SISTEM MONITORING SUHU KANTONG DARAH PADA COOL BOX

• OVERVIEW PROYEK

Pembangunan kesehatan merupakan bagian penting dari pembangunan nasional dalam rangka mewujudkan visi misi Presiden dan implementasi Nawa Cita yang kelima yaitu meningkatkan kualitas hidup manusia Indonesia. Untuk mewujudkan derajat kesehatan masyarakat yang setinggi-tingginya, diselenggarakan upaya kesehatan perorangan dan upaya kesehatan masyarakat, dengan pendekatan promotif, preventif, kuratif dan rehabilitatif secara terpadu, menyeluruh, dan berkesinambungan . Kualitas kesehatan berbanding lurus dengan kualitas dan kuantitas pelayanan di setiap daerah. Selaras dengan hal tersebut, jaminan pembiayaan di bidang kesehatan yaitu meningkatnya anggaran DAK Bidang Kesehatan Tahun 2016 untuk kegiatan fisik dan nonfisik, diharapkan dapat mendukung pembangunan kesehatan di daerah yang sinergis dengan prioritas nasional [1].

Jawa Tengah merupakan salah satu provinsi di Indonesia yang menempati urutan ke dua dengan jumlah rumah sakit sebanyak 247 Rumah Sakit [2]. Kebutuhan pelayanan kesehatan yang sangat tinggi harus dibarengi dengan ketersediaan layanan kesehatan seperti obat dan teknologi kesehatan yang mutakhir. Darah merupakan salah satu kebutuhan krusial di bidang kesehatan. Menurut pasal 32 Peraturan Mentetri Kesehatan (PMK) No. 83 Tahun 2014, penyimpanan darah harus memenuhi persyaratan teknis penyimpanan, baik suhu, tempat, lama penyimpaan maupun persyaratan lain untuk terpeliharanya mutu darah. Upaya untuk menjaga kualitas darah, menurut pasal 33 (1) PMK No. 83 Tahun 2014, kegiatan pendistribusian darah dari UTD ke rumah sakit melalui BDRS hingga diterima pasien harus dengan sistem distribusi tertutup dan sistem rantai dingin. Menurut pasal 33 (3) PMK No.83 tahun 2014, yang dimaksud sistem rantai dingin merupakan sistem penyimpanan dan distribusi darah dan produk darah dalam suhu dan kondisi yang tepat dari tempat pengambilan darah pendonor sampai darah ditansfusikan ke pasien. Misal di Kabupaten Banyumas (tempat penelitian ini), frekuensi pengambilan darah dari realawan sukarela sangat intensif, dalam sehari bisa melayani donor darah hingga 4 tempat pengambilan. Frekuensi pengambilan donor darah yang tinggi harus dimonitoring agar kualitas darah tetap terjaga.

Perlakuan darah dan komponennya pada saat transportasi dari tempat penyimpanan ke ruangan perawatan pun memerlukan perhatian khusus, baik dari sarana penyimpanan berupa cool box dan ice pack yang dapat mempertahankan suhu optimal selama proses transportasi, yakni 2-10 ºC untuk sel darah merah pekat/Packed Red Cell (PRC), dibawah -25ºC untuk plasma segar beku/Fresh Frozen Plasma(FFP) dan cryopresitipate/Anti Hemophilic Factor(AHF), 20-24ºC derajat untuk trombosit pekat/Thrombocyte Concentrate (TC), lamanya waktu transportasi yakni maksimal 24 jam [3]. Penyimpanan produk darah dan komponennya yang sesuai rentang suhu optimal selama penyimpanan dan transportasi sangat menentukan kelangsungan hidup sel darah yang terdapat pada kantong darah. Penyimpanan pada suhu yang tidak optimal dapat menyebabkan sel darah mati, meningkatnya berbagai kandungan zat kimia yang tidak diingkinkan serta dapat meningkatkan risiko berkembangbiaknya mikroorganisme. Hal tersebut berpotensi terjadinya reaksi transfusi seperti febris, infeksi, bahkan sepsis [4]. Sekiranya hal ini menjadi bukti bahwa perlakuan darah dan komponennya  harus menjadi perhatian khusus.

Berawal dari permasalahan di atas, penulis akan merancang sebuah sistem monitoring suhu kantong darah pada cool box secara real time berbasis Internet of Things (IoT). Sistem ini ditujukan kepada petugas PMI yang bertugas dalam pendistribusian darah baik saat pengambilan darah pendonor maupun pentransfusian darah ke pasien. Cool box yang kebanyakan digunakan oleh UTD sekarang ini merupakan jenis pasif dimana suhu cool box tidak dapat diatur stabil pada rentang suhu yang diinginkan. Sedangkan cool box aktif sendiri sudah tersedia namun harganya mahal dan kurang praktis karena membutuhkan peralatan penunjang seperti accu, inverter dan mini genset.

 Keuntungan utama dari sistem ini yaitu petugas dapat terus memantau suhu kantong darah dalam rentang suhu peyimpanan optimal. Ketika suhu kantong darah berada di luar rentang suhu optimal maka sistem akan memberi peringatan berupa notifikasi dan alarm melalui aplikasi android sehingga petugas dapat mengkondisikan suhu cool box dengan menambah atau mengurangi jumlah ice pack sehingga mutu darah dapat terus terjaga.

 

• TUJUAN PROYEK

Tujuan dari proyek ini adalah

1. Merancang cool box penyimpanna kantong darah agar kualitas darah tetap terjaga
2. Merancang cool box penyimpanan kantong darah seefisien mungkin dengan harga yang terjangkau.
3. Merancang sensor suhu pada cool box penyimpanan kantong darah
4. Merancang Node IoT dengan menggunakan esp8266
5. Merancang aplikasi android sebagai interface dengan cloud
6. Sebagai syarat untuk mengikuti Lomba IoT Innovation Challenge.

 

•  

1. Alat dan Bahan

Alat :

• Laptop
• Software Arduino IDE, Proteus, MIT App Inventor
• Multimeter
• Solder
• Bor listrik

Bahan :

• NodeMCU ESP8266 Dev. Board
• Sensor suhu LM 35
• IC Multiplexer 74LS153
• Voltage Regulator 7805 5 V
• Baterai 9 V
• Timah
• Kabel jumper
• PCB

 

1. Cara Kerja

• Perancangan Hardware

1. Perancangan sensor suhu. Sensor suhu yang digunakan harus mempunyai tingkat akurasi dan sensitivitas yang tinggi. Tingkat akurasi tinggi berarti nilai suhu terukur dapat merepresentasikan nilai suhu kantong darah sebenarnya. Karena suhu darah di dalam kantong biasanya lebih rendah dari suhu cool box maka sensor suhu akan dibungkus oleh suatu cairan gliserol 10% yang mewakili kekentalan darah agar nilai suhu yang terukur dapat mendekati nilai sebenarnya [5]. Tingkat sensitivitas berhubungan dengan nilai resolusi sensor. Tingkat sensitivitas tinggi berarti sensor dapat merespon perubahan suhu sekecil mungkin. Sensor suhu yang digunakan yaitu LM 35 yang mempunyai rentang pengukuran -55 sampai 150ºC dan resolusi 0.5. Sensor suhu yang dibutuhkan sebanyak 4 buah dan masing-masing diletakan di pojok cool box berdekatan dengan kantong darah.
2. Perancangan Node IoT. Pada tahap ini dilakaukan perancangan Node IoT dengan menggunakan software proteus. Node IoT yang digunakan adalah nodeMCU 1.0. NodeMcu merupakan salah satu development boards dari esp8266 yang dapat digunakan secara standalone. Node IoT dibuat dengan menggabungkan power supply berupa baterai 9 V, saklar ON-OFF, voltage regulator LM7805, ic multiplexer 74LS153, dan sensor suhu LM 35.

                 

                        Gambar 1. Wiring diagram perancangan Node IoT

 

Struktur cool box yang sudah dilengkapi dengan Node IoT ditunjukan pada Gambar 2.

                                                                                             (a)

                                            

                                                                                              (b)

                     Gambar 2. Cool Box yang dilengkapi dengan node IoT (a) Struktur Cool Box Cool tampak dalam (b) Struktur Cool Box tampak luar

 

• Perancangan Software

            Pada tahap ini kegiatan yang dilakukan adalah membuat source code /coding Node IoT menggunakan Arduino IDE dan aplikasi android menggunakan MIT App Inventor.  Gambar 3 menunjukan diagram alir sistem kerja node IoT. Node IoT device akan menerima dan membaca nilai suhu terukur kantong darah di dalam cool box dari sensor suhu LM 35. Kemudian device akan melakukan koneksi dengan Access Point Wifi Tethering dari smartphone. Jika belum berhasil connect ke acces point, device akan terus mecoba melakukan koneksi.  Jika sudah berhasil connect, device akan mengirimkan data suhu terukur ke cloud database GEEKNESIA.

                                                              

                                                             Gambar 3. Diagram alir sistem kerja node IoT

 

Untuk memudahkan petugas PMI memantau suhu kantong darah di dalam cool box, penulis akan merancang interface pengguna, dalam hal ini petugas PMI di lapangan dengan sistem menggunakan aplikasi android. Aplikasi android yang dirancang memiliki sistem kerja seperti yang ditunjukan Gambar 4. Pengguna membuat tethering wifi debagai Acces Point sistem. Kemudian pengguna membuka aplikasi yang telah terinstal. Aplikasi akan secara otomatis mengambil data suhu terukur dari cloud database yang berupa tanggal, jam dan nilai suhu terukur. Desain aplikasi android yang dirancang ditunjukan pada Gambar 5.  Aplikasi ini dapat diinstall dalam smartphone yang dimiliki petugas PMI sehingga petugas dapat terus memantau suhu kantong darah dengan mudah.

                                                                   

                                  Gambar 4. Diagram alir sistem kerja aplikasi andoid

                           

                                          (a)                            (b)                            (c)

Gambar 5. Interface pada Android (a) halaman utama (b) Suhu di dalam cool box masih aman antara 2-6ºC (c) suhu di dalam cool box melebihi batas toleransi suhu yang aman

 

• MODEL PERANCANGAN

Berikut ini ditampilkan model perancangan sistem

                     Gambar 6. Blok diagram sistem Monitoring Kantong darah pada Cool Box menggunakan Internet of Things(IoT)

 

Ketika Node IoT device dinyalakan (saklar di tekan On) maka sistem akan aktif, sensor suhu LM 35 bekerja mengukur nilai suhu kantong darah di dalam cool box. Kemudian Node IoT device akan menerima nilai suhu terukur tersebut dan mengirimkan ke cloud database GEEKNESIA melalui AP Wifi Tethering dari smartphone. Nilai suhu yang sudah tersimpan di dalam cloud dapat diakses oleh petugas PMI yang berada di lapangan dengan menggunakan aplikasi android dan petugas PMI yang berada di kantor UTD dengan menggunakan PC.  

 

• TIME FRAME

Tabel 1. Jadwal Pelaksanaan

1. Pembelian komponen  10-12 Mei 2016

2. Perakitan hardware 13-16 Mei 2016

3. Pembuatan software  18-21 Mei 2016

4. Pengujian 16-18 Mei 2016

5. Evaluasi dan revisi  20-22 Mei 2016

6. Finishing  22-23 Mei 2016

 

• BUDGET

1. NodeMCU  1 buah Rp.160.000

2. Sensor suhu LM 35 4 buah Rp.60.000

3. Multiplekser 74ls153  1 buah Rp.7.500

4. PCB  1 buah Rp.5.000

5. Kabel Jumper  12 buah Rp.12.000

6. Wadah akrilik node IoT  1 buah Rp.20.000

7. Baterai 9 V 1 buah Rp.10.000

8. LM7805 1 buah Rp.2.000

9. Saklar  1 buah Rp.0.500

10. Kuota internet 8 GB  1 buah Rp.100.000

Total Rp.377.000

 

• DAFTAR PUSTAKA

[1] Republik Indonesia. 2015. Permenkes 82 Tahun 2015. tentang Petunjuk Teknis Penggunaan Dana Alokasi Khusus Bidang Kesehatan, Serta Sarana Penunjang dan Prasarana SubbidangSarpras Kesehatan Tahun Anggaran 2016. Kementrian Kesehatan. Jakarta

[2] Badan Pusat Statistik - Jumlah Desa/Kelurahan Yang Memiliki Sarana Kesehatan Menurut Provinsi, 2008-2014 (bps.go.id)

[3] Moko. 2016. Teknis Rancang Bangun Sensor pada Cool Box wawancara via Email

[4]Republik Indonesia. 2014. PMK No. 83 Tahun 2014 tentang Unit Transfusi Darah, Bank Darah Rumah Sakit, dan Jejaring Pelayanan Transfusi Darah. Jakarta.

[4] Moko. 2016. Teknis Rancang Bangun Sensor pada Cool Box wawancara via Email

[5]Anto. 2016. Teknis Distribusi Darah wawancara di UTD PMI Sokaraja Jl. Pekaja No.37 Banyumas