Pengujian Instrumen Pendeteksi Kelainan Ritme Jantung Menggunakan Data Fisiologi MIT-BIH

M. S. Hendriyawan A., Indah Soesanti, Litasari Litasari

Abstract


Abstract—MIT-BIH database provides authentic ECG signal data that can be used as a source to test the system with varied type of disorders and duration of observation. MIT-BIH ECG signals are converted to analog signals using 11-bit DAC with 360 Hz frequency conversion. Microcontroller converts the analog signals from the output of the generator using an internal 10-bit ADC with a sampling frequency of 200 Hz. Cardiac abnormalities are then analysed based on data sampling. Abnormal heart rhythms are identified using R peak parameter. By measuring the interval between R peaks, the number of beats per minute (bpm) and the interval variation between R peaks can measured to determine abnormal heart rhythms. Results show that DAC output obtains error range from 6.72 milivolt to 14.58 milivolt, whereas ADC output obtains error range from 1 bit to 2 bit. Statistically, test results show significance values from ideal values are greater than α = 0,05 meaning that there is no significant difference between measured R-R intervals with the original R-R intervals by 95% confidence level. The test method successfully detects multiple type of heart rhythms with category: normal, bradycardia, tachycardia, and irregular.

Intisari— Database MIT-BIH menyediakan data sinyal EKG otentik yang bisa digunakan sebagai sumber untuk menguji sebuah sistem dengan variasi jenis kelainan maupun durasi pengujian. Sinyal EKG MIT-BIH dikonversi menjadi sinyal analog menggunakan DAC 11-bit dengan frekuensi 360 Hz. Mikrokontroler mengubah sinyal analog dari keluaran generator menggunakan ADC 10-bit internal dengan frekuensi pencuplikan 200 Hz. Kemudian dilakukan analisis kelainan jantung berdasarkan data hasil pencuplikan. Ritme jantung yang tidak normal diidentifikasi menggunakan parameter puncak R. Dengan mengukur interval antar puncak R, jumlah detak jantung per menit (bpm) maupun variasi interval antar puncak-puncak R dapat diukur untuk menentukan kelainan ritme jantung. Hasil penelitian menunjukkan bahwa keluaran DAC memberikan kesalahan dengan rentang 6,72 milivolt hingga 14,58 milivolt, sedangkan keluaran ADC memberikan kesalahan dengan rentang 1 bit hingga 2 bit. Secara statistik, hasil pengujian menunjukkan nilai signifikansi terhadap nilai ideal adalah lebih besar dari α = 0,05 yang berarti bahwa tidak ada perbedaan yang cukup signifikan antara interval R-R hasil pengukuran dengan interval R-R sinyal asli berdasarkan level kepercayaan diri 95%. Metode pengujian berhasil mendeteksi beberapa jenis ritme jantung dengan kategori: normal, bradycardia, tachycardia, dan irregular.

Kata Kunci— Aritmia, Uji Statistik, Mikrokontroler, MIT-BIH, Interval R-R


Full Text:

PDF

References


M. Thaler, S. Seigafuse, N. Winter, and B. Rivera, the only EKG book youll ever need, 5th ed. Pennsylvania: Lippincott Williams & Wilkins, 2007, pp. 1–251.

A. Sukoco, “Alat Deteksi Dini dan Mandiri Arythmia,” Jurnal Teknologi dan Manajemen Informatika Universitas Merdeka Malang, vol. 6, no. 3, pp. 494–502, 2008.

S. F. Babiker, L. E. Abdel-khair, and S. M. Elbasheer, “Microcontroller Based Heart Rate Monitor using Fingertip Sensors,” University of Khartoum Engineering Journal, vol. 1, no. 2, pp. 47–51, 2011.

M. Fezari, M. Bousbia-salah, and M. Bedda, “Microcontroller Based Heart Rate Monitor,” The International Arab Journal of Information Technology, vol. 5, no. 4, pp. 153–157, 2008.

M. G. Tsipouras, D. I. Fotiadisa, and D. Sideris, “An arrhythmia classification system based on the RR-interval signal.pdf,” Artificial Intelligence in Medicine, vol. 33, pp. 237–250, 2005.

Y. Yeh and W. Wang, “QRS complexes detection for ECG signal: The Difference Operation Method,” computer methods and programs in biomedicine, vol. 1, pp. 245–254, 2008.

J. Pan and W. J. Tompkins, “Realtime QRS Detection Algorithm,” IEEE Trancsactions on Biomedical Engineering, vol. BME-32, no. 3, pp. 230–236, 1985.

“PhysioBank ATM.” [Online]. Available: http://physionet.org/cgibin/ atm/ATM. [Accessed: 24-Jan-2013].

S. Heath, Embedded Systems Design (2nd Edition). Newnes, 2003, pp. 1–451.

M. Margolis, Arduino Cookbook, 1st ed. Gravenstein Highway North, Sebastopol, CA 95472: O’Reilly Media, Inc., 2011, pp. 1–658.

B. Evans, Begining Arduino Programming. Springer Science & Business Media, 2011, pp. 1–271.

“Arduino - Products.” [Online]. Available: http://arduino.cc/en/Main/Products. [Accessed: 24-Jan-2013].




DOI: http://dx.doi.org/10.22146/jnteti.v2i2.54

Refbacks

  • There are currently no refbacks.


Copyright (c) 2016 Jurnal Nasional Teknik Elektro dan Teknologi Informasi (JNTETI)

JNTETI (Jurnal Nasional Teknik Elektro dan Teknologi Informasi)

Departemen Teknik Elektro dan Teknologi Informasi, Fakultas Teknik Universitas Gadjah Mada
Jl. Grafika No 2. Kampus UGM Yogyakarta 55281
+62 274 552305
jnteti@ugm.ac.id