Pasca Operasi Berbasis Internet of Things (IoT)

## Perancangan Portable Continuous Passive Motion (CPM) sebagai Alat Bantu Rehabilitasi Fraktur Lutut Pasca Operasi Berbasis Internet of Things (IoT)
Warsat Resti Arbi Nugroho 1) , Syaiful Ari Hangga Hidayah 2) , Rizki Nugraheni Budi Widodo 3) , Adila Eka Saputri 4) , Fatkurohman Nanda Prambudi 5) , Ifnu Agus Riyanto 6) , dan I Wayan Angga Wijaya Kusuma 7) 1,2,5,6,7) Program Studi Teknik Elektro, Fakultas Teknik, Universitas Widya Dharma
3) Program Studi Teknik Informatika, Fakultas Ilmu Komputer, Universitas Widya Dharma
4) Program Studi Psikologi, Fakultas Psikologi dan Kesehatan, Universitas Widya Dharma
1,2,3,4,5,6,7) Jl. Ki Hajar Dewantara No.Desa, Macanan, Karanganom, Kec. Klaten Utara, Kab. Klaten, Jawa Tengah 57438 e-mail  : warsatran@gmail.com 1) , syaifulari75@gmail.com 2) , rizkinugrabudi@gmail.com 3) , dilap807@gmail.com 4) , Fatur9001@gmail.com 5) , ifnuagusriyanto@gmail.com 6) , anggaelectro@yahoo.com 7)

## ABSTRACT
One of the steps needed in  patients with fractures of the knee joint is therapeutic exercises guided by physiotherapists. Therapeutic exercise is a physiotherapy modality by moving the joints both actively and passively. Inspired by this, the Portable Continuous Passive Motion (CPM) tool was created which is a physiotherapy aid for patients after surgery or knee surgery. Portable Continuous Passive Motion (CPM) has been developed based on IoT. Portable Continuous Passive Motion (CPM) uses Arduino LoRa as a micro controller, a stepper motor as a driver and uses a software application as a controller. The form of this research is research and development. From the results of the development, it can be concluded that Portable Continuous Passive Motion (CPM) can be useful for postoperative fracture patients as a practical and flexible postoperative manual therapy tool.

## Keywords: Fracture Rehabilitation, IoT, Arduino LoRa, Manual Therapy

## ABSTRAK
Salah satu tahapan yang dibutuhkan pada pasien penderita fraktur pada sendi lutut adalah latihan terapi yang dipandu oleh ahli fisioterapi. Latihan terapi merupakan suatu modalitas fisioterapi dengan menggerakan persendian baik secara aktif maupun pasif. Terinspirasi dari hal tersebut maka terciptalah alat Portable Continuous Passive Motion (CPM) yang merupakan sebagai alat bantu fisioterapi bagi pasien pasca operasi atau pembedahan area lutut. Portable Continuous Passive Motion (CPM) telah dikembangkan berbasis IoT. Portable Continuous Passive Motion (CPM) menggunakan Arduino LoRa sebagai pengendali mikro,  motor  stepper  sebagai  penggerak  serta  menggunakan  aplikasi  perangkat  lunak  sebagai  kontrolernya.  Bentuk  dari penelitian  ini  adalah research  and  development. Dari  hasil  pengembangan  dapat  disimpulkan  bahwa Portable  Continuous Passive Motion (CPM) dapat bermanfaat bagi pasien fraktur pasca operasi sebagai alat bantu terapi manual pasca pembedahan yang praktis dan fleksibel.
Kata kunci: Rehabilitas Fraktur, IoT, Arduino LoRa, Terapi Manual

## I. P ENDAHULUAN
eningkatnya perkembangan dibidang industri dan  transportasi  menyebabkan  melonjaknya aktivitas  dan  mobilitas  pada  pengguna  ken- daraan  bermotor.  Berdasarkan  data  dari World  Health  Organization (WHO)  kecelakaan  lalu lintas  jalan  menembus  angka  sekitar  1,35  juta  men- galami kematian dan menyebabkan cedera non-fatal an- tara  20  –  50  juta  orang  setiap  tahun  diseluruh  dunia. Data  yang  tertera  pada  Riskesdas  tahun  2018,  cidera yang  disebabkan  oleh  kecelakaan  sepeda  motor  men- capai 72% yang dialami oleh pengendara dan 19,2% di- alami oleh penumpang. Pada tahun yang sama data ke- celakaan  bermotor  yang  mengalami  cidera  alat  gerak bawah mencapai angka 67,9% [1].
Akibat yang ditimbulkan dari kecelakaan, yaitu pen- gendara bisa mengalami cidera patah tulang (Fraktur). Fraktur  merupakan  terputusnya  kesinambungan  antar tulang.  Gejala  yang  akan  dirasakan  yaitu  1.  Nyeri  di
area tulang yang patah saat disentuh, 2. Bergesernya be- berapa bagian tubuh (tulang), 3. Pembengkakan bahkan hingga mengalami memar pada area sekitar fraktur, 4. Mati rasa dan kesemutan, 5. Kesulitan pada saat meng- gerakkan anggota tubuh. Penanganan fraktur dapat dil- akukan  dengan  beberapa  cara  yaitu  1.  Mobilisasi dengan  mempertahankan  posisi  tulang  selama  masa penyembuhan,  2. Imobilisasi dengan  pemasangan  pin atau  skrup  pada  area  tulang  yang  mengalami  fraktur, dan  3.  Reposisi  dengan  mengembalikan  posisi  tulang yang mengalami fraktur ke posisi semula. Dampak yang akan disebabkan dari penanangan tersebut yaitu terham- batnya mobilitas fisik  atau  biasa  disebut  dengan penurunan lingkup gerak sendi.
Berat  badan  merupakan  gambaran  tentang  massa tubuh. Dalam keadaan normal, berat badan berkembang mengikuti perkembangan usia (balita). Sedangkan saat dalam  keadaan  tidak  normal,  berat  badan  dapat  men- galami pertambahan secara cepat atau lambat [2]. Peru- bahan  berat  badan  pada  seseorang  dapat  menghambat
M
mobilitas  fisik.  Untuk  mencegah  hambatan  mobilitas fisik  dapat  dilakukan  dengan  terapi  gerak  Latihan Range Of Motion (ROM) yang dilakukan untuk mem- pertahankan  atau  memperbaiki  tingkat  kesempurnaan kemampuan  menggerakkan  persendian  secara  normal dan lengkap untuk meningkatkan massa otot dan tonus otot yang bertujuan untuk mengurangi resiko dari kon- traktur dan mencegah pembentukan thrombus [3]. Ter- api gerak sendi tersebut akan dibantu oleh ahli Fisioter- api yang merupakan bagian dari manajamen rehabilitasi fisik.
Dengan  adanya  kecenderungan  seseorang  terhadap pembatasan pada anggota gerak bawah, sehingga mem- buat pasien menjadi takut dan enggan melakukan terapi secara  mandiri.  Oleh  karena  itu  kami  mengajukan pengembangan  alat Portable  Continuous  Passive  Mo- tion (CPM) sebagai  solusi  dari  permaslahan  tersebut, yaitu Portable  Continuous  Passive  Motion (CPM) merupakan  alat  bantu  terapi  mandiri  yang  bekerja secara  otomatis  berbasis microcontroller dengan menggunakan  Arduino  LoRa  atau Long  Range serta dilengkapi dengan kecanggihan IoT ( Internet of Thing ). Salah  satu  kecanggihan  pada  IoT  adalah  dengan menggunakan beberapa teknologi yang secara garis be- sar digabungkan menjadi satu kesatuan, IoT ( Internet of Things ).  Pada  dasarnya  menghubungkan  semua perangkat  ke  internet,  sehingga  IoT  sering  disebut  se- bagai  teknologi  masa  kini.  IoT  adalah  teknologi  yang memanfaatkan perangkat komputer berukuran mini dan dapat dihubungkan ke jaringan lokal atau internet [4].

## II. T INJAUAN P USTAKA
A. Portable  Continuous Passive  Motion  (CPM)  Alat Bantu Rehabilitasi Fraktur Lutut Pasca Operasi Berbasis Internet Of Things (IoT)
Terapi latihan merupakan suatu modalitas fisioterapi dengan menggerakan persendian baik secara aktif mau- pun pasif. Terapi latihan bertujuan untuk meningkatkan lingkup  gerak  sendi  dan  dapat  memperkuat  otot-otot. Otot-otot  dapat  diperbaiki  dengan  terapi  latihan  yang dilakukan secara rutin dan berulang [5]. Hasil yang op- timal  akan  diperoleh  saat  pasien  melanjutkan  terapi secara mandiri sesuai saran dokter atau ahli fisioterapi dengan menggunakan alat bantu fisioterapi.
Oleh  sebab  itu  pada Portable  Continuous  Passive Motion (CPM)  telah  dikembangkan  dengan  meng- gabungkan  teklonogi  berbasis  IoT, Internet  of  Things (IoT)  adalah  jaringan  benda-benda  fisik  atau  "things" yang tertanam ( embedded ) dengan elektronik, perangkat  lunak,  sensor  dan  konektivitas  untuk memungkinkannya  untuk  mencapai  nilai  yang  lebih tinggi  dan  layanan.  dengan  bertukar  data  dengan  pro- dusen, operator atau perangkat lain yang terhubung [6].
Dengan  menggunakan  konsep  IoT  memiliki  ber- tujuan  agar  internet  semakin  berkembang  dan  meluas pada Portable  Continuous  Passive  Motion (CPM).
Menurut para penelitian IoT sudah banyak diterapkan di beberapa  bidang  salah  satunya  pada  bidang  ilmu kesehatan.  Pada Portable  Continuous  Passive  Motion (CPM) IoT berperan sebagai media simpan (database) pasien adapun data tersebut akan terkirim secara otom- atis ke tenaga medis (database server) maupun pada ap- likasi ARGIS 2.0 yang terpasang pada smartphone. Ap- likasi  ARGIS  2.0  selaian  berfungsi  sebagai  kontrol otomatis, ARGIS 2.0 juga digunakan untuk memonitor- ing proses rehabilitasi pasien fratur lutut. Oleh sebab itu diharapkan  agar  alat  ini  dapat  digunakan  pasien  tanpa memiliki rasa khawatir terhadap luka jahitan yang akan terbuka  lagi,  sehingga  pasien  lebih  memilih  diam  dan tidak melakukan pergerakan apapun [7].
Terinspirasi dari hal tersebut maka Portable Contin- uous Passive Motion (CPM) berkembang menjadi alat bantu  fisioterapi  bagi  pasien  fraktur  lutu  pasca  oprasi berbasis internet og things (IoT) yang diharap memper- cepat  proses  rehabilitasi  pasien  fraktur  lutut  dengan mengedepankan  kenyamanan  dan  fleksibilitas  alat, harga yang terjangkau dengan kualitas yang baik.

## B. Alat dan Bahan
Portable  Continuous  Passive  Motion (CPM)  jauh berbeda dengan sebelumnya dimana Portable Continu- ous Passive Motion (CPM) telah mengadopsi kecangi- han teknologi berupa kontroler otomatis menggunakan software application yang berisi beberapa fitur seperti, pengertian,  petunjuk  penggunaan,  kontroler  alat sekaligus database sebagai  rekam  jejak  penggunaan alat.
Alat  dan  bahan  yang  digunakan  untuk  membuat Portable Continuous Passive Motion (CPM) adalah a. Arduino LoRa TTGO Arduino  merupakan  platform  elektronik open- source, berbasis  perangkat  keras  dan  perangkat  lu- nak yang mudah digunakan. Kode program yang di- tulis untuk Arduino dikenal sebagai sketch. Software yang  digunakan  untuk  mengembangkan sketch ter- sebut untuk Arduino dikenal sebagai Arduino IDE. Arduino IDE menyediakan platform terintegrasi se- derhana yang dapat digunakan di komputer pribadi dan  memungkinkan  pengguna  untuk  menulis  pro- gram  Arduino  menggunakan  Bahasa  C  atau  C  ++. Salah  satu  jenis  arduino  adalah  arduino  LoRa TTGO.
LoRa  memiliki  jangkauan  yang  luas  karena dilengkapi link  budget dan  teknologi chirp  spread spectrum yang  digunakan.  LoRa  termasuk  dalam teknologi wireless karena  dapat  mentransfer  data dengan jumlah kecil pada interval yang pendek me- lalui jarak komunikasi yang jauh [8].
Gambar 1. Arduino LoRa TTGO
b. LCD 2x16 Character LCD  ( Liquid  Crystal  Display )  merupakan  salah satu  komponen  elektronik  yang  berfungsi  untuk menampilkan  tampilan  berupa  huruf  ataupun karakter. LCD 16x2 digunakan untuk menampilkan status  pengiriman  serta  menampilkan  beberapa kesalahan dari node lampu. Gambar 2 menunjukkan bentuk fisik dari tampilan LCD.
Gambar 2. Liquid Crystal Display (LCD)
c. Software MIT APP Inventor
App  Inventor  merupakan  aplikasi  web  sumber terbuka  yang  awalnya  dikembangkan  oleh  Google, dan saat ini dikelola oleh Massachusetts Institute of Technology (MIT).    App  Inventor  memungkinkan pengguna baru untuk memprogram komputer untuk menciptakan  aplikasi  perangkat  lunak  bagi  sistem operasi Android [9] .
d. Motor Stepper Nema 34
Motor  stepper  adalah  motor  listrik  yang dikendalikan dengan mengubah data pulsa digital ke rotasi mekanik yang gerakannya bertahap ( step per step )  dan  memiliki  akurasi  yang  tinggi  tergantung pada  spesifikasinya  [10].  Banyaknya  rotasi  yang dilakukan  sebanding  dengan  pulsa  digital  yang diberikan  dan  kecepatan  putaran sebanding dengan frekuensi pulsa digital tersebut.
Gambar 3. Motor Stepper Nema 34
e. Baterai Lithium 3,7V
Baterai  adalah  catu    daya  atau  sumber  energi untuk mengubah energi kimia menjadi energi listrik. Baterai dapat digunakan untuk perangkat elektronik yang  bersifat  portabel  [11].  Ada  beberapa  jenis macam baterai antara lain  baterai 18650. Daya pada baterai  18650  dapat  diisi  ulang  atau  bersifat rechargeable . Tegangan kerja battery 18650 adalah 3,7  Volt.  Tegangan  maksimum  pada  saat  terisi
penuh adalah 4,2 Volt dan battery kosong pada 3,0 Volt. Secara umum battery 18650 meiliki kapasitas 3600 mAH.
Gambar 4. Baterai Lithium 3,7V
f. Push Button (Saklar)
Saklar  merupakan  komponen  elektronika  yang memiliki fungsi untuk menghubungkan dan memu- tus suatu arus pada dua titik atau lebih dalam suatu rangkaian elektronika. Push button merupakan sak- lar yang dapat menghubungkan dua titik atau lebih dalam rangkaian elektronika saat tombol ditekan.dan pada  saat  tombol  dilepaskan  maka  akan  memutus dua titik atau lebih dalam rangkaian elektronika .

## III. M ETODE P ENELITIAN
Penelitian  ini  merupakan  jenis  penelitian  dan pengembangan  atau Reasearch  and  Development dari Continuous Passive Motion (CPM) yang sudah ada. Tahapan  yang  dilakukan  dalam  penelitian  dan pengembangan  ini  yaitu  :  (1)  perumusan,  (2) perancangan,  (3)  pengembangan,  dan  (4)  diseminasi. Tahap  perancangan  di  tujukan  untuk  menganalisa pengembangan  dari Portable  Continuous  Passive  Mo- tion (CPM)  agar  dapat  selaras  dengan  tujuan  dan manfaat  yaitu  sebagai  alat  bantu  rehabilitas  pasien fraktur lutut pasca operasi. Diagram alir penelitian dan pengembangan dapat dilihat pada gambar 6.
Tahap  perancancangan  membahas  tentang  desain pengembangan  dari Portable  Continuous  Passive Motion (CPM) yang berupa gambaran alat secara fisik dan  spesifikasi  yang  diinginkan,  tampilan  aplikasi  di smartphone serta  proses  yang  dilakukan  sebelum pembuatan  pertangkat Portable  Continuous  Passive Motion (CPM) Desain tampilan aplikasi dan perangkat Portable  Continuous  Passive  Motion (CPM)  dapat dilihat pada gambar .
Gambar 7 . Desain Portable Continuous Passive Motion (CPM)
Gambar 8. Tampilan Aplikasi Pada Smartphone
Tahap selanjutnya adalah pengujian software dengan menggunakan  Aplikasi Smartphone dan platform phpMyAdmin. Pengujian  bertujuan  untuk  melihat apakah database bisa  tersimpan  di localhost phpMyAdmin sesuai  dengan  perintah.  Diagram  alir pengujian  menggunakan  Aplikasi Samrtphone dapat dilihat  pada  gambar  9,  Pengujian software  database Portable  Continuous  Passive  Motion (CPM)  dapat dilihat pada gambar.
Gambar 9. Diagram alir Aplikasi Portable Continuous Passive Mo-
tion (CPM)
Gambar 10.Uji coba platform phpMyAdmin sebagai database
Tahap akhir yaitu diseminasi (penyebaran informasi). Ada dua cara yang dilakukan yaitu dengan pembuatan video  dan  karya  ilmiah.  Video  dipublikasikan  melalui kanal  YouTube.  Artikel  ilmiah  dipublikasikan  dalam bentuk  jurnal  penelitian  dan  pengembangan  bertujuan untuk  menyebarluaskan  inovasi  dari  pengembangan Portable  Continuous  Passive  Motion (CPM)  agar berguna  bagi  masyarakat  luas  khususnya  pasien  yang mengalami gangguan khususnya pada sendi lutut.
Pasca Operasi Berbasis Internet of Things (IoT)

## IV. H ASIL DAN P EMBAHASAN
Dari hasil analisa kasus dan studi literatur diperoleh pengembangan  dari  desian  alat  yang  terdahulu  yang diberi  nama Portable  Continuous  Passive  Motion (CPM)  (Alat  Bantu  Rehabilitasi  Fraktur  Lutut  Pasca Operasi  Berbasis Internet  of  Things ). Portable Continuous Passive Motion (CPM) memiliki spesifikasi perangkat seperti gambar dibawah ini.
Gambar 11. Spesifikasi Bahan
Cara  penggunaan  aplikasi  ARGIS  2.0  sangatlah mudah, terdiri dari beberapa langkah. Langkah pertama yaitu  mengisntal  aplikasi  ARGIS  2.0  kemudian jalankan.  Maka  akan  di  tampilkan  halaman  Home. Tampilan Home bisa dilihat pada gambar berikut.

## Gambar 12. Tampilan Home aplikasi ARGIS 2.0
Langkah  kedua  yaitu  mengklik  pada  bagian  mulai yang  otomatis  akan  diarahkan  kebagian  pengaturan sudut Fleksi dan Ekstensi dengan menekan tombol yang disediakan.  Untuk  memulai  terapinya  ubah  tombol “OFF”  menjadi  “ON”  dengan  cara  mengkliknya. Tampilan Mulai bisa dilihat pada gambar berikut.
Gambar 13. Tampilan Mulai aplikasi ARGIS 2.0
Portable  Continuous  Passive  Motion (CPM)  akan menggerakan  kaki  Fleksi  dan  Ekstensi  secara bergantian  dan  terus  menerus  hingga  tombol  “ON” diubah menhadi “OFF” atau tombol “Stop” ditekan.
Langkah terakhir yaitu melihat data pemakaian alat terapi  atau Database terapi  dengan  cara  klik  data pemakain  yang  terdapat  dimenu  Home  /  menu  awal. Data  pemakaian Portable  Continuous  Passive  Motion (CPM) akan merekam penggunaan alat mulai dari sudut yang digunakan, tanggal, dan jam. Tampilan untuk data pemakaian bisa dilihat pada gambar berikut.
Gambar 14. Tampilan data pemakaian aplikasi ARGIS 2.0

## V. P ENUTUP
A. Kesimpulan Dari  hasil  rancangan Portable  Continuous  Passive Motion (CPM) dapat disimpulkan bahwa Portable Con- tinuous  Passive  Motion (CPM)  merupakan  alat  bantu fisioterapi bagi pasien pasca operasi atau pembedahan area lutut yang berbasis IoT. Keunggulan yang diandal- kan  pada Portable  Continuous  Passive  Motion (CPM)ini terletak disistem penyimpanan data atau Da- tabase dan  juga  dibagian  kontroler,  terdapat  kontroler otomatis  dan  kontroler  manual  yang  masih  bisa digunakan.

## B. Saran
Portable Continuous Passive Motion (CPM) masih dalam  pengembangan  tahap  pertama,  sehingga  masih dapat dikembangkan lebih jauh lagi kedepannya. Misal- nya  untuk  pengembnagn  berikutnya  bisa  ditambahkan sensor  yang  bisa  mengukur  ketegangan  otot  atau  juga bisa  ditambahkan (Global  Positioning  System) GPS yang  bisa  memantau  penggunanya.  Dengan  adanya
pengajuan  hak  cipta,  diharapkan  bisa  segera  dil- aksanakan pengujian alat.

## D AFTAR P USTAKA
[1] Kementerian  Kesehatan  RI  Badan  Penelitian  dan Pengembangan,  “Hasil  Utama  Riset  Kesehatan Dasar,” Kementrian Kesehat. Republik Indones. , pp.
1–100, 2018, doi: 1 Desember 2013.
[2] Setiyawan,  “Pengukuran  Antropometri,” J.  Chem. Inf. Model. , vol. 53, no. 9, pp. 1689–1699, 2017.
[3] P.  D.  Igiany,  “Faktor  Yang  Mempengaruhi  Pasien Post Op Fraktur Untuk Melakukan Range of Motion (Rom),” J. Manaj. Inf. dan Adm. Kesehat. , vol. 1, no. 02, 2019, doi: 10.32585/jmiak.v1i02.160.
[4] A.  Muzakky,  A.  Nurhadi,  A.  Nurdiansyah,  and  G. Wicaksana,  “Perancangan  Sistem  Deteksi  Banjir Berbasis  IoT,” Conf.  Innov.  Appl.  Sci.  Technol.
(CIASTECH  2018) ,  no.  September,  pp.  660–667,
2018.
[5] K.  Kuswardani,  S.  Amanati,  and  Z.  Abidin, “Pengaruh  Terapi  Latihan  terhadap  Post  ORIF Fraktur Mal Union Tibia Plateu dengan Pemasangan Plate and Screw,” J. Fisioter. dan Rehabil. , vol. 1, no.
1, pp. 1–8, 2017, doi: 10.33660/jfrwhs.v1i1.3.
[6] M.  Munir,  M.  I.  Mahali,  S.  A.  Dewanto,  B. Wulandari, and N. Hasanah, “Pengembangan Smart Traffic Light berbasis IoT dengan Mobile Backend as a  Service  sebagai  wujud  Smart  City  bidang transportasi,” Elektron. dan Inform. , pp. 1–15, 2016.
[7] Y. E. D. Lestari, “Pengaruh Rom Exercise Dini Pada Pasien  Post  Operasi  Fraktur  Ekstremitas  Bawah (Fraktur Femur Dan Fraktur Cruris) Terhadap Lama Hari  Rawat  Di  Ruang  Bedah  Rsud  Gambiran  Kota Kediri,” J. Ilmu Kesehat. , vol. 3, no. 1, p. 34, 2017, doi: 10.32831/jik.v3i1.43.
[8] G.  B.  P.  Candra  Eko  Sakti;  Primananda,
Rakhmadhany, “Implementasi Antarmuka Komunikasi  Berbasis  Long  Range  Pada  Iot Middleware Untuk Mendukung Network Interoperability,” J. Pengemb. Teknol. Inf. dan Ilmu
Komput. , vol. 4, no. Vol 4 No 1 (2020), pp. 65–73,
2020.
[9] Y.  Effendi,  “Rancangan  Aplikasi  Game  Edukasi Berbasis  Mobile  Menggunakan  App  Inventor,” J. Intra-Tech , vol. 2, no. 1, pp. 39–48, 2018.
[10] A.  Mujadin  and  D.  Astharini,  “Uji  Kinerja  Modul
Pelatihan Motor Penunjang Mata Kuliah Mekatronika,” J.  Al-AZHAR  Indones.  SERI  SAINS
DAN  Teknol. ,  vol.  3,  no.  3,  p.  127,  2017,  doi: 10.36722/sst.v3i3.217.
[11] L.  Halim,  “Perancangan  dan  Implementasi  Sistem Charging & Monitoring Baterai Lithium,” pp. 2–26, 2017.