I n d on e s i an   Jo u r n al   o El e c t r i c al   En gi n e e r i n g   an d   C o m p u te r   S c i e n c e   V o l .   15 ,   N o .   2 A ugus t   20 1 9 ,   pp .   63 8 ~ 64 9   IS S N :   2502 - 4752 ,   D O I :   10. 1 1591 / i j e e c s . v 1 5 .i 2 . pp 63 8 - 64 9             638       Jou r n al   h o m e pa ge ht t p: / / i ae s c or e . c om / j our na l s / i nde x . php/ i j e e c s   Po r t a b l e   h e a l t h   m o n i t o r i n g   k i t   u si n g   p h o t o l e t h y sm o g r a m   si g n a l       N . F . A   Jam al ,   K . A .   S i d e k A . Z   Ju s oh   D e pa rt m e n t   o f   E l e c t ri c a l   a nd  Co m p ut e r   E n g i n e e r i ng,   K ul l i y a o f   E ngi n e e ri n g ,     Int e rna t i o na l   Is l a m i c   U n i v e r s i t y   M a l a y s i a ,   M a l a y s i a       A r ti c l e   I n fo     A B S TR A C T   Ar t i c l e   h i s t or y :   R e c e i v e O c t   9 ,   2018   R e v i s e J a n   13,   201 9   A c c e pt e M a r   2,   201 9       T hi s   s t u dy   i nv e s t i g a t e s   t h e   f e a s i b i l i t y   of   pho t o pl e t hy s m og r a m   ( P P G )   s i g na l s   i m o ni t o r i ng   he a l t c o ndi t i o a nd  d e s i g ni ng   a   po r t a b l e   h e a l t h   m o ni t o r i ng   ki t   w hi c i s   s u i t a bl e   f o r   hom e   us e .   T he   a i m   o f   t hi s   s t udy   i s   t o   e a s e   pe o pl e   i n   m o ni t o r i ng   t h e i r   he a l t c o nt i n uo us l y   w i t ho ut   t he   n e e d   t o   g o   t o   t he   ho s pi t a l   w hi c c a s a v e   a   l o t   o f   t i m e .   T he   f o c us   o f   t hi s   s t u dy   i s   t o   f i nd  he a r t   r a t e   a nd   bl o o pr e s s u r e   r e c o r di ng .   T he   t y pe   of   P P G   s e ns o r   us e i t h i s   pr o j e c t   i s   a   no n - i nv a s i v e   P P G   w hi c m e a s u r e s   t h e   bl o o vo l um e   c ha ng e s   i a ny   pa r t   o f   t he   bo d y .   A   t o t a l   o f   16  s ub j e c t s   c o ns i s t i ng   o f   m a l e   a n f e m a l e   w i t a g e   r a ng e   o f   20  t o   60  y e a r s   o l w e r e   i nv o l v e i t hi s   r e s e a r c h.   T h e   he a r t   r a t e   a nd  b l o o d   pr e s s u r e   f o r   e a c s ub j e c t   w e r e   a c qu i r e a nd  a na l y z e d.   B a s e o t he   r e s u l t ,     i t   s ho w s   t h a t   hi g he r   he a r t   r a t e   r e a d i ng   i s   a s s o c i a t e w i t f e m a l e   a n y o ung e r   a g e   g r o ups .   M e a nw h i l e ,   f o r   bl o o pr e s s u r e   v a l ue ,   m a l e   s u bj e c t s   t e nd  t o   ha v e   hi g he r   b l o o pr e s s u r e   a s   c o m pa r e t o   f e m a l e   s u bj e c t s .   H o w e v e r ,   t he r e   i s   no   s pe c i f i c   pa t t e r n   f o r   bl o o pr e s s u r e   i t e r m s   o f   t he   a g e   g r o up.   I t he   c a s e   o f   H R V   a na l y s i s   ba s e o K ub i o s   s o f t w a r e ,   t h e   S D N N   v a l ue   i s   hi g he r   f o r   m a l e   a nd  o l d e r   a g e   s ub j e c t s .   M e a nw h i l e ,   t h e   R M S S D   v a l ue   i s   l o w e r   f o r   m a l e   a nd  o l de r   a g e   s ubj e c t s .   T h e r e f o r e ,   P P G   s i g na l   ha s   t h e   c a pa b i l i t y   t o   m o ni t o r   t h e   he a l t s t a t u s   o f   a i ndi v i du a l ,   w hi c a c t s   a s   a a l t e r n a t i v e   bi o l o g i c a l   s i g na l   f o r   t he   e x i s t i ng   he a l t h   m o ni t o r i ng   s y s t e m s .   Ke y w or ds :   B l oo pr e s s ur e   H e a r t   ra t e   Po r t a b l e   h e a l t m o ni t o r i n g   PPG     C opy r i gh t   ©   201 9   I n s t i t ut e   o f   A dv anc e E ng i ne e r i ng   and   S c i e nc e .     A l l   r i gh t s   r e s e r v e d .   Cor r e s pon di n g   Au t h or :   N ur  F i r d a   A y J a m a l ,     D e pa rt m e n t   o f   E l e c t ri c a l   a nd  Co m p ut e r   E n g i n e e r i ng,   Int e rna t i o na l   Is l a m i c   U n i v e r s i t y   M a l a y s ia,   P . O .     B o 50728   G o m b a k,   K u a l a   L u m pu r.   E m a i l :   a z a m i @ i i um . e du. m y       1.   I N TR O D U C TI O N   N ow a da y s ,   n o t   m a n y   pe o pl e   pr a c t i c e   a n m a i n t a i n   a   h e a l t hy   l i f e s t y l e .   T hi s   i s   b e c a us e   s o m e   pe o pl e   a r e   n o t   a w a r e   a b o ut   t h e   i m po r t a n c e   o f   i t .   H e a l t h y   l i f e s t y l e   c o m pr i s e s   o f   a   w i de   r a nge   o f   be h a v i o ur s   w hi c i n c l ude s   r e gu l a r   e xe r c i s e ,   h e a l t h y   di e t ,   w e i gh t   c o n t r o l ,   t o b a c c o - f r e e   l i f e s t y l e ,   w e i gh t   c o n t r o l ,   s uppo r t i v e   e n v i r o n m e n t   a n c a ut i o us   pr e v e n t i v e   pr a c t i c e s .   F urt h e r m o re ,   e n t h us i a s m   t o   do   r e gul a r   e xe r c i s e   a nd  s po r t   a c t i v i t i e s   s h o ul b e   nu r t u r e d   a s   a   s t udy   r e l a t e t o   p h y s i c a l   a c t i v i t i e s   i M a l a y s i a   di v ul ge t h a t   y o ut s h ow   l o w   i n t e r e s t   i e xe r c i s e   a n d   s po r t   a c t i v i t i e s   [ 1].     T h e r e   a r e   v a r i o us   s t e ps   t a ke n   t o   i n c r e a s e   t h e   h e a l t a w a re n e s s   a m o n pe o pl e .   O n e   o f   i t   i s   by   pr o v i di n t h e   M i ni s t r y   of   H e a l t h   M a l a y s i a   a   c o m m u n i t y - b a s e da t a   a n i n f o r m a t i o n   a s s o c i a t e w i t h   h e a l t w h i c h   c o ve r s   pr o g r a m   s t r a t e gi e s   a n a c t i v i t i e s ,   h e a l t h   p r i o ri t i e s   a n o ut l i n i ng  a n a l l o c a t i o n   o f   r e s o ur c e s .   T h i s   i s   do n e   b y   t h e   I n s t i t ut e   f o r   P ub l i c   H e a l t h   t h a t   c o n du c t e t h e   N a t i o na l   H e a l t a n d   M o r b i di t y   S ur v e y   (N H M S i n   2011  f o r   t h e   fo ur t h   t i m e .   It   r e po rt e t h a t   pe o pl e   i n   t h e   a ge   r a n ge   o f   18  y e a r s   o l a n a b o ve ,   a pp r o xi m a t e l y   35. 1%  (6 . m i l l i o n o f   t h e m   a r e   a s s o c i a t e w i t h   h y pe r c h o l e s t e r o l e m i a ,   32 . 7%   (5. m i l l i o n )   di a b e t e s .   T h us ,   n e c e s s a r y   s t e ps   a n a c t i o n   m us t   b e   t a ke n   t o   e n ha n c e   pe o pl e s ’  a w a r e n e s s   r e ga rdi n g   t o   t h e i h e a l t a s   m o s t   o f   t h e   pe o pl e   a r e   n o t   c o n c e rn e d   w i t h   m a t t e r s   re l a t e t o   h e a l t h.     Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
In do n e s i a J   E l e c   E ng  &   Co m S c i     IS S N :   2502 - 4752       P or t abl e   he al t m o ni t or i ng   k i t   us i ng   pho t ol e t hy s m ogr am   s i g nal   ( N. F . A   J am a l )   639   O n e   w a y   t o   d e a l   w i t h   t h i s   p r o b l e m   i s   by   i m pl e m e n t i n a   p o r t a b l e   h e a l t h   m o n i t o r i ng  ki t .   P o r t a b l e   m e a n s   t h e   s i z e   i s   s m a l l   a nd  l i g ht w e i ght   w h i c h   c a n   b e   e a s i l y   c a rri e f r o m   o n e   pl a c e   t o   a n o t h e r.   U s ua l l y ,   w h e n   pe o pl e   f e e l   un w e l l ,   t h e y   w i l l   go   t o   t h e   c l i n i c   o h o s pi t a l .   H ow e ve r ,   s o m e t i m e s   a l t h o ug h   pe o pl e   a r e   f e e l i n g   un w e l l ,   t h e y   w i l l   s i m pl y   pr e s c r i b e m e di c a t i o n   f r o m   t h e   p ha r m a c y   w i t h o ut   p ri o r   c o n s u l t a t i o n   by   t h e   do c t o r .   T h i s   c a n   l e a t o   s e v e r a l   i s s ue s   be c a us e   pe o pl e   m i g h t   n o t   b e   a w a r e   t ha t   t h e y   h a v e   e xi s t i ng  h e a l t h   p r o b l e m s .   T h us ,   po r t a b l e   h e a l t m o n i t o r i ng  k i t   c a h e l p   pe o pl e   t o   c h e c h e a l t s t a t us   f r o m   t i m e   t o   t i m e   a nd  ge t   us e f ul   h e a l t i n f o r m a t i o n   w i t h o ut   t h e   n e e t o   go   t o   t h e   c l i ni c   o r   h o s pi t a l .   F u r t h e rm o r e ,   i t   a l s o   c a b e   us e by   h e a l t h y   pe o pl e   a t   a n y   t i m e   [3] .   P o r t a b l e   h e a l t h   m o n i t o r i n k i t   i s   us ua l l y   i m pl e m e nt e by   us i n t h e   e l e c t r o c a r di o g r a m   (E CG s i g n a l   due   t o   i t s   s i m p l i c i t y .   E CG   m e a s u r e s   h e a r t   ra t e   v a r i a b i l i t y   ( H R V a n r e c o r ds   t h e   e l e c t r i c a l   a c t i v i t y   of   t h e   h e a rt   [ 4 ] - [6] M e a n w h i l e ,   H R V   m e a s ur e s   t h e   v a r i a t i o n   o f   t h e   h e a rt b e a t   i n   t i m e   i n t e r v a l   a s   t h e   rh y t hm   m a y   c o n t a i i rr e gu l a ri t i e s .   T hi s   t y pe   of   m o n i t o ri n s y s t e m   i s   u s ua l l y   i m pl e m e nt e by   doc t o r s   a t   t h e   c l i ni c   o r   h o s pi t a l .   H ow e ve r ,   f o r   t h e   p a s t   f e w   y e a r s ,   a   n e w   m e t h o i n   m o n i t o ri n h e a l t s t a t us   by   us i n g   P P G   s i g na l   h a s   b e e n   di s c o ve r e a n ut i l i z e d.   A   s t udy   i n v e s t i ga t i n f e a s i b i l i t y   of   P P G   s i gna l   b y   us i n e a r l o b e   P P G   t o   a n a l y z e   H R V   [ 7 r e po r t e t ha t   P P G   i s   o n e   o f   t h e   pr e f e rr e r e pl a c e m e n t s   t o   E CG .   T h e   t e s t   w a s   pe r f o r m e by   a   gr o up  of   s t ude n t s   f r o m   I n di a n   I n s t i t ut e   o f   T e c hn o l o g y ,   D e l h i   b y   r e c o r di n gs   d a t a   s i m u l t a n e o us l y   w i t h   P P G   a n H R V   a n a pp l y i n t h e   s a m e   a na l y t i c   pr o c e s s   fo r   bo t h   s i g na l s .   T h e   r e s ul t s   c o n f i r m e t h a t   P P G   pr o v i de s   a c c ur a t e   i n t e r   pu l s e   i nt e r v a l s   f r o m   w h i c h   H R V   m e a s ur e s   c a n   b e   a c c ur a t e l y   de r i v e i n   h e a l t h y   s u b j e c t s   un de r   i de a l   c o n di t i o n s .   T h us ,   t h i s   o ut c o m e   s ugge s t s   t h a t   h e a l t h   m o n i t o ri n c a n   b e   i m pl e m e n t e us i n o t h e r   b i o l o gi c a l   s i g n a l s ,   a s   a n   a l t e rna t i v e   t o   E CG .   I m o n i t o r i ng  a nd  c h e c ki n h e a l t h   s t a t us   o f   pe o pl e ,   bo t h   P P G   a nd  E CG   s i g n a l s   ha v e   t h e i o w n   a dv a nt a ge s   a n d   f e a t u r e s .   P P G   s h ow s   n um e r o us   a dv a n t a ge s   a s   c o m pa r e t o   E CG   s uc h   a s   t h e   p r e s e n c e   of  bo t h   h e a rt   ra t e   a n d   r e s pi ra t o r y   i n f o r m a t i o n   i t h e   s i g na l .   T h i s   a b i l i t y   pr ov i de s   a e ffe c t i ve   P P G - b a s e de v i c e   t o   ga t h e b o t h   h e a r t   ra t e   a nd  r e s pi ra t o r y   r a t e   i n f o r m a t i o n   [8]   f r o m   t h e   s a m e   p r o be .   T h us ,   m a n y   h e a l t pa ra m e t e r s   c a b e   ob t a i n e by   us i n P P G   s uc h   a s   h e a rt   ra t e   [9] ,   [ 10] ,   o x y ge n   s a t u ra t i o n   a n b l o o pr e s s ur e .   B e s i de s   t h a t ,   P P G   h a s   a dv a n t a ge o us   due   t o   i t s   l ow   c o s t ,   l o w e r   po w e r   c o n s um pt i o n   [11]   a n s m a l l e r   s i z e   a s   c o m pa r e t o   E CG   a c qui s i t i o de v i c e s .   T h us ,   i t hi s   s t udy ,   a   po r t a b l e   h e a l t h   m o ni t o ri n g   ki t   us i n g   P P G   s i g na l   w i l l   b e   de ve l o p e d   B a s i c a l l y   P P G   s i gn a l   m e a s u r e s   b l o o vo l um e   c h a n ge s   i n   a n y   pa r t   o f   t h e   b o d y .   T hi s   i s   r e s ul t i ng  f r o m   t h e   pul s a t i o n   o f   b l oo o c c urr i ng  w i t h   e a c h   h e a rt b e a t .   P P G   de t e c t   c a r di o v a s c ul a r   w a v e s   t h a t   p r o pa ga t e   t hr o ugh   t h e   b o d y   us i n a   l i g ht   s o ur c e   a nd  p h o t o - de t e c t o r .   T hi s   s t udy   us e s   a   n o n - i n v a s i v e   m e t h o d   t o   m e a s ur e   b l oo vo l um e   c h a nge s   [12]  w hi c h   i s   a   n o n - c o nt a c t   t e c hni que   o f   a c qui ri n g   b i o - s i gna l s   a n d   i s   e a s i e t o   pe r f o r m M o r e o ve r ,   t hi s   s t u dy   ut i l i z e s   a   t r a n s m i s s i o n   t y pe   o f   P P G   s e n s o r   w h i c h   i ndi c a t e s   t ha t   t h e   l i g h t   s o u r c e   i s   pl a c e o n   t h e   o ppo s i t e   s i t e   o f   t h e   p h o t o de t e c t o r .   P P G   s i g n a l s   c a n   b e   us e t o   a s s e s s   t h e   c a r d i o v a s c ul a c o n di t i o n s   [ 13 ]   b e c a us e   i t   i s   di r e c t l y   r e l a t e t o   t h e   pul s a t i n a r t e ri a l   b l o o d   a n d   s y n c hr o n o us   w i t h   t h e   h e a rt   c y c l e .      A s   m e n t i o n e e a r l i e r ,   b l o o d   v o l um e   c h a n ge s   i n   t h e   m i c r o v a s c ul a r   b e of  pe r i p h e r a l   t i s s ue s   m e a s ur e d   us i n a   P P G   s e n s o r   o ri gi na t i n f r o m   a   l i g ht   s o ur c e   a nd  p h o t o de t e c t o r Cu rr e n t   s o ur c e   i s   ge n e r a t e a c c o r di n g   t o   t h e   a m o u n t   o f   r e f l e c t e l i ght .   T h e   l i g h t   i s   r e f l e c t e by   t h e   l i g h t   s o u r c e   w h i c h   e m i t s   l i g ht   t hr o ug h   t h e   s ki t h a t   r e a c h e s   t h e   b o n e s .   W h e n   a   r a w   P P G   s e n s o r   (a   l i g ht   e m i t t i n di o de   (L E D a n a   p h o t o de t e c t o r   (P D ))  i s   pl a c e o n   a n y   pa rt   o f   t h e   b o d y ,   s uc h   a s   t h e   f i n ge r t i p ,   t h e   e m i t t e r   ra di a t e s   l i g ht   i nt o   t h e   t i s s ue   a n t h e   P D   w i l l   pi c up   t h e   a m o unt   o f   l i g ht   t h a t   i s   r e f l e c t e b a c f r o m   t h e   t i s s ue .   P P G   s i gna l   w a v e fo r m   c o n s i s t s   o f   t w o   m a i n   pe a ks   w hi c a r e   s y s t o l i c   a n di a s t o l i c .   S y s t o l i c   r e f e r s   t t h e   e n d   o f   t h e   c a r d i a c   c y c l e   w h e n   p r e s s u r e   i n   t h e   a rt e r i e s   i s   a t   i t s   hi g h e s t   o r   pe a k.   M e a n w h i l e ,   d i a s t o l i c   i s   t h e   b e gi nn i n o f   t h e   c a r d i a c   c y c l e .   T h i s   s t udy   a i m s   t o   m e a s u r e   t h e   h e a r t   ra t e   a n b l o o pr e s s ur e   of   a n   i n d i v i dua l .   H e a r t   ra t e   i s   a l s o   c a l l e d   h e a r t b e a t .   It   r e f e r s   t o   t h e   n u m b e r   o f   h e a r t   b e a t s   pe r   u n i t   t i m e ,   w h i c h   i s   c o m m o n l y   e xpr e s s e a s   be a t s   pe r   m i nut e .   H e a r t   ra t e   a l s o   i s   a   m e a s u r e   o f   c a r d i a c   a c t i v i t y .   T h e   h e a rt   ra t e   i s   i n f l ue n c e b v a r i o us   f a c t o r s   s uc h   a s   i ndi v i du a l   l e v e l   of   ph y s i c a l   a c t i v i t y   a n d   f i t n e s s ,   c o n d i t i o n   o f   bo d y   (s l e e pi n g,   w a l ki n g ,   r u nni n g ,   r e s t i ng,   e t c . ) ,   m e nt a l   a nd  e m o t i o na l   s t a t e   a n d   c i r c ul a t i n h o r m o n e s .   M e a n w h i l e ,   b l o o pr e s s ur e   i s   t h e   f o r c e   of   t h e   b l o o pus h i n g   a g a i n s t   t h e   w a l l s   o f   t h e   a rt e r i e s .   E a c t i m e   t h e   h e a rt b e a t s ,   b l o o w i l l   b e   p um pe a nd  pus h e i nt o   t h e   a rt e ri e s .   B l o o pr e s s ur e   i s   t h e   hi g h e s t   w h e n   h e a r t b e a t s ,   pum pi n t h e   b l o o a n t h us   w i l l   r e a c h   t h e   h i g h e s t   pe a k ,   a s   h a s   b e e n   m e n t i o n e e a r l i e r   w h i c h   i s   c a l l e s y s t o l i c   b l o o d   pr e s s ur e   (S B P ).   W h e n   h e a rt   i s   a t   r e s t ,   b e t w e e n   be a t s   a nd   c a us e s   b l oo pr e s s ur e   t o   f a l l ,   t h i s   i s   w h e n   d i a s t o l i c   b l oo pr e s s ur e   (D B P o c c ur s .   S B P   a n D B P   s t r o n g l y   de p e n o n   t h e   v o l u m e   o f   t h e   b l oo d.   B l o o pr e s s ur e   b e l ow   120/ 80  i s   c o n s i de r e a s   n o r m a l   m e a n w h i l e ,   b l o o pr e s s ur e   r a n g i n f r o m   120/ 8 t o   139/ 89  i s   c a l l e h y pe r t e n s i o n .   S B P   i s   n o r m a l l y   a r o u n 90  t o   100  a n w h e n   b l o o pr e s s ur e   i s   140/ 90  o r   a b o ve ,   i t   c a n   b e   c o n s i de r e a s   h i g h   b l o o d   pr e s s u r e   [ 14 ] .   D ue   t o   t h e   i n v e nt i o n   o f   t h e   E CG   s i g na l ,   i t   i m p r o v e s   t h e   t e c hn o l o g y   fo r   c o n t i n uo us   h e a l t h   m o n i t o ri n g   s y s t e m .   N e v e r t h e l e s s a l t e rna t i v e   m e t h o e xi s t s   w i t h   t h e   di s c o ve r y   of   P P G   s i gn a l s   w h i c h   i s   a b l e   t o   r e c o r ph y s i o l o gi c a l   da t a   f r o m   a l m o s t   a n y   pa r t   o f   t h e   bo d y In   s u c h   a   w a y ,   P P G   h a s   b e c o m e   b e t t e r   e xpl o r e a nd  Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                                IS S N :   2502 - 4752   In do n e s i a J   E l e c   E ng  &   Co m S c i ,   V o l .   15 ,   N o .   2 A ugus t   2 019   :     63 8   -   64 9   640   ut i l i z e d ,   a ddi t i o n a l   a ppl i c a t i o n s   f o r   t h e   ge n e ra l   pub l i c   ha v e   b e e n   un c o v e r e b ut   l i m i t e o n l y   f o r   m e di c a l   i n s t i t ut i o n   i m p l e m e nt a t i o n s .   A l t h o ug h,   po rt a b l e   h e a l t h   m o ni t o r i n k i t   gi v e s   m a n y   a dv a n t a ge s   fo r   m o s t   of   t h e   pe o pl e ,   i t   i s   s t i l l   n o t   a   c o m m o nl y   us e de v i c e .   A s   di s c u s s e e a r l i e r,   n u m b e r s   o f   r e s e a r c h e s   ha v e   be e n   c o n duc t e r e l a t e t o   t h e   h e a l t h   m o ni t o ri n s y s t e m   [15]   b ut   v e r y   fe w   s t udi e s   h a v e   b e e n   c o m pl e t e a s s oc i a t e d   t o   po r t a b l e   de v i c e   us i n g   P P G   s i g na l s .   H e n c e t h e   f o c us   of   t hi s   s t udy   i s   b a s e o n   a   po r t a b l e   de v i c e   of   P P G   s i g n a l   D o s h i   a nd  P a n d i t ra o   i n   [ 16 p r o po s e a   h e m o gl o b i n   (H B c o n c e n t ra t i o n   m e a s u r e m e nt   us i n o pt i c a l   n o n - c o n t a c t   t e c hn i que   us i n P P G .   T h e   f a c t   t h a t   a b s o r pt i o n   of   b l oo di ffe r s   a t   d i f fe r e nt   w a v e l e n gt h s   c a n   b e   us e t o   m e a s u r e   t h e   o pt i c a l   c ha ra c t e ri s t i c s   o f   b l oo d.   T w o   di ff e r e n t   w a v e l e n gt h s   a r e   s e t   w h i c h   a r e   660 nm   a n d   940  nm .   T h e   r e a s o n   w h y   t h e s e   t w w a ve l e n gt h s   a r e   c h o s e n   b e c a us e   a t   660nm   w a ve l e n gt h   a b s o r b a n c e   of  de o x y h e m o gl o b i n   gr e a t l y   e xc e e ds   t h e   a b s o r b a n c e   of   ox y h e m o gl o b i n   w h e r e a s   a t   960 nm   w a v e l e n gt h   a b s o r b a n c e   o o x y h e m o gl ob i n   g r e a t l y   e x c e e ds   t h e   a b s o r b a nc e   of   d e o x y h e m o gl ob i n   [ 17 ] ,   [18] .   T h e   o b j e c t i ve   of   t hi s   r e s e a r c i s   t o   ge t   t h e   h e a rt   c i r c ul a t i o n   pa t t e rn s   a nd  l i ght   a b s o r b e n t   b l o o c o m po n e n t s   i n   t h e   b l o o b y   pl a c i n g   a   s i ngl e   r e c e i v e r   p h o t o   di o de   i t h e   l o w e r   s h e l l   o f   t h e   f i n ge c l i p .   J e o n e t .   a l ,   i n   [ 19 de s i g n e ha r dw a r e   t o   e s t i m a t e   a rt e ri a l   b l oo pr e s s ur e   (B P us i n P P G   s i g na l .   T hr e e   t e s t s   w e r e   c o n duc t e w h i c h   a r e   a n i m a l ,   c l i n i c a l   a n d   e xt e rna l   f a c t o r s ’  t e s t s .   S i g na l s   w e r e   ob t a i n e a n d   e xa m i n e f r o m   t h e   t a i l s   o f   t hr e e   h e a l t h y   do gs   a n f i n ge r s   o f   s i pa t i e n t s   w h o   h a v e   c h a nge s   i n   B P .   P P G   s i g na l   a r e   i n f l ue n c e by   pr e s s ur e   of   t h e   i n de xe f i n ge r   a n t e m pe ra t u r e   o f   t h e   t a r ge t   a r e a .   T h e   r e s e a r c h   w a s   pe r f o r m e t o   ge t   t h e   r e l a t i o n s h i o f   e s t i m a t i o n   B P   f r o m   P P G   s i g n a l .   I n   t h e   a n i m a l   t e s t ,   t w o   d o gs   20kg  a n d   22kg  w e r e   us e d.   T h e   r e s ul t s   f o r   a n i m a l   t e s t   s h o w   a   l i n e a r e l a t i o n s h i p .   T h e   c l i ni c a l   t e s t s   w e r e   p r o c e s s e w i t h   pa t i e nt s   w h o   w e r e   w i t h i n   t h e   r a nge   of   9   t o   83  y e a r s   o l a n w e r e   us i n a n   i n v a s i v e   b l oo pr e s s ur e   (IB P )   i n s t r u m e nt   i n   W o n j C hri s t i a n   H o s pi t a l .   M e a n w hi l e ,   f o r   e xt e rn a l   f a c t o r s ’  t e s t s   w e r e   do n e   by   h a v i n s ub j e c t s   t o   t a ke   a   r e s t   f o r   a b o ut   15  m i n u t e s   a n t h e du ri n t h e   r e c ov e r y   t i m e   P P G   s i g n a l   w a s   m e a s u r e d.   F r o m   t h i s   s t udy ,   i t   c o n c l ude t ha t   t h e   b l oo vo l um e   i s   pr o po r t i o n a l   t o   t e m pe r a t u r e   a nd  i n v e r s e l y   pr o po r t i o na l   t o   pr e s s u r e .   G i l   e t .   a l ,   i n   [ 20 ]   i n v e s t i g a t e t h e   pul s e   t ra n s m i t   t i m e   v a r i a b i l i t y   w i t h   h e a rt   r a t e   v a r i a b i l i t y   dur i n g   de c r e a s e   i t h e   a m p l i t ude   f l uc t ua t i o n s   o f   P P G   s i gn a l .   P u l s e   t ra n s i t   t i m e   (P T T c a n   b e   m e a s u r e by   us i n P P G   b e c a us e   i t   i s   di r e c t l y   r e l a t e w i t h   c a r d i a c   f u n c t i o n   [21] .   T h e   m a i n   o b j e c t i ve   t o   a n a l y z e   t h e   t ra n s m i t t e pul s e   i s   t o   c o m pa r e   t h e   P T T   v a r i a b i l i t y   w i t h   H R V   dur i n a m p l i t ude   f l uc t ua t i o n s   o f   P P G   e ve n t s .   T h e y   a l s o   a n a l y z e d   t h e   r e l a t i o n s h i w i t h   s l e e a p n e a .   H e n c e   f r o m   t h e i a na l y s i s ,   t h e y   c a n   i m p r o v e   s p e c i f i c i t y   of   a m pl i t u de   f l uc t ua t i o n s   o P P G   a s   a pn e a   m a r ke t .   F r o m   t h e   a na l y s i s ,   i t   s t a t e t ha t   P T T   r e f l e c t e s y m pa t h e t i c   c h a n ge s   m o r e   obv i o us   t h a n   H R V .   It   i s   be c a us e   P P T   r e f l e c t s   pe r i ph e r a l   c i r c ul a t i o n   w h i c h   m a i nl y   i s   m e di a t e d   b y   s y m pa t h e t i c   a c t i v i t y .   A l t h o ug h   t h e r e   a r e   m a n y   r e s e a r c o n   P P G   s i g n a l   r e l a t e t o   h e a l t h   m o ni t o r i n g   s y s t e m ,   h o w e ve r ,   po r t a b l e   h e a l t m o ni t o r i n g   ki t   ha s   b e e n   y e t   un c o ve r e d.   P o r t a b i l i t y   c r e a t e s   a c c e s s i b i l i t y   t o   t h e   ge n e ra l   pub l i c .   T h us ,   i t hi s   r e s e a r c h ,   w e   w i l l   de v e l o a   po r t a b l e   h e a l t h   m o ni t o ri n ki t   us i ng  P P G   s i g na l .       2.   R ES EA R C H   M ET H O D   T h i s   s e c t i o n   c o n s i s t s   o f   t w o   m a i n   p a r t s   w hi c h   a r e ;   i P ro pos e M e t h o do l o g y   a n i i H a r dw a r e   D e s i gn  i de v e l o pi n po r t a b l e   h e a l t m o n i t o ri n g   ki t   us i n P P G   s i g na l .     2. 1   P r o p o s e d   M e th o d o l o gy   In   t h i s   s t u dy ,   fo ur   s t e ps   a r e   do n e   t o   de v e l o a n i m pl e m e n t   a   po r t a b l e   h e a l t h   m o ni t o ri n k i t   us i n g   P P G   s i g n a l   w hi c c o n s i s t s   o f   s i gna l   a c qui s i t i o n ,   p r e p r o c e s s i n g,   f e a t u r e   e xt ra c t i o n   a n d   c l a s s i f i c a t i o n.     2. 1 . 1     S i gn al   A c q u i s i ti o n   T h e   P P G   s i g na l s   w e r e   a c qui r e us i n a   s e n s o r   m o dul e   c a l l e E a s y   P ul s e   v 1. w h i c i s   c o nn e c t e t o   t h e   A r du i n o   m i c r o c o n t r o l l e r .   A   t o t a l   o 16  s u b j e c t s   w h i c h   c on s i s t   o m a l e   a n f e m a l e   w i t h   a ge   r a nge   f r o m   20  t o   60  y e a r s   o l ds   a r e   i n v o l v e i n   t h i s   r e s e a r c h.   N o t e   t h a t ,   d i f fe r e nt   s ub j e c t s   w i l l   gi v e   di ve r s e   P P G   s i gn a l   b a s e d   o n   t h e   l e v e l   o f   t h e i r   h e a l t h,   s i z e ,   a ge   a n d   a l s o   ge n de r.   T h e s e   s i g n a l s   w e r e   a c qui r e by   us i n IR   L E D   s e n s o r   a s   t h e   l i g h t   s o u r c e   a n t h e   p h o t o t r a n s i s t o r   a s   t h e   l i g h t   de t e c t o r .   I n   t hi s   s t udy ,   t h e s e   s e n s o r s   w e r e   a ppl i e o n   t h e   f i n ge r t i p.   I t h e   n e x t   s t a ge ,   t h e   a c qui r e d   s i g na l   w i l l   go   u n de rgo   pr e p r o c e s s i n t o   r e m o ve   n o i s e   o f   t h e   s i g n a l .     2. 1 . 2     P r e p r o c e s s i n g   T h e   l i g ht   t h a t   h i t s   t h e   s ki n   a n p a s s i n t hr o ug h   t h e   t i s s ue   i s   m e a s u r e by   a   ph o t o de t e c t o r   w h i c pr o duc e s   a   s i g n a l .   N o t e   t ha t   t h e   m e a s u r e s i g na l s   c a n   b e   di f fe r e n t   a n di s t o r t e by   v a r i o us   a m b i e n t   n o i s e .     T h e   P P G   s i gn a l   o b t a i n e f r o m   t h e   ph o t o de t e c t o r   i s   n o i s y   a n w e a k.   T h us ,   i t   i s   r e qui r e t o   h a v e   a n   a m p l i f i e t o   boo s t   t h e   s i g na l   a nd  a   f i l t e t o   r e m o ve   un w a n t e po rt i o n   o f   t h e   s i g na l .   I n   t h e   f i r s t   s t a ge ,   t h e   s i g n a l   w i l l   p a s s   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
In do n e s i a J   E l e c   E ng  &   Co m S c i     IS S N :   2502 - 4752       P or t abl e   he al t m o ni t or i ng   k i t   us i ng   pho t ol e t hy s m ogr am   s i g nal   ( N. F . A   J am a l )   641   i n t o   a   pa s s i v e   h i g pa s s   f i l t e r   t o   f urt h e r   b l o c a n y   D c o m pon e n t s .   T h e   o ut put   s i g na l   f r o m   t h e   h i g h   p a s s   f i l t e r   t h e w i l l   go   t o   a   l o w   pa s s   f i l t e r .   I n   t h e   n e xt   s t a ge ,   t h e r e   a r e   a l s o   a ddi t i o n a l   hi g h   p a s s   a nd  l o w   pa s s   f i l t e r s   a n d   t h e   o ut put   o b t a i n e f r o m   t h o s e   s t e ps   w i l l   b e   f e t o   a n   O pe ra t i o n a l   A m pl i f i e r   (O P   A m p)   [22 ].       2. 1 . 3     F e atu r e   e x tr ac t i o n   I n   t hi s   p r o j e c t ,   w e   b a s i c a l l y   us e A r dui n o   o n l y   t f i n t h e   he a l t h   pa ra m e t e r s   due   t o   t h e   r e qui r e m e n t   of   po r t a b i l i t y .   O n c e   t h e   s i g n a l   h a s   b e e n   f i l t e r e d ,   di s c r i m i na n t   f e a t u r e s   w e r e   e xt r a c t e d.   O n e   c y c l e   of   P P G   (w h i c c o n s i s t   o f   s y s t o l e   a n d i a s t o l e   r e gi o n)  s i g na l   w a s   e xt ra c t e d   a n d   a na l y z e t o   ob t a i n   t h e   de s i r e h e a l t pa r a m e t e r s   a s   s h o w n   i n   F i gu r e   1 .   T h e   P P G   w a ve f o r m   c ont a i n s   i m po r t a n t   f e a t u r e s   n e e de t a na l y z e   t h e   s i g n a l .   T h e   pe a de t e c t i o a nd  a l t e rn a t i ng  c u rr e nt   (A C)  c o m po n e n t s   v a l ue   a r e   e s s e n t i a l   i n   m e a s u r i n g   h e a r t   ra t e .   F u rt h e r m o r e ,   b l o o pr e s s ur e   m e a s u r e m e nt s   r e qui r e   c r u c i a l   c a l c ul a t i o n s   w h i c h   t h e   s ha pe   a nd  v a r i a t i o n s   of   P P G   s i gna l   w i l l   a f f e c t   t h e   r e a di ngs .   A f t e o b t a i n i ng  t h e   e xt r a c t e f e a t u r e s ,   i t   w i l l   t h e n   a c t   a s   t h e   i n pu t   f o r   t h e   p r o po s e c l a s s i f i c a t i o n   m e c ha n i s m s .       2. 1 . 4     S i gn al   C l as s i fi c ati o n   W e   us e   s t a t i s t i c a l   a na l y s i s   t o   c l a s s i fy   t h e   s i g na l .   T h e r e   a re   di f fe r e n t   f o r m ul a s   t o   c a l c u l a t e   e a c i m po rt a nt   pa ra m e t e r.   I n   t h e   s t udy ,   s t a n da rd  a l go r i t h m s   w e re   us e i n   o r de r   t o   o b t a i n   t h e   r e a d i n gs   w h i c h   a r e   h e a rt   ra t e   a n b l o o d   pr e s s ur e .   I n   t hi s   a l go ri t hm   t h e   P T T   a n pu l s e   w a v e   v e l o c i t y   (P W V a r e   i m po r t a n t   i de t e r m i n i ng  t h e   h e a rt   r a t e   a n b l o o pr e s s ur e .   P T T   a s   s h o w n   i n   F i gu r e   r e f e r   t o   a s   t h e   t i m e   i t   t a ke s   t h e   pu l s e   w a ve   t o   t ra v e l   b e t w e e n   t w o   a r t e r i a l   s i t e s   w i t h i t h e   s a m e   c a rdi a c   c y c l e .   T h i s   t i m e   i s   r e l a t e t o   t h e   p r o pa g a t i o n   v e l o c i t y   of   t h e   pul s e   w a ve   [ 21 ].   M e a n w hi l e   P W V   i s   t h e   s pe e a t   w h i c h   t h e   a rt e ri a l   p r e s s ur e   w a v e   t r a v e l s   i s   di r e c t l y   pr o po r t i o na l   t o   b l o o pr e s s ur e   [2 1] .   T h e   pul s e   w a v e   v e l oc i t y   i s   m e a s u r e b y   m e a s ur i ng  P T T ,   w hi c r e f e r s   t o   t h e   t i m e   i nt e r v a l   b e t w e e n   t w o   pul s e   w a ve s   pr o pa ga t i n i n   t h e   s a m e   c a r d i a c   c y c l e   f r o m   s e pa ra t e   a r t e r i a l   s i t e s   [ 21 ].   A f t e r   o b t a i ni n P T T   a nd  P W V ,   t h e s e   v a l ue s   w i l l   b e   a dde t t h e   s pe c i f i e fo r m ul a s .   T h e s e   fo r m u l a s   a r e   b r i e f l y   de s c r i b e a s   i (1) ,   (2)  a n d   (3)   i r e f e r e nc e   t o   [21] .                       F i gu r e   1 .   O n e   c y c l e   of   P P G   s i g n a l   [2 2]   F i gu r e   2 .   P T T   o f   P P G   a nd  E CG   s i g n a l   [ 23]                 = × 60      ( 2 × 60 ) ÷ ( 1 + 2 )                           (1)         = 0 . 050 898 55   × + 62 . 55 909 72                                               (2)      = 0 . 049 40 772   ×  + 17 . 48 004 7 2                                             (3)   w h e r e :       f   =   f r e que n c y ,           PT T   =   P ul s e   t ra n s i t   t i m e ,           P W V   =   P ul s e   w a v e   v e l o c i t y   of   t h e   s i g na l   W h e n   o b t a i n i ng  t h e   h e a rt   r a t e   a n b l oo pr e s s ur e ,   t h e   po i n t s   f o r   t h e   P P G   s i gna l s   a l s o   m us t   b e   a c qui r e f o r   t h e   a n a l y z a t i o n   a n c o m pa r i ng  pu r po s e s .   T h i s   t y pe   of   a na l y s i s   i s   s pe c i f i c a l l y   f o r   h e a r t   ra t e   m e a s u r e m e nt .   W e   us e K ub i o s   H R V   s of t w a r e   i n   t h e   a n a l y z a t i o n   o f   t h e   po i n t s   o f   P P G   s i gn a l   f o r   e ff i c i e n t   a n d   a c c ur a t e   c o m pa r i s o n.   K ub i o s   H RV   i s   a n   a dv a n c e a n s i m pl e   t o   ut i l i z e   p r o g r a m m i n f o r   H RV   e xa m i n a t i o n.   T h e   p r o duc t   unde r p i n s   a   f e w   i n f o r m a t i o n   g r o ups   f o r   P P G   o E CG   i n f o rm a t i o n   a n d   b e a t - to - b e a t   R R   i n t e r i m   i n f o r m a t i o n.     Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                                IS S N :   2502 - 4752   In do n e s i a J   E l e c   E ng  &   Co m S c i ,   V o l .   15 ,   N o .   2 A ugus t   2 019   :     63 8   -   64 9   642   In  t hi s   r e s e a r c h,   t h e   f oc us   i s   o n   t h e   t i m e - do m a i n   a n a l y s i s .   D ue   t o   t h e   s h o r t   t e r m   o f   t h e   d a t a   s t a t i s t i c s   w h i c h   i s   l e s s   t h a n   1 m i nut e s ,   t h e   t i m e - do m a i n   i n v o l v e a r e   s t a n d a r de v i a t i o n   o n o rm a l   t o   n o rm a l   i n t e r v a l s   (S D N N a n d   r o o t   m e a s qua r e   o f   s uc c e s s i v e   di ff e r e n c e s   ( RM S S D o n   n o r m a l   t o   n o rm a l   ( N N i n t e r v a l s .   S D N N   i s   v e r y   s i gn i f i c a nt   a n i m po r t a n t   b e c a us e   i t   r e f l e c t s   t he   f a c t o r s   t h a t   c o n t r i b ut e   t o   t h e   h e a r t   ra t e   v a r i a b i l i t y   i n c l udi ng  t h e   s l o w   o s c i l l a t i o n s   w h i c h   a r e   b e l i e v e t o   r e f l e c t   t h e   h e a rt ’s   i nt r i n s i c   a b i l i t y   t o   r e s po n t o   h o r m o n a l   i n f l ue n c e s A   v a r i a n c e   i s   m a t h e m a t i c a l l y   e qui va l e n t   t o   t h e   t o t a l   po w e r   of   s p e c t r a l   a n a l y s i s ,   s o   i t   r e f l e c t s   a l l   c y c l i c   c o m po n e n t s   o f   t h e   v a ri a b i l i t y   i n   r e c o r de s e r i e s   of   N N   i n t e r v a l s .   T h e   l e n gt o f   r e c o r di n g   a f fe c t s   t h e   a c t ua l   v a l ue s   o f   S D N N   b e c a us e   t h e s e   v a l ue s   a r e   p r o po r t i o n a l   t o   t h e   l e n gt h   o f   t h e   r e c o r di n g.   M o r e ov e r ,   S D N N   a l s o   de t e rm i n e   t h e   s t r e s s   c o pi n g   a b i l i t y   of   a n   i n di v i du a l .   M e a n w h i l e ,   R M S S D   m e a s u r e s   t h e   e s t i m a t e h i g h - f r e que n c y   v a r i a t i o n s   i n   h e a rt   ra t e   i n   s h o rt   t e rm   N N   r e c o r di n gs   w h i c h   r e f l e c t   a n   e s t i m a t e   of  pa r a s y m pa t h e t i c   r e gul a t i o n   o f   t h e   h e a rt .   N o t e   t h a t   R M S S D   i s   m e a s u r e d   i m i l l i s e c o n ds .       2 .2   H ar d w a r e   D e s i gn   T h e   ha r dw a r e   c o m po n e n t s   us e f o r   t h i s   p r o j e c t   a r e   A r dui n o   M e ga   2560,   E a s y   P ul s e   S e n s o r   v 1. 1,   t h i n   f l i m   t r a n s i s t o r   (T F T t o uc s c r e e n   a n d   po w e r   s o ur c e .   E a c h   o f   t h i s   ha r dw a r e   w i l l   b e   b r i e f l y   de s c r i b e i t h i s   s e c t i o n.     2. 2 . 1     A r d u i n o   M e ga   2560   A r du i n o   M e ga   2560  i s   o n e   o f   t h e   c o m pa c t   a n po w e r f ul   m i c r o c o n t r o l l e r   b o a rd  b a s e o n   t h e   A T m e ga 256 0 .   I t   c o n t a i n s   54  d i gi t a l   i n p ut / o ut p ut   p i n s ,   16   a n a l o i n pu t s ,   4   U A R T s   (h a r dw a r e   s e r i a l   po r t s ) ,   a   16  M H z   c r y s t a l   o s c i l l a t o r,   a   U n i v e r s a l   S e r i a l   B us   (U S B )   c o nn e c t i o n,   a   po w e r   j a c k,   a n   I n - Ci r c u i t   S e ri a l   P r o gra m m i n (ICS P h e a de r,   a nd  a   r e s e t   b ut t o n.   It   i s   r e s pon s i b l e   t o   s uppo r t   t h e   m i c r o c o n t r o l l e r   b e c a us e   i t   c o n t a i n s   v a ri o us   t h i ngs   n e e de d.   I n   o rde t o   ge t   s t a r t e d,   s i m p l y   c o n n e c t   i t   t o   a   c o m put e w i t h   a   U S B   c a b l e   o r   pow e r   i t   w i t h   b a t t e r y   o r   a n   A C - to - D a da p t e r .   T h e   A rdui n o   M e ga   2 560   b o a r d   i s   c o m pa t i b l e   w i t h   m o s t   s h i e l ds   de s i g n e f o r   t h e   U n o   a nd  t h e   f o r m e r   b o a r ds   D ue m i l a n o v e   o r   D i e c i m i l a .     2. 2 . 2     Eas y   P u l s e   S e n s o r   v 1. 1   E a s y   P ul s e   S e n s o r   v 1. i s   us e t o   a c qui r e   t h e   P P G   s i gn a l   f ro m   t h e   f i n ge r t i p.   I t   c o n s i s t s   o IR  L E D   a n p h o t o   de t e c t o r .   T h i s   s e n s o r   m a ke s   us e   of   t r a n s m i s s i o n   P P G   w h i c h   t h e   IR   L E D   a n p h o t o t ra n s i s t o r s   a r e   pl a c e o ppo s i t e l y   t o   e a c h   o t h e r .   T hi s   t y pe   of   s e n s o r   i s   s us c e pt i b l e   t o   t h e   s m a l l   m o v e m e n t   o f   t h e   f i n ge r.   I o r de r   t o   ge t   a n   a c c u r a t e   pul s e   of  P P G   s i gna l ,   f i n ge r   m us t   b e   v e r y   s t e a d y   a n a v o i n o t i c e a b l e   m ove m e n t .   M o r e ov e r ,   E a s y   P ul s e   S e n s o r   v 1. us e s   a n   i m p r o v e   s e n s o r   t y pe   w h i c h   a l s o   k n o w n   a s   H R M - 2155E   t ha t   i s   l e s s   pr o n e   t o   t h e   f i n ge m o t i o n .     2. 2 . 3     TF To u c h   S c r e e n   I n   t h i s   p r o j e c t ,   2. 4”   T F T   t o uc h   s c r e e n   w a s   us e t o   di s pl a y   t h e   o ut put s .   T h i s   t y pe   of   T F T   di s pl a y   i s   2. 4”   di a go na l   w i t h   w h i t e - L E D   b a c kl i g h t .   T h e   di s p l a y   i s   240x320   pi xe l s   w i t i n d i v i dua l   R e G r e e B l ue   (R G B pi xe l   c o n t r o l ,   w h i c h   t h e   r e s o l ut i o n   i s   go o d   t ha t h e   n o r m a l   b l a c a n w h i t e   128x64  di s p l a y .   M o r e ov e r ,   t h e   T F T   t o uc h   s c r e e n   c o m e s   w i t h   r e s i s t i v e   t o uc s c r e e n   i n   o r de r   t o   de t e c t   f i nge p r e s s e s   i a n y   po i n t   o n   t h e   s c r e e n.   T h e   a dv a nt a ge   o f   t h i s   t o uc h   s c r e e i s   i t   ha s   i t s   o w n   c o n t r o l l e w i t R A M   b uffe r i n g   w h i c h   c a us e s   t h e   m i c r o c o n t r o l l e r   t o   r e m a i n   i d l e   a l m o s t   a l l   t h e   t i m e .   T h e   di s pl a y   c a n   b e   us e i n   t w o   m o de s ,   w h i c a r e   8 - b i t   a n d   S P I.   F o r   8 - b i t   m o de ,   t h e r e   a r e   di gi t a l   d a t a   l i n e s   a n o r   di gi t a l   c o n t r o l   l i n e s   t o   r e a a n w r i t e   t o   t h e   di s pl a y   (12  l i n e s   t o t a l ) .   M e a n w hi l e ,   S P m o de   r e qu i r e s   o n l y   pi n s   t o t a l   (S P d a t a   i n,   d a t a   o ut ,   c l o c k,   s e l e c t ,   a n d/ c b ut   i s   s l o w e r   t ha t h e   8 - b i t   m o de .       2. 2 . 4     P o w e r   S o u r c e   P ow e r   s o ur c e   i s   n e e de d   i n   o r de r   t o   s uppl y   t h e   pow e r   t t he   e m b e dde s y s t e m .   T h i s   i s   due   t o   t h e   pr o po s e h e a l t m o n i t o r i ng  ki t   w hi c h   o f fe r s   po r t a b i l i t y   a n d   w i r e l e s s   c r i t e r i o n .   A   po w e r   b a nk  i s   us e a s   t h e   pow e r   s o ur c e   w i t h   V   o ut put   v o l t a ge s   a n m A   c u rr e nt .     It   i s   v e r y   i m po r t a n t   t o   kn o w   t h e   m a xi m um   a n d   m i ni m u m   l i m i t   o f   t h e   c u rr e n t   a n d   v o l t a ge   t h a t   a r e   us e t o   o pe r a t e   t h e   de v i c e   i n   o r de r   t o   a v o i a n y   da m a ge s   o r   f a ul t s   t ha t   m i g ht   o c c ur   i f   t h e   po w e r   s o ur c e   l i m i t   e xc e e ds   t h e   r e qui r e d   r a nge .           3.   R ES U LTS   A N D   A N A L Y S I S   T h i s   s e c t i o n   w i l l   di s c us s   t h e   e xpe r i m e n t a t i o n   p r o c e dur e   a nd  pe r f o r m   t h e   r e s ul t   a na l y s i s   b a s e o n   h e a rt   r a t e   a n b l o o pr e s s ur e .   I n   o r de r   t o   ge t   t h e   de s i r e o ut put ,   s e v e r a l   s t e ps   m us t   b e   d o n e   i n   de v e l o pi n t h e   po r t a b l e   h e a l t h   m o n i t o r i ng  ki t .   P P G   s i gn a l   c a n   b e   ob t a i n e di r e c t l y   f r o m   t h e   f i n ge r   o s u b j e c t   by   us i n E a s y   P ul s e   v 1. 1.   I n   t h i s   r e s e a r c h,   a t   t h e   b e gi nn i ng  o t h e   da t a   a c q ui s i t i o n,   s ub j e c t s   w e r e   r e qui r e t o   b e   i n   a   s i t t i n g   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
In do n e s i a J   E l e c   E ng  &   Co m S c i     IS S N :   2502 - 4752       P or t abl e   he al t m o ni t or i ng   k i t   us i ng   pho t ol e t hy s m ogr am   s i g nal   ( N. F . A   J am a l )   643   a n r e l a xe c o n di t i o n   t o   o b t a i n   t h e   de s i r e w a v e fo r m s .   T hi s   i s   due   t o   a n y   m o ve m e n t   o f   t h e   s ub j e c t s   w i l a f fe c t   t h e   o ut put .   S ub j e c t s   n e e t o   c a l m   dow n   f o r   a bo ut   m i n u t e s   be fo r e   P P G   s i gna l s   c a n   b e   c o l l e c t e d.   F urt h e rm o r e ,   S ub j e c t s   c a n   r e a d   t h e i r   h e a l t p a r a m e t e r s   t hr o u gh  t h e   T F T   t o uc h s c r e e n.     3 .1 .      P o r tab l e   H e a l ts   M o n i to r i n K i t   D i s p l ay  S c r e e n   W h e n   t h e   de v i c e   s t a r t s ,   t h e   w e l c o m i n p a ge   w i l l   a p pe a r   a n t h e   us e r   w i l l   b e   a s ke t o   pl a c e   hi s / h e r   f i n ge r   o n   t h e   s e n s o r.   T h e n ,   t h e   de v i c e   w i l l   p r o m pt   f o r   us e r ’s   h e i g ht   a nd  di s pl a y   a   ke y pa c o n t a i n i ng  n u m b e r s   o n   t h e   T F T   t o uc s c r e e n.   T h us ,   t h e   us e m us t   ke y   i n   t h e   e s t i m a t e h e i g ht   by   pr e s s i n t h e   n u m b e r s   o t h e   T F T   t o uc h s c r e e n.   U s e r   m us t   w a i t   f o r   a   w h i l e   b e f o r e   t h e   de v i c e   c a n   d i s pl a y   t h e   h e a r t   ra t e   a n b l o o d     pr e s s u r e   v a l ue s .     3 .2 .      R e s u l A n al ys i s   A   t o t a l   of   16  s u b j e c t s   w e r e   c l a s s i f i e b a s e d   o n   ge n de r   a nd  a ge .   T h e r e   a r e   f o ur   a ge   r a n ge s   t h a t   w e r e   c o n s i de r e w h i c h   a r e   20  t o   30,   30  t o   40,   40   t o   50  a n 50  t o   60  y e a r s   o l d.   T h e   h e a r t   ra t e   a nd  b l o o pr e s s ur e   fo r   t h e   16   s ub j e c t s   a r e   s h o w n   i T a b l e   1.       T a b l e   1 .   H e a rt   R a t e   a n d   B l o o P r e s s ur e   o f   16  S ub j e c t s   S u b j e c t   G e n d e r   A g e   H e a r t   Ra t e     (b p m )   Bl o o d   P r e s s u r e   (S y s t o l i c /   D i a s t o l i c )   1   F e m a l e   20 - 30   97   1 0 0 / 6 6   2   F e m a l e   20 - 30   84   1 0 8 / 7 0   3   M a l e   20 - 30   74   1 1 4 / 7 6   4   M a l e   20 - 30   122   1 2 8 / 8 9   5   F e m a l e   30 - 40   80   1 1 2 / 7 5   6   F e m a l e   30 - 40   78   1 0 6 / 6 9   7   M a l e   30 - 40   80   1 1 4 / 7 5   8   M a l e   30 - 40   64   1 0 6 / 7 1   9   F e m a l e   40 - 50   90   1 1 3 / 7 6   10   F e m a l e   40 - 50   79   1 2 0 / 8 2   11   M a l e   40 - 50   66   1 1 7 / 8 2   12   M a l e   40 - 50   78   1 1 3 / 7 4   13   F e m a l e   50 - 60   70   1 0 1 / 6 4   14   F e m a l e   50 - 60   66   1 0 1 / 6 4   15   M a l e   50 - 60   59   9 9 / 6 4   16   M a l e   50 - 60   63   1 0 6 / 6 9       A s   a   r e s ul t   o f   t h e   e xpe r i m e n t a t i o n   p r o c e dur e ,   t h e   h e a rt   ra t e   a n b l o o pr e s s ur e   fo r   v a ri o us   a ge   ra n ge s   a n ge n de r s   a r e   di f f e r e n t   a s   s e e n   i n   T a b l e   1.   T h e   ra nge s   fo r   h e a rt   r a t e   v a r y   f r o m   59  b pm   t o   100  b pm .   H ow e ve r ,   t h e r e   a r e   t w o   m a l e   s ub j e c t s   t ha t   s h o w   s l i gh t l y   unus ua l   r e a di n g   f o r   h e a r t   ra t e   w h i c h   a r e   S ub j e c t   4   a n 1 5.   F o r   S ub j e c t   4,   t h e   h e a r t   ra t e   i s   122   b pm   w hi c i s   c o n s i de r e a s   h i g h   t h a t   i s   due   t o   t h e   e m o t i o o ph y s i c a l   c o n di t i o n   o f   t h e   s ubj e c t   w h e n   t h e   da t a   a c qui s i t i o n   t oo pl a c e   a s   t h e   s u b j e c t   i s   o n l y   i n   t h e   a ge   r a nge   of   20  t o   30   y e a r s   o l d.   O t h e   o t h e r   ha n d ,   S ub j e c t   15  s h o w e a   r e l a t i v e l y   l ow e r   h e a r t   r a t e   w h i c h   i s   59   b pm .   T h e   s ubj e c t   w a s   a s ke i h e   h a s   a n y   h i s t o r y   of   h e a rt   a b n o rm a l i t y   i n   o r de r   t o   ge t   f ur t h e r   de t a i l s .   T h e   s ub j e c t   m e nt i o n e t ha t   h e   i s   u n de r   c o nt i n uo us   m e di c a t i o n   a nd  us u a l l y   h i s   h e a rt   ra t e   i s   a r o u n 6 b pm   a s   m e a s u r e by   t h e   do c t o r .   H e n c e ,   o ur   pr o po s e h e a r t   ra t e   m e a s u r e m e nt   i s   s y n c hr o ni z e w i t h   t h e   c l i ni c a l   r e a di ng.   F urt h e rm o r e ,   b l o o pr e s s ur e   v a l ue s   a l s o   s h o w   di ff e r e n t   r e a d i n r a ngi ng  f r o m   99/ 64  t o   120/ 8 e xc e pt   fo r   o n e   s ub j e c t .   T h e   s ub j e c t   w i t h   t h e   h i g h e s t   h e a rt   ra t e   ga v e   t h e   h i g he s t   b l o o pr e s s ur e   w h i c h   i s   1 28/ 89 .   T h e   po s s i b l e   r e a s o n   o f   t hi s   s i t u a t i o n   i s   due   t o   a n x i e t y   w h i c h   c a us e s   p h y s i c a l   c ha n ge s   s uc h   a s   i n c r e a s e t h e   b l o o pr e s s ur e   a n h e a r t   r a t e .   H e a r t   ra t e   a n b l o o pr e s s ur e   c a n   b e   f ur t h e r   c l a s s i f i e a n a na l y z e b a s e o n   ge n de r   a nd  a ge   r a n ge s   t o   ge t   s i gni f i c a nt   di f f e r e n c e s .   T a b l e   s h o w s   t h e   h e a rt   r a t e   s t a t i s t i c a l   a na l y s i s   b a s e o n   ge n de r s .   F r o m     T a b l e   2,   i t   c a n   b e   o bs e r v e t h a t   t h e   a v e r a ge   h e a r t   ra t e   f o r   f e m a l e   s ubj e c t s   i s   h i g h e r   t ha n   m a l e   s ub j e c t s   b y   a pp r o xi m a t e l y   b pm .   A l t h o ug h   f e m a l e   s ubj e c t s   s h ow   a   r e l a t i v e l y   h i g h e r   r e a di ng  f o r   t h e   a v e r a ge   h e a r t   ra t e ,   h o w e ve r ,   t h e   ra n ge   f o r   t h e   h e a rt   ra t e   i s   s t i l l   i n   t h e   n o rm a l   ra n ge .   F u r t h e r m o r e ,   t h e   s t a n d a r de v i a t i o n   o f   t h e   h e a rt   r a t e   f o r   m a l e   s ub j e c t s   i s   l a r ge r   a s   c o m pa r e t o   t h e   f e m a l e   s ub j e c t s .   T hi s   i m pl i e s   t ha t   t h e   h e a r t   ra t e   o m a l e   s ub j e c t s   i s   s pr e a o v e r   o ut   o f   t h e   m e a n   ra n ge   w i de t h a f e m a l e   s ub j e c t s .   By   c o m pa r i ng  t h e   ge n de r   di f fe r e n c e s ,   m a l e   s ub j e c t s   t e n t o   h a v e   s l ow e r   h e a rt   r a t e .   T h i s   i s   b e c a us e   m a l e   s ubj e c t s   t e n t o   be   m o r e   r e l a xe a n c a l m e d   a s   c o m pa r e t o   t h e   f e m a l e   s ub j e c t s .           Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                                IS S N :   2502 - 4752   In do n e s i a J   E l e c   E ng  &   Co m S c i ,   V o l .   15 ,   N o .   2 A ugus t   2 019   :     63 8   -   64 9   644   T a b l e   2 .   H e a rt   R a t e   S t a t i s t i c a l   A n a l y s i s   b a s e o n   G e n de r s   S u b j e c t s     S u m     (b p m )   A v e ra g e     (b p m )   S t a n d a rd   D e v i a t i o n   Bo t h   m a l e   a n d   fe m a l e   1250   7 8 . 1 2 5   1 5 . 5 69   M a l e     606   7 5 . 7 5   2 0 . 1 4 8   F e m a l e     644   8 0 . 5   1 0 . 0 2 9       A f t e r   c a t e go r i z i n t h e   s ub j e c t s   a c c o r di n t o   t h e   ge n de r,   t h e   a n a l y s i s   o n   t h e   a ge   r a n ge   i s   c o n s i de r e d .   A s   m e nt i o n e e a r l i e r,   t h e   s ub j e c t s   a r e   d i v i de i nt o   f o ur   a ge   g r o ups .   T h e   s t a t i s t i c a l   a n a l y s i s   of   h e a rt   ra t e   f o r   e a c h   a ge   g r o up  i s   s h o w n   i T a b l e   3 .       T a b l e   3 .   S t a t i s t i c a l   A na l y s i s   o f   H e a rt   R a t e   A c c o r di ng  t o   A ge   G r o ups   A g e   ( y e a r s   o l d )   S u m   (b p m )   A v e ra g e   ( b p m )   S t a n d a rd   D e v i a t i o n   20 - 30   377   9 4 . 2 5   2 0 . 7 5 9   30 - 40   302   7 5 . 5 0   7 . 7 2 4   40 - 50   313   7 8 . 2 5   9 . 8 1 1   50 - 60   25 8   6 4 . 5 0   4 . 6 5 5       T h e   s um   a nd  a v e ra ge   h e a r t   ra t e   f o r   t h e   a ge   g r o up  o f   20  t o   30  y e a r s   o l s h o w s   t h e   h i g h e s t   r e a di n g   w i t h   377  b pm   a nd  94. 25  b pm   r e s pe c t i v e l y .   M e a n w h i l e ,   t h e   a ge   gr o up  o 50  t o   60  y e a r s   o l h a s   t h e   l o w e s t   s um   a n a v e r a ge   h e a r t   ra t e .   T hi s   i s   b e c a us e   y oun ge r   a ge   gr o ups   a r e   m o r e   a c t i v e   i n   t e r m   o f   ph y s i c a l   a c t i v i t i e s   a s   c o m pa r e t o   o l de r   a ge   g r o ups .   T h e r e   i s   a   h uge   d i f fe r e n c e   i n   t h e   s um   a n d   a v e r a ge   h e a r t   ra t e   f o r   t h e s e   t w a ge   g r o ups .   T h e   r e s ul t s   s h o w   t h a t   o l de r   pe o pl e   t e n t o   h a v e   l o w e r   h e a rt   ra t e   a s   c o m pa r e t o   y o un ge r   pe o pl e .   In  a d di t i o n,   t h e   s t a n da rd  de v i a t i o f o r   e a c a ge   g r o up  i s   p r o po r t i o n a l   t o   t h e i s um   a n d   a v e ra ge   h e a rt   ra t e .     T h i s   s pe c i f i e s   t h a t   t h e   hi g h e r   t h e   s u m   a n d   a v e r a ge   h e a r t   ra t e ,   t h e   h i g h e t h e   s t a nda r d   de v i a t i o n.     B l oo pr e s s ur e   a l s o   c a n   b e   c a t e go r i z e i m o r e   de t a i l s   a c c o r di n t o   ge n de r .   T a b l e   s h o w s   a   s t a t i s t i c a l   a n a l y s i s   of   b l oo pr e s s u r e   b a s e o ge nde r.       T a b l e   4 .   S t a t i c t i c a l   A na l y s i s   o f   B l oo P r e s s ur e   b a s e o G e nde r   S u b j e c t   A v e ra g e     S BP   D BP   Bo t h   m a l e   a n d   fe m a l e   1 0 9 . 8 7 5   72 . 8 7 5   M a l e     1 1 2 . 1 2 5   75   F e m a l e     1 0 7 . 6 2 5   7 0 . 7 5       T h e   a v e r a ge   S B P   a n d   D B P   of   bo t h   m a l e   a n d   f e m a l e   s ub j e c t s   a r e   i t h e   n o r m a l   r a nge .   H ow e ve r ,   S B P   a n D B P   of   m a l e   s ub j e c t s   a r e   h i g h e r   a s   c o m pa r e t o   f e m a l e   s ub j e c t s .   T h e   r e a s o n   o f   t h i s   r e s ul t   i s   due   t o   t h e   w e i g ht   o t h e   s ub j e c t s .   A c c o r di ng  t o   t h e   r e s e a r c h   c o n du c t e by   H a r s h a   a n B ra y   [13],   b l o o d   pr e s s ur e   a l t e ra t i o n   i s   t h e o r i z e t o   be   pos i t i v e l y   a s s o c i a t e w i t h   w e i g h t   c h a nge .   T hi s   c a n   b e   e xpl a i n e a s   by   t h e   r e duc t i o n s   i i n s ul i r e s i s t a n c e ,   e nh a n c e s o di um   r e t e n t i o n,   a l t e ra t i o n s   i v a s c ul a s t r uc t u r e   a n d   f un c t i o n,   c h a nge s   i n   i o n   t ra n s po rt ,   e nh a n c e s t i m ul a t i o n   o t h e   re nn i na l do s t e r o n e - a n g i o t e n s i n   s y s t e m ,   i n c r e a s e a c t i v a t i o n   o f   s y m pa t h e t i c   n e r v o us   s y s t e m ,   a n d   c ha n ge s   i na t r i u r e t i c   pe pt i de   w h e w e i gh t   i s   r e duc e .   T h us ,     a   h e a l t h y   di e t   s h o ul b e   m a i n t a i n e b e c a us e   i t   w i l l   a f f e c t   t h e   b l oo pr e s s ur e .   B e s i de s   t ha t ,   t h e   s t a n da rd  de v i a t i o n   o f   m a l e   s ub j e c t s   a l s o   t e n ds   t o   de v i a t e   m o r e   t ha n   f e m a l e   s ubj e c t s .   I n   a ddi t i o n,   t h e   b l o o pr e s s ur e   a l s o   h a s   b e e n   a na l y z e s t a t i s t i c a l l y   a c c o r di ng  t o   a ge   g r o ups   a s   t a b ul a t e i n   T a b l e   5.         T a b l e   5 .   S t a t i c t i c a l   A na l y s i s   o f   B l oo P r e s s ur e   A c c o r di n g   t o   A ge   G r o ups   A g e     (y e a rs   o l d )   A v e ra g e   S t a n d a rd   D e v i a t i o n   S BP   D BP   S BP   D BP   20 - 30   1 1 2 . 5   7 5 . 2 5   1 1 . 8 1 8   1 0 . 0 4 6   30 - 40   1 0 9 . 5   7 2 . 5   4 . 1 2 3   3   40 - 50   115 . 7 5   7 8 . 5   3 . 4 0 3   4 . 1 2 3   50 - 60   1 0 1 . 7 5   6 5 . 2 5   2 . 9 8 6   2 . 5       Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
In do n e s i a J   E l e c   E ng  &   Co m S c i     IS S N :   2502 - 4752       P or t abl e   he al t m o ni t or i ng   k i t   us i ng   pho t ol e t hy s m ogr am   s i g nal   ( N. F . A   J am a l )   645   A c c o r di n t o   a ge   g r o ups ,   t h e   S B P   a n D B P   fo r   20  t o   30  y e a r s   o l a n 4 t o   50  y e a r s   o l h a v e   hi g h e r   r e a di ng  a s   c o m pa r e t o   t h e   r e m a i n i ng  a ge   g r o ups .   I n   c o n t ra s t ,   s ub j e c t s   i n   t h e   a ge   o f   50  t o   60  y e a r s   o l d   ha v e   t h e   l o w e s t   S B P   a n D B P .   T h e   r e a s o n   b e i n i s   due   t o   t h e   m e d i c a t i o n   e ff e c t   a nd  a l s o   t h e   s t r e s s   l e ve l .     T h e   s ubj e c t s   i n   t h e   a ge   ra n ge   of   40  t 50  y e a r s   o l a r e   m o r e   l i ke l y   t o   h a v e   h i g h e r   l e v e l   of   s t r e s s   a s   c o m pa r e t o   t h e   o t h e r   a ge   g r o up.   M a n y   f a c t o r s   c a n   c o n t ri b ut e   t o   t h e   s t r e s s   l e v e l   s uc h   a s   t h e   e n v i r o n m e n t   a n d   pe r s o n a l   i s s ue s .   A l t h o ug t h e   s ub j e c t s   i n   t h e   a ge   g r o up  o f   40  t o   50  y e a r s   o l ha v e   t h e   h i g h e s t   b l o o pr e s s ur e ,   h o w e v e r ,   t h e   s t a n da rd  de v i a t i o n   f o r   bo t h   S B P   a n D B P   i s   n o t   h i g h   a s   c o m pa r e t o   t h e   s ub j e c t s   i n   t h e   a ge   gr o up  of   20   t o   30  y e a r s   o l d.   T h i s   s h o w s   t h a t   t h e   b l oo pr e s s ur e   of   t h e   s ub j e c t s   i n   t h e   a ge   o 20  t 30  y e a r s   o l h a v e   a   la r ge   d i f f e r e n c e   w i t e a c o t h e r.   O v e r a l l ,   f r o m   t h e   a b ove   a n a l y s i s ,   i t   c a n   b e   c o n c l ude t ha t   f or   t h e   h e a r t   ra t e ,   f e m a l e   a n y o un ge r   a ge   gr o up  h a v e   hi g h e r   h e a r t   ra t e   a s   c o m pa r e t o   o t h e r s   g r o ups .   M e a n w h i l e ,   f o r   b l oo pr e s s ur e ,   m a l e   s ub j e c t s   ha v e   h i g h e b l oo pr e s s u r e   a s   c o m pa r e t o   f e m a l e   s ub j e c t s .   H ow e ve r ,   a c c o r di n t o   a ge   g r o ups ,   t h e   b l oo d   pr e s s u r e   do e s   n o t   fo l l ow   a   s pe c i f i c   pa t t e rn.   T h e   s ub j e c t s   i n   t h e   a ge   g r o up  o f   50  t o   60  ha v e   t h e   l o w e s t   b l ood   pr e s s u r e   a nd  s ub j e c t s   i t h e   a ge   g r o ups   o f   40  t o   50  ha v e   t h e   hi g h e s t   b l o o pr e s s u r e .     3 .3 .      H R V   A n a l ys i s   A s   b e e n   m e n t i o n e e a r l i e r ,   t i m e - do m a i a na l y s i s   w i l l   b e   pe r f o r m e o t h e   H R V .   T h e   r e s ul t s   f r o m   K ub i o s   s of t w a r e   f o 1   m a l e   s ub j e c t   (i n   t h e   a ge   ra n ge   o f   20  t o   30  y e a r s   o l d)  a nd  1   f e m a l e   s ub j e c t   (i n   t h e   a ge   ra n ge   o f   40  t o   50   y e a r s   o l d)  a r e   s h o w n   i F i gu r e   3   a n d   4   r e s pe c t i v e l y .           F i gu r e   3 .   R e s ul t s   f r o m   K ub i o s   s of t w a r e   f o r   m a l e   s ub j e c t   i n   t h e   a ge   ra n ge   20   t o   3 y e a r s   o l d           F i gu r e   4 .   R e s ul t s   f r o m   K ub i o s   s of t w a r e   f o r   f e m a l e   s ub j e c t   i t h e   a ge   ra n ge   40   t o   5 y e a r s   o l d         B a s e o n   F i gu r e   3   a nd  4 ,   i t   c a b e   s e e n   t ha t   e a c s ub j e c t   ha s   t h e i r   o w n   pa t t e rn   o f   P P G   s i gna l s .   T h e r e   a r e   m a n y   f a c t o r s   t h a t   a f fe c t   t h e   w a v e fo r m   o f   P P G   s i gna l   s uc a s   a ge ,   ge n de r ,   p h y s i c a l   c o n di t i o n   a n d   e t c .   T h e   v a r i a t i o n   o f   P P G   s i gn a l   l e a t o   v a r i a t i o n   o f   h e a r t   ra t e   v a r i a b i l i t y .   By   us i n K ub i o s   s of t w a r e ,   i m po rt a nt   i n f o rm a t i o n   c a b e   ob t a i n e a nd  a na l y z e d.   O nl y   t w o   t i m e - do m a i n   m e a s u r e m e n t s   w i l l   b e   hi g h l i g ht e i n   t h i s   s t udy   w h i c h   i s   S D N N   a n d   R M S S D .   T h e   s ub j e c t s ’  S D N N   a n R M S S D   a r e   s h o w n   i n     T a b l e   6 .   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                                IS S N :   2502 - 4752   In do n e s i a J   E l e c   E ng  &   Co m S c i ,   V o l .   15 ,   N o .   2 A ugus t   2 019   :     63 8   -   64 9   646   F r o m   T a b l e   6,   a c c o r di n t o   t h e   a ge   ra n ge s ,   t h e   S D N N   i s   hi g h e r   a t   t h e   a ge   o f   50  t o   60  y e a r s   o l d.     T h i s   c a n   b e   s e e n   c l e a r l y   a s   a l l   o f   t h e   s ub j e c t s   i n   t h e   a ge   ra n ge   o f   50  t o   60  y e a r s   o l ha v e   S D N N   t h a t   a r e   gr e a t e t ha n   300   m s .   M e a n w h i l e ,   f o r   t h e   a ge   ra n ge   o f   20  t o   3 y e a r s   o l d,   o n e   o f   t h e   s ub j e c t s   s h o w s   t h e   l o w e s t   S D N N   w i t h   25 0. m s .   T h e   o t h e r   s ub j e c t s   i n   s i m i l a r   a ge   r a nge   ga v e   a   c o m m o n   S D N N   m e a s ur e m e nt .     In  a d d i t i o n,   s ub j e c t s   i n   t h e   a ge   ra n ge   o f   30  t o   40  a n 4 t o   50  y e a r s   o l s h o w   t h e   s a m e   t r e n d ,   w h e r e   m o s t l y   t h e   s ub j e c t s   h a v e   S D N N   i n   t h e   ra n ge   o f   270  m s   t o   288  m s .   T h e s e   s h o w   us   t h a t   a s   a ge   i n c r e a s e s ,   t h e   S D N N   a l s o   i n c r e a s e s .   T h us ,   l o w   S D N N   i s   a s s o c i a t e w i t h   l o w   H R V ,   w h i c h   p r i m a ri l y   i n d i c a t e s   t h e   r e duc t i o n   i n   d y n a m i c   c o m pl e xi t y .   B a s e o n   t h e   e xpe r i m e nt a t i o n,   a s   a ge   i n c r e a s e s ,   t h e   s t r e s s   c o pi n a b i l i t y   i s   g oo d   b e c a us e   of   t h e   h i g h e r   S D N N   v a l ue .   L ow e r   S D N N   s h o w s   t ha t   t h e r e   i s   a   r i s o f   de ve l o pi n s t r e s s   i nduc e d   di s e a s e ,   w h i c w e a ke n s   t h e   a u t o n o m i c   n e r v o us   s y s t e m   (A N S [ 2 5 ].       T a b l e   6 .   S D N N   a n d   R M S S D   of   16  S ub j e c t s   S u b j e c t   S D N N   ( m s )   RM S S D   ( m s )   1   2 9 0 . 1   9 9 . 9   2   332   4 5 . 6   3   3 0 7 . 3   4 4 . 8   4   2 5 0 . 8   2 8 . 2   5   2 9 7 . 7   2 8 . 9   6   3 2 3 . 2   4 1 . 3   7   3 8 7 . 1   5 7 . 8   8   2 9 8 . 9   3 2 . 2   9   2 9 3 . 7   7 6 . 6   10   3 5 9 . 3   3 8 . 3   11   3 6 0 . 8   4 3 . 7   12   2 7 7 . 5   3 6 . 4   13   3 0 5 . 4   5 1 . 3   14   3 3 7 . 3   4 9 . 5   15   3 2 4 . 9   3 7 . 9   16   3 5 9 . 2   4 8 . 5       T h i s   o ut c o m e   i s   i n   l i n e   w i t h   t h e   r e s ul t   i n   T a b l e   4. 10   w h e r e   t h e   s ub j e c t s   i n   t h e   a ge   g r o up  o f   50  t o   60   y e a r s   o l h a v e   l o w e s t   l e v e l   o f   s t r e s s   due   t o   t h e i r   l o w   b l oo pr e s s ur e .   T h us ,   a s   t h e   a ge   a pp r o a c h e s   t h e   r e t i r e m e nt   p h a s e   of   60  y e a r s   o l a n   i n di v i du a l   m a y   fe e l   l e s s   s t r e s s f ul   due   t o   s urr o un d i n f a c t o r s .   F u r t h e r m o r e ,   i n   T a b l e   5 ,   t h e   a ge   r a nge   o f   20  t o   30  y e a r s   o l ha s   t h e   l o w e s t   S D N N   w h i c i s   due   t o   t h e   s a m pl e s   a c qu i r e f r o m   t h e   s t ude nt s   i t h e   u ni v e r s i t y .   T h e   c a us e   o f   t h i s   s i t ua t i o n   m a y   b e   due   t o   m ul t i pl e   a s s i g n m e n t   a nd  e xa m i na t i o n.   A s   a   r e s ul t ,   t h e y   t e n t o   ha v e   l o w e r   c o pi n g   a b i l i t y   t o   v a r i o us   e m o t i o na l   a nd  p h y s i c a l   s t r e s s o r s .     T h e   a v e r a ge   R M S S D   fo r   t h e   a ge   c l a s s   o f   20  t o   30  y e a r s   o l i s   54. 63  m s ,   4 0. m s   f o r   t h e   a ge   c l a s s   o 30  t o   40  y e a r s   o l d,   4 8. 7 m s   f o r   t h e   a ge   c l a s s   o f   40  t o   50  y e a r s   o l a n 46. 8   m s   f o r   t h e   a ge   c l a s s   o f   50  t o   60   y e a r s   o l d.   It   c a n   b e   de du c e t h a t   a s   t h e   a ge   i n c r e a s e s ,   i r o ni c a l l y   t h e   R M S S D   d e c r e a s e s .   T hi s   pa ra m e t e r   i s   a s s o c i a t e w i t h   t h e   e l e c t ri c a l   s t a b i l i t y   of   h e a rt   w h i c h   i s   i n f l ue n c e by   t h e   pa r a s y m pa t h e t i c   n e r v o us   s y s t e m   (P N S a c t i v i t y .   It   i s   due   t o   a s   a ge   i n c r e a s e a n h e n c e   RM S S D   de c r e a s e w h e r e   t h e r e   i s   a   g r e a t e r   ri s of  de v e l o pi n c a rdi a c   di s e a s e   [2 5 ].   T h e   S D N N   a n R M S S D   c a a l s o   be   a na l y z e i n   t e r m s   o f   t h e   ge n de r   d i f fe r e n c e   a s   s h o w n   i n   T a b l e   7.   T a b l e   s h o w s   t h a t   t h e   a v e r a ge   S D N N   f o r   m a l e   s ub j e c t s   i s   gre a t e r   a s   c o m pa r e t o   f e m a l e   s ub j e c t s .   T hi s   i s   n o t   s ur p ri s i n a s   m a l e   t e n ds   t o   be   r e l a xe a n n o t   e a s i l y   a f fe c t e by   e m o t i o n .   It   a l s o   i n d i c a t e s   t ha t   m a l e   s ub j e c t s   ha v e   a   g oo s t r e s s   c o pi n a b i l i t y   a s   c o m pa r e t o   fe m a l e   s ubj e c t s .   M e a n w h i l e ,   t h e   a v e r a ge   R M S S D   fo r   m a l e   s ub j e c t s   i s   l ow e r   t ha n   t h e   f e m a l e   s ub j e c t s .   It   r e f l e c t s   t ha t   m a l e   s ub j e c t s   h a v e   h i g h e r   c h a n c e   o f   a t t a i ni n g   c a r d i a c   a b n o rm a l i t i e s   a n d   r e l a t i v e l y   w e a P N S .   T h e   po s s i b l e   c o n t r i b ut i ng  f a c t o r s   o f   t h i s   b e ha v i o r   m a y   be   due   t h e   s m o ki n ha b i t   o f   s o m e   of   t h e   m a l e   s ub j e c t s   a n a s   w e   a r e   a w a r e   t ha t   t hi s   h a b i t   w i l l   de f i ni t e l y   a ff e c t   o ur   h e a l t i ge n e ra l .   B a s e o n   t h e   a b o ve   a na l y s i s ,   i t   s h o w s   t h a t   a c c o r di n t h e   a g e   r a nge ,   S D N N   i s   h i g h e r   f o r   o l de r   a ge   ra n ge .   B e s i de s   t h a t ,   a c c o r di n t o   ge n de r,   m a l e   s ub j e c t s   h a v e   h i g h e r   S D N N   a s   c o m pa r e t o   fe m a l e   s ubj e c t s .   M e a n w hi l e ,   t h e   R M S S D   i s   l ow e r   w h e n   a ge   i n c r e a s e s .   I n   a ddi t i o n,   m a l e   s ub j e c t s   a l s h a v e   l ow e r   R M S S D   t h a f e m a l e   s ub j e c t s .               Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
In do n e s i a J   E l e c   E ng  &   Co m S c i     IS S N :   2502 - 4752       P or t abl e   he al t m o ni t or i ng   k i t   us i ng   pho t ol e t hy s m ogr am   s i g nal   ( N. F . A   J am a l )   647   T a b l e   7 .   A v e r a ge   S S D N   a nd  R M S S D   A c c o r di ng  t o   G e n de r     S D N N     (m s )   RM S S D     (m s )     M a l e   F e m a l e   M a l e   F e m a l e   3 0 7 . 3   2 9 0 . 1   4 4 . 8   9 9 . 9   2 5 0 . 8   332   2 8 . 2   4 5 . 6   3 8 7 . 1   297. 7   5 7 . 8   2 8 . 9   2 9 8 . 9   3 2 3 . 2   3 2 . 2   4 1 . 3   3 6 0 . 8   2 9 3 . 7   4 3 . 7   7 6 . 6   2 7 7 . 5   3 5 9 . 3   3 6 . 4   3 8 . 3   3 2 4 . 9   3 0 5 . 4   3 7 . 9   5 1 . 3   3 5 9 . 2   3 3 7 . 3   4 8 . 5   4 9 . 5   A v e ra g e   3 2 0 . 8 1 2 5   3 1 7 . 3 3 7 5   4 1 . 1 8 7 5   5 3 . 9 2 5       4.   C O N C LU S I O N   T o   c o n c l ude ,   a l l   o f   t h e   o b j e c t i ve s   fo r   t hi s   r e s e a r c h   ha v e   be e n   a c hi e v e s uc c e s s f ul l y .   T h e   p r o po s e d   h e a l t h   m o n i t o ri n k i t   m a na ge t o   ob t a i n   us e r   h e a rt   ra t e   a n b l o o pr e s s ur e   w i t h   a   po rt a b i l i t y   c r i t e ri o n.     T h i s   p r o j e c t   a l s o   w a s   i n s t a l l e w i t h   a   T F T   t o uc h   s c r e e n   w h i c h   e nha n c e t h e   G U c a pa b i l i t y   a s   c o m pa r e t o   l i qu i c r y s t a l   di s pl a y   ( L CD i n   a s s i s t i n us e r   w h e n   ut i l i z i ng   t hi s   h e a l t h   m o ni t o ri n ki t .   M o r e o v e r ,   f r o m   t h i s   r e s e a r c h,   i t   s h o w s   t h a t   d i f fe r e nt   s ub j e c t s   w i l l   ha v e   di ff e r e n t   h e a rt   r a t e   a n b l oo pr e s s ur e   r e a di n a c c o r di n t o   t h e   ge n de r,   a ge ,   p h y s i o l o gi c a l   c o n di t i o a nd  e t c .   B e s i de s   t ha t ,   b a s e o t h e   H R V   a n a l y s i s   o n   K ub i o s   s of t w a r e ,   S D N N   v a l ue   i s   h i g h e r   f o r   m a l e   a n o l de r   a ge   s ubj e c t s .   M e a n w h i l e ,   t h e   R M S S D   v a l ue   i s   l ow e r   fo r   m a l e   a n o l de r   a ge   s ub j e c t s .   I n   a d di t i o n,   o ur  f i n d i n gs   s u gge s t   t h a t   P P G   s i g na l   i s   o n e   o f   t h e   pr e f e rr e a l t e rna t i v e s   t o   E CG   s i gna l   i n   a c qui ri n h e a l t h   pa ra m e t e r s .   L a s t l y ,   t hi s   r e s e a r c h   hi g h l i g ht e t ha t   by   us i n g   a   po r t a b l e   h e a l t h   m o ni t o ri n k i t ,   e a rl y   a n u nde t e c t e s i gns   of   s i gna l   a b n o rm a l i t i e s   o f   a   pe r s o n   ha s   t h e   po t e n t i a l   t o   s a v e   m o r e   l i f e   a n a t   t h e   s a m e   t i m e ,   e a s e   pe o pl e   i n   m o ni t o ri n t h e i r   h e a l t h   s t a t us   f a s t e r     a n e f f i c i e n t l y .     T h i s   s t udy   h a s   b e e n   e m p ha s i z e i de v e l o pi n a   po rt a b l e   h e a l t m o n i t o r i ng  k i t   by   us i n P P G   s i g n a l   t h a t   c a n   h e l pe o pl e   i n   m a n y   a s pe c t s   of   l i f e .   P e r f e c t i o n   i s   a   do m i na nt   t a r g e t   i n   e v e r y   de v e l o pm e n t   of  t e c hn o l o g y .   H ow e ve r ,   e v e r y   t e c h n o l o g y   pr o duc e w i l l   h a v e   l i m i t a t i o n s .   O u po rt a b l e   h e a l t h   m o ni t o ri n g   ki t   ha s   s o m e   i na de qu a c i e s   w h i c h   a r e   t h e   T F T   t o uc s c r e e n   i s   n o t   c l e a r   a nd  us e i s   n o t   a b l e   t o   e s t i m a t e   h o w   l o n t h e   de v i c e   c a n   o pe ra t e   f r o m   t h e   t o uc s c r e e n.   T h e r e f o r e ,   i t h e   f ut u r e ,   t h e   o t h e m o de l   t y pe   o f   T F T   t o uc h   s c r e e n   c a b e   us e t o   ge t   a   c l e a r   i n t e r f a c e .   T hi s   i n c l ude s   l a r ge r   s i z e   of   T F T   t o uc h   s c r e e n   i n   o r de r   t o   ge t   a   be t t e r   r e s o l ut i o n .   B e s i de s   t h a t ,     t h e   s y s t e m   a l s o   c a n   b e   e qui ppe w i t h   a   b a t t e r y   pe r c e n t a ge   i n d i c a t o r   o n   t h e   s c r e e n   t o   de t e rm i n e   h o w   l o n t h e   de v i c e   c a o pe r a t e   t o   e n s u r e   a   f l a w l e s s   f l ow   of   t h e   de v i c e .         A C K N O WL ED G E M EN T     F i r s t   a n f o r e m o s t ,   a m   g r a t e f ul   t o   A l l a h   S W T   f o r   gi v i n m e   t h e   h e a l t h   a n s t r e n gt h   t o   c o m pl e t e   m y   F i n a l   Y e a P r o j e c t   (F Y P r e po rt .   w o ul l i ke   t o   e xp r e s s   m y   de e p e s t   gra t i t ude   a n d   a p p r e c i a t i o n   t o w a r ds   m y   h i g hl y   m o t i v a t e a nd  ki n s upe r v i s o r ,   D r.   K h a i r ul   A z a m i   S i de f o r   h i s   c o n s t a nt   s uppo r t ,   c o ur a ge ,   m o t i v a t i o a n d   w o r ds   o f   w i s do m   t hr o ug h o ut   t h e   s e m e s t e r.   It   w a s   a   pl e a s u r e   t o   w o r u n de h i s   s upe r v i s i o n.   B e s i de s   t ha t ,   w a n t   t o   e xt e nd   my   a ppr e c i a t i o t o   t h e   F Y P   C oo r di na t o r,   D r .   S u r i z a   A h m a Z a b i di   f o r   h e r   gu i da n c e   r e ga r di ng  t h e   f i n a l   y e a r   p r o j e c t .   L a s t   b ut   n o t   l e a s t ,   s pe c i a l   t ha n ks   t o   m y   f a m i l y ,   f r i e n ds   a n d   w h o e ve r   a r e   i n v o l v e i n   c o m pl e t i n m y   pr o j e c t .   M a y   A l l a r e w a r a l l   o t h e m   f o r   t h e i r   p ri c e l e s s   ki n d n e s s   a n s u ppo r t .       R EF ER EN C ES   [ 1]   M .   N .   O t hm a n ,   S.   F .   Y a a nd  Y . G .   W e e ,   E xa m i n i ng   t he   R e l a t i o ns hi     be t w e e G e nde r ,   A g e ,   E duc a t i o n   L e v e l   a nd  S o c i a l   C og ni t i v e   F a c t o r s   i a   H e a l t S e t t i ng .   I n t e r nat i on al   J o ur n al   of   B u s i ne s s   and  M anage m e nt ,   V o l .   6 ,   N o .   9,   p. 2 ,   S e p t e m b e r   201 1.   [ 2]   M .   L .   S a h a nd  J .   K .   K a us ha l ,   R e a l   t i m e   he a l t m o ni t o r i ng   s y s t e m   us i ng   A r dui no   a nd  L a bV I E W   w i t G S M   T e c hno l o gy ,   pp.   3 7.   [ 3]   R .   B hi m a npa l l e w a r ,   S .   P a t i l ,   S .   K a m ba l e ,   a nd  R .   K e d a r i ,   W i r e l e s s   H e a l t hc a r e   M o ni t o r i ng   S y s t e m   us i ng   A r dui no   U no ,   v o l .   4,   no .   12 ,   pp .   6 04 6 07 ,   2 017 .   [ 4]   D.   C.   D ug da l e   a nd   D .   Z i e v e ,     E l e c t r o c a r di o g r a m .   M e d l i ne P l u s   M e di c a l   E nc y c l o pa e di a ,   p . 3,   2 012 .   [ 5]   M .   A .   H .   A s s a n,   A .   S .   M .   A l i k,   D .   F .   O f i ,   N .   S .   A a d ,   a nd  M .   E r i a u de a u ,   N o v e l   he a l t m o ni t o r i ng   m e t ho us i ng   a n   R G B   c a m e r a ,   B i om e d.   O pt .   E x p r e s s ,   v o l .   8,   no .   11 ,   p.   4 838 ,   2017 .   [ 6]   B .   M .   J a y a de v a ppa   a nd  M .   S .   H o l i ,   A E s t i m a t i o T e c hni qu e   us i n g   F F T   f o r   H e a r t   R a t e   D e r i v e df r o m   P P G   S i g na l ,   v o l .   15,   no .   7 ,   2015 .   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.