PERANCANGAN SISTEM INSTRUMENTASI MEDIS PENGUKUR TIGA TANDA VITAL TUBUH MENGGUNAKAN CORE FPGA XILINX SPARTAN-6

Abstract

Abstrak

Alat pengukuran tanda vital tubuh adalah peralatan instrumentasi medis yang umum digunakan untuk mengukur kondisi kesehatan tubuh seseorang. Praktisi medis dapat mengetahui informasi kondisi kesehatan tubuh seorang pasien dengan menganalisa data-data yang ditampilkan dari pengukuran tanda vital tubuh. Pada penelitian kali ini, kami mendesain sistem instrumentasi medis ­non-invasive untuk mengukur tiga tanda vital tubuh yang murah dan berbasis sistem digital. Tiga parameter pengukuran yang dilakukan adalah suhu tubuh yang memiliki jangkauan pengukuran dari 30°C sampai 40°C, frekuensi denyut jantung yang memiliki jangkauan pengukuran dari 0 sampai 200 BPM (beat per minute), frekuensi pernapasan yang memiliki jangkauan pengukuran dari 0 sampai 60 breath per minute. Sistem digital yang digunakan untuk memproses data input menjadi data output dirancang dengan memanfaatkan FPGA yang diprogram sesuai dengan alur yang diinginkan. Pada pengujian sistem, error rata-rata yang didapat saat pengukuran suhu tubuh, frekuensi denyut jantung, dan frekuensi pernapasan masing-masing sebesar 0,72%, 2,01%, 8,21%. Perancangan pada core FPGA memiliki utility keseluruhan hingga 19%.

Kata kunci: FPGA, frekuensi denyut jantung, frekuensi  pernapasan, suhu tubuh.

Abstract

Biomedical instrumentation of  vital signs measurement is a common instrumentation which measure or monitoring human’s physiological  condition. Medical practitioner assesses patient’s health condition by analyzing the measurement result which shown in display. In this research, we design a non-invasive biomedical instrumentation that measure 3 parameter of human’s vital signs (body temperature, heartbeat, and respiration rate). The aim of  the design are low cost instrumentation and digital based design. The measurement of heartbeat has measurement range from 0 to 200 BPM (beat per minute). The measurement ofbody temperature has measurement range from 30°C to 40°C. The measurement of respiration rate has measurement range from 0 to 60 BPM (breath per minute). Digital system which processing input data into output data implemented on FPGA Xilinx Spartan-6. As the result of design, Error rate from measurement of heartbeat, body temperature, and respiration rate respectively by 0,72%, 2,01%, 8,21%. Summary of FPGA core usage has 19% of utilitation.

Keywords: Body temperature measurement, FPGA, Heartbeat measurement, Respiration rate measurement