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ME-GAN:用于多视图心电图合成且以心脏病为条件的全景心电表征学习

机器学习 2023-05-30 v2 人工智能 信号处理

摘要

心电图(ECG)是一种广泛用于心脏病诊断的无创工具。许多研究设计了 ECG 分析模型(如分类器)以辅助诊断。作为上游任务,已有研究构建了生成模型来合成 ECG 数据,这有助于提供训练样本、保护隐私和减少标注。然而,以往的 ECG 生成方法往往既不能合成多视图数据,也未处理心脏病条件。本文提出一种新颖的、感知疾病的生成对抗网络用于多视图 ECG 合成,称为 ME-GAN,它学习以心脏病为条件的全景心电表征,并将表征投影到多个标准视图以生成 ECG 信号。由于心脏病的 ECG 表现常定位于特定波形,我们提出一种新的“mixup normalization(混合归一化)”以将疾病信息精确注入合适位置。此外,我们提出一个视图判别器,将无序的 ECG 视图恢复为预定顺序,从而监督生成器获得具有正确视图特征的 ECG。另外,提出一个新指标 rFID 来评估合成 ECG 信号的质量。综合实验验证了我们的 ME-GAN 在带有可靠病理表现的多视图 ECG 信号合成上表现良好。

关键词

引用

@article{arxiv.2207.10670,
  title  = {ME-GAN: Learning Panoptic Electrocardio Representations for Multi-view ECG Synthesis Conditioned on Heart Diseases},
  author = {Jintai Chen and Kuanlun Liao and Kun Wei and Haochao Ying and Danny Z. Chen and Jian Wu},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2207.10670},
  year   = {2023}
}