Vib2ECG：用于ECG重建的配对胸导联SCG-ECG数据集与基准
机器学习
2026-03-17 v1
摘要
十导联电生理图(ECG)是心血管诊断的必备工具，但其在日常生活中长期获取受限于复杂且昂贵的硬件。近期研究探索了从低成本心脏振动信号（如心动力学信号(SCG)）重建ECG，但由于缺乏数据集，当前方法仅限于 limb 导联，而临床诊断需要包括胸导联在内的多导联ECG。本文提出Vib2ECG，首个配对的、多通道电机械心脏信号数据集，包含17名受试者在6个胸导联位置上获取的完整十导联ECG和由惯性测量单元(IMU)获取的振动信号。基于该数据集，我们还提供了基准测试。实验结果表明，利用参数仅为364K的轻量级U-Net，从振动信号在可变位置重建电生理心脏信号是可行的。此外，我们观察到模型中存在一种幻觉现象，即在无相应电活动的区域生成ECG波形。我们分析了这种现象的成因并提出了缓解措施的潜在方向。该研究表明，通过从使用IMU传感器获取的低成本振动信号预测胸导联ECG，实现了面向移动设备的ECG监测。它扩展了心脏振动信号的应用范围，并为心脏电活动与机械活动之间在空间位置变化方面提供了新见解。
引用
@article{arxiv.2603.15539,
title = {Vib2ECG: A Paired Chest-Lead SCG-ECG Dataset and Benchmark for ECG Reconstruction},
author = {Guorui Lu and Xiaohui Cai and Todor Stefanov and Qinyu Chen},
journal= {arXiv preprint arXiv:2603.15539},
year = {2026}
}
备注
This work has been submitted to the IEEE for possible publication