SigmaMedStat:用于 ICU 误报减少的时序信号建模
机器学习
2026-05-29 v1
摘要
ICU 中的报警疲劳是一个已获充分记录的患者安全危机。临床监护仪每日生成 350 多次报警,其中 72--99% 为临床无关。对非可操作报警的疲劳反应会增加错过真实紧急情况的风险。本文提出了 SigmaMedStat,一个在临床行动发生前评估生理报警信号可信度的机器学习系统。我们在 PhysioNet/Computing in Cardiology Challenge 2015 数据集(包含 498 条四通道 ICU 报警录音)上评估了四种方法。我们的主要贡献是将每个 60 秒录音分割为六个连续的 10 秒块,进而为每个块生成连续小波变换(CWT)比例图,使用共享的 EfficientNet-B0 编码器对每个块进行编码,并将 resulting feature sequence 输入到两层长短期记忆网络(LSTM)中。五折分层交叉验证得到平均 AUC 为 0.822 ± 0.016(95% 置信区间:[0.790, 0.853]),相较于在整个 60 秒窗口上训练的静态 EfficientNet 基线(AUC 为 0.641)显著提升。消融研究确认,时序分块和多通道信号融合都独立地对分类性能有贡献。按报警类型分析发现,心房颤动(Ventricular Flutter)是最准确分类的报警类型(AUC 0.820),而心脏停颤(Asystole)最为困难(AUC 0.722)。错误分析识别出 65 条假阴性和 85 条高置信度误分类为主要失败模式。所有代码和结果均公开于 https://github.com/Arun-K-Ram/sigmamedstat。
引用
@article{arxiv.2605.29236,
title = {SigmaMedStat: Temporal Signal Modeling for ICU False Alarm Reduction},
author = {Arunkumar Ramachandran},
journal= {arXiv preprint arXiv:2605.29236},
year = {2026}
}
备注
Code available at github.com/Arun-K-Ram/sigmamedstat