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SRECG:面向便携式/可穿戴设备心律失常分类的 ECG 信号超分辨率框架

信号处理 2023-08-22 v2 机器学习

摘要

基于云端的深度学习(DL)算法与便携式/可穿戴(P/W)设备的结合已被开发为一种智能医疗系统,用于支持利用心电图(ECG)自动进行心律失常(CAs)分类。然而,由于 P/W 设备与消费电子(CE)结合时电池与传输带宽的限制,长期连续的 ECG 监测颇具挑战。应对该挑战的一个可行途径是降低采样率。但低采样率会导致低分辨率信号,从而阻碍 CAs 分类性能。在本研究中,我们提出一种基于 DL 的 ECG 信号超分辨率框架(称为 SRECG),通过联合考虑应用于基于 DL 的高分辨率多类分类器(HMC)时的准确率来增强低分辨率 ECG 信号。在我们的实验中,我们对来自 CPSC2018 数据集的 ECG 信号进行下采样,并评估使用与不使用 SRECG 时的 HMC 准确率。实验结果表明,与传统插值方法相比,SRECG 能很好地提升 HMC 准确率。此外,经 SRECG 增强的 ECG 信号中,HMC 的 CAs 分类准确率约有半数得以保持。有前景的结果证实,SRECG 可适用于增强来自带 CE 的 P/W 设备的低分辨率 ECG 信号,以改善其基于云端的 HMC 性能。

关键词

引用

@article{arxiv.2012.03803,
  title  = {SRECG: ECG Signal Super-resolution Framework for Portable/Wearable Devices in Cardiac Arrhythmias Classification},
  author = {Tsai-Min Chen and Yuan-Hong Tsai and Huan-Hsin Tseng and Kai-Chun Liu and Jhih-Yu Chen and Chih-Han Huang and Guo-Yuan Li and Chun-Yen Shen and Yu Tsao},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2012.03803},
  year   = {2023}
}