論文の概要: A Review of Deep Learning Methods for Photoplethysmography Data
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2401.12783v1
- Date: Tue, 23 Jan 2024 14:11:29 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2024-01-24 15:33:03.804052
- Title: A Review of Deep Learning Methods for Photoplethysmography Data
- Title(参考訳): フォトプレチスモグラフィデータのための深層学習法の検討
- Authors: Guangkun Nie, Jiabao Zhu, Gongzheng Tang, Deyun Zhang, Shijia Geng,
Qinghao Zhao, Shenda Hong
- Abstract要約: Photoplethysmographyは、ポータビリティ、ユーザフレンドリな操作、非侵襲機能に長けているため、有望なデバイスである。
近年の深層学習の進歩は、個人の健康管理に関わるタスクにPSG信号を活用することで顕著な成果を上げている。
- 参考スコア(独自算出の注目度): 10.27280499967643
- License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
- Abstract: Photoplethysmography (PPG) is a highly promising device due to its advantages
in portability, user-friendly operation, and non-invasive capabilities to
measure a wide range of physiological information. Recent advancements in deep
learning have demonstrated remarkable outcomes by leveraging PPG signals for
tasks related to personal health management and other multifaceted
applications. In this review, we systematically reviewed papers that applied
deep learning models to process PPG data between January 1st of 2017 and July
31st of 2023 from Google Scholar, PubMed and Dimensions. Each paper is analyzed
from three key perspectives: tasks, models, and data. We finally extracted 193
papers where different deep learning frameworks were used to process PPG
signals. Based on the tasks addressed in these papers, we categorized them into
two major groups: medical-related, and non-medical-related. The medical-related
tasks were further divided into seven subgroups, including blood pressure
analysis, cardiovascular monitoring and diagnosis, sleep health, mental health,
respiratory monitoring and analysis, blood glucose analysis, as well as others.
The non-medical-related tasks were divided into four subgroups, which encompass
signal processing, biometric identification, electrocardiogram reconstruction,
and human activity recognition. In conclusion, significant progress has been
made in the field of using deep learning methods to process PPG data recently.
This allows for a more thorough exploration and utilization of the information
contained in PPG signals. However, challenges remain, such as limited quantity
and quality of publicly available databases, a lack of effective validation in
real-world scenarios, and concerns about the interpretability, scalability, and
complexity of deep learning models. Moreover, there are still emerging research
areas that require further investigation.
- Abstract(参考訳): photoplethysmography(ppg)は、ポータビリティ、ユーザフレンドリーな操作、非侵襲的な機能により、幅広い生理的情報を測定できるため、非常に有望なデバイスである。
近年の深層学習の進歩は、個人健康管理やその他の多面的応用に関わるタスクにPSG信号を活用することで顕著な成果を上げている。
本稿では,2017年1月1日から2023年7月31日まで,google scholar, pubmed, dimensionのppgデータ処理にディープラーニングモデルを適用した論文を体系的にレビューした。
各論文はタスク、モデル、データという3つの重要な視点から分析される。
PPG信号の処理に異なるディープラーニングフレームワークを使用した193の論文を抽出した。
これらの課題に基づき,医療関連群と非医療関連群に分類した。
さらに, 血圧, 心血管モニタリングおよび診断, 睡眠健康, メンタルヘルス, 呼吸モニタリングおよび分析, 血糖値分析の7つのサブグループに分類した。
非医療関連課題は, 信号処理, 生体認証, 心電図再建, 人間活動認識の4つのサブグループに分けられた。
結論として,近年,深層学習法を用いてppgデータを処理する分野において有意な進歩がみられた。
これにより、PG信号に含まれる情報のより徹底的な探索と利用が可能になる。
しかし、公開データベースの量と品質の制限、現実世界のシナリオにおける効果的な検証の欠如、ディープラーニングモデルの解釈可能性、スケーラビリティ、複雑さに関する懸念など、課題は残る。
さらに、さらなる調査を必要とする新たな研究分野もある。
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