Teknologi Biomedis UGM Petakan Risiko Gangguan Gerak

Peneliti Universitas Gadjah Mada mengembangkan teknologi biomedis untuk menganalisis gangguan gerak, termasuk risiko kaki sulit terangkat pada pasien pasca-stroke. Perangkat yang menggabungkan sejumlah sensor, kecerdasan buatan, dan simulasi digital itu telah memasuki tahap purwarupa sederhana, tetapi masih memerlukan pengembangan dan pengujian lebih lanjut.

Riset tersebut diperkenalkan Ridwan Wicaksono, dosen dan peneliti Departemen Teknik Elektro dan Teknologi Informasi Fakultas Teknik UGM, dalam webinar Badan Riset dan Inovasi Nasional pada akhir September. Paparan itu merupakan bagian dari perkembangan teknologi biomedis yang semakin luas: bukan hanya membantu terapi, tetapi juga memantau dan menganalisis kondisi tubuh.

Dengan dukungan kecerdasan buatan (AI) dan internet of things (IoT), teknologi biomedis membuka peluang bagi deteksi dini yang lebih cepat serta terapi yang disesuaikan dengan kondisi pasien. Namun, pemanfaatan klinisnya tetap bergantung pada kesiapan alat, mutu data, dan tahap pengujian.

Sensor dan digital twin untuk membaca gangguan gerak

Teknologi yang dikembangkan Ridwan menggabungkan electrical impedance tomography (EIT) dengan analisis pola berjalan atau gait analysis dalam kerangka digital twin. EIT merupakan pencitraan tubuh berdasarkan pengukuran hambatan listrik, sedangkan digital twin adalah tiruan digital dari objek atau kondisi nyata.

Dalam rancangan ini, sensor inertial measurement unit (IMU) digunakan untuk mengukur gerakan, arah, dan perubahan posisi tubuh. EIT melengkapi pengukuran tersebut dengan informasi yang dapat membantu membedakan otot, lemak, dan tulang berdasarkan hantaran listrik. Data dari sensor kemudian diproses menggunakan AI berbasis deep learning.

Informasi yang terkumpul akan dihimpun dalam simulator digital twin. Dari simulasi itu, peneliti berharap dapat memperoleh skor klinis yang menggambarkan risiko gangguan gerak. Indikator yang dituju antara lain risiko jatuh pada warga lanjut usia, tingkat foot drop pada pasien pasca-stroke, serta deteksi kondisi pincang.

Foot drop adalah keadaan ketika seseorang kesulitan mengangkat bagian depan kaki. Ridwan menyebut gangguan tersebut, penurunan massa otot atau sarkopenia pada lansia, serta cedera pada atlet maupun korban kecelakaan sebagai masalah yang belum tertangani secara optimal. Kondisi-kondisi itu menjadi alasan pengembangan alat yang dapat membantu analisis gerak secara lebih terukur.

Purwarupa masih membutuhkan pengembangan

Perangkat tersebut masih berada pada tahap purwarupa sederhana. Agar dapat dimanfaatkan lebih optimal, sejumlah pekerjaan perlu diselesaikan, termasuk menyiapkan kumpulan data yang relevan, mengembangkan rekonstruksi yang memperhitungkan pola berjalan, serta menentukan digital twin dan biomarker yang tepat.

Sensor dan konektivitas IoT juga berpotensi memperkuat perangkat yang telah digunakan, seperti kamera optik maupun dual-energy X-ray absorptiometry. Dengan IoT, data dapat dikirim secara digital. Meski demikian, pengembangan teknologi tidak berhenti pada kemampuan mengumpulkan informasi; hasilnya harus cukup andal untuk mendukung penilaian kondisi pasien.

Ridwan menilai diskusi dan pengembangan lanjutan masih terbuka agar riset biomedis itu memberi dampak lebih besar bagi masyarakat. Artinya, perjalanan dari purwarupa menuju pemakaian yang lebih luas masih menuntut pembuktian dan kesiapan berbagai unsur pendukung.

Teknologi biomedis untuk pemeriksaan pendengaran

Pengembangan teknologi biomedis di Indonesia juga menyasar gangguan pendengaran. Allya Paramita Koesoema, dosen dan peneliti Kelompok Keahlian Teknik Biomedika STEI Institut Teknologi Bandung, menjelaskan bahwa perangkat otoacoustic emission (OAE) digunakan di sejumlah negara maju untuk mendeteksi gangguan pendengaran pada bayi.

OAE bekerja dengan memperdengarkan bunyi, lalu merekam gema dari telinga dalam bayi. Di Indonesia, perangkat tersebut diperkirakan tersedia dalam jumlah kurang dari 100 unit. Sementara itu, data Kementerian Kesehatan pada 2024 menunjukkan tiga dari setiap 100 anak di Indonesia mengalami gangguan pendengaran.

Keterbatasan ketersediaan alat mendorong kebutuhan akan perangkat buatan dalam negeri dengan harga terjangkau. Sejumlah peneliti ITB telah mengembangkan audiometer nada murni dalam bentuk portabel agar lebih mudah digunakan di masyarakat. Namun, alat tersebut masih perlu diuji lebih lanjut.

Allya menekankan pentingnya memastikan perangkat yang telah dikembangkan tidak berhenti sebagai purwarupa, tetapi dapat berlanjut ke produksi dan diadopsi masyarakat. Tantangan itu juga relevan bagi teknologi analisis gerak: manfaatnya akan ditentukan oleh kemampuan membawa hasil riset dari laboratorium ke layanan kesehatan, dengan pengujian dan dukungan yang memadai.