deskripsi - blog civitas academica unair ini berkaitan dengan peralatan dan metode untuk mengukur...
Post on 31-Mar-2018
234 Views
Preview:
TRANSCRIPT
Deskripsi
PERALATAN DAN METODE PENGUKURAN PERUBAHAN NILAI TEGANGAN LISTRIK ANTARA TITIK-TITIK AKUPUNKTUR TUBUH SECARA INVASIF UNTUK
MENGETAHUI KELAINAN FUNGSI ORGAN TUBUH MANUSIA
Bidang Teknik Invensi
Invensi ini berkaitan dengan peralatan dan metode untuk mengukur tegangan
listrik tubuh. Lebih khusus peralatan sesuai invensi ini mampu melakukan pengukuran
secara serentak tegangan listrik antara titik-titik akupunktur tubuh melalui elektroda
akupunktur non invasif.
Latar Belakang Invensi Dalam bidang kesehatan telah banyak dikembangkan peralatan elektrodarmal
(ECG, EEG, dan EMG) yang bebasis komputer, di mana secara biofisika konsepnya
adalah mengambil sinyal tegangan listrik tubuh kemudian diperbesar dengan
menggunakan bioamplifier. Sayangnya peralatan tersebut tidak dapat digunakan
untuk mengukur tegangan listrik titik akupunktur tubuh karena sifat titik akupunktur
yang berbeda dengan titik disekitarnya yaitu "High voltage, low resistance" sehingga
perlu peralatan khusus, disamping itu diameter titik akupunktur relatif kecil (1mm –
3mm), sedangkan elektroda yang ada saat ini memiliki diameter rata-rata 5mm, bila
elektroda ini digunakan maka yang terukur selain tegangan listrik titik akupunktur juga
tegangan listrik sekitarnya, ini yang tidak dikehendaki. Untuk melakukan modifikasi
peralatan elektrodarmal yang sudah ada sangat mahal karena harus memodifikasi
hardware dan juga softwarenya, oleh karena itu perlu dibuat peralatan yang mampu
mengukur tegangan listrik serta elektroda khusus untuk titik akupunktur.
Pengukuran tegangan listrik titik akupunktur tubuh memiliki beberapa
kelebihan dibandingkan dengan alat pengambil sinyal tegangan listrik tubuh
yang ada (ECG, EEG, dan EMG). Pengukuran tegangan listrik melalui titik
akupunktur dengan menggunakan elektroda akupunktur dapat mengetahui
kondisi enam organ (sehat atau sakit) secara serentak. Umumnya pengukuran
tegangan listrik tubuh hanya untuk mengetahui satu jenis kelainan organ (1
penyakit). Oleh karena itu perlu dikembangkan peralatan yang mampu
mengukur tegangan listrik yang dilengkapi dengan elektroda khusus untuk titik
akupunktur.
Sudah ada paten tentang metode dan alat diagnosis penyakit nomor
CN1059463 dan paten nomor US2005075579. Baik invensi ini maupun paten
tersebut menggunakan sifat kelistrikan titik akupunktur, tetapi memiliki metode yang
berbeda dari invensi ini. Paten nomor CN1059463 adalah menggunakan metode
invasive yang mengukur impedansi listrik titik akupunktur. Sedangkan paten nomor
US2005075579 adalah metode non invasive untuk mengukur perubahan impedansi
listrik jaringan karena adanya keganasan penyakit (kanker) dengan menggunakan
elektroda Ne. Kedua paten tersebut mengukur impedansi listrik .
Tujuan invensi ini adalah menyediakan peralatan dan metode untuk mengukur
perubahan tegangan listrik antara titik-titik akupunktur tubuh dengan elektroda
akupunktur non invasif. Peralatan ini mampu mengendalikan pengukuran enam
elektroda secara serentak, di mana pengambilan data melalui elektroda akupunktur
dapat diamati secara langsung melalui layar monitor dalam bentuk profil tegangan
listrik.
Uraian Singkat Invensi Peralatan pengukur perubahan tegangan listrik antara titik-titik akupunktur
secara non invasif sesuai invensi ini terdiri dari piranti Akupotensiograf yaitu suatu
piranti yang dirancang khusus untuk mengetahui perubahan tegangan listrik di antara
titik-titik akupunktur tubuh. Piranti “Akupotensiograf” ini mampu mengendalikan
pengukuran dengan enam pasang elektroda secara serentak. Di Dalam pengukuran,
“Akupotensiograf” dihubungkan dengan elektroda akupunktur non invasif yang
berfungsi sebagai pengambil data tegangan listrik titik akupunktur tubuh, di mana
semua proses pengambilan data ini dikendalikan oleh komputer. Agar hasil
pengukuran memiliki nilai optimal maka perlu metode khusus yaitu dengan
memeperhatikan langkah-langkah: pengambilan stratum corneum, pemasangan
elektroda pada titik akupunktur, dan pengambilan/pencuplikan data dilakukan setiap
2 detik selama 100 detik, di mana pada setiap pengambilan data dapat diamati
secara langsung dalam satu grafik melalui layar monitor. Keuntungan elektroda
akupunktur pada invensi ini adalah :
1. 1. Bahan logam tahan karat yang mudah didapat dan harganya murah
2. 2. Mempunyai fungsi ganda yaitu :
a. Fungsi sebagai alat pengambil data tegangan listrik titik akupunktur tubuh,
bila digunakan bersama “Akupotensiograf “
b. Fungsi sebagai jarum akupunktur (pada terapi), artinya elektroda sebagai
penghantar arus listrik yang masuk ke dalam tubuh, bila digunakan
bersama piranti stimulator.
Uraian Singkat Gambar
Perwujudan invensi akan diuraikan secara terperinci dengan mengacu pada
gambar-gambar yang menyertai, di mana :
Gambar 1a. Diagram kotak peralatan pengukuran menurut invensi ini yang
terdiri dari kotak elektroda (A) yang berisi enam elektroda A1 sampai dengan A6;
piranti ”Akupotensiograf”(P) yang berisi kotak penguat (X), rangkaian multiplekser
(F), dan Optocoupler/optoisolator(G); dan kotak Q yang terdiri dari rangkaian
antarmuka PPI (H), dan Komputer (I).
Gambar 1b. Kotak penguat (X) yang terdiri dari Filter (B) yang dihubungkan
dengan rangkaian bioamplifier (C), rangkaian ADC (D), dan rangkaian buffer (E).
Gambar 2a adalah gambar skematik elektroda akupunktur non invasif tampak
samping sesuai invensi. Eletrode ini terdiri atas bagian kepala (1), penyangga (2),
isolator (3), dan ujung (4) berdiameter (d) sesuai dengan diameter titik akupunktur.
Gambar 2b adalah elektroda tampak atas sesuai invensi ini.
Gambar 3 adalah ilustrasi konsep hubungan antara titik akupunktur (L),
dengan organ di dalam tubuh (N) melalui jalur/saluran komunikasi yang disebut
dengan meridian (M), di mana K adalah suatu perlakuan terapi pada titik
akupunktur, sedangkan S adalah perlakuan pengukuran tegangan listrik pada titik
akupunktur sesuai invensi ini.
Gambar 4a adalah letak titik-titik akupunktur pada meridian VII (meridian
Kandung Kemih) yang digunakan dalam invensi ini yaitu titik VII.18 (Gan shu), titik
VII.21 (Wei shu), dan titik VII.23 (Shen shu).
Gambar 4b. Adalah letak titik akupunktur acuan pada meridian XIV (meridian
Tu), yang digunakan dalam invensi ini, yaitu titik XIV.4 (Mingmen),
Gambar 5a adalah contoh hasil pengukuran tegangan listrik titik akupunktur
Gambar 5b. Adalah contoh hasil analisis data pengukuran dengan
menggunakan metode FFT (Fast Fourier Transform).
Gambar 6 adalah contoh hasil analisis data pengukuran dengan
menggunakan metode JST (Jaringan Saraf Tiruan).
Uraian Lengkap invensi Merujuk pada gambar 1a dan 1b, peralatan untuk mengukur tegangan listrik
titik akupunktur tubuh sesuai dengan invensi ini terdiri dari kotak piranti
”Akupotensiograf” (P), kotak Elektroda akupunktur (A), dan kotak Q yang terdiri dari
rangkaian antarmuka PPI (H), dan Komputer (I). Piranti ”Akupotensiograf” (P) terdiri
atas beberapa sub kotak rangkaian penguat (X) yang semuanya dihubungkan
dengan rangkaian multiplekser (F), yang selanjutnya rangkaian multiplekser tersebut
dihubungkan dengan rangkaian optocoupler/optoisolator (G). Penguat (X) terdiri dari
6 kanal, di mana masing-masing kanal pada rangkaian penguat X terdiri atas Filter
(B) yang dihubungkan dengan rangkaian bioamplifier (C), kemudian dihubungkan
dengan rangkaian ADC (D), dan terakhir dengan rangkaian buffer (E). Agar
pengambilan data dapat diamati maka piranti ”Akupotensiograf” dihubungkan dengan
komputer (I) oleh PPI (H).
Elektroda (A1 sampai dengan A6) seperti gambar 1a, gambar 2a, dan 2b
berfungsi sebagai pengambil data tegangan listrik titik akupunktur tubuh yaitu dengan
cara menempelkan elektroda pada permukaan kulit (non-invasive). Pengambilan data
dilakukan setiap 2 detik selama 100 detik, untuk mendeteksi adanya perubahan
tegangan listrik di titik akupunktur. Karena sinyal yang terdeteksi sangat lemah maka
setiap pasang elektroda (A1 sampai dengan A6) dilakukan penguatan yaitu dengan
menggunakan rangkaian bioamplifier (C1 sampai dengan C6) yang menggunakan
dasar penguatan non-inverting. Untuk menghilangkan noise yang besar akibat turut
dikuatkan, maka sebelum sinyal masuk ke rangkaian bioamplifier (C1 sampai dengan
C6) dilakukan pem-filteran terlebih dahulu. Filter (B1 sampai dengan B6) yang
digunakan adalah Band Reject Filter yang biasa disebut dengan notch filter. Jenis
filter (B1 sampai dengan B6) ini adalah passive notch filter (Twin-T). Digunakan filter
pasif karena setelah rangkaian filter (B1 sampai dengan B6) terdapat rangkaian
bioamplifier (C1 sampai dengan C6) yang berfungsi untuk menguatkan sinyal.
Agar sinyal tegangan listrik yang berupa sinyal analog dapat diproses/diolah
menggunakan komputer ( I ), maka sinyal tersebut perlu dikonversi terlebih dahulu
dengan menggunakan rangkaian ADC (D1 sampai dengan D6). Rangkaian ADC yang
digunakan adalah ADC 8 bit. Keluaran dari ADC adalah sinyal digital dengan logika
bilangan biner dimana logika 1 sama dengan nilai tegangan +5 volt sedangkan logika
0 sama dengan nilai tegangan 0 volt. Selanjutnya data bilangan biner yang
merepresentasikan perubahan tegangan listrik titik akupunktur tersebut diproses
menggunakan komputer ( I ) dan ditampilkan dalam bentuk grafik profil tegangan
listrik fungsi waktu melalui rangkaian antarmuka PPI 8255 (H). Untuk menghindari
adanya drop tegangan pada keluaran ADC maka data biner tersebut (yang
sebenarnya juga berupa tegangan listrik) dilewatkan rangkaian buffer (E1 sampai
dengan E6) agar tegangannya konstan +5 volt untuk logika 1 dan 0 volt untuk logika
0.
Seperti dijelaskan diatas bahwa piranti ”Akupotensiograf” (P) ini memiliki 6
kanal yang dapat diambil datanya secara bergantian oleh komputer (I). Untuk itu
dibutuhkan rangkaian multiplekser (F) yang berfungsi sebagai switch untuk memilih
kanal yang akan diambil datanya. Rangkaian multiplekser (F) ini dikontrol oleh
komputer (I) melalui PPI (H). Agar kulit terhindar dari kebocoran arus yang timbul
akibat koneksi antara komputer (I) dengan ”Akupotensiograf” (P) maka sistem
transfer datanya melalui optocoupler/optoisolator (G), jadi transfer datanya
menggunakan cahaya bukan tegangan listrik secara langsung.
Perbedaan utama dengan peralatan elektrodarmal yang ada saat ini adalah
bahwa peralatan untuk mengukur tegangan listrik titik akupunktur tubuh pada invensi
ini mampu mengendalikan pengukuran enam pasang elektroda (A1 sampai dengan
A6) secara serentak, sehingga tidak perlu melakukan pengukuran ulang. Lebih
jelasnya peralatan ”Akupotensiograf” (P) pada invensi ini dapat mengetahui
perubahan tegangan listrik pada enam pasang titik akupunktur tubuh secara
serentak.
Gambar 2a adalah elektroda akupunktur non invasif A (A1 sampai dengan A6)
pada invensi ini yang terbuat dari logam tahan karat dan terdiri atas kepala elektroda
(1) berbentuk bulat dengan diameter 5 – 10 mm agar mudah dijepit dengan lidah
buaya, penyangga elektroda (2) berbentuk bundar memiliki diameter 10 – 20 mm
dengan tebal 1 – 5 mm supaya mudah menempel di tubuh. Pengambilan tegangan
listrik hanya melalui ujung elektroda yang berbentuk tabung dengan tinggi 2 - 3 mm,
dan berdiameter (d) 1 – 2 mm. Diperlukan isolator (3) yang berfungsi sebagai
pembatas/sekat antara kulit dengan elektroda. Gambar 2b adalah elektroda
akupunktur non invasif nampak dari atas, lingkaran garis-garis adalah bahan
isolator, sedangkan lingkaran garis tebal adalah elektroda.
Merujuk pada gambar 3, teori akupunktur menyatakan bahwa pada tubuh
manusia terdapat sistem meridian yaitu jalur/saluran yang menghubungkan antara
permukaan tubuh dengan organ dalam tubuh, di mana dalam satu meridian terdapat
beberapa titik akupunktur yang dimanfaatkan sebagai pintu masuknya rangsangan
ke dalam meridian (Mann, 1974).
Invensi ini berkaitan dengan pemanfaatan titik akupunktur yang selama ini
hanya digunakan sebagai titik terapi gangguan fungsi organ, pada invensi ini dapat
dibuktikan bahwa titik akupunktur yang terletak pada meridian VII, dan meridian XIV
dapat digunakan sebagai titik indikator (untuk mendeteksi gangguan fungsi organ).
Misal titik akupunktur VII.18 adalah titik terapi untuk penderita gangguan fungsi hati,
titik VII.21 untuk gangguan Gastro Intestinal, dan VII.23 untuk gangguan fungsi ginjal.
Melalui penggabungan konsep Biolistrik dan konsep keseimbangan Yin Yang pada
invensi ini yaitu dengan cara membandingkan keseimbangan biolistrik (tegangan
listrik) titik akupunktur sisi kanan dan sisi kiri tubuh, terbukti bahwa titik-titik tersebut
di atas dapat membedakan kondisi organ sehat atau sakit.
Merujuk pada gambar 4, titik akupunktur sebagai titik indikator pada invensi ini
dipilih titik akupunktur su-belakang yang terletak pada meridian VII (tubuh bagian
belakang) yaitu : VII.13, VII.14, VII.15, VII.18, VII.19, VII.20, VII.21, VII.22, VII.23,
VII.25., VII.27, VII.28, Sedangkan titik acuan dipilih titik akupunktur yang terletak di
median tubuh, yaitu meridian XIV (tubuh bagian belakang).
Metode pengukuran sesuai invensi ini dilakukan dengan tahapan sebagai
berikut :
• - Sebelum pengukuran tegangan listrik dimulai, terlebih dahulu dipilih lokasi
yang bebas penyakit kulit dan tidak mempunyai luka di sekitar titik akupunktur
yang akan diukur.
- Menentukan titik acuan (titik akupunktur sebagai ground) di median tubuh
bagian belakang yaitu titik XIV.4 (Mingmen) yang mempunyai kedalaman 0,5 inci
– 0,8 inci, terletak di bawah proximal spinalis L 2, setinggi lekuk pinggang.
• - Menentukan titik indikator (titik akupunktur sebagai titik indikator): titik-titik
indikator ini terletak di tubuh bagian belakang (pada meridian VII) yang disebut
dengan titik-titik Su Belakang. Dari beberapa titik Su Belakang di pilih titik-titik
yang berkaitan dengan organ yang ingin diketahui kondisinya
- Agar hasil pengukuran optimal maka sebelum pengukuran terlebih dahulu
dilakukan pembuangan lapisan stratum corneum kulit yaitu dengan
menggunakan selotip yang ditempelkan pada kulit, kemudian dibuang.
Pembuangan lapisan stratum corneum ini dilakukan sebanyak 1 - 10 kali,
bergantung pada lokasi titik akupunktur.
- Memberi jely sebagai penghantar listrik pada kulit yang sudah dibuang
lapisan stratum corneumnya.
- Memasang elektroda akupunktur pada titik-titik akupunktur yang telah
ditentukan, di mana untuk setiap titik akupunktur digunakan satu pasang
electrode (satu elektroda sebagai acuan). Jadi setiap penyakit dapat
menggunakan dua pasang elektroda (untuk titik akupunktur tubuh sisi kanan dan
kiri), atau hanya satu pasang elektroda sesuai kebutuhan.
- Mengukur tegangan listrik titik akupunktur tubuh secara serentak pada setiap
pengukuran yang dilakukan selama 100 detik dengan interval
pengambilan/pencuplikan data setiap 2 detik, sehingga diperoleh 50 data untuk
setiap titik dalam bentuk profil tegangan listrik fungsi waktu.
- Memproses data profil tegangan listrik fungsi waktu menjadi profil tegangan
listrik fungsi frekuensi (dengan FFT = Fast Fourier Transform) untuk dianalisis,
atau langsung menganalisis data profil tegangan listrik fungsi waktu dengan
menggunakan Jaringan Saraf Tiruan (JST). Kemudian hasil analisis ditampilkan di
peralatan dalam bentuk pernyataan sehat atau sakit sesuai hasil pengukuran.
Gambar 5a adalah gambar hasil pengukuran di titik akupunktur dalam
bentuk profil tegangan listrik fungsi waktu. Gambar 5b adalah hasil analisis dari
pengukuran tegangan listrik dengan metode FFT (Fast Fourier Transform).
Selanjutnya dari gambar 5a dan 5b menunjukkan ada 3 kondisi yang berbeda
yaitu gambar (a) kondisi sehat, gambar (b) sakit kronik 1, dan gambar (c) sakit
kronik 2.
Gambar 6 adalah hasil analisis dari pengukuran tegangan listrik fungsi
waktu dengan metode (JST Jaringan Saraf Tiruan) yang menunjukkan bahwa
sehat (gambar 5a) berbeda dengan sakit kronik 1 (gambar 5b), dan kronik 2
(gambar 5c)
Klaim:
1. Suatu peralatan untuk mengukur perubahan tegangan listrik antara titik-titik
akupunktur tubuh secara invasif untuk mengetahui kelainan fungsi organ tubuh
manusia yang terdiri dari:
enam pasang elektroda (A1-A6) untuk mengambil secara serentak sinyal
tegangan listrik titik akupunktur tubuh;
enam pasang penguat (X1-X6) untuk menguatkan sinyal tegangan listrik titik
akupunktur tubuh tersebut;
suatu multiplekser (F) untuk mengambil secara serentak sinyal-sinyal tegangan
listrik titik akupunktur dari keenam pasang elektroda tersebut;
suatu optocoupler/optoisolator (G) yang dihubungkan dengan multiplekser dan
berfungsi sebagai isolator sinyal tegangan listrik titik akupunktur tubuh tersebut;
suatu antarmuka PPI (Periferal Programmable Interface) (H) sebagai
antarmuka ke suatu komputer; dan
suatu komputer (I) untuk mengolah dan menampilkan sinyal-sinyal tegangan
listrik titik akupunktur tubuh untuk mengetahui kelainan fungsi organ tubuh manusia.
2. Peralatan untuk mengukur perubahan tegangan listrik antara titik-titik
akupunktur tubuh untuk mengetahui kelainan fungsi organ tubuh manusia dari klaim
1, dimana enam pasang penguat tersebut masing-masing terdiri dari:
suatu filter (B) untuk membuang noise atau desah dari sinyal tegangan listrik
titik akupunktur tubuh tersebut;
suatu bioamplifier (C) untuk menguatkan beda potensial (tegangan listrik) pada
titik-titik akupunktur tubuh tersebut;
suatu ADC (Analog to Digital Converter) (D) untuk mengubah sinyal tegangan
listrik titik akupunktur tubuh analog tersebut menjadi tegangan listrik ke dalam bentuk
digital; dan
Suatu penyangga (buffer) (E) untuk menyangga keluaran dari filter tersebut.
3. Peralatan untuk mengukur perubahan tegangan listrik antara titik-titik
akupunktur tubuh untuk mengetahui kelainan fungsi organ tubuh manusia dari klaim
1, dimana masing-masing dari enam pasang elektroda (A1-A6) tersebut terdiri dari:
suatu kepala elektroda (1) berbentuk bulat berdiameter 5 mm;
suatu penyangga elektroda (2) bentuk lempeng bundar yang memiliki
ketebalan 1 mm dan berdiameter 10 mm;
suatu isolator (3) berdiameter 10-11 mm yang berfungsi sebagai
pembatas/sekat antara kulit dengan penyangga elektroda tersebut agar pengambilan
tegangan listrik hanya melalui ujung elektroda; dan
ujung elektroda (4) berdiameter 1-2 mm.
4. Suatu metode pengukuran tegangan listrik antara titik-titik akupunktur tubuh
yang terdiri dari langkah- langkah :
membuang lapisan stratum corneum kulit dengan menggunakan selotip
yang ditempelkan pada kulit kemudian dibuang paling banyak 10 kali.
memberikan jely sebagai penghantar listrik pada kulit yang sudah
dibuang lapisan stratum corneumnya;
memasang elektroda-elektroda pada titik akupunktur yang telah
ditentukan;
mengambil/mencuplik data tegangan listrik di titik akupunktur dilakukan
setiap 1 - 2 detik selama 60 - 300 detik.
Abstrak
PERALATAN DAN METODE PENGUKURAN PERUBAHAN NILAI TEGANGAN LISTRIK ANTARA TITIK-TITIK AKUPUNKTUR TUBUH SECARA INVASIF UNTUK
MENGETAHUI KELAINAN FUNGSI ORGAN TUBUH MANUSIA
Invensi ini berkaitan dengan peralatan dan metode untuk mengukur
tegangan listrik tubuh. Lebih khusus peralatan sesuai invensi ini mampu melakukan
pengukuran secara serentak perubahan tegangan listrik antara titik-titik akupunktur
tubuh melalui elektroda akupunktur non invasif.
Pengukuran dapat dilakukan secara serentak dengan enam elektroda
untuk mengetahui tiga kondisi yang berbeda, di mana setiap pengambilan data
oleh elektroda akupunktur dapat diamati secara langsung dalam satu grafik melalui
layar monitor dalam bentuk profil tegangan listrik fungsi waktu.
1/5
A P Q
Gambar 1a
Gambar 1b
B1 C1 D1 E1
B6 C6 D6 E6
X1
X6
F
X2
X3
X4
X5
X6
X1
F
G
H
I
A2
A3
A4
A5
A6
A1
5/5
-40
-20
0
20
40
60
80
100
1 2 3 4 5 6 7 8
Series1 Series2 Series3 Series4 Series5 Series6 Series7 Series8 Gambar 6a
-100
-80
-60
-40
-20
0
20
40
60
1 2 3 4 5 6 7 8Series1Series2Series3Series4Series5Series6Series7Series8
Gambar 6b
-80
-60
-40
-20
0
20
40
60
1 2 3 4 5 6 7 8
Series1Series2Series3Series4Series5Series6Series7Series8
Gambar 6C
top related