Suhu tubuh dimonitor secara rutin untui keperluan klinis menggunakan termometer telinga dengan infrared, yang mengukur energi yang dipancarkan dari gendang telinga pasien selama waktu yang ditentukan. Termometer ini terdiri dari suatu wave guide (tabung untuk mengumpulkan energi yang dipancarkan oleh telinga, sensor IR untuk mengubah energi menjadi sinyal listrik, pengaturan pancaran untuk menyesuaikan kalibrasi termometer IR (TIR) terhadap karakteristik dari obyek yang diukur, sebuah rangkaian kompensasi sensor suhu yang memastikan bahwa variasi suhu di dalam TIR tidak ditransfer pada output akhir.
Gambar 1. Blok diagram termometer infrared
Membran timpani di dalam telinga memancarkan energi infrared. Membran timpani secara klinis dianggap cukup mewakili suhu tubuh karena letaknya berdekatan dengan hypothalamus yang merupakan pengatur suhu tubuh. Membran ini sendiri sukup tipis dan hampir transparan, sehingga dapat diasumsikan membran tersebut merupakan jalur yang untuk memancarkan energi IR dari dalam tubuh, sehingga energi yang dipancarkan oeh membran timpani dapat dianggap sebagai indikasi dari suhu tubuh bagian dalam.
Energi yang dipancarkan oleh membran ini dialirkan melalui suatu tabung yang dimasukkan ke dalam telinga, dan sebuah shutter dibuka menggunakan switch sehingga IR yang dipancarkan diterima oleh sensor IR. Periode pembukaan shutter biasanya berkisar 0.1 sampai 0.3 detik.
Energi IR jatuh pada sebuah cristal pyroelectric tipis yang yang menghasilkan muatan proporsional dengan energi yang diterimanya. Pelepasan muatan dari kristal mengirimkan pulsa arus ke penguat, filter, MUX, ADC, selanjutnya ke mikroprocessor untuk diproses dan ditampilkan hasil pengukuran temperaturnya.
Temperatur yang terukur dihitung dari persamaan berikut :
dimana Tb = suhu pasien, χ = konstanta (= , T0 = suhu referensi (=310˚ K) , NT adalah total flux radiasi IR, yang dirumuskan sebagai berikut:
dengan A adalah area tubuh (target) efektif, σ = kontanta Stefan Boltzman (=5.67 x 10-8 W/m2.K4), εa = emisivitas dari sekitar (sensor), Tb adalah suhu tubuh, Ta = suhu sensor, keduanya dalam Kelvin.
Ambient sensor yang digunakan untuk mengukur suhu dari sensor adalah termistor. Sensor IR yang digunakan adalah sensor piroelectrik yang diikuti oleh konverter arus ke tegangan. Akurasi sensor ini sekitar 1˚C, dan keunggulannya adalah hanya kontak dengan lubang telinga (bukan gendang telinga), mudah digunakan, dan respon yang relatif cepat. Termometer jenis ini cocok untuk digunakan pada pasien anak-anak atau pasien dengan resiko tinggi. Ketidakakuratan termometer ini terjadi jika lubang telinga melengkung atau membran timpani tertutup oleh serumen.
(a) (b)
Gambar 2. Contoh perangkat termometer IR (a) termometer . (b)tabung telinga
Referensi:
Webster,J.G, 2004, Bioinstrument, New York, Wiley
http://hyperphysics.phy-astr.gsu.edu/hbase/thermo/eartherm.html
er telinga dengan infrared, yang mengukur energi yang dipancarkan dari gendang telinga pasien selama waktu yang ditentukan. Termometer ini terdiri dari suatu wave guide (tabung untuk mengumpulkan energi yang dipancarkan oleh telinga, sensor IR untuk mengubah energi menjadi sinyal listrik, pengaturan pancaran untuk menyesuaikan kalibrasi termometer IR (TIR) terhadap karakteristik dari obyek yang diukur, sebuah rangkaian kompensasi sensor suhu yang memastikan bahwa variasi suhu di dalam TIR tidak ditransfer pada output akhir. Gambar 1. Blok diagram termometer infrared Membran timpani di dalam telinga memancarkan energi infrared. Membran timpani secara klinis dianggap cukup mewakili suhu tubuh karena letaknya berdekatan dengan hypothalamus yang merupakan pengatur suhu tubuh. Membran ini sendiri sukup tipis dan hampir transparan, sehingga dapat diasumsikan membran tersebut merupakan jalur yang untuk memancarkan energi IR dari dalam tubuh, sehingga energi yang dipancarkan oeh membran timpani dapat dianggap sebagai indikasi dari suhu tubuh bagian dalam. Energi yang dipancarkan oleh membran ini dialirkan melalui suatu tabung yang dimasukkan ke dalam telinga, dan sebuah shutter dibuka menggunakan switch sehingga IR yang dipancarkan diterima oleh sensor IR. Periode pembukaan shutter biasanya berkisar 0.1 sampai 0.3 detik. Energi IR jatuh pada sebuah cristal pyroelectric tipis yang yang menghasilkan muatan proporsional dengan energi yang diterimanya. Pelepasan muatan dari kristal mengirimkan pulsa arus ke penguat, filter, MUX, ADC, selanjutnya ke mikroprocessor untuk diproses dan ditampilkan hasil pengukuran temperaturnya. Temperatur yang terukur dihitung dari persamaan berikut : dimana Tb = suhu pasien, χ = konstanta (= , T0 = suhu referensi (=310˚ K) , NT adalah total flux radiasi IR, yang dirumuskan sebagai berikut: dengan A adalah area tubuh (target) efektif, σ = kontanta Stefan Boltzman (=5.67 x 10-8 W/m2.K4), εa = emisivitas dari sekitar (sensor), Tb adalah suhu tubuh, Ta = suhu sensor, keduanya dalam Kelvin. Ambient sensor yang digunakan untuk mengukur suhu dari sensor adalah termistor. Sensor IR yang digunakan adalah sensor piroelectrik yang diikuti oleh konverter arus ke tegangan. Akurasi sensor ini sekitar 1˚C, dan keunggulannya adalah hanya kontak dengan lubang telinga (bukan gendang telinga), mudah digunakan, dan respon yang relatif cepat. Termometer jenis ini cocok untuk digunakan pada pasien anak-anak atau pasien dengan resiko tinggi. Ketidakakuratan termometer ini terjadi jika lubang telinga melengkung atau membran timpani tertutup oleh serumen. _
0 comments:
Post a Comment