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基于混合CNN-GRU深度学习网络的光电容积脉搏波无创血糖监测

信号处理 2024-11-19 v1

摘要

全球每年约有150万人死于糖尿病。因此,持续监测血糖水平的需求极为迫切,但传统的指尖采血方法会给患者带来身心痛苦。本工作利用深度学习领域的进步与巨大进展,提出一种无痛且成本更低的无创血糖水平监测方法,开发了一个混合卷积神经网络(CNN)与门控循环单元(GRU)网络以实现目标系统。所提出的系统利用CNN提取光电容积脉搏波(PPG)信号中的空间模式,并利用GRU检测其时域模式。该系统的性能在测试数据集上达到了平均绝对误差(MAE)2.96 mg/dL、均方误差(MSE)15.53 mg/dL、均方根误差(RMSE)3.94 mg/dL以及决定系数(R2R^2分数)0.97。根据Clarke误差网格分析,100%的数据点落在临床可接受区域(A类)。

关键词

引用

@article{arxiv.2411.11094,
  title  = {Non-Invasive Glucose Level Monitoring from PPG using a Hybrid CNN-GRU Deep Learning Network},
  author = {Abdelrhman Y. Soliman and Ahmed M. Nor and Octavian Fratu and Simona Halunga and Osama A. Omer and Ahmed S. Mubark},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2411.11094},
  year   = {2024}
}