LOW COST WIRELESS ECG PATCH USING ESP32

Budi Sugandi; Muhammad Haikal Satria; Hamdani Arif; Nelmiawati Nelmiawati; Indra Hardian Mulyadi

doi:10.30871/ji.v12i1.1764

Penulis

Budi Sugandi Politeknik Negeri Batam
Muhammad Haikal Satria PT. Macan Teknologi Asia
Hamdani Arif Politeknik Negeri Batam
Nelmiawati Nelmiawati Politeknik Negeri Batam
Indra Hardian Mulyadi Politeknik Negeri Batam

DOI:

https://doi.org/10.30871/ji.v12i1.1764

Kata Kunci:

Wearable electrocardiograph, patch, ESP32, heart rate variability

Abstrak

Elektrokardiograf (ECG) yang bersifat wearable dan nirkabel telah banyak digunakan untuk monitoring jangka panjang karena alasan praktis. Selain Signal to Noise Ratio (SNR) yang tinggi, salah satu manfaat ECG dalam bentuk patch adalah fleksibilitasnya bagi pengguna dalam menempatkan elektroda. Sebagian besar ECG patch nirkabel komersial yang ada di pasaran hanya dapat menampilkan Heart Rate Variability (HRV) saja, tanpa kemampuan untuk menyediakan atau merekam gelombang EKG. Beberapa produk komersial menggunakan dua elektroda saja: Right Arm (RA) dan Left Arm (LA), tanpa elektroda tambahan yang disebut Right Arm Drive (RLD). Selain itu, menyediakan lebih dari satu opsi teknologi nirkabel untuk ECG patch merupakan keuntungan tambahan. Pada penelitian ini, kami membuat ECG patch nirkabel berbiaya rendah yang memiliki kemampuan untuk menyediakan bentuk gelombang EKG (Lead I) dan menghitung HRV secara otomatis. Selain RA dan LA, alat ini menggunakan elektroda RLD untuk meningkatkan Common Mode Rejection Ratio (CMRR). Untuk pemrosesan data, kami menggunakan ESP32, mikrokontroler 32-bit berdaya rendah yang dilengkapi dengan Bluetooth Classic (BT), Bluetooth Low Energy (BLE), dan Wifi dalam modul yang ringkas. Hasil tes menunjukkan bahwa ECG patch yang dibuat menghasilkan perhitungan HRV yang lebih akurat serta waktu transisi 2,7 kali lebih cepat dibandingkan dengan produk komersial yang kami jadikan referensi.

Unduhan

Data unduhan belum tersedia.

Referensi

E. J. Benjamin, M. J. Blaha, S. E. Chiuve, M. Cushman, S. R. Das, R. Deo, S. D. d. Ferranti, J. Floyd, M. Fornage and C. Gillespie, "Heart Disease and Stroke Statistics-2017 Update: A Report From the American Heart Association," 2017.

Pusdatin, "Info Data: Situasi Kesehatan Jantung," Jakarta, 2014.

F. R. Hashim, Y. Januar, M. H. Mat, Z. I. Rizman and M. K. Awang, "Prediction of heart abnormality using MLP network," in AIP Conference Proceedings, 2018.

M. R. KaraoÄŸuz, E. Yurtseven, G. eAslan, B. G. DeliormanlÄ±, Ã–merAdÄ±gÃ¼zel, M. GÃ¶nen, K.-M. Li and E. N. YÄ±lmazb, "The quality of ECG data acquisition, and diagnostic performance of a novel adhesive patch for ambulatory cardiac rhythm monitoring in arrhythmia detection," Journal of Electrocardiology, vol. 54, pp. 28-35, 2019.

S. Hartikainen, J. A. Lipponen, P. Hiltunen, T. T. Rissanen, I. Kolk, M. P.Tarvainen, T. J.Martikainen, M. Castren, E.-S. VÃ¤liaho and H. JÃ¤ntti, "Effectiveness of the Chest Strap Electrocardiogram to Detect Atrial Fibrillation," The American Journal of Cardiology, vol. 123, no. 10, pp. 1643-1648, 2019.

C. O. Avila, "Novel Use of Apple Watch 4 to Obtain 3-Lead Electrocardiogram and Detect Cardiac Ischemia," The Permanente Journal, vol. 23, pp. 99-102, 2019.

T. Wu, J.-M. RedoutÃ© and M. Yuce, "A Wearable, Low-Power, Real-Time ECG Monitor for Smart T-shirt and IoT Healthcare Applications," in Advances in Body Area Networks, Springer, Cham, 2019, pp. 165-173.

I. H. Mulyadi, J. Haueisen and E. Supriyanto, "Practical aspects in surface biopotential electrode placement for smart clothing: A simulation study," in Proceedings of the First International Symposium of Biomedical Engineering (ISBE 2016), Depok, 2017.

J. Pan and W. J. Tompkins, "A Real-Time QRS Detection Algorithm," IEEE Transactions on Biomedical Engineering, Vols. BME-32, no. 3, pp. 230-236, March 1985.

D. K. Hasibuan and I. H. Mulyadi, "Real-Time Heart Rate Monitoring for Wearable Electrocardiography Using Filter-Based and Peak Threshold Algorithms: A Comparative Study," Jurnal Integrasi, vol. 10, no. 2, pp. 54-58, October 2018.