📚 Eksplorasi & Komparasi Topik Dokumen
Pencarian topik
Hasil Dokumen
Ditemukan: 3 dokumenPENGEMBANGAN PASIEN VIRTUAL BERBASIS SUARA DENGAN LLM-RAG UNTUK PELATIHAN ANAMNESIS PADA BIDANG OFTALMOLOGI
Pendidikan kedokteran menuntut penguasaan keterampilan klinis yang baik, dengan anamnesis atau wawancara medis memegang peranan vital sebagai fondasi utama dalam penegakan diagnosis. Hal ini sangat krusial dalam bidang oftalmologi, mengingat sebagian besar diagnosis penyakit mata sangat bergantung pada akurasi informasi subjektif yang digali dari pasien. Data WHO menunjukkan tingginya angka gangguan penglihatan global yang dapat dicegah, namun mahasiswa kedokteran sering kali menghadapi kendala dalam melatih keterampilan anamnesis akibat terbatasnya akses ke pasien nyata dan mahalnya biaya simulasi menggunakan Pasien Standar. Kesenjangan ini menciptakan urgensi akan adanya metode pembelajaran alternatif yang fleksibel, terjangkau, namun tetap realistis. Penelitian ini bertujuan untuk merancang, membangun, dan mengevaluasi sebuah prototipe pasien virtual berbasis kecerdasan buatan yang mampu mensimulasikan interaksi anamnesis secara verbal dalam Bahasa Indonesia. Pendekatan yang digunakan memanfaatkan teknologi Large Language Models (LLM) sebagai mesin generasi respons. Namun, penggunaan LLM standar dalam konteks medis memiliki risiko berupa halusinasi. Untuk mengatasi permasalahan tersebut tanpa memerlukan sumber daya komputasi yang masif untuk proses fine-tuning, penelitian ini menerapkan metode Retrieval-Augmented Generation (RAG). Metode ini memungkinkan model AI untuk mengakses dan merujuk pada basis data pengetahuan klinis yang tervalidasi sebelum memberikan respons, sehingga meningkatkan akurasi medis dan menjaga konsistensi skenario kasus. Sistem dikembangkan dengan mengintegrasikan tiga modul utama dalam sebuah antarmuka web. Modul pertama adalah pengenalan suara (Speech-to-Text) menggunakan Web Speech API sebagai mekanisme primer dengan model Whisper Large v3 Turbo sebagai fallback berbasis server. Modul kedua adalah mesin pemrosesan logika yang menggabungkan LLM Llama 3.3 70B Versatile dengan teknik prompt engineering untuk membentuk persona pasien, serta RAG berbasis ChromaDB untuk memverifikasi konteks medis dari lima skenario kasus oftalmologi yang dikurasi bersama dokter spesialis mata. Modul ketiga adalah sintesis suara (Text-to-Speech) menggunakan ElevenLabs Multilingual v2 dengan konfigurasi suara per karakter untuk menghasilkan respons audio yang natural ii menyerupai percakapan pasien nyata. Sistem di-deploy pada infrastruktur cloud dan dapat diakses secara daring. Evaluasi dilakukan melalui dua jalur yang saling melengkapi. Evaluasi teknis kuantitatif menggunakan framework RAGAS dengan LLM judge GPT-OSS 120B menghasilkan skor faithfulness 0,571 (+66% dari baseline), context recall 0,620 (+64%), dan persona adherence 0,880 (+23%) setelah satu siklus iterasi perbaikan. Komponen diagnosis judge mencatat akurasi 96,8% dan F1-score 97,3% pada dataset berlabel 125 sampel. Evaluasi validitas klinis oleh tiga dokter spesialis mata dari institusi berbeda menghasilkan skor akurasi klinis rata-rata 3,83 dari 4, dan ketiga validator merekomendasikan sistem untuk digunakan oleh mahasiswa kedokteran pre-klinik. Kebaruan penelitian ini terletak pada tiga aspek. Pertama, penggunaan RAG yang dirancang lebih efisien untuk simulasi medis dalam Bahasa Indonesia, yang masih jarang dikembangkan dibandingkan sistem berbahasa Inggris. Kedua, penggunaan framework RAGAS sebagai metode evaluasi otomatis dan reproducible untuk sistem pasien virtual, yang memberikan kontribusi metodologis bagi penelitian simulasi klinis berbasis AI. Ketiga, penelitian ini mendokumentasikan temuan bahwa validitas teknis tinggi belum cukup untuk simulator pendidikan apabila mekanisme penyampaian informasi tidak sesuai dengan kebutuhan pedagogis, sehingga evaluasi klinis oleh domain expert tidak dapat digantikan oleh evaluasi otomatis semata. Penelitian ini menunjukkan bahwa sistem AI dengan arsitektur yang ringan dan modular dapat mencapai validitas klinis yang memadai sebagai sarana pelatihan keterampilan anamnesis, khususnya di institusi pendidikan kedokteran dengan keterbatasan sumber daya komputasi.
PERANCANGAN DAN IMPLEMENTASI SISTEM DAYA DAN ANTARMUKA PADA SISTEM POMPA SIMULASI ALIRAN DARAH BERPULSASI TEKANAN
Pelatihan medis dan pengujian perangkat kedokteran invasif seperti kateter, sensor tekanan, dan pompa darah seringkali masih mengandalkan penggunaan hewan atau kadaver. Pendekatan ini memiliki berbagai kekurangan, seperti biaya tinggi, keterbatasan etis, serta kurangnya keberlanjutan dan fleksibilitas skenario. Oleh karena itu, dikembangkan sistem simulasi aliran darah berpulsasi yang mampu mereplikasi denyut jantung manusia secara realistis. Tugas akhir ini berkontribusi dalam empat aspek utama sistem: subsistem antarmuka pengguna (user interface), subsistem catu daya, integrasi firmware, dan integrasi perangkat keras (PCB). Pada subsistem antarmuka, dirancang aplikasi Android menggunakan Flutter untuk menampilkan tekanan cairan, laju aliran (flowrate), dan parameter gelombang denyut secara real-time. Aplikasi juga memungkinkan pengguna mengatur parameter denyut sesuai kebutuhan simulasi. Komunikasi antara aplikasi dan mikrokontroler ESP32 dilakukan melalui Bluetooth dengan protokol event-driven, di mana perintah hanya dikirim saat dibutuhkan, sementara data sensor dikirim secara berkala setiap 10?ms. Pada sisi catu daya, dilakukan pemetaan kebutuhan tegangan dan arus dari masing-masing komponen. Sistem memerlukan suplai 12?V untuk pompa, 5?V untuk sensor tekanan, dan 3.3?V untuk ESP32 serta sensor flowrate. Untuk efisiensi dan stabilitas, digunakan kombinasi regulator switching (buck converter 12?V ke 5?V) dan LDO (NCP1117 5?V ke 3.3?V). Firmware ESP32 diatur menggunakan FreeRTOS dengan pembagian task ke dua inti prosesor (dual-core): satu inti khusus untuk kendali pompa (PWM dan pembacaan tekanan) dan satu inti untuk task lain seperti Bluetooth, sensor flowrate (interrupt), dan pencatatan SD card. Profiling dengan xthal_get_ccount() menunjukkan semua task berjalan aktif dan efisien tanpa konflik atau watchdog reset, dengan nilai siklus sesuai tingkat kompleksitasnya. Integrasi perangkat keras dilakukan melalui desain dan fabrikasi PCB dua lapis untuk menyatukan seluruh subsistem ke dalam satu papan. Desain mempertimbangkan kebutuhan arus dan interferensi sinyal, dengan lebar jalur disesuaikan: 0.8?mm untuk jalur 12?V pompa, 0.5?mm untuk jalur 5?V dan 3.3?V, serta 0.35?mm untuk sinyal komunikasi. PCB berhasil menghubungkan semua komponen secara elektrik dan berfungsi dengan baik. Hasil pengujian menunjukkan bahwa seluruh spesifikasi berhasil dipenuhi. Aplikasi Android dapat menampilkan parameter denyut jantung, flowrate, dan grafik tekanan secara real-time, serta mengatur status sistem. Komunikasi Bluetooth dua arah dengan ESP32 berjalan stabil. Pengujian firmware menunjukkan semua task aktif, berjalan tanpa konflik atau watchdog reset, dengan profil siklus yang wajar. Sistem catu daya mampu menyuplai tegangan dan arus yang stabil ke seluruh komponen. PCB berhasil mengintegrasikan semua subsistem, memastikan koneksi dan fungsi sistem berjalan dengan baik. Sistem ini dapat menjadi solusi hemat, portabel, dan realistis untuk pelatihan medis serta pengujian perangkat invasif, menggantikan ketergantungan pada metode konvensional berbasis hewan atau kadaver. Tugas akhir ini juga memberikan pengalaman berharga dalam pengembangan sistem tertanam yang kompleks, termasuk komunikasi Bluetooth, desain aplikasi, manajemen daya, desain PCB, serta multitasking di platform mikrokontroler modern
PERANCANGAN DAN IMPLEMENTASI SUBSISTEM PENYIMPANAN, SUBSISTEM SIRKULASI FLUIDA, DAN DESAIN 3D HARDWARE PADA SISTEM POMPA SIMULASI PULSASI ALIRAN DARAH BERTEKANAN
Sistem pompa simulasi aliran darah bertekanan dengan berbagai bentuk pulsasi dirancang dan diimplementasikan untuk mengatasi keterbatasan metode pelatihan medis konvensional seperti penggunaan hewan uji atau kadaver, yang memiliki kendala biaya, isu etis, dan akurasi rendah dalam mensimulasikan dinamika aliran darah manusia. Tujuan utama proyek ini adalah menyediakan alat pelatihan medis yang realistis untuk meningkatkan kemampuan dokter dan tenaga medis di bidang bedah vaskular, serta mendukung eksperimen medis. Produk ini dibatasi sebagai alat pelatihan dan eksperimen medis, dengan mempertimbangkan beberapa batasan dan konstrain. Dalam arsitektur sistem produk ini, tiga subsistem utama dikembangkan oleh penulis: subsistem penyimpanan, subsistem sirkulasi fluida, dan desain 3D hardware. Subsistem penyimpanan berfungsi untuk mengelola dan menyimpan data konfigurasi mode pulsasi yang dimasukkan pengguna. Implementasinya melibatkan Micro SD Card dan modul Micro SD Card Reader yang terhubung dengan mikrokontroler ESP32 melalui antarmuka SPI. Mikrokontroler ESP32 dipilih karena kecepatan pemrosesannya hingga 240 MHz dan dukungan SPI hingga 80 MHz, yang memastikan transfer data konfigurasi yang cepat dan andal. Modul Micro SD Card Reader memungkinkan penyimpanan data mode pulsasi dalam format file teks (.txt) pada kartu Micro SD dengan kapasitas hingga 32 GB, menggunakan format FAT16 atau FAT32. Perangkat lunak subsistem penyimpanan diimplementasikan menggunakan Arduino IDE dengan bahasa pemrograman C++. Terdapat lima mode pengelolaan data: ADD (menambah mode pulsasi baru), SAVE (mengubah data parameter pulsasi), DELETE (menghapus mode pulsasi), LOAD (membaca data parameter pulsasi), dan LOAD AVAILABLE MODE (membaca dan mengurutkan mode pulsasi yang tersimpan). Implementasi perangkat keras menunjukkan modul Micro SD Card Reader yang terpasang kartu Micro SD terhubung dengan mikrokontroler ESP32 sesuai desain. Hasil implementasi perangkat lunak menunjukkan keberhasilan fungsi-fungsi pengelolaan data. Subsistem sirkulasi fluida berfungsi sebagai media sirkulasi cairan tiruan darah untuk dialirkan ke model pengguna secara sirkuler. Subsistem ini terdiri dari tangki cairan, selang silikon sebagai pembuluh, dan cairan darah tiruan. Cairan tiruan darah diracik menggunakan campuran gliserin dan akuades. Spesifikasi viskositas cairan tiruan darah adalah 2-6 cP. Tiga konsentrasi larutan gliserin (50%, 60%, dan 70%) dirancang dan diukur viskositasnya menggunakan viskometer Ostwald. Hasil pengukuran menunjukkan viskositas 2,19 cP untuk 50% gliserin, 3,24 cP untuk 60% gliserin, dan 5,78 cP untuk 70% gliserin. Larutan gliserin konsentrasi 60% dengan viskositas 3,24 cP dipilih sebagai cairan tiruan darah karena memenuhi rentang spesifikasi. Konektor antar pembuluh dan pembuluh-komponen dirancang menggunakan AutoDesk Fusion 360 dan dicetak dengan printer 3D Formlabs menggunakan Resin Clear yang kedap air dan transparan. Hasil implementasi menunjukkan selang silikon terhubung dengan komponen pompa, sensor tekanan, dan sensor aliran, serta kompatibel dengan model medis pengguna di rentang pembuluh 1-4 mm dengan memanfaatkan konektor antar pembuluh. Desain 3D hardware untuk casing produk dirancang untuk mengintegrasikan seluruh komponen sistem, memastikan produk kompak dan ringan. Desain dibuat menggunakan software Fusion 360 dan dicetak dengan printer 3D Creality menggunakan filamen PLA+. Pengukuran dimensi produk menunjukkan panjang 19,9 mm, lebar 19,9 mm, dan tinggi 14,9 mm, serta berat 0,936 kg tanpa tangki cairan dan 0,983 kg dengan tangki cairan. Hasil ini memenuhi spesifikasi teknis maksimum 30×20×15 cm dan 3 kg. Secara keseluruhan, ketiga subsistem yang dikerjakan penulis berhasil diimplementasikan dengan baik, dan memenuhi spesifikasi teknis yang telah ditentukan yaitu: Viskometer Darah Tiruan, Diameter Dalam Selang, serta Dimensi dan Berat Produk.