. Denyut Nadi Grafik

1. Laki-laki (jenis aktivitas Sit Up)

Gambar IV.5: Grafik denyut nadi pada jenis kelamin laki-laki saat aktivitas sit up2. Perempuan (jenis aktivitas Duduk)

Gambar IV.6: Grafik denyut nadi pada jenis kelamin perempuan saat aktivitas dudukB. Analisis Data

a. Aktivitas1. Denyut Nadi Manual

Aktivitas Duduk

Denyut Nadi ( DenyutMenit )= denyut

waktu per h itunganx60

¿205300

x60

¿41

Aktivitas Lari



¿438300

x 60

¿87,6

Aktivitas Berdiri



¿325300

x60

¿65

Aktivitas Sit Up



¿375300

x60

¿75

Menghitung Klasifikasi Beban kerja berdasarkan peningkatan denyut nadikerja yang dibandingkan dengan denyut nadi maksimum karena bebankardiovaskular

1. Aktivitas Duduk

*Denyut Nadi Maksimum = 220 – Umur

*Denyut Nadi Maksimum = 220 – 21 = 199

% CVL = 41−205199−205

x 100 = 0.27 %

2. Aktivitas Lari



% CVL = 87,5−438198−438

x100 = 0,01%

3. Aktivitas Berdiri



% CVL = 65−325199−325

x 100 = 0,01 %

Aktivitas Sit Up



% CVL = 75−375199−375

x 100 = 0.01 %

b. Jenis Kelamin

1. Laki-laki (Aktivitas Sit Up)*Denyut Nadi Maksimum = 220 – Umur


% CVL = 75−375199−375

x 100 = 0.01 %

2. Perempuan (Aktivitas Duduk)



% CVL = 41−205199−205

x 100 = 0.27 %

C. Pembahasan

Eksperimen phonocardiography menganalisis denyut nadi berdasarkan

aktivitas sehari-hari. Proses pengambilan datanya dilakukan dengan cara

menghitung denyut nadi dengan aktivitas tertentu, seperti duduk, lari sit up, dan

berdiri. Dari proses pengambilan datanya didapatkan pada saat duduk denyutnya

sebesar 220 yang dikurangi dengan umurnya 21 tahun sehingga didapat nilainya

sebesar 199 atau VCLnya sebesar 0,27 %. Untuk aktivitas berlari didapat denyut

nadinya sebesar 220 kemudian dikurangi dengan umurnya 22 tahun sehingga

didapat nilainya sebesar 198 atau VLC-nya sebesar 0,01 %, Untuk aktivitas

berdiri didapat denyut nadinya sebesar 220 yang kemudian dikurangi dengan

umurnya 21 tahun sehingga didapat nilainya sebesar 199 atau VLC-nya sebesar

0,01 % dan untuk aktivitas sit up didapat denyut nadinya sebesar 220 yang

dikurangi dengan umurnya 20 tahun sehingga didapat nilainya sebesar 200 atau

0,01 %.

Percobaan ini dapat dianalisa bahwa semakin besar aktivitas yang

dilakukan maka denyut nadinya semakin cepat dan sebaliknya.Serta semakin tua

umur seseorang maka kegiatan yang dilakukan semakin kecil begitupun

sebaliknya. Adapun yang dapat mempengaruhi denyut nadi seseorang yaitu usia ,

Jenis kelamin, Berat badan ,Keadaan emosi, Sikap tubuh saat diukur,

Suhu/Temperatur udara disekelilingnya, Komsumsi obat dan Kebiasaan

(merokok).

IV. PENUTUP

A. Kesimpulan

1. Semakin besar aktivitas yang dilakukan maka denyut nadi (jantung)

semakin besar.

2. Semakin besar aktivitas yang dilakukan seseorang maka kecepatan

denyut nadinya semakin besar dan semakin tua umur seseorang maka

kecepatan denyut nadi semakin kecil.

3. Faktor yang mempengaruhi denyut jantung, antara lain: jenis kelamin,

usia, berat badan, keadaan emosi, sikap tubuh saat diukur, suhu/temperatur

udara disekelilingnya, komsumsi obat, kebiasaan aktivitas sehari-hari.

B. Saran

Saran yang dapat disampaikan dalam percobaan ini yaitu sebaiknya

waktu pengambilan datanya dapat dipercepat, karena prosesnya terlalu lama.

DAFTAR PUSTAKA

Agus Sprayitno, Eko Dkk. (2012). Analisa Sinyal Electrocardiography danPhonocardiography Secara Simultan Menggunakan Continuous WaveletTransform. EECCIS, vol.1 (B18-1) – (B18-6).

Achmad Risal,dkk. 2006. Aplikasi Pengolahan Sinyal Digital Pada Analisis danPengenalan Suara Jantung. EECCIS, vol.1 (B17-1) – (B17-6).

Mittra, K.H., & Choudhari, N.K.(2009). Time frequency analysis of feotal heart sound signal for the prediction of prenatal anomalies. Journal of Medical Engineering & Technology, 33(4), 296-302.

Muaningsih, (2012). Menilai Dan Memprediksi Adanya Kelainan (Jantung Bawaan) Pada Janin Dalam Kandungan Dengan Analysis Teknology. Jurnal Fisika dan Aplikasi Vol.4 No.2. 1-6.

Yoyok Cahyono . 2008. Rekayasa Biomedik Terpadu Untuk Mendeteksi KelainanJantung. Jurnal Fisika dan Aplikasi Vol.4 No.2, (080202-2) – (080202-6).

laporan praktikum phonocardiography

Documents