Bab 1. Intro 1
Biomedika Fisik
Politeknik Elektronika Negeri SurabayaITS
Bab 1. Intro 2
Mg.# Tujuan Instruksional Khusus (TIK) Topik Referensi MediaPT/OHP/LCD/PC
1 Mengenalkan pada mahasiswa pengertiantentang materi Biomedical Physics
Ruang lingkup Biomedical Physics 1, 2, 4 LCD/PC
2 Mengerti struktur dan anatomi manusia Anatomy dan fisiologi tubuh manusia 1, 2, 4 LCD/PC
3 Mengerti asal dari biosignal Origin dari biosignal 1, 2, 3 LCD/PC
4 Memahami asal ECG signal Origin dari ECG signal 1, 2, 3 LCD/PC
5 Mengerti parameter ECG signal ECG signal parameter 1, 2, 3 LCD/PC
6 Memahami asal EEG signal Origin dari EEG signal 1, 2, 3 LCD/PC
7 Mengerti parameter EEG signal EEG signal parameter 1, 2, 3 LCD/PC
8 Mengerti Origin dari EMG signal & parameternya
Origin dari EMG signal 1, 2, 3 LCD/PC
Mengerti sistem tekanan dan aliran darah Tekanan dan aliran darah
Mengerti Origin dari EOG signal & parameternya
Parameter dan origin EOG signal
Medical electrode 2, 3, 4
9 Mengerti system pernafasan Sistem pernafasan 1, 2, 3 LCD/PC
10 Mengerti sistem sirkulasi darah Sistem sirkulasi darah 1, 2, 3 LCD/PC
11 1, 2, 3 LCD/PC
12 1, 2, 3 LCD/PC
13 Review biosignal 1, 2, 3,4 LCD/PC
14 Biomedical Sensor Jenis, karakteristik dan prinsip Kerja sensor untuk Medical
2, 3, 4 LCD/PC
15 Biomedical Sensor Sama dengan atas 2, 3, 4 LCD/PC
16 Medical electrode LCD/PC
Bab 1. Intro 3
Medical Engineering
• Medical and Biological Engineering (MBE) atauBiomedical Engineering (BME) adalah daerahpenghubung antara Medical dan Engineering
Engineering
MedicineMedicalWelfareHealth
Medical Engineering
Biological Engineering
Bab 1. Intro 4
• Medical Engineering mempunyai sasaran untukmenawarkan teknologi yang mendukung bidangilmu medika– Medical diagnostic, medical treatment, pathology dll
• Biological Engineering mengaplikasikanpengetahuan atau ilmu medika atau biologi kedunia teknik.
Bab 1. Intro 5
Sejarah• pengukuran bioelectric
Fenomena :– Electromyogram, electrocardiogram,
electroenchepalogram, medical diagnostic yang lain.
MechanicalEngineering
Information engineering
Chemicalengineering
Kebanyakan diperlukanpengetahuan elektronik
Medical Electronic
• Ruang lingkup lebih luas dan dalam– Measuring instrument– Imaging instrument– Medical Information System– Biological stimulation and
treatment.– dll
Medical and Biological EngineeringatauBiomedical Engineering
MaterialEngineeringDll.
Bab 1. Intro 6
System AnalysisAnd
Modelling ofPhysiological
Systems
System AnalysisAnd
Modelling ofPhysiological
Systems
ClinicalEngineeringClinical
Engineering
BiotechnologyBiotechnology
Medical Imaging
Medical Imaging
Biomedical computer
Biomedical computer
Prosthetic devices
Prosthetic devices
RehabilitationEngineering
RehabilitationEngineering
Signal processingSignal
processing
Medical Instrumentation
Medical Instrumentation
Biomedical EngineeringBiomedical Engineering
Bab 1. Intro 7
Ruang lingkup Biomedika
• Aplikasi analisa sistem (modelling, simulasi).• Deteksi : pengukuran dan monitoring sinyal fisik; a.l.
biosensor, instrumentasi biomedika.• Memberikan diagnosa dengan teknik pemrosesan sinyal
dari data bioelektrik.• Membuat alat untuk menggantikan atau memperbaiki
fungsi tubuh (augmentasi).• Menyediakan prosedur dan peralatan untuk terapi atau
rehabilitasi• Analisa komputer ttg data yang berhubungan dengan
pasien• Medical imaging• Inovasi produk biologi yang baru (biotechnology dan
tissue engineering)
Bab 1. Intro 8
Lingkungan kerja
• Teknisi kesehatan di RS atau klinik (clinical engineering)• Biomedical design engineer di industri• Peneliti/ilmuwan
Asosiasi BME• American Institute for Medical and Biological
Engineering (AIMBE)• Institute of Electrical & Electronic Engineer (IEEE) in
Medicine and Biology society• International Federation for Medical and Biological
Engineering (IFMBE)
Bab 1. Intro 9
Dasar Sistem Instrumentasi EEG
ECG
EMG
Analog Processing &Digital conversion
DataStorage
DataTransmission
Feedbackcontrol
Calibration
Instrumentcontrol
Biosignalprocessing
Outputdisplay
operator RemotesiteInstrument
control
Jalur signal
Bab 1. Intro 10
Keterangan :• Data pengukuran (measurand) : kuantitas, properti/luasan, kondisi yang
diukur oleh sistem instrumentasi, mis : bioelectric signal yang dihasilkanotot atau otak, atau biochemical dan biomechanical yang dikonversi kesignal electric.
• Sensor : untuk mengkonversi besaran fisik ke output electric.• Output biosensor : analog signal, continuous signal; dikirim ke blok
analog processing dan digital conversion.• Analog processing & digital conversion : signal dikuatkan, difilter dan
dikondisikan serta dikonversi ke bentuk digital.• Biosignal processing (signal conditioning) : utk kompensasi karakteristik
sensor yang tidak diinginkan.• Data storage : penyimpanan data digital, utk pengolahan atau
pengkondisian sinyal nantinya.• Output display : numeric, graphic, discrete atau continuous, permanen
atau temporer.• Remote site : teknologi telepon dan internet memungkinkan untk monitor
dan diagnosa jarak jauh.
Bab 1. Intro 11
Measurement Range Frequency, Hz Method
Blood flow 1 to 300 mL/s 0 to 20 Electromagnetic or ultrasonic
Blood pressure 0 to 400 mmHg 0 to 50 Cuff or strain gage
Cardiac output 4 to 25 L/min 0 to 20 Fick, dye dilution
Electrocardiography 0.5 to 4 mV 0.05 to 150 Skin electrodes
Electroencephalography 5 to 300 μ V 0.5 to 150 Scalp electrodes
Electromyography 0.1 to 5 mV 0 to 10000 Needle electrodes
Electroretinography 0 to 900 μ V 0 to 50 Contact lens electrodes
pH 3 to 13 pH units 0 to 1 pH electrode
pCO2 40 to 100 mmHg 0 to 2 pCO2 electrode
Respiratory rate 2 to 50 breaths/min 0.1 to 10 Impedance
pO2 30 to 100 mmHg 0 to 2 pO2 electrode
Pneumotachography 0 to 600 L/min 0 to 40 Pneumotachometer
Temperature 32 to 40 C 0 to 0.1 Thermistor
Data pengukuran medika
Bab 1. Intro 12
2 komponen penting dalamsistem Instrumentasi
• Kalibrasi : memberikan signal kalibrasi ; signal dgnfrekwensi dan amplitudo yang sudah diketahui, utkpengaturan / setting komponen dari sistem; shg. Output dan inputnya mempunyai hubungan/fungsi yang terukur.
• Divais Feedback : mengumpulkan data dan memberikanrespon jika dibutuhkan, atau utk keperluan kontrol dengan tujuan mengubah / memperbaiki respon tubuh. Mis : feedback elemen : pacemakers, ventilators (alat stimulasijantung dan paru-paru)
Bab 1. Intro 13
Proses DesainInstrumentasi medika
Pilihan dan disain instrumentasidipengaruhi oleh faktor sinyal, lingkungan, medika dan faktor
ekonomi.(dikutip dari buku :Transducers for
Biomedical Measurements: Application and Design, by R. S. C. Cobbold. Copyright © 1974, John Wiley and
Sons, Inc.)