ELCTRO SURGERY UNIT
Laporan ini disusun sebagai salah satu syarat kelulusan
untuk mata kuliah Elomedik III
Oleh:
Yudha Bagus P
( P2.31.38.0.07.060)
Dosen Praktek:
Ansor Ibrahim Usman,ST.
JURUSAN TEKNIK ELEKTRO MEDIK
POLITEKNIK KESEHATAN JAKARTA II
DEPARTEMEN KESEHATAN RI
2010
1
KATA PENGANTAR
Bismillahirrahmaanirrahiim
Puji syukur kami panjatkan kehadirat Allah SWT yang telah melimpahkan
rahmat-Nya berupa nikmat sehat sehingga Makalah ini dapat diselesaikan tepat
pada waktunya. Selawat dan salam taklupa kami panjatkan kehadirat baginda
Rasulullah saw. Makalah ini berisikan tentang Pesawat Electrosurgical Unit.
Didalam makalah ini terdapat banyak hal yang dapat membantu mahasiswa
dalam memehami suatu alat khususnya peralatan elomedik dan dapat
menunjang praktikum mahasiswa khususnya mahasiswa jurusan Teknik
Elektromedik.
Pada kesempatan ini pula, kami menghanturkan terima kasih kepada :
1. Ibu Dr. Hj. Rusmini B, direktur jurusan Teknik Elektromedik.
2. Bapak Ansor Ibrahim, dosen praktikum Alat Elomedik jurusan Teknik
Elektromedik.
3. Orang tua yang telah membantu dan menyemangati kami.
4. Teman satu kelompok yang telah bekerja sama mencurahkan jiwa dan
pikirannya dalam proses penyelesaian alat dan karya tulis ini.
5. Teman-teman mahasiswa Teknik Elektromedik yang telah membantu
kami.
Mudah-mudahan segala amal kebaikannya akan dibalas oleh Allah SWT.
Tak lupa kami mengharapkan saran dan kritik pembaca demi kesempurnaan
kaya tulis ini di masa mendatang. Terima kasih.
Penulis
Yudha Bagus P
2
Daftar Isi
Kata Pengantar
2
Daftar Isi
3
Judul
4
BAB I
1.1 TEORI DASAR
5
1.2 PRINSIP DASAR
5
1.3 PETUNJUK PENGGUNAAN
6
BAB II
2.1 BLOK DIAGRAM
7
2.2 RANGKAIAN POWER SUPPLY
8
2.3 RANGKAIAN OSILATOR 1 MHz
8
2.4 RANGKAIAN MIKROKONTROLER
10
2.5 RANGKAIAN PENGATUR DAYA
11
2.6 RANGKAIAN PENGGERAK
12
2.7 RANGKAIAN OUTPUT
13
2.8 RANGKAIAN TAMPILAN LCD
15
2.9RANGKAIAN SECARA KESELURUHAN
15
BAB III
3.1PENUTUP
16
DAFTAR PUSTAKA
17
3
Electro Surgery Unit (ESU)
4
BAB I
1.1
TEORI DASAR
Definisi Pesawat Electro Surgery Unit (ESU)
Pesawat Electro Surgery Unit (ESU) adalah peralatan medis yang
digunakan untuk melakukan pembedahan jaringan pada saat operasi.
Pembedahan jaringan dengan cara mengalirkan arus listrik yan besar
berfrekuensi tinggi. Arus listrik frekuensi tinggi tersebut akan mengalirkan
tenaga panas yang dapat merusak jaringan tertentu pada tubuh pasien.
1.2
PRINSIP DASAR
Prinsip Dasar Pesawat Electro Surgery Unit (ESU)
Electro Surgery Unit (ESU) mempunyai prinsip kerja memusatkan arus
listrik bolak balik (alternating current) berfrekuensi tinggi ke salah satu
jaringan pada tubuh pasien. Pengaliran arus listrik frekuensi tinggi melalui
jaringan biologi ini bertujuan untuk mencapai efek bedah seperti
pemotongan (cutting), penggumpalan (coagulation), atau pengawetan
melalui proses pengeringan (dessication). Meskipun secara lengkap tidak
dimengerti bagaimana bedah listrik bekerja, namun alat ini sudah
digunakan sejak tahun 1920-an untuk memotong jaringan secara efektif
dimana pada saat yang sama dapat mengontrol jumlah pendarahan.
5
1.3 PETUNJUK PENGOPRASIAN
Prosedur tetap Pengoprasian
A. Prasyarat
1. SDM (sumber daya manusia) terlatih dan siap.
2. Ruangan steril.
3. Catu daya sesuai dengan kebutuhan alat.
4. Kotak kontak dilengkapi dengan hubungan pembumian.
5. Alat layak pakai dan steril.
6. Aksesori lengkap dan baik.
B. Persiapan
1. Buka penutup debu (dust Cover).
2. Tempatkan alat pada ruang tindakan.
3. Siapkan aksesori.
4. Siapkan kabel-kabel elektroda.
5. Periksa hubungan alat ke terminal pembumian.
C. Pemanasan
1. Hubungkan alat dengan catu daya.
2. Hidupkan alat dengan menekan/memutar tombol On/Off ke posisi On.
3. Lakukan pemanasan secukupnya.
4. Cek fungsi-fungsi selector pemilih cutting, coagulating dan bipolar.
D. Pelaksanaan
1. Perhatikan protap pelayanan.
2. Pasang Netral Electrode pada posisi yang benar.
3. Pasang electrode (loop electrode, knife electrode, ball electrode,
bipolar electrode) sesuai kebutuhan pelayanan.
4. Atur selector pemilih (cutting, coagulating dan bipolar) sesuai
kebutuhan.
5. Atur intensitas output sesuai kebutuhan.
6. Lakukan tindakan.
6
E. Pengemasan / Penyimpanan
1. Kembalikan selector ke posisi minimum.
2. Matikan alat dengan menekan/memutar tombol On/Off ke posisi Off.
3. Lepaskan hubungan alat dari catu daya.
4. Lepaskan kabel elektrode (active, netral dan foot switch) dari alat.
5. Lepaskan hubungan alat dari terminal pembumian.
6. Bersihkan alat dan aksesori.
7. Tempatkan aksesori pada tempatnya.
8. Pasang penutup debu (dust cover).
9. Kembalikan alat pada tempatnya.
10. Catat beban kerja alat (dalam jumlah pasien).
2.1 BLOK DIAGRAM
Mikrokontrollr
AT89S51
Tampiln
LCD
Rangkaian
Pengatur
Daya
Driver
Rangkain
Output
Osilator 1 MHz
Rangkaian
Power
Supply
Gambar: 1.1 Blok Diagram
7
BAB II
2.2 RANGKAIAN POWER SUPPLY
Gambar:1.2 Rangkaian Powe Suplay
Rangkaian Power Supply adalah rangkaian pembangkit arus searah
dimana arus bolak balik diubah menjadi arus searah. Berfungsi menyalurkan
tegangan ke seluruh rangkaian yag membutuhkan.
2.3 RANGKAIAN OSILATOR 1 MHz
Gambar:1.3 Rangkaian Osilator
8
Pada rangkaian ini menggunakan penyulut schmit dengan menggunakan
gerbang NAND 2 masukan sebagai penghasil frekuensi tinggi yang akan
digunakan dalam pesawat ini.
Pada rangkaian ini menggunakan tegangan input sebesar + 10 VDD pada
salah satu gerbang logikanya. Penyulut schmit memiliki tiga karakteristik input
yang berbeda-beda sebesar 5V, 10V, dan 15V yang akan berpengaruh terhadap
nilai ambang positif (UT) dan ambang negatif (LT) pada penyulut schmit tersebut.
Pada kasus ini digunakan input sebesar + 10 VDD dengan nilai UT + 4,6V dan LT
+ 2,5V. Nilai tersebut didapat dari datasheet ic 4093.
Pulsa osilasi akan terbentuk jika gerbang masukan 1 diberikan logika 1
(high). Pada saat kondisi awal, gerbang masukan 1 berlogika 1 (high) dan gerbang
masukan 2 berlogika 0 (low) maka keluaran berlogika 1 (high). Pada kondisi ini,
akan ada arus listrik yang akan melewati variabel R1 kemudian mengisi kapasitor.
Pada saat t tertentu tegangan di kapasitor melewati sedikit tegangan ambang
positif (UT) dari penyulut schmit NAND, sehingga masukan 2 dianggap bernilai 1
(high). Pada saat kondisi semua gerbang masukan 1 dan 2 bernilai 1 (high), maka
keluaran pada output berlogika 0 (low). Pada kondisi ini, muatan pada kapasitor
akan terbuang melewati variabel R1 menuju keluaran yang berlogika 0 (low).
Pada saat t tertentu tegangan di kapasitor kurang sedikit dari tegangan ambang
negatif (LT) dari penyulut schmit NAND, sehingga masukan 2 dianggap bernilai
0 (low). Pada kondisi salah satu gerbang masukan 1 (high) dan satu gerbang
masukan yang lain bernilai 0 (low), maka keluaran pada output berlogika 1 (high).
Demikian kejadian ini akan terjadi secara terus menerus sehingga akan didapatkan
sinyal keluaran berbentuk persegi yang kemudian akan di balik oleh gerbang
inverter untuk mendapatkan bentuk gelombang persegi yang lebih stabil.
9
2.4 RANGKAIAN MIKROKONTROLER
Gambar:1.4 Rangkaian Mikrokontroler
Berfungsi untuk mengendalikan rangkaian pengatur daya dan tampilan
LCD. Mikrokontroler AT89S51 akan memproses masukan dan keluaran yang ada
pada peralatan ini, pengontrolan tersebut dilakukan melalui pengaktifan masingmasing pin pada mikrokontroler tersebut, baik pengaktifan secara paralel atau
tersendiri pin-pin mikrokontroler dalam satu port. Untuk mengaktifkan pin-pin
atau port yang terdapat di dalam mikrokontroler tersebut dilakukan dengan
menggunakan perangkat lunak (software).
Untuk mengaktifkan mikrokontroler AT89S51 maka perlu diberikannya
tegangan supply + 5 volt pada pin 40 dan pemberian tegangan nol (ground) pada
pin 20. Disamping itu diperlukan juga pengaktifan osilator dengan menggunakan
kristal 12 MHz dan 2 buah kapasitor 33 pF.
10
2.5 RANGKAIAN PENGATUR DAYA
Gambar:1.5 Rangkaian Pengatur Daya
Pada rangkaian pengatur daya mengunakan IC LM 317 sebagai regulator
tegangan dengan rangkaian mikrokontroler AT89S51 sebagai pengontrol kerja
dari rangkaian pengatur daya tersebut.
Pada rangkaian ini memiliki lima pengaturan daya yang dapat diatur
dengan menggunakan up/down switch, lalu memerintahkan port output P2.0-P2.4
yang menuju ke rangkaian pengatur daya untuk mengaktifkan salah satu
optocoupler agar tegangan input pada LM 317 dapat diregulasi menjadi tegangan
yang dapat diatur nilai pada outputnya dengan menggunakan nilai resistansi yang
sesuai dengan persamaan. Kemudian besar nilai tegangan pada output LM 317
diteruskan ke kontaktor relay NO. Ketika foot switch ditekan. Keluaran pada P1.3
akan berada pada kondisi low sehingga akan mengaktifkan optocoupler. Aktifnya
optocoupler, koil relay akan mendapatkan tegangan sebasar + 12V terhadap
ground sehingga kontaktor relay akan berpindah dari NO menjadi NC. Tegangan
keluaran LM 317 melewati kontaktor relay tersebut menuju ke salah satu primer
trafo kopel.
Tegangan sumber pada rangkaian pengatur daya ini sebesar 24 volt yang
kemudian melewati IC regulator LM 317. Lima nilai tahanan yang berbeda-beda
akan menghasilkan nilai tegangan yang berbeda-beda pula sesuai dengan yang
diinginkan. Ketika tombol up/down ditekan, salah satu port yang menuju ke
rangkaian pengatur daya menjadi aktif low, menghidupkan infra red emitting
diode pada optocoupler membias basis phototransistor sehingga mengakibatkan
11
phototransistor tersebut berada dalam kondisi saturasi. Kondisi ini menyebabkan
phototransistor seperti saklar tertutup. Dengan aktifnya phototransistor, maka
resistor pada kolektor akan terhubung ke ground sehingga terjadi loop tertutup
menyebabkan terjadinya beda potensial pada keluaran LM 317.
2.5
RANGKAIAN PENGGERAK
Gambar:1.6 Rangkaian Penggerak
Pada rangkaian ini hanya terdapat mosfet dan transformator couple.
Fungsinya adlah sebagai rangkaian penggerak dari osilator 1 MHz dan rangkaian
pengatur daya dan penghalang arus balik dari rangkaian output yang dapat
membahayakan terhadap rangkaian arus rendah sebelumnya. Mosfet berfungsi
sebagai saklar untuk membuka dan menutup dari osilator 1 MHz untuk
mentrigger gate nya agar terjadi osilasi pada sekunder trafo kopel.
Gate Mosfet akan mendapat trigger berupa osilasi + 1 MHz dari rangkaian
osilator. Ketika gate mosfet mendapat trigger positif, maka mosfet dalam posisi
seperti saklar tertutup sehingga terjadi loop tertutup pada rangkaian tersebut.
Akibatnya akan ada arus dari rangkaian pengatur daya melewati primer trafo
kopel menuju drain ke source mosfet lalu menuju ground. Lalu ketika gate Mosfet
mendapatkan trigger negatif, maka mosfet dalam posisi seperti saklar terbuka
sehingga terjadi loop terbuka. Akibatnya tidak ada arus dari rangkaian pengatur
daya melewati primer trafo kopel menuju ground. Kejadian ini akan terjadi secara
terus menerus sehingga pada primer trafo kopel terjadi GGM (Garis Gaya
12
Magnet) dan mengakibatkan terjadinya GGL (Gaya Gerak Listrik) pada sekunder
trafo kopel dengan frekuensi + 1 MHz dan tegangan yang dapat diatur dari
rangkaian pengatur daya.
2.7 RANGKAIAN OUTPUT
Gambar:1.7 Rangkaian OutPut
Pada rangkaian output bertujuan untuk menghasilkan daya yang besar
dengan frekuensi yang tinggi pula agar mampu membakar jaringan dengan
memusatkan arus tinggi pada jaringan tersebut tanpa harus membahayakan
pasien. Caranya dengan memusatkan arus tinggi tersebut dengan frekuensi yang
tinggi (> 300 kHz).
Prinsip kerja rangkaian output yaitu tegangan AC 60 V yang telah
disearahkan oleh diode bridge diguncangkan lagi dengan perpaduan Mosfet dan
Transformator pada frekuensi + 1 MHz sehingga pada sekunder trafo akan timbul
tegangan listrik sesuai dengan perbandingan transformator. Besar nya arus yang
mengalir pada primer trafo step up dikontrol oleh Mosfet Q1 type IRF 460.
13
Tegangan jala-jala PLN sebesar 60 VAC 50 Hz disearahkan oleh diode
bridge, hasil penyearahan masuk ke salah satu masukan primer trafo step up yang
sebelumnya difilter oleh kapasitor polar sebesar 330 mikroFarad 250 V terhadap
ground dan juga melewati resistor 1 ohm. Dengan rumus tertentu sehingga
diperoleh waktu yang sangat cepat, maka pulsa keluaran pada filter kapasitor
berupa garis lurus dengan terdapat sedikit riak.
Pada bagian lain masukan primer trafo step up terhubung dengan diode
dan diteruskan menuju penguras atau drain pada Mosfet, sedangkan bagian
sumber atau source terhubung langsung terhadap ground.
Pada awal ketika foot switch belum ditekan, kaki gate pada Mosfet belum
mendapat trigger positif, maka Mosfet akan berada dalam keadaan mati (cut off)
sehingga terjadi loop tertutup pada rangkaian output. Ketika foot switch ditekan
maka relay akan bekerja, sehingga gate akan mendapatkan clock dari rangkaian
penggerak sebesar + 1 MHz. Dengan bekerjanya Mosfet akan ada arus yang
mengalir melalui primer trafo step up. Besarnya arus yang mengalir tergantung
dari besarnya tegangan pada terminal gate Mosfet. Semakin besar tegangan pada
gate Mosfet dari trafo kopel semakin besar pula arus yang mengalir pada primer
trafo step up akibatnya sekunder trafo step up bertambah besar.
2.8 RANGKAIAN TAMPILAN LCD
Gambar:1.8 Rangkaian Tampilan LCD
14
Pada rangkaian penampil LCD dikontrol oleh rangkaian mikrokontroler
AT89S51 dari port 0.0 – port 0.7 dan juga port 1.0 – port 1.1 dengan
menampilkan tulisan dan angka berupa pemilihan nilai daya yang akan diatur.
2.9 RANGKAIAN SECARA KESELURUHAN
Gambar:1.9 Rangkaian keseluruhan
15
BAB III
PENUTUP
Laporan yang berjudul “ ELECTRO SURGERY UNIT “ ini dibuat sebagai salah satu
syarat kelulusan untuk mata kuliah ELOMEDIK III atas bimbingan Bapak Ansor Usmani
ST. MT. Laporan ini memberikan penjelasan mengenai cara-cara pelaksanaan
pengoperasian, pemeriksaan, pemeliharaan, cara kerja dan bagian-bagian dari alat
infusion pump. Laporan Infusion Pump ini disusun agar dapat dijadikan tambahan
wawasan ilmu bagi mahasiswa/mahasiswi Politeknik Kesehatan Jakarta II jurusan Teknik
Elektromedik.
Untuk peningkatan laporan Infusion Pump ini, penulis sangat mengharapkan kritik
dan saran penyempurnaan, guna perbaikan laporan ini dimasa datang. Semoga laporan ini
bermanfaat untuk kita semua. Amin...
16
DAFTAR PUSTAKA
http://www.google.com/ESU.html
http://www.google.com/blok diagram.html
http:/www.wikipedia.org/ESU.html
17