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MVKT-ECG:基于多视图知识迁移的多标签心律失常单导联 ECG 高效分类

人工智能 2023-01-31 v1

摘要

基于 ECG 的智能设备广泛出现,激发了对基于单导联 ECG 的智能诊断系统的需求。然而,由于缺失部分关键疾病信息,开发基于单导联、可诊断多种疾病的 ECG 解读模型十分困难。本工作提出 ECG 的跨导联多视图知识迁移(MVKT-ECG),以提升单导联 ECG 对多标签疾病的诊断能力。该训练策略可将来自 ECG 多个不同视图(如 12 导联 ECG)的更优疾病知识迁移至基于单导联的 ECG 解读模型,以挖掘单导联 ECG 信号中被神经网络易忽视的细节。MVKT-ECG 将这种导联差异作为教师-学生范式中的监督信号,其中教师观测多导联 ECG 并教导仅观测单导联 ECG 的学生。由于单导联 ECG 与多导联 ECG 间的互疾病信息在知识迁移中起关键作用,我们提出一种新的疾病感知对比导联信息迁移(CLT)以增强二者间互疾病信息。此外,我们将传统知识蒸馏改进为多标签疾病知识蒸馏(MKD),使其适用于多标签疾病诊断。综合实验验证了 MVKT-ECG 在提升单导联 ECG 诊断效果方面具有优异性能。

关键词

引用

@article{arxiv.2301.12178,
  title  = {MVKT-ECG: Efficient Single-lead ECG Classification on Multi-Label Arrhythmia by Multi-View Knowledge Transferring},
  author = {Yuzhen Qin and Li Sun and Hui Chen and Wei-qiang Zhang and Wenming Yang and Jintao Fei and Guijin Wang},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2301.12178},
  year   = {2023}
}