論文の概要: Joint optimization of a $\beta$-VAE for ECG task-specific feature extraction

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2304.06476v1
• Date: Tue, 28 Mar 2023 12:53:07 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2023-04-16 21:58:49.043024
• Title: Joint optimization of a $\beta$-VAE for ECG task-specific feature extraction
• Title（参考訳）: ECGタスク固有特徴抽出のための$\beta$-VAEの合同最適化
• Authors: Viktor van der Valk, Douwe Atsma, Roderick Scherptong, and Marius Staring
• Abstract要約: 説明可能な特徴抽出器として$beta$-variational autoencoders (VAEs) を用いた。 信号再構成と心機能予測を共同で最適化することにより,予測能力の向上を図る。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 1.3124513975412255
• License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
• Abstract: Electrocardiography is the most common method to investigate the condition of the heart through the observation of cardiac rhythm and electrical activity, for both diagnosis and monitoring purposes. Analysis of electrocardiograms (ECGs) is commonly performed through the investigation of specific patterns, which are visually recognizable by trained physicians and are known to reflect cardiac (dis)function. In this work we study the use of $\beta$-variational autoencoders (VAEs) as an explainable feature extractor, and improve on its predictive capacities by jointly optimizing signal reconstruction and cardiac function prediction. The extracted features are then used for cardiac function prediction using logistic regression. The method is trained and tested on data from 7255 patients, who were treated for acute coronary syndrome at the Leiden University Medical Center between 2010 and 2021. The results show that our method significantly improved prediction and explainability compared to a vanilla $\beta$-VAE, while still yielding similar reconstruction performance.
• Abstract（参考訳）: 心電図は、心臓のリズムと電気活動の観察を通して、診断とモニタリングの目的で心臓の状態を調べる最も一般的な方法である。 心電図(ECG)の分析は、訓練医によって視覚的に認識され、心機能障害を反映することが知られている特定のパターンの調査を通じて一般的に行われている。 本研究では,説明可能な特徴抽出器として$\beta$-variational autoencoders (VAEs) を用い,信号再構成と心機能予測を併用することにより,予測能力の向上を図る。 抽出された特徴はロジスティック回帰を用いた心機能予測に使用される。 2010年から2021年にかけてライデン大学医療センターで急性冠症候群の治療を受けた7255人の患者を対象に、この方法の訓練と検査を行った。 その結果,バニラ$\beta$-VAEに比べて予測と説明性が有意に向上し,再現性も良好であった。

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