論文の概要: A Graph-constrained Changepoint Detection Approach for ECG Segmentation
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2004.13558v1
- Date: Fri, 24 Apr 2020 23:41:41 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2022-12-10 03:16:10.023710
- Title: A Graph-constrained Changepoint Detection Approach for ECG Segmentation
- Title(参考訳): ECGセグメンテーションのためのグラフ制約変化点検出手法
- Authors: Atiyeh Fotoohinasab, Toby Hocking, and Fatemeh Afghah
- Abstract要約: 本稿では,前処理ステップを使わずにRピーク位置を確実に検出するための新しいグラフベース最適変化点検出法を提案する。
提案手法は,MIT-BIH不整脈データベース(MIT-BIH-AR)に基づいて,全体の感度 Sen = 99.76,正の予測率 PPR = 99.68,検出誤差率 DER = 0.55 を達成する。
- 参考スコア(独自算出の注目度): 5.209323879611983
- License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
- Abstract: Electrocardiogram (ECG) signal is the most commonly used non-invasive tool in
the assessment of cardiovascular diseases. Segmentation of the ECG signal to
locate its constitutive waves, in particular the R-peaks, is a key step in ECG
processing and analysis. Over the years, several segmentation and QRS complex
detection algorithms have been proposed with different features; however, their
performance highly depends on applying preprocessing steps which makes them
unreliable in real-time data analysis of ambulatory care settings and remote
monitoring systems, where the collected data is highly noisy. Moreover, some
issues still remain with the current algorithms in regard to the diverse
morphological categories for the ECG signal and their high computation cost. In
this paper, we introduce a novel graph-based optimal changepoint detection
(GCCD) method for reliable detection of R-peak positions without employing any
preprocessing step. The proposed model guarantees to compute the globally
optimal changepoint detection solution. It is also generic in nature and can be
applied to other time-series biomedical signals. Based on the MIT-BIH
arrhythmia (MIT-BIH-AR) database, the proposed method achieves overall
sensitivity Sen = 99.76, positive predictivity PPR = 99.68, and detection error
rate DER = 0.55 which are comparable to other state-of-the-art approaches.
- Abstract(参考訳): 心電図(ECG)信号は、心血管疾患の評価において最も一般的に使用される非侵襲的ツールである。
構成波、特にRピークを見つけるためのECG信号のセグメンテーションは、ECG処理と解析の重要なステップである。
長年にわたり、いくつかのセグメンテーションとqrs複合検出アルゴリズムが異なる特徴で提案されてきたが、それらの性能は、収集されたデータが非常に騒がしい遠隔監視システムや保養医療設定のリアルタイムデータ分析において信頼できない事前処理ステップの適用に大きく依存している。
さらに、ECG信号の多様な形態的カテゴリとその計算コストに関して、現在のアルゴリズムにはまだいくつかの問題が残っている。
本稿では,前処理を必要とせず,信頼性の高いrピーク位置検出を行うグラフベース最適切替点検出(gccd)法を提案する。
提案手法は,グローバルに最適な変更点検出ソリューションを計算することを保証する。
自然界でも一般的であり、他の時系列生物医学信号にも応用できる。
MIT-BIH arrhythmia (MIT-BIH-AR) データベースをベースとして、提案手法は、全体的な感度 Sen = 99.76、正の予測率 PPR = 99.68、検出誤差率 DER = 0.55 を達成する。
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