Proof-of-Concept Simulasi Kadar Saturasi Oksigen untuk Evaluasi Pulse Oximeter

Sari

ABSTRAK

Simulator SpO₂ yang mengemulasikan sinyal yang ekuivalen dengan saturasi oksigen pada manusia, dapat digunakan untuk evaluasi repeatibility pulse oximeter. Simulator ini tersedia di pasaran dengan harga yang cukup mahal di Indonesia, di kisaran 80-100 juta rupiah. Studi ini bertujuan untuk mengembangkan simulator SpO2 dengan biaya rendah, menggunakan komponen elektronika umum yang ada di pasaran. Karakteristik simulasi mengacu kepada referensi yang diambil dari simulator komersial dengan menggunakan sistem akuisisi data berbasis LabVIEW. Kadar saturasi oksigen disimulasikan dengan mengatur intensitas cahaya light emitting diode (LED), untuk meniru penyerapan cahaya oleh darah pada pembuluh arteri. Digital to analog converter digunakan sebagai LED driver, untuk mengatur besar tegangan ke LED yang berbanding lurus dengan intensitas cahaya. Sebagai pembuktian konsep, studi ini berhasil menyimulasikan kadar saturasi oksigen 80% dengan galat mencapai 11.25%, dan 80 denyut jantung per menit dengan galat 6.25%. Hasil simulasi belum bisa dibandingkan dengan simulator komersial, karena hasil yang belum stabil. Total biaya untuk komponen perangkat keras, mencapai satu juta rupiah.

Kata kunci: simulator, saturasi oksigen, pulse oximeter, digital to analog converter, light emitting diode

 

ABSTRACT

SpO₂ simulator, which emulates signal that equivalent to oxygen saturation level of human, can be used to evaluate repeatibility of pulse oximeter. SpO₂ simulators are available in Indonesia, but the price is quite expensive, in range of 80-100 million rupiah. The study aims to develop low-cost SpO₂ simulator, using common electronic components. Characteristic of simulation refer to reference data, which taken from commercial simulator using LabVIEW based data acquisition system. Level of oxygen saturation is simulated by adjusting beam intensity of light emitting diode (LED), to imitate light absorbance by arterial blood. Digital to analog converter is used as LED driver, to control voltage to LED that directly proportional to light intensity. As a proof of concept, SpO₂ simulation has been successfully performed at level 80% with error reaches 11.25% deviation, and heart rate 80 beat per minute with error reaches 6.25%. The simulation result had not compared yet to a commercial simulator, due to the unstable result. Total cost for hardware components of the prototype is around one million rupiah.

Keywords: simulator, oxygen saturation, pulse oximeter, digital to analog converter, light emitting diode