DESAIN DAN PEMBUATAN PROTOTIPE PULSE ELECTROMAGNETIC THERAPY (PEMFT) UNTUK STUDI BIOELEKTROMAGNETIK

Abstract

Abstrak

Pulse Electromagnetic Therapy (PEMFt) atau lebih dikenal dengan PEMF merupakan salah satu modalitas yang disetujui oleh Food and Drug Administration (FDA) untuk membantu proses penyembuhan fraktur tulang non union (gagal sambung). Saat ini alat PEMF yang dijual dengan harga yang tidak murah, memiliki parameter fisis yang bervariasi sehingga dalam penggunaannya  menghasilkan efektivitas beragam dan terkadang menimbulkan kontraindikasi. Dalam penelitian ini telah dilakukan desain, pembuatan dan uji coba prototipe alat PEMF menggunakan Arduino dan Labview. Tujuan dari penelitian ini adalah mendapatkan alat PEMF yang dapat digunakan dalam penelitian bioloektromagnetik. Penelitian dilakukan dalam tiga tahap yaitu tahap desain dan perancangan perangkat keras, desain dan perancangan perangkat lunak dan tahap ketiga adalah ujicoba alat PEMF untuk penelitian fraktur tulang menggunakan hewan coba tikus. Pada tahap pertama dibuat kumparan Helmholtz dengan diameter 40 cm, jumlah lilitan 500, menggunakan kawat tembaga 0.7 mm. Karakterisasi medan magnet yang dihasilkan dengan menggunakan Gaussmeter IDR 324 pada sumbu x, pada tegangan 18 V dan arus sebesar 0.28 A, menghasilkan medan magnet homogen sebesar 0.4 mT. Pada tahap kedua dilakukan pembuatan kode program alat PEMF menggunakan Labview dan mikro kontroler Arduino Uno. Parameter fisis PEMF yang dikendalikan adalah  waveform, frekuensi, duty cycle, burst time dan exposure time.  Pembuatan antar muka dan pengolahan data dilakukan menggunakan program LabVIEW. Pada tahap ketiga telah dilakukan ujicoba prototipe alat PEMF yang dibuat untuk studi pada hewan coba yaitu tikus Spraque Dawley  selama 28 hari.

Kata-kata kunci: Kumparan Helmholtz, PEMF, Bioelektromagnetik, Arduino Uno, LabVIEW.

Abstract

Pulse Electromagnetic Therapy (PEMFt) or better known as PEMF is one of the modalities approved by the Food and Drug Administration (FDA) to assist the healing process of non union bone fractures (failed connect). Currently PEMF equipment sold at a price that is not cheap, has a varying physical parameters so that in its use produce various effectiveness and sometimes contraindicated. In this research have been done design, manufacture and test prototype of PEMF tool using Arduino and Labview. The purpose of this research is to obtain PEMF tool which can be used in bioloectromagnetic research. The research was conducted in three stages, namely design and hardware design, design and software design, and the third step is PEMF testing for bone fracture research using mouse rats. In the first stage is made Helmholtz coil with a diameter of 40 cm, the number of windings 500, using 0.7 mm copper wire. The magnetic field characterization generated using Gaussmeter IDR 324 on the x axis, at a voltage of 18 V and a current of 0.28 A, produces a homogeneous magnetic field of 0.4 mT. In the second stage, the programming of PEMF tools was made using Labview and Arduino Uno micro controller. The controlled PEMF physical parameters are waveform, frequency, duty cycle, burst time and exposure time. Interface creation and data processing is done using LabVIEW program. In the third phase, a prototype PEMF test was made for a study of experimental animals of Spraque Dawley mice for 28 days.

Keywords: Helmholtz coil, PEMF, Bioelectromagnetic, Arduino Uno, LabVIEW.