SENSOR CERDAS

Malaikat Pelindung Kita Selama 24 Jam

0
3
Sensor yang terintegrasi pada pakaian pasien terus-menerus mendata semua pembacaan medis yang diperlukan selama 24 jam. (Sumber foto/© : Fraunhofer)

Seseorang—termasuk Anda—mudah menghindari cemas selama 24 jam dalam sehari, atau  tujuh hari dalam seminggu. Gunakanlah alat jaringan sensor cerdas yang inovatif ini—dapat membantu dan memonitor seseorang dengan peningkatan risiko penyakit kardiovaskular yang parah. Jika kondisi kesehatan seseorang tiba-tiba memburuk, ‘asisten kesehatan mobile‘ ini memberikan peringatan atau laporan kepada dokter.

Sensor yang terintegrasi pada pakaian pasien terus-menerus mendata semua pembacaan medis yang diperlukan selama 24 jam. (Sumber foto/© : Fraunhofer)
Sensor yang terintegrasi pada pakaian pasien terus-menerus mendata semua pembacaan medis yang diperlukan selama 24 jam. (Sumber foto/© : Fraunhofer)

Perasaan sedikit pusing ketika menaiki tangga, rasa nyeri sebentar di dada–apakah ini semua efek tidak berbahaya dari kelelahan fisik, ataukah prekursor dari serangan jantung? Orang dengan peningkatan risiko penyakit kardiovaskular hidup dalam rasa takut terus-menerus akan mengalami gagal jantung mendadak yang bisa menjerumuskan mereka ke dalam situasi yang mengancam jiwa.

Pengamatan secara seksama terhadap kondisi kesehatan seseorang tidak cukup untuk memungkinkan penilaian yang akurat tentang situasi kritis. Untuk diagnosis yang pasti, dokter perlu pengukuran pasti aktivitas jantung serta pengalaman subyektif pasien.

Advertisement

Enam lembaga Fraunhofer selama dua tahun telah mengerjakan sebuah sistem yang dapat merekam fungsi kardiovaskular utama 24 jam sehari selama periode waktu yang panjang, sekalipun jauh dari kantor dokter, dan memungkinkan komunikasi dengan staf medis yang kompeten. Mereka tekah mempresentasikan hasilnya di CeBIT peran  ‘asisten kesehatan mobile’.

“Miniaturisasi elektronik dan teknologi komunikasi nirkabel telah memungkinkan kami untuk membuat terobosan dalam jenis lingkungan cerdas seperti ini,” kata Prof. Heinz Gerhäuser, yang mengepalai proyek penelitian Fraunhofer untuk ‘Produk dan Lingkungan Cerdas’.

 

Smart sensor juga difungsikan di daerah pertanian (Sumber foto : http://www.google.com/)
Smart sensor juga difungsikan di daerah pertanian (Sumber foto : http://www.google.com/)

Dalam visi para peneliti, lingkungan merespon secara otomatis, proaktif, dan cerdas terhadap kebutuhan pasien dalam situasi tertentu. Apa signifikansinya, misalnya terhadap bidang kedokteran, telah dibuktikan oleh para peneliti Fraunhofer dengan ‘asisten kesehatan mobile’ mereka.

Asisten kesehatan mobile membantu pasien

Maksud dan tujuan dari ‘asisten kesehatan mobile’ mudah dijelaskan: “Kami ingin membantu orang dengan peningkatan risiko penyakit kardiovaskular untuk mengendalikan kehidupan mereka sehari-hari. Kami ingin memberi mereka kemandirian yang lebih besar dan membantu mereka menghindari situasi darurat,” ujar Martin Schmidt dari Institut Teknik Industri IAO di Stuttgart, yang bertanggung jawab atas pemasaran sistem pemantauan kesehatan baru tersebut.

Komponen utama dari ‘asisten kesehatan mobile’ ini dikembangkan dalam proyek gabungan Fraunhofer dengan nama senSAVE® (Sensor Assistance for Vital Events atau Bantuan Sensor untuk Kejadian-kejadian Vital).

Bersama dengan sensor yang nyaman dan mudah dipakai yang terus-menerus mengukur semua data yang diperlukan dan mengirimkannya melalui radio ke sebuah PDA, asisten ini memiliki perangkat lunak yang diperlukan untuk mengumpulkan dan menganalisis banjir informasi dan mengirimkannya melalui internet atau jaringan seluler ke pusat dukungan medis jarak jauh, di mana staf terlatih dapat menilai seberapa kritis situasi tersebut, memberi saran kepada pasien melalui telepon, dan menghubungi dokter jika diperlukan.
Data yang paling meyakinkan untuk menilai aktivitas jantung diperoleh dari tekanan darah, konsentrasi oksigen darah dan elektrokardiogram, atau disingkat EKG.

“Kami telah merancang sebuah ECG 3-saluran dengan konsumsi daya yang sangat rendah yang dapat memberikan informasi rinci non-stop selama sekurang-kurangnya tujuh hari,” papar Hans-Jürgen Holland dari Institute untuk Mikrosistem Foton IPMS di Dresden.

Keadaan itu merupakan tugas yang  menantang bagi para peneliti Fraunhofer untuk menemukan elektroda yang cocok untuk menyalurkan pembacaan EKG, karena mereka harus selalu terhubungkan secara permanen dengan kulit pasien selama berhari-hari pada suatu periode. Elektroda konvensional harus diolesi dengan gel konduktif. Karena dapat merusak kulit dan juga mengering setelah beberapa saat, elektroda tersebut tidak cocok untuk tujuan pemantauan jangka panjang.

Sebagai alternatif, Roman Ruff dari Institute untuk Rekayasa Biomedis IBMT di St. Ingbert telah mengembangkan sebuah elektroda kering yang sangat fleksibel yang dapat dijahit menjadi serat-serat elastis pada kemeja sensor. Pemakai potensial dilengkapi dengan kemeja sensor yang sudah disesuaikan. Tekanan dari kain saja sudah cukup untuk menjalin kontak antara kulit dan elektroda perekat.

Kain lapis kedua menutup kabel sensor dan papan sirkuit elektronik. Kain tersebut disediakan oleh Institut Hohensteiner, sebuah lembaga riset swasta untuk pengembangan tekstil, yang juga telah menemukan cara yang efektif untuk menghasilkan pakaian individual yang disesuaikan.
Prototipe pertama yang telah dikembangkan untuk pemakai pria dan wanita adalah kemeja sensor dan sebuah bra sensor seukuran kemeja, masing-masing dengan total empat elektroda EKG di level perut dan bahu. Elektroda terdiri dari tiga komponen utama: Sebuah kerangka polysiloxan memastikan bahwa bahan pembawa cukup halus, nanopartikel konduktif dan elektrolit multi-tujuan memungkinkan pembacaan EKG untuk disalurkan bahkan tanpa gel kontak.

Elektroda-elektroda baru tersebut dapat dicuci dengan mesin cuci dan tidak rentan terhadap desinfektan. Roman Ruff berbesar hati dengan fakta bahwa elektroda tersebut baik terhadap kulit:

“Elektroda tersebut biokompatibel sesuai dengan ISO 10993, yang berarti bahwa mereka tidak menyebabkan ruam kulit atau alergi.” Teknologi inovatif dalam hubungannya dengan penggunaan yang mudah membuat kemeja sensor menjadi contoh klasik dari produk cerdas yang dapat pengguna masa depan gunakan secara mandiri di lingkungan yang mereka sendiri akrabi.

Sementara elektroda kering merekam EKG, saturasi oksigen dari darah dan kurva gelombang denyut ditentukan oleh oksimeter denyut. Christian Weigand dari Institute untuk Sirkuit Terpadu IIS di Erlangen menjelaskan bagaimana prosedur pengukuran optik bekerja:

Baca juga :   Kekuatan Teknologi Penyelamat Nyawa Orang

Cahaya merah dan cahaya inframerah bersinar melalui pembuluh darah dan sebagiannya diserap. Cahaya yang menembus jaringan memberitahu kita apa yang kita perlu tahu tentang saturasi oksigen dan tentang gelombang denyut yang berasal dari jantung

Sampai saat ini oksimeter denyut telah menggeser sebuah klip jari telunjuk atau jari tengah yang tersedia secara komersial. Di masa depan ini akan terintegrasi dalam sebuah ban pergelangan tangan. Dari sana, pembacaan akan disampaikan melalui radio ke sebuah komputer miniatur, seperti ponsel pintar atau PDA, yang pada saat yang sama juga menerima pembacaan EKG.

Perbedaan waktu antara dua set bacaan menghasilkan waktu transit gelombang denyut, yang mana pada gilirannya ini memungkinkan untuk menyimpulkan waktu transit tekanan darah-non-stop, 24 jam sehari.

“Melakukan hal ini dengan manset tekanan darah konvensional akan menyebabkan terlalu banyak ketidaknyamanan pada pasien,” kata Weigand.

Perangkat lunak melengkapi PDA

Akurasi perhitungan ini semua bergantung pada transmisi simultan sinyal radio. Namun, metode transmisi data nirkabel bluetooth standar menggabungkan waktu penundaan yang menghalangi setiap keterhubungan yang penting dari data yang tiba pada PDA.

“Kami meminta salah satu mitra industri untuk mengembangkan sebuah protokol Bluetooth bagi kami yang mensinkronisasi sinyal dari elektroda EKG dan sensor gelombang denyut hingga milidetik,” kata ilmuwan komputer Stephan Kiefer dari IBMT.

Kiefer juga melengkapi PDA dengan perangkat lunak yang diperlukan, yang meneruskan data pasien ke server. Untuk mencegah data jatuh ke tangan yang salah, data hanya dapat diambil dari server dengan bantuan sebuah USB yang dienkripsi secara khusus.

PDA adalah platform bersama yang menggabungkan senSAVE® dengan perawat digital untuk membentuk ‘asisten kesehatan mobile’.

“Idenya adalah bahwa pembacaan medis obyektif akan dilengkapi dengan data subyektif yang dapat si pasien sendiri masukan,” kata Thomas Königsmann dari Institut Fraunhofer untuk Perangkat Lunak dan Sistem Rekayasa ISSt di Dortmund.

Data tersebut dapat berkisar mulai dari kesan pribadi tentang kesehatan atau berat badan, obat yang diminum dan makanan dimakan, hingga kegiatan olahraga dan kejadian-kejadian yang mengganggu. Informasi tambahan tersebut memudahkan dokter untuk menafsirkan dan menanggapi penyimpangan dan mengubah pembacaan kardiovaskular di pasien.

(Sumber foto : http://www.google.com/)
(Sumber foto : http://www.google.com/)

Pasien juga diberi saran dan dimonitor untuk masalah kesehatan. “Banyak orang dengan masalah kardiovaskular harus mengelola kehidupan sehari-hari mereka dengan sangat hati-hati,” jelas Königsmann, “dan untuk membantu mereka melakukannya, mereka diberi obat, olahraga dan rencana diet yang disusun oleh para ahli dan disesuaikan dengan kondisi individual setiap pasien.

Agak seperti pengatur personal, ‘perawat digital’ tersebut dapat mengatur rencana kesehatan, memotivasi pasien untuk tetap mengikuti rencana tersebut, dan menyarankan alternatif jika sesuai. Perangkat lunak interaktif di baliknya dikembangkan oleh ISST yang bekerjasama dengan ahli jantung, ahli fisioterapi dan ahli diet.

Teknologi kebutuhan orang tua

“Terutama di kalangan pasien tekanan darah tinggi, Anda akan menemukan banyak orang tua jompo yang tidak terbiasa menggunakan ponsel atau PDA,” kata Prof. Reinhard Oppermann dari Institute untuk Teknologi Informasi Terapan FIT di Sankt Augustin.

“Itulah sebabnya mengapa kami perlu merancang layanan ini sedemikian rupa sehingga pengguna mengerti dan dapat mengintegrasikannya ke dalam rutinitas sehari-hari mereka.”

Setelah beberapa tes awal pada penghuni rumah jompo, tim Oppermann juga mengundang subjek dari dua kelompok usia untuk ambil bagian dalam tes ini: yang di atas 70 tahun, dan yang setengah baya hingga orang tua.

Kedua kelompok diminta untuk mencoba dan mengevaluasi pilihan desain interface pengguna yang berbeda. Untuk setiap kelompok, para peneliti Fraunhofer mengembangkan prototipe interface yang memperhitungkan kemampuan atau keterbatasan tertentu dari para pengguna masa depan tersebut.

“Salah satu versi sangat sederhana, hanya menampilkan fakta yang paling penting dalam tampilan besar yang dapat dibaca bahkan oleh pasien yang kebingungan mencari kacamatanya. Versi lain agak lebih kompleks, sedemikian terkonfigurasi sehingga dapat dikombinasikan dengan layanan lainnya pada sebuah PDA,” jelas Oppermann. Juga akan dimungkinkan untuk menghubungkan sistem dengan layar TV, karena banyak orang tua merasa lebih nyaman dibandingkan layar ponsel.

Desain ergonomis dari interface pengguna dapat dilihat di CeBIT dalam demonstrasi secara langsung ‘asisten kesehatan mobile’. Para peneliti juga berkeinginan untuk mengembangkan jam tangan dengan tampilan besar yang terus-menerus menunjukkan pembacaan tekanan darah. Sepotong desain yang sesuai diciptakan dengan bantuan penguji manusia-karena, seperti yang Oppermann jelaskan,

“Tujuan kami adalah menciptakan teknologi cerdas tidak hanya bermanfaat, tetapi juga dapat digunakan!” Kita dapat menjadikan sensor cerdas itu sebagai elektronik pendeteksi kesehatan yang sekaligus berperan sebagai malaikat pelindung.  (Diolah dari tulisan Monika Offenberger; www.fraunhofer.de/magazine)

 

Incoming search terms:

Advertisement

Tulis Opini Anda