RANCANGAN DAN PEMBUATAN PROTOTYPE ELEKTROENSEFALOGRAF UNTUK MENDETEKSI SINYAL OTAK

Abstract

Salah satu bentuk pengamatan aktivitas saraf otak adalah dengan menggunakan elektroensefalograf (EEG). Elektroensefalograf menghasilkan data berupa sinyal elektrik yang dapat diklasifikasikan berdasarkan range frekuensinya, yaitu gelombang delta (0-4 Hz), theta (4-8 Hz), alpha (8-13 Hz), beta (13-22 Hz), dan gamma (22-40 Hz dan lebih). Sinyal-sinyal elektrik ini memiliki amplitudo sangat kecil (μV) sehingga sangat sulit diamati dengan osiloskop. Diperlukan adanya sistem penguatan tertentu agar amplitudo sinyal otak berada pada level milivolt atau volt. Tujuan dari penelitian ini adalah merancang dan membuat prototype elektroensefalograf dengan sistem penguatan yang dapat menaikkan level tegangan sinyal otak dalam range milivolt atau volt sehingga dapat terbaca osiloskop. Perancangan perangkat keras dilakukan di kediaman penulis, dan pembuatannya dilakukan di Laboratorium Fisika Dasar dan Optik Jurusan Teknik Elektro Universitas Jember. Perangkat keras terdiri dari perancangan elektroda aktif (dry electrode) sebagai sensor, penguat instrumentasi dan filter untuk sistem penguatannya, dan rangkaian pembagi tegangan untuk menurunkan level tegangan masukan dari function generator. Pengujian perangkat keras dilakukan dalam dua tahap, yaitu pengujian rangkaian penguat dan pengujian rangkaian keseluruhan. Pengujian rangkaian penguat meliputi pengujian rangkaian instrumentasi dan pengujian filter. Pada pengujian rangkaian penguat instrumentasi didapatkan error terbesar, yaitu 13,75 % sedang pada pengujian rangkaian filter didapat error terbesar, yaitu 28,27% dalam frekuensi cut off, dan sebesar 30,86% diluar frekuensi cut off. Pengujian simulasi menggunakan function generator sebagai pembangkit sinyal. Pada pengujian x simulasi, alat sudah dapat menerima sinyal masukan dalam frekuensi yang distandarkan EEG, yaitu delta (3,79 Hz), theta (7,02 Hz), alpha (10,60 Hz), beta (15,98 Hz), dan gamma (30,61 Hz). Pada pengujian di kulit kepala, dengan titik Fp1 dan Fpz sebagai titik pengukuran dengan keadaan berbicara, terdapat aktivitas theta (7 dan 9 Hz) dan delta (2,5 dan 2,6 Hz). Hasil ini sama dengan pengujian dari RSUD. Dr. Soebandi, yaitu adanya aktivitas delta dan theta pada keadaan berbicara.