Real-Time Heart Rate Monitoring for Wearable Electrocardiography Using Filter-Based and Peak Threshold Algorithms: A Comparative Study

Abstrak

Elektrokardiograf (EKG) yang bersifat wearable dan wireless memungkinkan monitoring denyut jantung dilakukan secara real-time dan jangka panjang (24 jam). Beberapa algoritma telah diperkenalkan untuk meningkatkan ketepatan perhitungan denyut jantung untuk diaplikasikan pada EKG jenis ini. Tujuan penelitian ini adalah membandingkan akurasi dari dua buah algoritma perhitungan denyut jantung, yakni Filter-Based dan Peak Threshold. Kedua algoritma ini diimplementasikan ke dalam sebuah prototipe EKG wearable yang berbasis AD8232 dan Mikrokontroler 8-bit (ATMega328), dan Bluetooth. Sinyal EKG dan nilai denyut jantung (dalam satuan Beat per Minute (BPM)) dikirimkan melalui Bluetooth dan ditampilkan secara real-time pada aplikasi Windows yang dibuat menggunakan Visual C#. Eksperimen dilakukan pada 10 subjek sehat yang berusia tahun 20,4±2,0 tahun dan berat badan 60,8±10,2 kg. Hasil pengukuran dengan menggunakan Filter-Based dan Peak Threshold kemudian dibandingkan dengan EKG wearable komersial (Kinetic^TM) sebagai referensi. Hasil pengujian menunjukkan algoritma Filter-Based menghasilkan perhitungan yang lebih akurat dengan Root Mean Square Error (RMSE) 1,53, dibandingkan dengan algoritma Peak Threshold dengan RMSE 2,69.