Modifikasi baby incubator ( pengaturan suhu )

1. 
   PENDAHULUAN
   

1. 
   Latar Belakang
   

Perkembangan zaman yang modern menuntut kita untuk lebih maju disegala bidang, khususnya dibidang elektromedik. Kita sebagai teknisi elektromedik dituntut untuk dapat meningkatkan mutu pelayanan kesehatan, salah satunya dengan cara meningkatkan kualitas alat - alat di dunia kedokteran.

Salah satu peralatan kedokteran yang paling penting dalam pelayanan terhadap bayi adalah Baby Incubator. Dimana alat tersebut berfungsi untuk memberikan perlindungan bagi bayi yang baru lahir premature atau mempunyai berat badan lahir rendah dengan cara memberikan suhu dan kelembaban yang stabil dan kebutuhan oksigen sesuai dengan kondisi dalam kandungan ibu.

Dengan terus berkembangnya teknologi elektronika pada saat ini khususnya pada alat kedokteran penulis mencoba membuat alat dengan judul “Modifikasi Baby Incubator ( Pengaturan Suhu )”, dimana alat ini sangat penting sebagai tempat perlindungan bagi bayi berupa pemanasan baik bayi lahir premature atau bayi lahir normal.

2. 
   Identifikasi Masalah
   

Berdasarkan latar belakang di atas, maka penulis ingin membuat alat yang sesuai dengan standart rumah sakit dan menjadikan alat tersebut menjadi lebih baik dengan memodifikasi baby incubator yang ada di RSUD dr. Abdoer Rahem Situbondo.

3. 
   Batasan Masalah
   

Agar dalam pembahasan alat ini tidak terjadi suatu pelebaran masalah, maka didalam penyajiannya, penulis membatasi pokok- pokok batasannya yang akan dibahas yaitu :

• 
  Control suhu menggunakan LM 35
  
• 
  Batas suhu setting adalah 32ºC, 34ºC, 36ºC
  
• 
  Sensor suhu ruang dengan tampilan 1 angka belakang koma
  
• 
  Distribusi suhu 1ºC
  
• 
  Noise ≤60dB
  
• 
  Sensor skin menggunakan LM 35.
  
• 
  Range suhu badan bayi antara 36 ^OC dan 37 ^O C
  
• 
  Sensor suhu badan bayi dengan ketelitian satu digit di belakang koma
  

4. 
   Rumusan Masalah
   

Dapatkah dibuat modifikasi baby incubator dengan mengaplikasikan sistem digital sebagai pengendali seluruh rangkaian, yang ada di RSUD dr.Abdoer Rahem Situbondo?

5. 
   Tujuan
   

1.5.1Tujuan Umum

Memodifikasi alat Baby Incubator Dilengkapi dengan Sensor Suhu, Sensor Skin dan Kelembaban (Pengaturan Suhu).

1.5.2Tujuan Khusus

Dengan adanya permasalahan tersebut diatas, maka secara operasional tujuan khusus pembuatan alat ini antara lain :

• 
  Membuat Pengaturan suhu dengan LM 35 adalah 32ºC, 34ºC, 36ºC.
  
• 
  Membuat rangkaian pengaman dengan thermostat
  
• 
  Membuat rangkaian window komparator
  
• 
  Membuat rangkain optotriac
  
• 
  Membuat rangkaian ADC7107
  
• 
  Membuat tampilan suhu ke 7’segment
  
• 
  Membuat rangkaian window komparator *
  
• 
  Membuat rangkaian sensor kelembapan *
  
• 
  Membuat rangkaian ADC 7107 *
  
• 
  Membuat tampilan suhu ke 7’segment *
  

Yang bertanda (*) dikerjakan oleh Ary Firman S.

6. 
   Manfaat
   
   1. 
      Manfaat Teoritis
      

Meningkatkan wawasan dan pengetahuan di bidang alat-alat kesehatan, terutama pengaplikasian, penyempurnaan dan modifikasi alat di RSUD dr.Abdoer Rahem Situbondo.

2. 
   Manfaat Praktis
   

Dengan adanya alat ini diharapkan dapat memudahkan user dalam melakukan pekerjaannya dan dapat menyelesaikan tugas fungsionalnya dengan cepat, efisien dan akurat.
2. TELAAH PUSTAKA

2.1 Prinsip Dasar Baby Incubator

Baby Incubator merupakan salah satu peralatan elektromedik yang digunakan untuk memberikan perlindungan bagi bayi yang baru lahir premature atau mempunyai berat badan lahir rendah dengan cara memberikan suhu dan kelembaban yang stabil dan kebutuhan oksigen sesuai dengan kondisi dalam kandungan ibu.

Pesawat ini mempunyai sirkulasi yang terkontrol atau mempunyai kelembaban relatif dan isolasi untuk melindungi bayi dari kontaminasi udara dari luar. Hal ini diperlukan bagi bayi premature, karena sangat rawan terhadap masalah pernafasan dan masalah - masalah yang bersangkutan dengan kesehatan bayi tersebut. Suhu yang dibutuhkan dalam perawatan bayi ini antara 32°C - 36°C.

Prinsip kerja pesawat ini adalah dengan mengatur serta menstabilkan suhu dalam ruangan incubator agar sesuai dengan suhu yang dibutuhkan oleh bayi premature. Pesawat ini menggunakan pemanasan elemen ( heater ) yang dikontrol oleh suatu rangkaian kontrol suhu agar suhu tetap stabil. Heater akan bekerja pada saat sensor suhu kurang dari setting suhu yang telah ditentukan, dan sebaliknya apabila sensor suhu lebih besar dari setting suhu, maka secara otomatis heater akan mati.

Baby incubator menggunakan sensor - sensor yang difungsikan hanya sebagai pendeteksi suhu yang seandainya suhu pada incubator maupun pada bayi premature berlebih atau berkurang. Sensor tersebut yaitu sensor suhu dan kulit. Sensor ini berfungsi sebagai pendeteksi suhu yang ada pada ruang incubator sedangkan suhu kulit berfungsi sebagai pendeteksi suhu pada bayi premature.

Ditinjau dari sistim perawatan bayi pada ruangan incubator dibedakan menjadi dua macam, yaitu sebagai berikut :

1. 
   Incubator system terbuka
   

Yang dimaksud dengan incubator system perawatan terbuka adalah incubator yang memerlukan pembukaan ruangan jika akan melakukan perawatan bayi ( perawatan tidak dilakukan secara otomatis dari dalam ruangan incubator ). Peralatan ini biasanya digunakan untuk bayi yang lahir premature dengan kebutuhan perawatan normal.

2. 
   Incubator system tertutup
   

Baby incubator tertutup adalah baby incubator yang selalu tertutup, hanya dibuka dalam keadaan darurat untuk keperluan pernafasan. Perawatan dan pengobatan pada bayi premature dilakukan dalam ruangan incubator melalui lubang khusus untuk tangan perawat yang tersedia pada pesawat sehingga kebersihan bayi dapat lebih dijaga. Pesawat jenis ini dapat mengatur kestabilan suhu secara otomatis, menyediakan udara bersih karena ada penyaring filter udara dalam pesawat, kemudian dilengkapi pula dengan sirkulasi dan konsentrasi oksigen, sehingga jenis incubator ini paling sering digunakan untuk bayi premature yang lahir dini dengan kondisi kritis.

Beberapa prasyarat yang harus diperhatikan pada incubator tertutup :

1. 
   Jangan dibuka kecuali dalam keadaan darurat, jika incubator dibuka usahakan agar oksigen tetap tersedia dan perhatikam supaya bayi dalam keadaan hangat.
   
2. 
   Pengaturan panas bayi dilakukan secara hati – hati, sesuaikan dengan berat badan, umur dan kondisi.
   
3. 
   Aturlah konsentrasi dari oksigen dan kelembaban udara yang dibutuhkan.
   
4. 
   Mensterilkan pesawat sebelum digunakan maupun selama perawatan bayi berlangsung ( misalkan seminggu sekali ) dengan sementara waktu dipindahkan ke baby incubator yang lain yang sudah stabil.
   
5. 
   Jangan ditempatkan didekat jendela atau didinding ruangan dan cegahlah sinar matahari langsung ke pesawat baby incubator.
   
6. 
   Tempatkan pesawat baby incubator pada ruangan dengan suhu kira–kira 27C dan jika suhu ruangan lebih rendah usahakan suhu baby incubator dinaikkan.
   

Adapun standart spesifikasi baby incubator yang ada adalah sebagai berikut :

Range Air Temperature : 32C - 36C

Range Skin Temperature : 36C - 37C

Uniformity of Temperature : 1C

Noise level : ≤60dB

Humidity Indication Range : 0%RH - 90%RH

Humidity Control Range : 40%RH - 60%RH

2.2. Suhu

Suhu adalah suatu keadaan perubahan temperatur udara dimana suhu dapat berubah - ubah tergantung dari perubahan cuaca. Suhu itu akan menunjukkan apakah benda itu akan terasa panas atau dingin. Makin terasa panas, maka makin tinggi suhunya. Untuk mengukur dengan tepat suhu secara kuantitatif diperlukan beberapa kegiatan yang bukan tergantung pada cita rasa kita mengenai panas atau dingin, tetapi pada besaran - besaran yang dapat diukur.

Jika kita ingin menentukan suhu suatu system atau keadaan, maka prosedur yang paling sederhana adalah dengan mengujur keadaan tersebut dengan suatu petunjuk yaitu dengan menggunakan thermometer. Suhu yang ditunjuk pada thermometer, tak lain adalah suhu yang berada dalam keadaan yang sebenarnya.

2.3. Pengaturan Suhu Pada Incubator

Bayi premature mudah dan cepat menderita hipotermia bila berada di lingkungan yang dingin. Untuk mencegah hipotermia dapat dilakukan dengan cara sebagai berikut:

1. 
   Diusahakan lingkungan yang cukup hangat untuk bayi.
   
2. 
   Konsumsi oksigen paling sedikit dalam keadaan istirahat, sehingga suhu bayi tetap normal.
   

Bayi yang dirawat di dalam incubator, beratnya adalah sebagai berikut :

NO	Berat Bayi	Suhu Ruangan
1	1000 gram	35C
2	1500 gram	34C
3	2000 – 3000 gram	33C
4	4000 gram	32C

Sumber: After Scopes and Ahmed (1966) and Hand Katz (1970)

2.4 Sensor Suhu

Sering kita jumpai berbagai macam sensor suhu yang digunakan untuk mengukur suhu ruang ataupun suhu tubuh seseorang, diantaranya adalah PT100, LM35, PTC atau NTC.

PT100 adalah salah satu sensor suhu yang memiliki resistansi 100Ω - 0º C dan bekerja pada suhu -200ºC - 232ºC. Dengan koefisien 15mW/ ºC menyebabkan PT100 kurang linier dalam perubahan tegangan yang dihasilkan.

LM 35 juga merupakan salah satu sensor suhu yang dikemas dalam bentuk integrated. Karakteristik sensor ini mempunyai koefisien 10 mV/ ºC dimana setiap terjadi perubahan suhu 1ºC maka terjadi perubahan tegangan sebesar 10 mV dan bekerja pada suhu -55ºC - 150ºC.

PTC berfungsi sebagai tahanan atau resistansi (resistor) dimana nilai/ besar tahanannya berubah sesuai perubahan suhu. Disebut positif, karena nilai tahanannya akan naik jika temperatur naik, dan turun jika temperatur turun. Sedangkan NTC (negative temperatur coefisient), adalah kebalikan karakteristik PTC, tahanan NTC akan turun jika temperature naik dan sebaliknya. Jika PTC atau NTC diberi tegangan, maka akan mengalir arus dan besarnya arus ini akan berubah - ubah sesuai perubahan tahanan PTC atau NTC tersebut yang arus ini kemudian diukur sebagai identifikasi perubahan temperatur. Tiap PTC atau NTC mempunyai karakteristik yang berbeda - beda, tergantung merk dan part nomornya .

Maka dalam pembuatan modul ini, kami menggunakan IC LM 35 sebagai sensor suhu karena IC ini sangat peka terhadap perubahan suhu. IC LM 35 dikemas dalam bentuk integrated yang harga tahanannya merupakan fungsi temperature. Energi panas dari heater akan menyebabkan perubahan temperature yang selanjutnya merubah harga tahanan. Karakteristik sensor ini mempunyai koefisien 10 mV/ ºC dimana setiap terjadi perubahan suhu 1ºC maka terjadi perubahan tegangan sebesar 10 mV dan bekerja pada suhu -55ºC - 150ºC. Dipilihnya sensor ini karena mudah diperoleh, mudah dikalibrasi, akurasinya baik, memiliki impedansi kecil (sebesar 0,1 ).

Gambar2 .1 LM35
2.5. Transistor sebagai Saklar Otomatis

Transistor adalah suatu bahan semi konduktor yang merupakan hasil perkembangan dari dioda semikonduktor. Transistor berasal dari perkataan transfer dan resistor yaitu artinya kurang lebih membuat menjadi (mengubah menjadi) tahanan. Dengan kata lain transistor dapat berubah sifatnya dari setengah penghantar menjadi bahan penghantar.

Transistor memiliki tiga titik penyambungan, yaitu basis (B), emitor (E), dan kolektor (C). Simbol untuk transistor bisa dilihat dibawah ini:

1. 
   PNP b. NPN
   

Gambar 2.2 a. Transistor PNP dan NPN, b. Rangkaian Transistor