論文の概要: AICRN: Attention-Integrated Convolutional Residual Network for Interpretable Electrocardiogram Analysis
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2508.12162v1
- Date: Sat, 16 Aug 2025 21:10:45 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2025-08-19 14:49:10.594954
- Title: AICRN: Attention-Integrated Convolutional Residual Network for Interpretable Electrocardiogram Analysis
- Title(参考訳): AICRN : 心電図解析のための注意集中型畳み込み残像ネットワーク
- Authors: J. M. I. H. Jayakody, A. M. H. H. Alahakoon, C. R. M. Perera, R. M. L. C. Srimal, Roshan Ragel, Vajira Thambawita, Isuru Nawinne,
- Abstract要約: 本研究は,注意統合畳み込み残差ネットワーク(AICRN)と呼ばれる新しいディープラーニングアーキテクチャを提案する。
本アーキテクチャは,レグレッションのためのECG特徴のタイプと空間的位置に対処する空間的およびチャネル的注意関連機構を特化して設計されている。
このシステムは、人間のエラーによる焦点の喪失などの従来の分析課題に対処し、心臓イベントの迅速かつ容易な検出を容易にする。
- 参考スコア(独自算出の注目度): 0.4077139177290857
- License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
- Abstract: The paradigm of electrocardiogram (ECG) analysis has evolved into real-time digital analysis, facilitated by artificial intelligence (AI) and machine learning (ML), which has improved the diagnostic precision and predictive capacity of cardiac diseases. This work proposes a novel deep learning (DL) architecture called the attention-integrated convolutional residual network (AICRN) to regress key ECG parameters such as the PR interval, the QT interval, the QRS duration, the heart rate, the peak amplitude of the R wave, and the amplitude of the T wave for interpretable ECG analysis. Our architecture is specially designed with spatial and channel attention-related mechanisms to address the type and spatial location of the ECG features for regression. The models employ a convolutional residual network to address vanishing and exploding gradient problems. The designed system addresses traditional analysis challenges, such as loss of focus due to human errors, and facilitates the fast and easy detection of cardiac events, thereby reducing the manual efforts required to solve analysis tasks. AICRN models outperform existing models in parameter regression with higher precision. This work demonstrates that DL can play a crucial role in the interpretability and precision of ECG analysis, opening up new clinical applications for cardiac monitoring and management.
- Abstract(参考訳): 心電図(ECG)解析のパラダイムは、人工知能(AI)と機械学習(ML)によるリアルタイムデジタル分析へと進化し、心臓疾患の診断精度と予測能力が改善された。
本研究では、PR間隔、QT間隔、QRS持続時間、心拍数、R波のピーク振幅、T波の振幅などの重要なECGパラメータを解析可能なECG解析のために、AICRNと呼ばれる新しいディープラーニング(DL)アーキテクチャを提案する。
本アーキテクチャは,レグレッションのためのECG特徴のタイプと空間的位置に対処する空間的およびチャネル的注意関連機構を特化して設計されている。
モデルは、消滅および爆発的な勾配問題に対処するために、畳み込み残差ネットワークを使用する。
設計システムは、人間のエラーによる焦点の喪失などの従来の分析課題に対処し、心臓イベントの迅速かつ容易に検出し、解析タスクの解決に必要な手作業を減らす。
AICRNモデルは、パラメータ回帰において既存のモデルよりも高い精度で優れている。
本研究は,心電図解析の解釈可能性と精度において,DLが重要な役割を担っていることを示し,心電図モニタリングおよび管理のための新たな臨床応用を開拓した。
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