Post on 04-Apr-2019
Pengantar Instrumentasi
BiomedisDita Ayu Mayasari, M.Biotech
Biomedical Engineering
Univ. Dian Nuswantoro
Tujuan Dasar Alat
• Meningkatkan kemampuan panca indera manusia dalam melakukanpengukuran atau pengamatan atau analisa.
• Contoh:
Termometer, setoskop, opthalmoscope, dsb
Dasar Instrumentasi Medis
• Untuk membantu tim medis dalam mengukur atau menentukan adanyagejala fisik serta membuat diagnosis yang lebih akurat dan penangananyang tepat.
• Tipe-tipe instrumetasi:
Monitoring, diagnostic, therapeutic/surgery
Anatomi dan Fisiologi
• Struktur dan lokasi organ serta hubungan bagian-bagian tubuh manusia.
• Terdapat 11 sistem yang ada di dalam tubuh manusia
- Sistem Integumen - Sistem Limfatik
- Sistem Skeleton - Sistem Respirasi
- Sistem Otot - Sistem Digestivus
- Sistem Saraf - Sistem Urinarius
- Sistem Kardivaskuler - Sistem Reproduksi
- Sistem Endokrin
Sinyal Biomedis
• Sinyal yang terbentuk di tubuh manusia atau di sistem biologi yang dapatdigunakan untuk mendapatkan sebuah informasi.
• Sebagian besar merupakan sinyal analog yang perlu dikonversi ke sinyal digital.
• Macam-macam sumber sinyal biomedis:
- Sinyal Biolistrik - Sinyal Biomagnetik
- Sinyal Bioakustik - Sinyal Bio-optik
- Sinyal Biomekanik - Sinyal Bio-impedansi
- Sinyal Biokimia
Bioelectric Signals
• Terbentuk karena adanya potensial aksi yang terbentuk akibat transport ion di dalam sel.
• Potensial aksi yang ditimbulkan oleh banyak sel yang berdekatanmenimbulkan sinyal listrik yang dapat ditangkap oleh elektroda.
• Secara luas digunakan pada medical devices
Bio-impedance Signals
• Bioimpedansi merupakan suatu impedansi atau hambatan listrik melaluijaringan tubuh manusia
• Sinyal bioimpedansi bisa didapatkan dengan mengalirkan arus listrik kedalam jaringan tubuh. Arus yang digunakan harus rendah agar tidakmemicu reaksi panas dan kerusakan jaringan
• Umumnya menggunakan empat elektroda, dua elektroda untukmemasukkan arus ke jaringan dan dua elektroda lain untuk mengukurtegangan dan impedansi jaringan.
Klasifikasi Sinyal Biomedis
• Sinyal Kontinyu: digambarkan oleh fungsi kontinyu s(t) yang memberikaninformasi tentang sinyal di sembarang waktu.
• Sinyal Diskrit: digambarkan oleh barisan (sequence) s(m) yang memberikan informasi pada titik-titik diskrit pada sumbu waktu
• Sinyal Deterministik: sinyal yang dapat digambarkan dengan persamaanmatematis
• Sinyal Stokastik: sinyal random yang tidak dapat digambarkan
Sensor & Transduser
• Biomedical sensor: physical, electrical or chemical
• Sensor mengubah besaran fisik ke besaran listrik
e.g: phototransistor, photodiode, dll
• Transdusermengubab energi dari satu bentuk ke bentuk lain
e.g: microphone, speaker
Spesifikasi Sensor
• Sensitivity: the ratio of output change for a given change in input
• Range: the minimum and maximum operating limits that the sensor is expected to measure accurately.
• Accuracy: the difference between the true value and the actual value measured by the sensor.
• Precision: the degree of measurement reproducibility
• Linearity: the maximum deviation of any reading from a straight calibration line
• Response Time: the time it takes a sensor to reach a certain percent of its final steady-state value when the input is changed
A/D Conversion
• Mengubah sinyal biologis yang kontinyu (sinyal analog) diubah ke diskrit (sinyal digital).
• Sinyal diskrit atau sinyal digital akan lebih mudah untukdisimpan dan diolah dengan menggunakan komputerdigital.
• Sinyal digital merupakan perkiraan dari sinyal aslinya, sinyal analog yang dihasilkan dari sampling level amplitudo sinyal asli berulang kali pada interval waktuyang tetap.