論文の概要: PG-LRF: Physiology-Guided Latent Rectified Flow for Electro-Hemodynamic PPG-to-ECG Generation
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2605.12541v1
- Date: Sat, 09 May 2026 07:39:58 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2026-05-14 23:30:27.561463
- Title: PG-LRF: Physiology-Guided Latent Rectified Flow for Electro-Hemodynamic PPG-to-ECG Generation
- Title(参考訳): PG-LRF:電気循環式PSG-ECG生成のための生理誘導潜流
- Abstract要約: フォトプレチスモグラフィーはウェアラブルではユビキタスであるが、ECG特有の診断形態は欠如している。
既存の手法は統計アライメントとデータ駆動生成に依存している。
生理的誘導型潜在フローフレームワークであるPG-LRFを提案する。
- 参考スコア(独自算出の注目度): 51.79176059799321
- License: http://creativecommons.org/licenses/by-sa/4.0/
- Abstract: Electrocardiography (ECG) is the clinical standard for cardiac assessment but requires dedicated hardware that does not scale to daily-life monitoring. Photoplethysmography (PPG) is ubiquitous in wearables but lacks ECG-specific diagnostic morphology and is corrupted by motion and sensor noise. PPG-to-ECG generation aims to bridge this gap by recovering electrical morphology and timing from peripheral pulse signals. However, existing methods largely rely on statistical alignment and data-driven generation. They fail to explicitly structure the latent space around physiology-aware electro-hemodynamic factors and lack constraints from forward physiological dynamics. To address these challenges, we propose PG-LRF, a physiology-guided latent rectified flow framework. PG-LRF introduces an electro-hemodynamic simulator that co-models ECG and PPG through shared cardiac phase dynamics. Guided by this simulator, a Physiology-Aware AutoEncoder learns a structured electro-hemodynamic latent space. Then we integrate this simulator guidance into a PPG-conditioned latent rectified flow, enforcing ECG-side morphology consistency and ECG-to-PPG forward hemodynamic consistency during generative transport. Experiments on the large-scale MC-MED dataset demonstrate that PG-LRF significantly improves PPG-to-ECG generation and downstream cardiovascular disease classification, proving its ability to generate ECGs that are both signal-faithful and physiologically plausible under the ECG-to-PPG hemodynamic pathway
- Abstract(参考訳): 心電図(Electrocardiography, ECG)は、心電図(心電図)の診断基準である。
Photoplethysmography (PPG) はウェアラブルではユビキタスだが、ECG特有の診断形態が欠如しており、動作やセンサノイズによって劣化している。
PPG-to-ECG生成は、周辺パルス信号から電気形態とタイミングを回復することにより、このギャップを埋めることを目的としている。
しかし、既存の手法は統計アライメントとデータ駆動生成に大きく依存している。
生理学を意識した電気血行力学的因子を取り巻く潜伏空間を明示的に構造化することはできず、フォワード生理学の制約を欠いている。
これらの課題に対処するため,生理学誘導型潜水流フレームワークであるPG-LRFを提案する。
PG-LRFは心電図とPSGを共有相動力学により共モデル化する電気流体力学シミュレータを導入している。
このシミュレーターでガイドされたオートエンコーダは、構造化されたエレクトロヘモダイナミック潜伏空間を学習する。
次に、このシミュレーターガイダンスをPSG条件の遅延整流流れに統合し、生成輸送中のECG側形態整合とECG-PPG前行血行動態整合を強制する。
大規模MC-MEDデータセットを用いた実験により、PG-LRFはPPG-to-ECGおよび下流心血管疾患の分類を著しく改善し、ECG-to-PPG血行路において信号忠実で生理学的に妥当なECGを産生する能力を示した。
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