การพัฒนาระบบเฝ้าระวังคลื่นไฟฟ้าหัวใจที่บ้านสำหรับผู้สูงวัยโดยใช้เครือข่ายแบบ Wi-Fi

วิทยานิพนธ์นี้ นำเสนอการพัฒนาระบบเฝ้าระวังสุขภาพผู้สูงวัยที่บ้านที่มีความเสี่ยงหรือป่วยเป็นโรคหัวใจและพักอาศัยอยู่ในบ้านร่วมกับผู้ดูแล ระบบที่พัฒนานี้ ได้ถูกออกแบบให้มีคุณสมบัติในการเฝ้าระวังคลื่นไฟฟ้าหัวใจของผู้สูงวัยที่บ้านโดยใช้เครือข่ายแบบ Wi-Fi สำหรับในภาพรวม ระบบมีองค์ประกอบ 2 ส่วน ได้แก่ เครื่องวัดคลื่นไฟฟ้าหัวใจแบบพกพาสำหรับผู้สูงวัย และแอพพลิเคชันบนสมาร์ทโฟนสำหรับผู้ดูแล เครื่องวัดคลื่นไฟฟ้าหัวใจจะรับสัญญาณคลื่นไฟฟ้าหัวใจด้วยวงจรวัดคลื่นไฟฟ้าหัวใจแบบ 2 อิเล็กโทรดซึ่งจะทำหน้าที่ปรับแต่งสัญญาณแอนะล็อกให้เหมาะสมในเบื้องต้น วงจรวัดคลื่นไฟฟ้าหัวใจมีอัตราขยายรวมเท่ากับ 720 เท่า และแบนด์วิดท์อยู่ในช่วง 0.05-100 Hz ในขั้นถัดมา คลื่นไฟฟ้าหัวใจจะถูกแปลงสัญญาณจากแอนาล็อกเป็นดิจิทัล หลังจากนั้นสัญญาณจะผ่านการกรองดิจิทัลแบบน็อตซ์ที่ความถี่ 50 Hz เพื่อลดทอนสัญญาณรบกวนจากแหล่งจ่ายกำลัง จากผลการทดสอบกับผู้ใช้งานจริงจำนวน 5 คน พบว่า ตัวกรองทางดิจิทัลชนิดน็อตซ์นี้สามารถลดทอนสัญญาณรบกวนได้อย่างมีประสิทธิภาพโดยมีค่าผลต่าง SNR ก่อนและหลังการกรองขั้นต่ำเท่ากับ 40.33 dB และมีค่า PRD เท่ากับ 24.83 % ภาพรวมของสัญญาณยังคงมีรูปร่างใกล้เคียงกับสัญญาณหลักและไม่มีผลกระทบต่อกระบวนการตรวจจับ QRS complex อย่างมีนัยสำคัญ ต่อมาสัญญาณจะถูกตรวจจับ QRS complex ด้วยการพิจารณาความชันขาลงของคลื่น QRS complex เพื่อคำนวณหาอัตราการเต้นของหัวใจแบบเวลาจริง ขั้นตอนวิธีสำหรับตรวจจับ QRS complex ถูกนำไปทดสอบกับฐานข้อมูล MIT-BIH Arrhythmia จำนวน 48 ชุด ผลการทดสอบมีความไวเท่ากับ 99.24 % และมี Positive Predictivity เท่ากับ 99.36 % หลังจากนั้น ค่าอัตราการเต้นหัวใจนี้จะถูกส่งไปยังสมาร์ทโฟนผ่านเครือข่ายแบบ Wi-Fi หากมีการตรวจพบความผิดปกติของอัตราการเต้นของหัวใจ เครื่องบันทึกคลื่นไฟฟ้าหัวใจจะบันทึกข้อมูลลงในหน่วยความจำแบบ SD เป็นเวลาก่อนและหลังเท่ากับ 1 นาที สมาร์ทโฟนเป็นอุปกรณ์ที่ผู้ดูแลใช้พกพาสำหรับเฝ้าระวังผู้สูงวัย สำหรับวิทยานิพนธ์นี้ ได้พัฒนาแอพพลิเคชั่นบนไอโฟน 5 (iPhone 5) ซอร์ฟแวร์ภายในสมาร์ทโฟนจะถูกพัฒนาให้แสดงข้อมูลอัตราการเต้นหัวใจของผู้สูงวัยและพร้อมที่จะแจ้งเตือนผู้ดูแลเมื่อเกิดเหตุการณ์ที่ผิดปกติ ได้แก่ ผู้สูงวัยมีอัตราการเต้นหัวใจผิดปกติ ผู้สูงวัยกดปุ่มฉุกเฉินที่อยู่กับเครื่องวัดคลื่นไฟฟ้าหัวใจเพื่อร้องขอความช่วยเหลือ และเครื่องวัดคลื่นไฟฟ้าหัวใจมีแบตเตอรี่ต่ำ