Volume 5 Nomor 2, Desember 2022 e-ISSN : 2614-1574 p-ISSN : 2621-3249

## PERANCANGAN PULSE OXIMETRY BERBASIS IOT SEBAGAI DETEKSI DINI GEJALA COVID-19

## IOT-BASED PULSE OXIMETRY DESIGN AS EARLY DETECTION OF COVID- 19 SYMPTOMS
Refni Wahyuni 1 , Herianto 2 , Ikhtiaruddin 3 1,2,3 Universitas Hang Tuah Pekanbaru refniabid@gmail.com

## ABSTRACT
Covid-19  patients  experience  several  symptoms  such  as  shortness  of  breath,  abnormal  heart  rate,  lung function abnormalities that are similar to pneumonia symptoms. These symptom conditions indicate that the saturation of oxygen (O2) levels dissolved in the blood is not normal. To measure oxygen levels in the blood  using  a medical device, one of  which is a Pulse Oximeter. Covid-19 patients in the Sapta Taruna Health Center were 665 patients, of which this patient was counted from January 2022 to April 2022. Based on information obtained from the Sapta Taruna Health Center, the only patients that were counted were those who did the PCR/Swab test, while the people who were suspected infected with Covid-19 there are still many who do not do PCR/Swab tests, this refusal is due to fear because Hoax information is spread in the community such as: PCR/Swab tests are painful, if the PCR/Swab test results are positive, fear of being ostracized, feel healthy and other reasons. other. Patients who have been tested positive for Covid-19 will be given drugs such as fever medicine, antibiotics, anti-virus, Vitamin C, and others according to the level of symptoms they feel, if the symptoms are felt at a moderate, mild or even asymptomatic stage, they will be advised to isolate independently (Isoma) at home, but there is no further monitoring from the Puskesmas, even  though  patients  who  are  self-isolating  at  home  may  experience  a  decrease  in  blood  oxygen  levels drastically, so these patients need medical devices such as pulse oximetry so that patients who are isoma can  perform  independent  checking,  henceforth  the  current  pulse  oximetry  cannot  provide  remote information related to the condition of oxygen saturation in the patient's blood. Judging from the problems above, the research team made a product, namely Pulse Oximetry based on IoT, this tool is to  measure oxygen saturation in the patient's blood and the data from the measurements made by the patient will be automatically sent to the server and can be viewed on the Puskesmas website, so that the Puskesmas can monitor the condition of the patient in real time without having to meet directly with the patient.
Keyword: Covid-19, Oxygen Detection, happy hypoxia, IoT, Pulse Oximetry

## ABSTRAK
Pasien  Covid-19  mengalami  beberapa  gejala  seperti  sesak  nafas,  detak  jantung  tidak  normal,  kelainan fungsi paru yang mirip dengan gejala pneumonia. Kondisi gejala tersebut menunjukkan bahwa kejenuhan kadar okssigen (O2) yang terlarut didalam darah tidak normal. Untuk mengukur kadar oksigen dalam darah menggunakan alat medis salah satunya Pulse Oximeter. Pasien Covid-19 dilingkungan Puskesmas Sapta Taruna sebanayk 665 pasien yang mana pasien ini terhitung dari bulan Januari  2022 sampai april 2022. Berdasarkan  informasi  yang  didapat  dari  pihak  Puskesmas  Sapta  Taruna,  pasien  yang  terhitung  hanya pasien  yang  melakukan  tes  PCR/  Swab,  sedangkan  masyarakat  yang  diduga  terinfeksi  Covid-19  masih banyak yang tidak melakukan tes PCR/Swab, penolakan ini dikarenakan adanya ketakutan karena informasi Hoax  yang  tersebar  dimasyarakat  seperti  :  tes  PCR/Swab  rasanya  sakit,  jika  hasil  tes  PCR/Swab  positif takut dikucilkan, merasa sehat dan alasan-alasan lainnya. Pasien yang sudah dinyatakan positif Covid-19 akan diberikan obat seperti obat demam, antibiotic, anti virus, Vitamin C, dan lainnya sesuai dengan tingkat gejala yang dirasakan, jika gejala yang dirasakan ditahap yang sedang, ringan bahkan tanpa adanya gejala akan  disarankan  untuk  melakukan  isolasi  mandiri  (Isoma)  dirumah,  akan  tetapi  tidak  ada  monitoring selanjutnya  dari  pihak  Puskesmas,  padahal  pasien  yang  melakukan  isolasi  mandiri  dirumah  bisa  saja mengalami penurunan kadar oksigen dalam darah secara derastis, sehingga pasien ini membutuhkan alat medis sepeti pulse oximetry supaya pasien yang sedang isoma bisa melakukan pengecekan secara mandiri, untuk selanjutnya pulse oximetry yang ada sekarang belum bisa memberikan informasi jarak jauh terkait dengan  kondisi  saturasi  oksigen  dalam  darah  pasien.  Dilihat  dari  permasalahan  diatas  maka  tim  riset membuat  sebuah  produk  yaitu  Pulse  Oximetry  berbasis  IoT,  alat  ini  adalah  untuk  mengukur  saturasi
oksigen dalam darah pasien dan data hasil pengukuran yang dilakukan pasien akan otomatis terkirim  ke server dan bisa dilihat di website Puskesmas, sehingga pihak Puskesmas bisa memonitoring kondisi pasien secara realtime tanpa harus bertemu langsung dengan pasien tersebut.
Kata Kunci: Covid-19, Deteksi Oksigen, happy hipoxia, IoT, Pulse Oximetry

## PENDAHULUAN
Indonesia  adalah  salah  satu  negara yang  mengalami  dampak  COVID-19 dengan  jumlah  kasus  konfirmasi  positif 4.043.736  kasus  dan  kasus  meninggal 13.0182  kasus,  sedangkan  Provinsi  Riau terdapat  120.707  kasus  terkonfirmasi positif dengan 3.559 kasus kematian (No & Mona, 2020).
Pasien Covid-19 mengalami beberapa  gejala  seperti  sesak  nafas,  detak jantung tidak normal, kelainan fungsi paru yang  mirip  dengan  gejala  pneumonia. Kondisi  gejala  tersebut  menunjukkan bahwa  kejenuhan  kada  O2  yang  terlarut didalam  darah  tidak  normal.  Saturasi oksigen  yang  normal  adalah  75-100 mmHG, artinya jika dibawah normal maka seseorang membutuhkan tambahan oksigen,  jika  melebihi  batas  normal  maka paru-paru  akan  mengalami  kerusakan (Hidayat  et  al.,  2020).    beberapa  pasien covid-19  mengalami  fenomena  happy hypoxia  yaitu kondisi kadar oksigen dalam darah  sangat  rendah  akan  tetapi  pasien covid  tidak  merasakannya,  atau  tanpa adanya gejala apapun sehingga masih bisa melakukan aktivitas seperti biasanya (Xu & Gu,  2010).  Salah  satu  faktor  yang menyebabkan  pengidap  covid-19  tidak merasakan  gejala  apapun  saat  mengalami hypoxia adalah karena otak tidak merespons sampai oksigen turun ke tingkat yang  sangat  rendah.  Menurut  Dr.  Tobin seorang  professor  kedokteran  paru  dan perawatan  kritis  di  Loyola  University Medical Center jga mencurigai bahwasanya virus korona dapat mempengaruhi reseptor tubuh  sehingga  tidak  merespons  tingkat oksigen  yang  rendah  (Hyperastuty  & Mukhammad, 2021).
Pulse  Oximetry  merupakan  alat yang  sering  digunakan  dalam  optic
biomedis  yang  berfungsi  memberikan informasi  berkelanjutan  dan  non-invasif pada  dua  parameter  yaitu  saturasi  oksigen dalam  darahdan  detak  jantung  (Zonios, Shankar, & Iyer, 2004). Kutipan dari sebuat portal  berita  yaitu  health.detik.com  yaitu Organisasi  Kesehatan  Dunia  (WHO) menganjurkan  pasien  covid-19  untuk memiliki  oximeter  saat  melakukan  isolasi mandiri  dirumah.  Oximeter  ini  digunakan untuk  memastikan  kondisi  pasien  tetap terkontrol dikarenakan virus covid-19 dapat menyebabkan  penurunan  kadar  oksigen yang tidak terduga (Ajrina, 2021).
Kecamatan  Bukit  Raya  berada  di  Wilayah Kerja Puskesmas Sapta Taruna, Puskesmas Sabta Taruna yang baru berdiri pada tahun 2018. Kasus Positif Covid-19 di Puskesmas Sabta  Taruna  Pada  Bulan  Januari  2022 sampai  bulan  april  2022  terhitung  cukup tinggi yaitu sejumlah 665 Pasien, berdasarkan  data  dan  informasi  yang didapat  dari  Kepala  Puskesmas  bapak Iswandi,  SKM,  M.KKL  yang  mana masyarakat  masih  banyak  yang  tidak  mau melakukan  tes  PCR/  Swab  padahal  sudah menunjukkan  gejala-gejala  Covid-19  atau yang sudah melakukan kontak erat dengan pasien covid-19, penolakan ini dikarenakan adanya  ketakutan  karna  informasi  Hoax yang  tersebar  di  masyarakat  seperti  :  tes PCR/Swab  rasanya  sakit,  kalau  hasil PCR/Swab positif takut dikucilkan, adapun alasan lain menurut (Novriana & Montessori, 2022) adalah faktor kepercayaan, faktor ini didasari pada hasil swab  pertama  masyarakat  dinyatakan positif  Covid-19  akan  tetapi  pada  hasil swab  kedua  dinyatakan  negative,  dari kekeliruan  ini  menyebabkan  masyarakat tidak  percaya  dengan  adanya  Covid-19, dengan adanya kejadian tersebut masyarakat  yang  lain  menolak  untuk
melakukan tes PCR/swab. sehingga masyarakat yang diduga terpapar covid-19 tidak  terdata  karena  tidak  melakukan  tes PCR/  Swab.  Masyarakat  yang  sudah melakukan  tes  PCR/  Swab  dan  sudah dinyatakan  positif  diberikan  obat  seperti obat  demam,  antibiotic,  antivirus,  anti radang  dan  lainnya  berdasarkan  tingkatan gejala  yang  dialami,  dan  meminta  pasien agar melakukan isolasi mandiri (Isoma) di rumah  jika  gejala  yang  di  alami  hanya gejala  ringan  atau  yang  tanpa  gejala  akan tetapi  dari  pihak  puskesmas  tidak  ada pengontrolan  kondisi  selanjutnya  dari pasien  covid-19  yang  melakukan  isolasi mandiri  dirumah  tersebut  (Suhardiman, Rokayah, Nugraha, & Nasyulloh, 2021).

## METODE
Adapun kerangka kerja dalam penelitian ini  sebanyak  7  tahapan  yang  digambarkan berikut ini:

## Gambar 1. Metodologi Penelitian
Penjelasan  dari  tahapan  diatas  bisa dilihat dipenjelasan dibawah ini:
1. Planning
Pada tahapan ini merupakan
perencanaan yang dilakukan, seperti pengumpulan data, data yang dibutuhkan  beserta  lingkup  dari penelitian. Untuk pengumpulan data, peneliti  melakukan  beberapa  teknik seperti  observasi  ke  Puskesmas
Sapta Taruna,
melakukan wawancara dan meminta data pasien Covid-19 dengan kepala Puskesmas Sapta  Taruna,  kepala  TU,  Dokter tracing dan Ketua Tim PE yaitu ibu Ninna Apriani, SKM. Adapun teknik lainnya  yaitu  melakukan  literature
riview  yang  berkaitan  dengan  topik penelitian
2. Product Research Processing
Tahapan  ini  melakukan  analisis kebutuhan  perangkat  keras  dan perangkat  lunak  yang  dibutuhkan dalam  pembuatan  alat  oximetry berbasis  IoT,  dan  selanjutnya  akan dirancang  dan  mulai  dirakit  sampai terbentuknya alat Oximetri yang bisa dihubungkan  dengan  sistem  Web untuk  memonitoring  hasil  setelah dilakukan pengukuran kadar oksigen dalam  darah  dengan  menggunakan alat  pulse  oximetry  yang  telah dibuat.  Setelah  alat  terbentuk  maka akan  dilakukan  pengujian  alat  dan sistem.
Pengujian dilakukan terlebih dahulu adalah pengujian sensor yaitu sensor MAX30100, tingkat sensitifitas sensor dibandingkan dengan sensitifitas pulse oximetry kepunyaan medis. Dari hasil pengujian  didapatkan  hasi  seperti dibawah ini :

## Tabel 1. Hasil Pengujian Perbandingan sensor
Hasil Pengujian diatas merupakan perbandingan sensitifitas sensor Max30100 yang digunakan pada alat yang dibuat dengan sensor yang ada pada pulse oximetry  yang  biasa  digunakan  oleh medis.
Pengujiaan selanjutnya adalah menggunakan responden, hasil bisa dilihat pada tabel dibawah ini :

## Tabel 2. Hasil Pengukuran Saturasi
Oksigen (SPO2)
3. Product Development
Tahapan ini dilakukan pada saat alat sudah selesai diperbaiki setelah dilakukan
perbaikan dan sudah terkoneksi  dengan  IoT.  Dari  hasil pengujian  akhir  maka  alat  yang  dibuat yaitu pulse oximetry berbasis IoT sudah bisa  digunakan  untuk  masyarakat  dan untuk  memonitoring  juga  sudah  bisa dilakukan  oleh  pihak  Puskesmas  Sapta Taruna.    Pulse  oximetry  berbasis  IoT sudah memenuhi kriteria dan nilai yang dihasilkan  tidak  jauh  berbeda  dengan nilai  yang  dihasilkan  oleh  alat  pulse oximetry  yang  sering  digunakan  oleh medis.
4. Launching
Launching resmi produk riset adalah hasil antara tim peneliti dengan
Puskesmas
Sapta Taruna Kota
Pekanbaru,  produk  yang  dihasilkan dalam  penelitian  ini  adalah  Pulse Oximetry  berbasis  IoT  yang  digunakan untuk  mendeteksi  dini  Covid-19  dan memonitoring  nilai  saturasi  oksigen dalam darah pada pasien.

## HASIL DAN PEMBAHASAN

## 1. Perancangan Sistem
Sistem  yang  dibangun  adalah  berbasis website,  sistem  ini  digunakan  untuk memonitoring  nilai  saturasi  oksiden dalam darah pasien,
adapun
rancangannya  bisa  dilihat  pada  gambar dibawah ini : Gambar 2. Rancangan Dashboard

## Monitoring

## 2. Perancangan Alur Kerja Sistem Real Time Monitoring
Perancangan  alur  kerja  dari  pulse oximetry berbais IoT ini dimulai dengan melakukan  perancangan  alat  yaitu pemilihan parameter yang akan digunakan,  untuk  langkah  pertama adalah  pemilihan  sensor  dan  perangkat yang  mendukung  untuk  pemasangan sensor tersebut. Sensor yang digunakan adalah Max30100, sensor yang digunakan untuk menghitung nilai saturasi oksigen dalam darah. Rancangan  komponen  yang  digunakan adalah sebagai berikut :
Gambar 3. Diagram Rancangan Komponen

## Gambar 4. Perancangan Alat
Gambar 5 dibawah ini merupakan alur kerja sistem yang akan digunakan .

## Gambar 5. Alur Kerja Sistem
Gambar  5  menjelaskan  tentang  flowchart sistem,  pasien  meletakkan  jari  telunjunya ke  sensor  yang  ada  di  pulse  oximetry berbasis  IoT,  maka  sensor  akan  membaca
nilai saturasi oksigen dalam darahnya atau nilai SPO2, setelah nilai SPO2 nya terbaca maka  akan  tersimpan  ke  database.  Untuk melihat  atau  memonitoring  nilai  saturasi oksigen  dalam  darah  pasien,  pihak Puskesmas  bisa  melihat  di  sistem  dengan cara login terlebih dahulu, dan buka menu SPO2  pasien,  maka  akan  tampil  seluruh pasien  dan  nilai  saturasi  oksigen  pasien yang  telah  menggunakan  alat  pulse oximetry berbasis IoT. Selain melihat nilai saturasi  oksigen  pasien,  pihak  Puskesmas juga  bisa  menambahkan  pasien  baru  dan melihat data pasien beserta laporan.
berikut  ini  adalah  tampilan  dari  alat  pulse oximetry  berbasis  IoT  yang  sudah  dibuat beserta tampilan sistem nya

## Gambar 6. Tampilan Pulse Oximetry Berbasis IoT
Berikut  tampilan  halaman  website  yang digunakan  untuk  melakukan  monitoring keadaan lahan secara realtime:
Gambar 7. Tampilan login

## Gambar 8. Tampilan Halaman Nilai SPO2 Pada Pasien

## SIMPULAN
Hasil  penelitian  yang  dilaksanakan dapat  disimpulkan  bahwasanya  pulse oximetry  berbasis  IoT  ini  bekerja  dengan baik,  sensor  Max30100  mempunyai  nilai sensitifitas  yang  baik  sehingga  alat  pulse oximetry  berbasis  IoT  bekerja  atau  dapat mendeteksi  nilai  saturasi  oksigen  dalam darah  (SPO2)  dengan  baik,  setelah dilakukan  perbandingan  dengan  pulse oximetry  yang  biasa  digunakan  didunia medis dengan pulse oximetry berbasis IoT serta hasil pengujian yang dilakukan dapat disimpulkan  bahwasanya  pulse  oximetry berbasis IoT menghasilkan nilai keakuratan yang baik dan nilai sensitifitas sensor yang cukup baik yaitu lebih kurang 5 detik.
Selain  itu  alat  ini  juga  dapat melakukan pemrosesan sehingga terhubung menggunakan  konsep  IoT  ke  web  server sehingga  Puskesmas  Sapta  Taruna  Kota Pekanbaru dapat melihat dan memonitoring kondisi nilai saturasi oksigen pasiennya. Pulse oximetry berbasis IoT ini dikembangkan agar dapat mendeteksi nilai saturasi  oksigen  dalam  darah  pasien  dan bisa  di  monitoring  oleh  Pihak  Puskesmas Sapta  Taruna  Kota  Pekanbaru  secara  real time,  sehingga  apabila  terjadi  kondisi saturasi  oksigen  menurun,  atau  dalam keadaan  yang  tidak  normal  maka  Pihak Puskesmas  bisa  mengambil  keputusan untuk segera melakukan tindakan.

## ACKNOWLEDGEMENT
Penulis mengucapkan terima kasih kepada Kementerian  Pendidikan,  Kebudayaan, Riset  dan  Teknologi  dan  Lembaga Pengelola Dana Pendidikan melalui
Pendanaan Program Riset Keilmuan Tahun 2021

## DAFTAR PUSTAKA
Ajrina, A. (2021). Pulse Oximeter Usage in Patient  Covid-19  Treatment :  At  a
Glance. Journal of Vocational Health Studies , 5 (1), 53. http://doi.org/10.20473/jvhs.v5.i1.202 1.53-57 Hidayat,  A.,  Subono,  Wardhany,  V.  A., Nugroho, A. S., Hakim, S.,
Jhoswanda,  M.,  …  Agustina,  N.  A. (2020). Designing IoT-Based
Independent Pulse Oximetry Kit as an Early  Detection  Tool  for  Covid-19
Symptoms. 2020  3rd  International Conference on Computer and Informatics Engineering, IC2IE 2020 ,
443–448.
http://doi.org/10.1109/IC2IE50715.20 20.9274663
Hyperastuty,  A.  S.,  &  Mukhammad,  Y. (2021).  Monitoring  Saturasi  Oksigen Menggunakan  SPO2  MAX  3010 Berbasis Android. Indonesian Journal of  Professional  Nursing , 2 (1),  1. http://doi.org/10.30587/ijpn.v2i1.271 8
No, V., & Mona, N. (2020). Konsep Isolasi
Dalam Jaringan Sosial Untuk
Meminimalisasi Efek Contagious
(Kasus  Penyebaran  Virus  Corona  Di Indonesia). Jurnal  Sosial  Humaniora
Terapan , 2 (2), 117–125. http://doi.org/10.7454/jsht.v2i2.86
Novriana,  R.,  &  Montessori,  M.  (2022).
Resistensi Masyarakat terhadap Kebijakan  Protokol  Kesehatan  pada Masa  Pandemi  Covid-19  di  Nagari Lubuk  Malako. Journal  of  Civic Education , 5 (2), 175–181. Suhardiman, A., Rokayah, C., Nugraha, B., &  Nasyulloh,  I.  (2021).  Upaya Peningkatan Pengetahuan Masyarakat Dalam Penatalaksanaan Pasien Isoma Covid-19. Jurnal Pengabdian Kepada Masyarakat  (JPKM)  -  Aphelion , 3 (September),  207–212.  Retrieved
from http://jurnal.globalhealthsciencegroup .com/index.php/JPM Xu,  J.,  &  Gu,  M.  (2010).  Realtime calibration of pulse oximetry based on grey  model. 2010  OSA-IEEE-COS Advances  in  Optoelectronics  and Micro/Nano-Optics,
AOM 2010 . http://doi.org/10.1109/AOM.2010.57
13537
Zonios,  G.,  Shankar,  U.,  &  Iyer,  V.  K.
(2004).  Pulse  Oximetry  Theory  and
Calibration for Low Saturations. IEEE Transactions on Biomedical Engineering , 51 (5), 818–822.
http://doi.org/10.1109/TBME.2004.8 26685