Rancang Bangun dan Optimalisasi Probe Alat Ukur Glukosa Darah Non-Invasive.

Abstract

Jumlah penderita diabetes semakin hari semakin bertambah besar dimana untuk mengetahui seseorang mengidap penyakit diabetes adalah dengan menguji kadar gula dalam darah. Alat pengukur glukosa darah berdasarkan aspek perusakan bagian tubuh dapat dibedakan menjadi dua macam, yakni invasive (merusak) dan non-invasive (tidak merusak). Metode invasive melibatkan proses pengambilan darah baik melalui pembuluh darah perifer maupun pembuluh darah vena. Proses pengambilan darah ini sangat beresiko diantaranya dapat menimbulkan memar pada kulit, pembengkakan, kemerahan serta dapat menimbulkan ketidaknyamanan dan rasa sakit. Bahkan pada sebagian orang dapat menimbulkan rasa traumatis sehingga tidak heran bila beberapa calon penerima pengukuran menolak untuk menerima proses pengambilan darah. Alat ukur glukosa darah yang beredar di masyarakat saat ini merupakan alat glucometer yang bekerja secara invasive. Dibutuhkan metode baru yang dapat mengukur kadar glukosa darah yang dapat mengatasi kelemahan dari metode invasive yang ada saat ini. Metode yang paling berpotensi sebagai alternatif adalah metode non-invasive, yakni metode pengukuran biomarker tubuh yang tidak menerapkan perusakan bagian tubuh untuk mendapatkan sampel darah. Metode spektroskopi merupakan metode pengukuran kadar glukosa darah non-invasive yang dilaporkan paling banyak digunakan. Pengukuran secara non-invasive atau tanpa melukai tubuh ini memanfaatkan fenomena optik berupa terjadinya penyerapan cahaya pada panjang gelombang spesifik glukosa darah. Selain dibutuhkan metode baru untuk mengukur glukosa darah, prototip untuk mengukur glukosa darah juga harus diperhatikan, yakni probe yang berperan sebagai rumah pasang LED dan fotodioda untuk antarmuka utama ke bagian tubuh manusia yang menjadi tempat pengukuran. Saat ini juga telah dibuat probe alat ukur glukosa darah berbasis optik dengan memanfaatkan film BST sebagai sensor fotodioda dalam rentang panjang gelombang 415 nm – 575 nm (Kurniawan 2015). Namun probe yang dibuat dengan film BST sebagai sensor fotodioda ini belum diberi pelindung cahaya, sehingga cahaya ke luar dapat mengganggu saat proses pembacaan sampel. Probe alat ukur glukosa darah telah berhasil dibuat dengan menggunakan bahan Acrylonite Butadiena Styrene (ABS) didesain dengan software Auto Cad 2012 dan di cetak menggunakan printer 3 dimensi. Probe digunakan untuk mewadahi LED dan sensor fotodiode dalam catakan 3 dimensi yang dihubungkan ke Computer Processing Unit (CPU). Komponen converter analog ke digital (ADC) menyatu secara fisik dengan probe dan komunikasi data, dalam probe juga terdapat converter MCP 3424 yang berfungsi sebagai input analog untuk Raspberry Pi 3 sebagai komponen CPU utama. Database dibangun menggunakan SQLite. Perangkat lunak dikembangkan menggunakan kit pengembangan perangkat lunak open source Qt (SDK). Probe menjadi rumah pasang LED dan sensor fotodiode untuk antar-muka utama ke bagian tubuh manusia. Dalam hal ini probe di desain untuk mengukur sampel di daerah ibu jari, telunjuk, jari tegah, dan jari manis. Pengujian invasive dan non invasive dilakukan terhadap 7 probandus dengan pengujian pertama menggunakan alat non invasive dan selanjutnya menggunakan glukometer komersil merk easytouch sebagai pengujian invasive. Berdasarkan hasil pengujian dapat disimpulkan bahwa lampu yang mampu tembus yaitu lampu 1600 nm. Sedangkan lampu 1550 nm tidak dapat tembus karena terlalu banyak terserap oleh air. Sehingga data yang digunakan adalah data dengan nyala lampu 1600 nm. Data keluaran alat pengkuruan glukosa darah dengan 10 periode dan setiap periode memiliki nilai transmitan yang berbeda-beda berkisar antara 24, 25 dan 26. Nilai tersebut diringkas menjadi rata-rata nilai transmitan per periode. Data hasil rata-rata tersebut di hitung menggunakan regresi dengan software minitab 16. Selanjutnya dibandingkan dengan hasil pengukuran menggunkan glukometer komersil yang dijadikan sebagai kontrol acuan. Untuk mengetahui apakah ada perbedaan dari ke empat jari maka sebelum dibandingkan dengan hasil glukometer data dari ke empat jari tersebut dihitung dengan menggunakan ANOVA dua jalur dengan software minitab 16. Berdasarkan hasil ANOVA didapatkan nilai p-value sebesar 0.174, nilai tersebut lebih besar dibandingkan nilai alpha 005. Sehingga dapat dikatakan dari ke empat jari tersebut tidak ada perbedaan yang signifikan dalam mengukur glukosa darah. Pengolahan selanjutnya yaitu untuk melihat akurasi alat non invasive maka dilakukan perbandingan dengan hasil glucometer komersil. Berdasarkan hasil pengolahan didapat rata-rata ketepatan pada ibu jari sebesar 88.86%, jari telunjuk 89.97%, jari tengah 90.35%, dan jari manis sebesar 88.98%. Dari ke empat jari tersebut yang paling mendekati dengan hasil glukometer komersil adalah jari tengah dengan rata-rata ketepatan sebesar 90.35% terhadap glukometer.