【摘 要】
:
目的:心电图是临床常用的诊疗手段,心电图出现异常波形通常表现为心律失常,而心律失常在日常生活中很常见,是一种高发的心血管疾病。心电图的自动检测有两种方法,分别是传统方法和深度学习方法。传统方法需要人工提取特征,过程繁琐且结果不理想。而深度学习方法可以端到端的自动提取特征并且进行分类,非常简便。目前,大部分研究的数据样本主要是单标签分类的数据样本,其涉及的心电类别较少,而现实生活中一条异常的心电记录
论文部分内容阅读
目的:心电图是临床常用的诊疗手段,心电图出现异常波形通常表现为心律失常,而心律失常在日常生活中很常见,是一种高发的心血管疾病。心电图的自动检测有两种方法,分别是传统方法和深度学习方法。传统方法需要人工提取特征,过程繁琐且结果不理想。而深度学习方法可以端到端的自动提取特征并且进行分类,非常简便。目前,大部分研究的数据样本主要是单标签分类的数据样本,其涉及的心电类别较少,而现实生活中一条异常的心电记录往往伴随多个疾病的发生。因此,本文研究的目的是利用深度学习方法,针对更加贴近实际临床的数据样本,端到端的进行异常心电自动分类任务,与之前的单标签任务相比,本文的研究属于多标签多分类任务。方法:本文研究的心电数据样本来源于杭州师范大学移动健康管理系统教育部工程研究中心。该样本为8导联数据,采样率为500 Hz,单位电压为4.88μV。此外,该样本中一个样本至少有一个标签,共有34类,并且分布不均衡。本文采用的基础网络模型框架分别为ResNet 35和ResNet 51,五种不同的注意力机制(Attention Mechanism)分别为CAM、SAM、CBAM,以及本文提出的MAM和MTAM机制。MAM机制可用于捕获数据的跨通道信息,而MTAM机制既可以让通道信息和空间信息从数据中抽离出来,也可以在一定程度上对通道和空间信息进行融合。通过不同的Attention Mechanism与不同ResNet框架结合,可以对心电数据进行自动分类。此外,我们知道,心电数据是时间序列,因此,为了进一步增强数据的前后顺序性,本文提出在数据放入网络之前加上timeflag数据,即自然数序列经过归一化处理得到的数据。结果:通过对ResNet框架与不同的Attention Mechanism结合进行探究,结果表明,相同条件下,ResNet 35比ResNet 51表现出更好的效果。其中ResNet35+CBAM模型的整体F1值为0.917,ResNet 35+MTAM模型的整体F1值为0.916。在添加timeflag之后,ResNet 35+CBAM+timeflag模型和ResNet35+MTAM+timeflag模型的F1值均达到0.923。此外,利用Sklearn中的classificatio_report函数得出ResNet 35+MTAM模型的Weighted avg F1值为0.960。结论:与ResNet 51模型相比,ResNet 35模型更适用于处理本文心电数据,同时,在添加Attention Mechanism和timeflag后,模型的性能得到明显地提升。此外,通过对比实验,得到CBAM机制优于CAM和SAM机制,同时,MTAM机制可以产生与CBAM机制相似的效果。结果表明:本文提出的MTAM机制和timeflag在处理时间序列数据方面具有极大的优越性。
其他文献
目的:探究血清降钙素原(PCT)指导慢性阻塞性肺疾病急性加重(AECOPD)患者抗菌治疗的临床意义。方法:通过COCHRANE、PUBMED、EMBASE、WANFANG、CNKI以及VIP中英文数据库进行电脑检索,并手工检索有关文献,查阅与PCT水平指导AECOPD患者抗菌治疗相关的国内外文献,检索时限是从数据库起始到2020年12月终止。依据筛选标准,选取出合格的文献,采用Review Man
目的:探索D-二聚体/纤维蛋白原比值(DFR)与心力衰竭患者近中期预后的关系,并评估DFR的临床价值。方法:回顾性收集2017年1月至2019年12月于中国医科大学人民医院因心力衰竭而住院的309例患者的临床资料,观察出院后1年内发生的不良事件[因心力衰竭再次住院、全因死亡、血栓事件(包括缺血性卒中、急性心肌梗死、肺血栓栓塞)]。依据是否发生事件将患者分为两组,比较两组间的基线资料差异。采用Cox
目的:颈动脉粥样硬化(carotid atherosclerosis,CAS)是一种脂质在动脉壁过度积累为主要特征的慢性血管炎症性疾病。CAS可引起大脑的供血障碍,是卒中的危险因素之一。目前中国有三分之一的成年人患有CAS,随着年龄的增长,在70-89岁的人群中,比例已达到57%,严重威胁着人类的健康。环境和遗传等多种因素可共同导致CAS的发生,遗传因素的作用不容小觑。开展单核苷酸多态性(sing
目的:双核素联合显像评估冠状动脉慢性完全闭塞患者的存活心肌数量、心功能参数与不同等级的侧支循环的关系,研究慢闭患者行PCI(Percutaneous coronary intervention,PCI)术前不同的存活心肌数量与术后心功能变化的相关性。方法:选取57例经冠状动脉造影确诊的慢性冠状动脉闭塞患者,患者在PCI术前行99mTc-MIBI(Technetium99-Methoxy Isoni
竹枝词是古老的诗歌体裁,发源于鄂西、川东一带民歌。唐朝诗人刘禹锡任夔州刺史时,曾到民间采风,写出十一首竹枝词风靡一时,尔后历朝历代多有文人写作。竹枝词内容以吟咏风土为主,涉及山川胜迹、人物风流、百业民情、岁时风俗,因其保存了丰富的社会史料,被人称为“有韵之方志”。清末民初,汉口俨然中国近现代化的一个显赫地标。汉口的变迁,是整个武汉从传统到现代变迁的一个缩影。幸运的是,从道光年间到辛亥革命前后
目的:探讨冠状动脉慢血流现象发生的临床危险因素以及冠状动脉慢血流与微循环功能的关系。方法:纳入2018年10至2020年10月,因反复心绞痛症状发作于中国医科大学人民医院行冠状动脉造影检查,造影未见显著狭窄的患者143例,以冠脉造影提示有无冠脉慢血流现象(Coronary Slow flow Phenomenon,CSFP)为标准分为CSFP组79人与对照组64人。分别统计、分析两组患者的一般资料
模块化多电平换流器(modular multilevel converter,MMC)应用于中压电机驱动系统时存在子模块电容尺寸过大的问题,在电机低速运行时尤其明显。本文提出一种基于横向子模块互联的低容值MMC(low capacitance MMC,LC-MMC)电机驱动系统,利用拓扑特点实现了系统在电机全转速范围内的电容轻量化。LC-MMC基于横向子模块输入波动电流的三相对称性,在互联通道中实
目的:冠状动脉微血管疾病(coronary microvascular disease,CMVD)是指影响冠状动脉微血管结构和(或)功能的一组疾病,在具有多种心血管危险因素的患者中普遍存在,并会增加不良心血管事件的发生率。事实上,在接受有创冠状动脉造影的心绞痛患者中,高达40%的患者未发现明显的心外膜血管狭窄,其中约60%的患者有CMVD的证据。目前关于CMVD的发病机制尚不清楚,但有研究表明,心
全球主要经济体已经就碳减排达成共识,能源行业的绿色低碳转型速度不断加快。石油公司努力调整生产经营方式减少碳排放,新能源业务迎来快速发展机遇。国际石油工程技术服务公司“领头羊”斯伦贝谢积极适应政策变化和客户需求:一是调整公司战略,优化业务结构,从公司治理层面推进可持续发展目标的实现;二是升级技术工艺,提高油气生产效率,满足客户对降低油气生产过程中碳排放的需求,拓展碳捕集利用和封存业务;三是扩展业务范
目的:右冠慢性完全闭塞性病变(RCA-CTO)手术相较其它部位血管的CTO而言难度较高。本研究旨在分析RCA-CTO与前降支CTO(LAD-CTO)及回旋支CTO(LCX-CTO)患者之间不同的临床特点及经PCI治疗的围手术期特点,为今后临床医生制定诊疗策略提供参考。方法:回顾性分析2018年9月至2020年10月于中国医科大学人民医院心脏中心经冠脉造影检查确诊为CTO并接受经皮冠状动脉介入治疗(