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基于 Tiramisu 模型的搏动间期估计:一种降低误差的新方法

信号处理 2021-07-05 v1 机器学习

摘要

搏动间期(IBI)测量可用于估计心率变异性(HRV),进而为潜在心血管疾病提供早期指示。然而,从含噪信号中提取 IBI 具有挑战性,因为噪声存在时信号形态会发生畸变。剧烈运动者的心电图(ECG)受到严重的运动伪影噪声污染,从中提取的 IBI 不准确。作为远程健康监测和可穿戴系统开发的一部分,对 ECG 信号去噪并从中正确估计 IBI 已成为信号处理研究者的新兴课题。除传统方法外,深度学习技术近来已成功用于信号去噪,使诊断过程更加容易,并达到了以往无法实现的精度水平。我们提出一种利用 tiramisu 自编码器模型的深度学习方法,以抑制运动伪影噪声,并使 ECG 信号的 R 波峰即使在强运动下也显著突出。去噪后,IBI 估计更准确,从而加速诊断任务。结果表明,我们的方法能够从信噪比(SNR)高达 -30dB 的含噪 ECG 信号中估计 IBI,估计 IBI 的平均均方根误差(RMSE)为 13 毫秒。在该噪声水平下,我们的误差百分比保持在 8% 以下,优于其他 SOTA 技术。

关键词

引用

@article{arxiv.2107.00693,
  title  = {Inter-Beat Interval Estimation with Tiramisu Model: A Novel Approach with Reduced Error},
  author = {Asiful Arefeen and Ali Akbari and Seyed Iman Mirzadeh and Roozbeh Jafari and Behrooz A. Shirazi and Hassan Ghasemzadeh},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2107.00693},
  year   = {2021}
}

备注

16 pages, 14 figures