摘要
心血管疾病具有危急值属性,通过筛查第一时间发现心电危急值具有重要意义。利用 CNN-BiLSTM模型结合8导联ECG数据的时间特性和空间特征,可以有效地提高特定疾病分类的准确性。首先,利用连续小波变换去除ECG噪声。其次,通过检测R波的峰值位置,提取连续的RR间期。最后,在中国心血管疾病数据库(Chinese Cardiovascular Disease Database,CCDD)中挑选具有较高危急值病种的8导联数据作为对象,使用CNN-BiLSTM算法分类识别,并使用郑州大学第一附属医院多导联临床数据进行验证。结果表明, CNN-BiLSTM模型结合8导联ECG数据的节律和空间特征,比本文讨论的其他方法具有更高的可解释性。
介绍
介绍
1、心血管疾病危急值
2、其他论文ECG诊断算法策略:传统,cnn ,lstm
3、临床使用12导联心电设备,医生诊断需要多导联综合考虑,用单导联数据预测疾病没有意义
4、ECG是时序数据具有空间特性,导联之间具有空间特征。
受心血管疾病具有危急值的特点,临床使用12导联心电设备诊断疾病和ECG是时序数据具有空间特性,导联之间具有空间特征的启发,提出了一种有效的CNN-BiLSTM混合模型来预测分类。 CNN自动提取各个导联之间的空间特征,BiLSTM提取复杂ECG信号的时序特征,使网络能够有效地训练所有类别。实验结果表明,所提出的模型在多导联心电图数据上达到了最先进的性能,并且优于其他的结果,此外我们还做了模型的鲁棒性分析,分别在去噪和未去噪的ECG数据集上,不同数据集上进行了实验 。实验结果表明,模型对输入的信号质量不敏感,具有鲁棒性。
5、 本文的其余部分安排如下 :
1、提出一种CNN-BiLSTM模型,针对八导联ECG数据特点,对具有危急值的疾病进行预测分类
2、
心电信号预处理和特征提取
采用小波变换方法,去除信号噪声
提取RR间期数据,作为模型训练数据
ECG去噪声
1、连续小波变换去除ecg噪声的可行性分析
2、去噪前,去噪后波形对比图
特征提取
1、提取RR间期数据的策略
2、提取后送入模型的数据特点
CNN-BiLSTM神经网络
八导联ecg数据时间特征,空间特征,各个导联之间的计算关系介绍,医生诊断疾病的策略
CNN
cnn结构
cnn处理图像数据,空间特征的优势
BiLSTM
BiLSTM网络结构介绍
时序任务的处理,BiLSTM在自然语言处理和语音识别领域很重要
CNN-BiLSTM神经网络结构
结合cnn提取空间特征,BiLSTM提取时序信息的混合网络
网络结构如图:
网络结构参数如图:
1、一方面八导联数据作为二维矩阵整体送入CNN网络提取空间特征
2、另一方面八导联数据分成8个一维时序数据并行送入BiLSTM网络提取时间特征
3、两部分拼接后送入全连接层
4、预测分类
实验和结果
简单介绍实验步骤:预处理降噪,RR间期提取,预测分类,模型鲁棒性分析
实验数据
CCDD 有八导联数据, MIT只有标二导联,不符合要求
模型训练和参数选择
1、本实验选用的参数总表
2、dropout评估
3、batch size 评估
评价指标
灵敏度、特异性、准确度、
实验结果与分析
混淆矩阵、
(和其他论文的准确度对比)、
鲁棒性分析对比实验:
策略1、原来的数据集不去噪,只提取RR间期
策略2、其他比赛数据集,降噪,提取RR间期
结论
开题:在此基础上,引入分布式训练机制