{"title":"Sistem Pendeteksi Sleep-Disordered Breathing Berdasarkan High dan Low Frequency Menggunakan Metode Naïve Bayes","authors":"A. Ghifari, E. R. Widasari","doi":"10.25126/jtiik.20241046913","DOIUrl":null,"url":null,"abstract":"Tidur merupakan aktivitas dimana otak memberikan tubuh waktu istirahat secara total. Kualitas tidur penting untuk menjaga kondisi fisik maupun mental seseorang. Buruknya kualitas tidur disebabkan oleh gangguan tidur. Gangguan tidur yang paling umum terjadi adalah Sleep-disordered Breathing (SDB) atau Sleep Apnea, dimana penderitanya akan mengalami henti napas secara berulang saat tertidur. Sleep Apnea dikategorikan menjadi 2, yaitu Obstructive Sleep Apnea (OSA) dan Central Sleep Apnea (CSA). Diagnosis gangguan tidur dilakukan dengan Polysomnography yang cenderung mahal dan kurang nyaman. Hasil Polysomnography juga tidak dapat langsung digunakan oleh dokter untuk evaluasi lebih lanjut. Oleh karena itu, pada penelitian ini dibuat sistem pendeteksi gangguan tidur ke dalam kelas Normal, OSA, atau CSA menggunakan sinyal Electrocardiography (ECG) yang diakuisisi dengan teknik 3-lead placement. Sistem ini menggunakan sensor AD8232 dalam mengakuisisi sinyal jantung yang akan diproses oleh Arduino Mega 2560 untuk mendapatkan fitur High dan Low Frequency dari sinyal yang kemudian digunakan untuk klasifikasi. Sistem ini memiliki akurasi sebesar 85% dalam melakukan klasifikasi SDB menggunakan metode Naïve Bayes dengan rata-rata waktu komputasi sebesar 12ms. Sistem ini dapat digunakan di rumah karena bersifat portable dan datanya dapat langsung diunduh melalui websiteuntuk evaluasi dokter, sehingga membuat pasien merasa lebih nyaman dan efisien dalam melakukan diagnosis dini. Abstract Sleep is an activity in which the brain gives the body total rest. The quality of sleep is important to maintain someone's physical and mental condition. Poor sleep quality is caused by sleep disorders. The most common sleep disorder is Sleep-Disordered Breathing (SDB) or Sleep Apnea, in which the sufferer will experience repeated pauses in breathing while asleep. Sleep Apnea is categorized into two, namely Obstructive Sleep Apnea (OSA) and Central Sleep Apnea (CSA). Sleep disorder diagnosis is done with Polysomnography which is expensive and uncomfortable. The result of Polysomnography can also not be directly used by doctors for further evaluation. Therefore, in this research, a system was created to detect sleep disorders into Normal, OSA, or CSA classes using Electrocardiography (ECG) signals acquired by the 3-lead placement technique. This system uses AD8232 sensors to acquire heart signals that are processed by Arduino Mega 2560 to obtain High and Low-frequency features of the signal, which are then used for classification. This system has an accuracy of 85% in classifying SDB using the Naive Bayes method with an average computation time of 12ms. This system can be used at home because it is portable and the data can be directly downloaded from the website for doctor evaluation, making the patient feel more comfortable and efficient in early diagnosis.","PeriodicalId":32501,"journal":{"name":"Jurnal Teknologi Informasi dan Ilmu Komputer","volume":" ","pages":""},"PeriodicalIF":0.0000,"publicationDate":"2023-08-30","publicationTypes":"Journal Article","fieldsOfStudy":null,"isOpenAccess":false,"openAccessPdf":"","citationCount":"0","resultStr":null,"platform":"Semanticscholar","paperid":null,"PeriodicalName":"Jurnal Teknologi Informasi dan Ilmu Komputer","FirstCategoryId":"1085","ListUrlMain":"https://doi.org/10.25126/jtiik.20241046913","RegionNum":0,"RegionCategory":null,"ArticlePicture":[],"TitleCN":null,"AbstractTextCN":null,"PMCID":null,"EPubDate":"","PubModel":"","JCR":"","JCRName":"","Score":null,"Total":0}
引用次数: 0
Abstract
Tidur merupakan aktivitas dimana otak memberikan tubuh waktu istirahat secara total. Kualitas tidur penting untuk menjaga kondisi fisik maupun mental seseorang. Buruknya kualitas tidur disebabkan oleh gangguan tidur. Gangguan tidur yang paling umum terjadi adalah Sleep-disordered Breathing (SDB) atau Sleep Apnea, dimana penderitanya akan mengalami henti napas secara berulang saat tertidur. Sleep Apnea dikategorikan menjadi 2, yaitu Obstructive Sleep Apnea (OSA) dan Central Sleep Apnea (CSA). Diagnosis gangguan tidur dilakukan dengan Polysomnography yang cenderung mahal dan kurang nyaman. Hasil Polysomnography juga tidak dapat langsung digunakan oleh dokter untuk evaluasi lebih lanjut. Oleh karena itu, pada penelitian ini dibuat sistem pendeteksi gangguan tidur ke dalam kelas Normal, OSA, atau CSA menggunakan sinyal Electrocardiography (ECG) yang diakuisisi dengan teknik 3-lead placement. Sistem ini menggunakan sensor AD8232 dalam mengakuisisi sinyal jantung yang akan diproses oleh Arduino Mega 2560 untuk mendapatkan fitur High dan Low Frequency dari sinyal yang kemudian digunakan untuk klasifikasi. Sistem ini memiliki akurasi sebesar 85% dalam melakukan klasifikasi SDB menggunakan metode Naïve Bayes dengan rata-rata waktu komputasi sebesar 12ms. Sistem ini dapat digunakan di rumah karena bersifat portable dan datanya dapat langsung diunduh melalui websiteuntuk evaluasi dokter, sehingga membuat pasien merasa lebih nyaman dan efisien dalam melakukan diagnosis dini. Abstract Sleep is an activity in which the brain gives the body total rest. The quality of sleep is important to maintain someone's physical and mental condition. Poor sleep quality is caused by sleep disorders. The most common sleep disorder is Sleep-Disordered Breathing (SDB) or Sleep Apnea, in which the sufferer will experience repeated pauses in breathing while asleep. Sleep Apnea is categorized into two, namely Obstructive Sleep Apnea (OSA) and Central Sleep Apnea (CSA). Sleep disorder diagnosis is done with Polysomnography which is expensive and uncomfortable. The result of Polysomnography can also not be directly used by doctors for further evaluation. Therefore, in this research, a system was created to detect sleep disorders into Normal, OSA, or CSA classes using Electrocardiography (ECG) signals acquired by the 3-lead placement technique. This system uses AD8232 sensors to acquire heart signals that are processed by Arduino Mega 2560 to obtain High and Low-frequency features of the signal, which are then used for classification. This system has an accuracy of 85% in classifying SDB using the Naive Bayes method with an average computation time of 12ms. This system can be used at home because it is portable and the data can be directly downloaded from the website for doctor evaluation, making the patient feel more comfortable and efficient in early diagnosis.
睡眠是大脑给予身体完全休息时间的一种活动。睡眠质量对维持一个人的身体或精神状况很重要。睡眠障碍导致睡眠质量差。最常见的睡眠障碍是睡眠呼吸障碍(SDB)或睡眠呼吸暂停,患者在睡觉时会反复出现呼吸困难。睡眠呼吸暂停分为2类,即阻塞性睡眠呼吸暂停(OSA)和中枢性睡眠呼吸停止(CSA)。睡眠障碍的诊断往往是昂贵和不舒服的多导睡眠图。多导睡眠图的结果也不能被医生直接用于进一步评估。因此,在本研究中,使用通过3导联放置技术获取的心电图(ECG)信号,将睡眠障碍检测系统开发为正常级、OSA或CSA。该系统使用AD8232传感器来确认将由Arduino Mega 2560处理的心脏信号,以从信号中获得高频和低频特征,然后将用于分类。该系统使用Naïve Bayes方法进行SDB分类的准确率为85%,平均计算时间为12ms。这个系统可以在家里使用,因为它是便携式的,它的数据可以直接通过网站下载来评估医生,这样患者在进行早期诊断时会感到更舒适和高效。摘要睡眠是大脑给予身体充分休息的一种活动。睡眠质量对维持一个人的身心状况很重要。睡眠质量差是由睡眠障碍引起的。最常见的睡眠障碍是睡眠呼吸紊乱(SDB)或睡眠呼吸暂停,患者在睡觉时会经历多次呼吸暂停。睡眠呼吸暂停分为两类,即阻塞性睡眠呼吸暂停(OSA)和中枢性睡眠呼吸停止(CSA)。睡眠障碍的诊断是用多导睡眠图来完成的,这是昂贵且不舒服的。多导睡眠图的结果也不能被医生直接用于进一步评估。因此,在这项研究中,创建了一个系统,使用3导联放置技术获取的心电图(ECG)信号将睡眠障碍检测为正常、OSA或CSA类别。该系统使用AD8232传感器采集心脏信号,由Arduino Mega 2560处理,以获得信号的高频和低频特征,然后用于分类。该系统使用Naive Bayes方法对SDB进行分类的准确率为85%,平均计算时间为12ms。这个系统可以在家里使用,因为它是便携式的,数据可以直接从网站上下载用于医生评估,使患者在早期诊断中感到更舒适和高效。