Real-time processing of healthcare data from medical (electrocardiogram) pulse sensor devices.

Abstract

Heart arrhythmia is a condition affecting a person’s heart rhythm. In some cases, it can be life-threatening. Ambulatory electrocardiogram (ECG) devices play an important part in diagnosing arrhythmias. In recent years there is a proliferation of consumer- and medical-grade ambulatory ECG devices. In this thesis, we focus on an open-source consumer-grade ambulatory ECG device (Protocentral’s HeartyPatch). By analyzing its firmware source code, we examine how to communicate with it via TCP/IP, and develop a program to record and visualize the ECG data it transmits. We also compare the performance and power consumption of HeartyPatch, with that of a medical-grade pulse sensor device, the STMicroelectronics’ Body Gateway, by considering a soft real-time heart arrhythmia identification system.

Οι καρδιακές αρρυθμίες είναι ασθένειες που επηρεάζουν τον καρδιακό ρυθμό ενός ατόμου. Σε κάποιες περιπτώσεις οδηγούν σε επικίνδυνες καταστάσεις. Πρόσφατα, πιστοποιημένες ιατρικές συσκευές αλλά ακόμα και κινητά τηλέφωνα χρησιμοποιούνται για τη μέτρηση του καρδιακού ρυθμού (π.χ. μέσω ηλεκτροκαρδιογραφήματος) και τη διάγνωση διαφόρων μορφών αρρυθμίας. Σε αυτή την πρακτική εργασία, επικεντρωνόμαστε στη χρήση μη πιστοποιημένης φορετής συσκευής ανάκτησης ηλεκτροκαρδιογραφήματος ανοικτού υλικού/λογισμικού (Protocentral’s HeartyPatch). Αναλύοντας τον κώδικα firmware και την επικοινωνία της συσκευής μέσω TCP/IP, αναπτύσσουμε εφαρμογή ανάκτησης και οπτικοποίησης των καρδιολογικών δεδομένων. Τέλος συγκρίνουμε την επίδοση και ενεργειακή κατανάλωση του HeartyPatch σε σχέση με πιστοποιημένο αισθητήρα (STMicroelectronics’ Body Gateway), χρησιμοποιώντας εφαρμογή ανίχνευσης και κατηγοριοποίησης αρρυθμίας σε πραγματικό χρόνο (soft real time).