論文の概要: Heart Failure Prediction using Modal Decomposition and Masked Autoencoders for Scarce Echocardiography Databases
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2504.07606v1
- Date: Thu, 10 Apr 2025 09:57:09 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2025-04-11 12:24:45.512908
- Title: Heart Failure Prediction using Modal Decomposition and Masked Autoencoders for Scarce Echocardiography Databases
- Title(参考訳): 心エコー図データベースにおけるモード分解とマスク付きオートエンコーダによる心不全予測
- Authors: Andrés Bell-Navas, María Villalba-Orero, Enrique Lara-Pezzi, Jesús Garicano-Mena, Soledad Le Clainche,
- Abstract要約: 心臓病は国際的機能不全の主な原因である。
毎年約1800万人が心臓病で死亡している。
本研究では, 心不全の予測に難渋する課題に対して, リアルタイム心エコービデオシーケンスを解析する自動システムを提案する。
- 参考スコア(独自算出の注目度): 2.149576637442132
- License:
- Abstract: Heart diseases constitute the main cause of international human defunction. According to the World Health Organization (WHO), approximately 18 million deaths happen each year due to precisely heart diseases. In particular, heart failures (HF) press the healthcare industry to develop systems for their early, rapid and effective prediction. In this work, an automatic system which analyses in real-time echocardiography video sequences is proposed for the challenging and more specific task of prediction of heart failure times. This system is based on a novel deep learning framework, and works in two stages. The first one transforms the data included in a database of echocardiography video sequences into a machine learning-compatible collection of annotated images which can be used in the training phase of any kind of machine learning-based framework, including a deep learning one. This initial stage includes the use of the Higher Order Dynamic Mode Decomposition (HODMD) algorithm for both data augmentation and feature extraction. The second stage is focused on building and training a Vision Transformer (ViT). Self-supervised learning (SSL) methods, which have been so far barely explored in the literature about heart failure prediction, are applied to effectively train the ViT from scratch, even with scarce databases of echocardiograms. The designed neural network analyses images from echocardiography sequences to estimate the time in which a heart failure will happen. The results obtained show the efficacy of the HODMD algorithm and the superiority of the proposed system with respect to several established ViT and Convolutional Neural Network (CNN) architectures.
- Abstract(参考訳): 心臓病は国際的機能不全の主な原因である。
世界保健機関(WHO)によると、毎年約1800万人が心臓病のために死亡している。
特に、心臓不全(HF)は、早期、迅速、効果的な予測のためのシステム開発を医療業界に促す。
本研究では, 心不全の予測に難渋する課題に対して, リアルタイム心エコービデオシーケンスを解析する自動システムを提案する。
このシステムは、新しいディープラーニングフレームワークに基づいており、2段階で動作する。
1つ目は、心エコー画像シーケンスのデータベースに含まれるデータから、ディープラーニングを含むあらゆる機械学習ベースのフレームワークのトレーニングフェーズで使用できる、アノテーション付き画像の機械学習互換のコレクションに変換する。
この初期段階では、データ拡張と特徴抽出の両方に高次動的モード分解(HODMD)アルゴリズムが使用される。
第2段階はViT(Vision Transformer)の構築とトレーニングに重点を置いている。
自己教師あり学習法(SSL)は、心不全予測に関する文献でほとんど研究されていないが、心エコー図の少ないデータベースでさえも、ViTをスクラッチから効果的に訓練するために応用されている。
設計されたニューラルネットワークは、心エコー画像から画像を分析し、心不全が起こる時間を推定する。
その結果,HODMDアルゴリズムの有効性と提案方式の優位性を,いくつかの確立されたViTおよび畳み込みニューラルネットワーク(CNN)アーキテクチャに対して示すことができた。
関連論文リスト
- CardiacNet: Learning to Reconstruct Abnormalities for Cardiac Disease Assessment from Echocardiogram Videos [10.06966396329022]
局所心構造と運動異常のより優れた表現を学習するために,CardiacNet という新しい再構築手法を提案する。
CardiacNet には Consistency deformation Codebook (CDC) と Consistency Deformed-Discriminator (CDD) が付属している。
実験では、3つの心臓疾患評価タスクで最先端の結果が得られます。
論文 参考訳(メタデータ) (2024-10-28T06:11:03Z) - Sequence-aware Pre-training for Echocardiography Probe Guidance [66.35766658717205]
心臓超音波は、(1)心臓の本質的に複雑な構造、(2)重要な個人差の2つの大きな課題に直面している。
これまでの研究は、心臓のパーソナライズされた構造的特徴よりも、心臓の2Dおよび3Dの人口平均構造についてしか学ばなかった。
パーソナライズされた2次元と3次元の心構造特徴を学習するためのシーケンス認識型自己教師付き事前学習法を提案する。
論文 参考訳(メタデータ) (2024-08-27T12:55:54Z) - ECG Arrhythmia Detection Using Disease-specific Attention-based Deep Learning Model [0.0]
短絡心電図記録から不整脈を検出するための病気特異的注意ベースディープラーニングモデル(DANet)を提案する。
新しいアイデアは、既存のディープニューラルネットワークにソフトコーディングまたはハードコーディングの波形拡張モジュールを導入することである。
DANetをソフトコーディングするためには、自己教師付き事前学習と2段階教師付きトレーニングを組み合わせた学習フレームワークも開発する。
論文 参考訳(メタデータ) (2024-07-25T13:27:10Z) - Automatic Cardiac Pathology Recognition in Echocardiography Images Using Higher Order Dynamic Mode Decomposition and a Vision Transformer for Small Datasets [2.0286377328378737]
心臓病は、人間の機能不全の主な原因だ。WHOによると、心臓病のために毎年約1800万人が死亡している。
本研究では,新しい深層学習フレームワークに基づく自動心臓病理診断システムを提案する。
論文 参考訳(メタデータ) (2024-04-30T14:16:45Z) - Hierarchical Deep Learning with Generative Adversarial Network for
Automatic Cardiac Diagnosis from ECG Signals [2.5008947886814186]
本稿では,ECG信号の自動診断のためのGAN(Generative Adversarial Network)を用いた2階層型階層型ディープラーニングフレームワークを提案する。
第1レベルのモデルはメモリ拡張DeepオートエンコーダとGANで構成されており、異常信号と通常のECGを区別して異常検出を行う。
第2レベルの学習は、異なる不整脈識別のための堅牢な多クラス分類を目指している。
論文 参考訳(メタデータ) (2022-10-19T12:29:05Z) - Preservation of High Frequency Content for Deep Learning-Based Medical
Image Classification [74.84221280249876]
大量の胸部ラジオグラフィーの効率的な分析は、医師や放射線技師を助けることができる。
本稿では,視覚情報の効率的な識別と符号化のための離散ウェーブレット変換(DWT)を提案する。
論文 参考訳(メタデータ) (2022-05-08T15:29:54Z) - Factored Attention and Embedding for Unstructured-view Topic-related
Ultrasound Report Generation [70.7778938191405]
本研究では,非構造的トピック関連超音波レポート生成のための新しい因子的注意・埋め込みモデル(FAE-Gen)を提案する。
提案したFAE-Genは主に2つのモジュール、すなわちビュー誘導因子の注意とトピック指向因子の埋め込みから構成されており、異なるビューで均質および不均一な形態的特徴を捉えている。
論文 参考訳(メタデータ) (2022-03-12T15:24:03Z) - Generalizing electrocardiogram delineation: training convolutional
neural networks with synthetic data augmentation [63.51064808536065]
ECGのデライン化のための既存のデータベースは小さく、サイズやそれらが表す病態の配列に不足している。
まず、原データベースから抽出した基本セグメントのプールを与えられたECGトレースを確率的に合成し、その整合性のある合成トレースに配置するための一連のルールを考案した。
第二に、2つの新しいセグメンテーションに基づく損失関数が開発され、これは、正確な数の独立構造の予測を強制し、サンプル数の削減に焦点をあてて、より密接なセグメンテーション境界を創出することを目的としている。
論文 参考訳(メタデータ) (2021-11-25T10:11:41Z) - ECG-Based Heart Arrhythmia Diagnosis Through Attentional Convolutional
Neural Networks [9.410102957429705]
本稿では,意図に基づく畳み込みニューラルネットワーク(ABCNN)を用いて生の心電図信号に対処し,正確な不整脈検出のための情報的依存関係を自動的に抽出する手法を提案する。
我々の主な課題は、正常な心拍から不整脈を見つけ、その間に5種類の不整脈から心疾患を正確に認識することである。
実験の結果,提案するABCNNは広く使用されているベースラインよりも優れていた。
論文 参考訳(メタデータ) (2021-08-18T14:55:46Z) - Noise-Resilient Automatic Interpretation of Holter ECG Recordings [67.59562181136491]
本稿では,ホルター記録を雑音に頑健に解析する3段階プロセスを提案する。
第1段階は、心拍位置を検出する勾配デコーダアーキテクチャを備えたセグメンテーションニューラルネットワーク(NN)である。
第2段階は、心拍を幅または幅に分類する分類NNである。
第3のステージは、NN機能の上に、患者対応機能を組み込んだ強化決定木(GBDT)である。
論文 参考訳(メタデータ) (2020-11-17T16:15:49Z) - Retinopathy of Prematurity Stage Diagnosis Using Object Segmentation and
Convolutional Neural Networks [68.96150598294072]
未熟児網膜症(英: Retinopathy of Prematurity、ROP)は、主に体重の低い未熟児に影響を及ぼす眼疾患である。
網膜の血管の増殖を招き、視力喪失を招き、最終的には網膜剥離を招き、失明を引き起こす。
近年,ディープラーニングを用いて診断を自動化する試みが盛んに行われている。
本稿では,従来のモデルの成功を基盤として,オブジェクトセグメンテーションと畳み込みニューラルネットワーク(CNN)を組み合わせた新しいアーキテクチャを開発する。
提案システムでは,まず対象分割モデルを訓練し,画素レベルでの区切り線を識別し,その結果のマスクを追加の"カラー"チャネルとして付加する。
論文 参考訳(メタデータ) (2020-04-03T14:07:41Z)
関連論文リストは本サイト内にある論文のタイトル・アブストラクトから自動的に作成しています。
指定された論文の情報です。
本サイトの運営者は本サイト(すべての情報・翻訳含む)の品質を保証せず、本サイト(すべての情報・翻訳含む)を使用して発生したあらゆる結果について一切の責任を負いません。