Deteksi Penyakit Aritmia Jantung Menggunakan Metode Find Peak (Bagian I)

Latar Belakang : Jantung adalah sebuah organ berotot yang memompa darah lewat pembuluh darah oleh kontraksi berirama yang berulang. Dengan kata lain, jantung adalah organ vital dalam tubuh kita yang berkerja memompa darah keseluruh tubuh. Jantung memiliki istilah lain bernama kardiak, dari kata Yunani cardia untuk jantung. Jantung adalah salah satu organ manusia yang berperan dalam sistem peredaran darah. Sedangkan, bunyi jantung adalah bunyi yang disebabkan oleh proses membuka dan menutupnya katup jantung akibat adanya getaran pada jantung dan pembuluh darah besar. Bunyi jantung dikenal juga sebagai suara jantung (Wikipedia). 

Untuk memeriksa bunyi jantung ataupun memeriksa kinerja jantung, alat yang biasa digunakan oleh dokter adalah stetoskop. Stetoskop mampu mengindikasikan apakah fungsi organ jantung pada tubuh pasien normal atau abnormal. Salah satu kendala dari penggunaan stetoskop adalah subjetivitas dokter dalam mendiagnosa cukup tinggi, karena dibutuhkan kepekaan dan pengalaman. Terutama dalam mendiagnosa gangguan yang terjadi pada jantung (Muttaqin, 2007).

Salah satu gangguan yang terjadi pada jantung adalah ketidaknormalan bunyi jantung sehingga menyebabkan irama jantung tidak teratur. Dalam istilah medis dikenal sebagai penyakit aritmia jantung. Penyakit Aritmia jantung disebut juga disaritmia adalah irama jantung yang abnormal, yakni jantung berdenyut secara tidak teratur, bisa terlalu cepat atau terlalu lambat. Menurut Dr. Pipin Kojodjojo, seorang dokter ahli jantung dan konsultan di National University Heart Centre, Singapore (NUHCS), sekitar 16% orang di dunia pernah mengalami gangguan irama jantung. Sekitar 1% di antara mereka terdiagnosa mengalami aritmia. Dokter spesialis jantung dan pembuluh darah Beny Hartono menjelaskan, seseorang disebut mengalami gangguan irama jantung jika denyut jantung terlalu cepat, terlalu lambat, dan tidak teratur. Denyut terlalu cepat, yaitu lebih dari 150 denyut per menit. Sementara itu, denyut jantung yang telalu lambat, kurang dari 40 denyut per menit. Kondisi ini biasanya ditandai dengan merasa lemas, sering mengantuk atau menguap, keringat dingin, hingga pingsan. Adapun, detak jantung yang normal yaitu antara 60-100 denyut per menit. Namun, pada keadaan tertentu, denyut bisa kurang dari 60 per menit, misalnya, ketika tidur, istirahat, meditasi, dan konsumsi obat-obatan. Denyut juga bisa lebih dari 100 per menit ketika sedang emosi, stress, jatuh cinta, cemas, banyak konsumsi kafein, dan juga obat-obatan. Denyut pada keadaan tertentu tersebut masih normal terjadi pada manusia (Kompas).

Berdasarkan latar belakang yang telah dijelaskan tersebut, maka diperlukan suatu penelitian untuk merancang dan menbangun sebuah aplikasi yang mampu menghitung detak jantung per satuan waktu. Metode yang digunakan pada penelitian ini adalah metode Find Peak yaitu mendeteksi setiap puncak dari gelombang sinyal suara jantung untuk mengetahui banyaknya denyutan. Penelitian ini diharapkan akan membantu dokter maupun masyarakat umum untuk memeriksa kesehatan jantungnya berdasarkan detak jantung yang dihitung per satuan waktu. 

Tinjauan Pustaka

Bunyi jantung adalah bunyi yang disebabkan oleh proses membuka dan menutupnya katup jantung akibat adanya getaran pada jantung dan pembuluh darah besar. Bunyi jantung dikenal juga sebagai suara jantung. Banyak dokter menggunakan alat bantu stetoskop untuk mendengar bunyi jantung. Adapun jumlah dan kualitas bunyi jantung bergantung pada desain stetoskop dan tekanannya pada dinding dada, lokasi, orientasi tubuh, serta fase bernapas. Umumnya, bunyi tidak dihantarkan dengan baik dari cairan atau udara sehingga bunyi jantung tidak terdengar dengan baik apabila melewati paru. 

Bunyi jantung normal pada dasarnya dapat dibedakan menjadi bunyi jantung pertama (S1) dan bunyi jantung kedua (S2). Bunyi jantung pertama (S1) muncul akibat 2 penyebab yaitu : penutupan katub atrioventrikular (katub mitral dan trikuspidalis) dan kontraksi otot-otot jantung. Bunyi jantung kedua disebabkan dari penutupan katub semilunaris (katub aorta dan pulmonal). Bunyi jantung pertama memiliki frekuensi yang lebih rendah dan waktu yang sedikit lebih lama dibandingkan dengan bunyi jantung kedua. Bunyi jantung kedua memiliki frekuensi nada yang lebih tinggi dan memiliki intensitas yang maksimum di daerah aorta. 

Aritmia : Gangguan irama jantung atau aritmia merupakan komplikasi yang sering terjadi pada infark miokardium. Aritmia atau disritmia adalah perubahan pada frekuensi dan irama jantung yang disebabkan oleh konduksi elektrolit abnormal atau otomatis (Doenges, 1999). Aritmia timbul akibat perubahan elektrofisiologi sel-sel miokardium. Perubahan elektrofisiologi ini bermanifestasi sebagai perubahan bentuk potensial aksi yaitu rekaman grafik aktivitas listrik sel (Price, 1994). Gangguan irama jantung tidak hanya terbatas pada iregularitas denyut jantung tapi juga termasuk gangguan kecepatan denyut dan konduksi (Hanafi, 1996).

Pengukuran Detak Jantung

Aritmia jantung (heart arrhythmia) menyebabkan detak jantung menjadi terlalu cepat, terlalu lambat, atau tidak teratur. Aritmia jantung umumnya tidak berbahaya. Kebanyakan orang sesekali mengalami detak jantung yang tidak beraturan kadang menjadi cepat, kadang melambat. Namun beberapa jenis aritmia jantung dapat menyebabkan gangguan kesehatan atau bahkan sampai mengancam nyawa. . Aritmia dan HR abnormal tidak harus terjadi bersamaan. Aritmia dpt terjadi dg HR yang normal, atau dengan HR yang lambat (disebut bradiaritmia - kurang dari 60 per menit). Aritmia bisa juga terjadi dengan HR yang cepat (disebut tachiaritmia - lebih dari 100 per menit).

BradiAritmia dan TakiAritmia : Berbagai keadaan dapat menimbulkan kelainan pada sistem listrik jantung. Pada umumnya gangguan sistem listrik jantung akan menimbulkan perubahan irama jantung menjadi terlalu lambat (Bradiaritmia, jantung berdenyut kurang dari 60 kali permenit) atau terlalu cepat (Takiaritmia, jantung berdenyut lebih dari 100 kali permenit). Kedua keadaan tersebut akan berpengaruh terhadap kerja jantung memompa darah ke seluruh tubuh.

Bila jantung berdenyut terlalu lambat, maka jumlah darah yang mengalir di dalam sirkulasi menjadi berkurang, sehingga kebutuhan tubuh tidak terpenuhi. Hal ini akan menimbulkan gejala seperti mudah capek, kelelahan yang kronis, sesak, keleyengan bahkan sampai pingsan. Yang berbahaya, bila jumlah darah yang menuju otak menjadi berkurang bahkan minimal sehingga terjadi pingsan atau perasaan melayang. Pada keadaan yang lebih parah dapat menyebabkan stroke.

Sebaliknya, bila jantung berdenyut terlalu cepat maka jantung akan mengalami kelelahan dan akan menimbulkan gejala-gejala berdebar yang biasanya disertai perasaan takut karena debaran jantung yang begitu cepat (sampai lebih dari 200 kali permenit). Pada keadaan yang ekstrim dimana bilik jantung berdenyut sangat cepat dan tidak terkendali, maka terjadi kegagalan sirkulasi darah yang bila dilakukan pertolongan cepat dengan kejut listrik (DC shock) dapat mengakibatkan kematian.

Syukurlah, kebanyakan takiaritmia tidak menimbulkan kematian mendadak. Akan tetapi tentu harus dipastikan jenis aritmia apa yang terdapat pada seorang pasien. Bradiaritmia yang terjadi akibat hambatan transmisi listrik jantung, umumnya menetap sehingga diperlukan alat bantu yang dapat menjamin kecukupan frekuensi denyut jantung. Alat tersebut adalah alat pacu jantung tetap (Permanent Pace Maker, PPM). PPM ditanam dibawah kulit dada lalu dihubungkan ke jantung melalui sejenis kabel. Hanya diperlukan operasi kecil dengan bius lokal saja untuk pemasangan PPM.

Takiaritmia, pada umumnya dapat disembuhkan total melalui tindakan ablasi. Setelah dilakukan tindakan ablasi, pasien terbebas dari penyakit takiaritmia dan tidak memerlukan obat-obatan lagi. Ablasi adalah tindakan invasif yang merupakan kelanjutan dari EPS. Pada ablasi dilakukan pemutusan/eliminasi sumber takiaritmia dengan menggunakan panas yang dihasilkan oleh gelombang frekuensi radio. Tingkat keberhasilan ablasi pada takiartmia yang umum terjadi, sangat tinggi yaitu sekitar 95%. Dengan resiko yang sangat kecil.

Metode Find Peak : adalah metode untuk mendeteksi dan menganalisis ujung atau puncak dari gelombang sinyal. Find peak juga dikenal dengan find local maxima, dikarenakan metode ini menemukan ujung tertinggi pada gelombang local atau area tertentu (mathwork.com). Matlab telah menyediakan fungsi khusus yang digunakan untuk mengimplementasikan metode find peak, yaitu :

• pks = findpeaks(data) 
• [pks,locs] = findpeaks(data) 
• [pks,locs,w,p] = findpeaks(data)

Deteksi Puncak Gelombang

Fungsi yang digunakan adalah findpeaks dengan parameter data, parameter yang dmaksud adalah parameter berupa masukkan gelombang sinyal. Pks adalah jumlah puncak yang terdeteksi, locs adalah lokasi tiap puncak yang terdeteksi, w adalah lebar puncak dan p adalah prominences atau kemasyuran puncak. 

Bersambung ke bagian II

Posted By