論文の概要: Selection of Heart Sound Segments for Synchronous Classification of Multi-channel Heart Sounds
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2608.21499v1
- Date: Fri, 21 Aug 2026 15:38:27 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2026-08-25 13:29:43.231659
- Title: Selection of Heart Sound Segments for Synchronous Classification of Multi-channel Heart Sounds
- Title(参考訳): 多チャンネル心臓音の同期分類のための心臓音セグメントの選択
- Abstract要約: そこで本研究では,これら4地点のそれぞれから最適な心音区間を同定する選択アルゴリズムを提案する。
これは、選択された4つの音を同時に分析して患者を分類する多入力CNNに入力される。
提案手法は96.5%の精度で, シングルチャネル法と非同期マルチチャネル法に比較して9.1%の精度を実現している。
- 参考スコア(独自算出の注目度): 0.7693426050176808
- License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
- Abstract: Cardiac auscultation remains the most cost-effective screening procedure for cardiovascular diseases, and requires listening at the four main auscultation spots. Despite this, automatic heart sound analysis algorithms mostly classify patients using a single heart sound (single-channel), or, when using more than one (multi-channel), analyze each channel individually. To our knowledge, no prior work classifies patients through the synchronous analysis of multi-channel heart sounds, following the procedure used by physicians. This motivates us to study whether synchronous multi-channel analysis outperforms single-channel approaches, and whether it holds an advantage over asynchronous multi-channel methods that analyze channels one by one, potentially by capturing inter-channel interference phenomena. To answer these questions, we introduce a selection algorithm that identifies optimal heart sound segments from each of the four auscultation spots, which are then fed into a multi-input CNN that classifies patients by analyzing the four selected sounds simultaneously. Our synchronous approach, combining the proposed selection algorithm with a multi-input CNN, achieves a superior overall accuracy of 96.5\%, a 9.1\% gain over the best-performing single-channel and asynchronous multi-channel methods. The benefit of the proposed segment selection strategy over random selection is confirmed by a paired statistical significance test ($p = 0.003$). These results were obtained on 735 patients from the CirCor DigiScope dataset with complete recordings from all four spots, and their scope and generalizability are discussed in light of this and other methodological considerations.
- Abstract(参考訳): 循環器疾患に対する最も費用対効果の高いスクリーニング方法であり,4箇所で聴取する必要がある。
それにもかかわらず、自動心臓音解析アルゴリズムは、単一の心臓音(シングルチャネル)または複数の心臓音(マルチチャネル)を用いて患者を個別に分析する。
我々の知る限りでは、医師が用いた術式に従って、複数チャンネルの心臓音の同期解析によって患者を分類する作業は行われていない。
このことは、同期マルチチャネル解析がシングルチャネルアプローチより優れているか、チャネル間干渉現象をキャプチャすることで、チャネルを1つずつ解析する非同期マルチチャネル手法よりも有利か、といった研究を動機付けている。
これらの疑問に答えるために,我々は,選択した4つの聴点から最適な心音区間を識別する選択アルゴリズムを導入し,同時に選択した4つの音を解析して患者を分類する多入力CNNに入力する。
提案した選択アルゴリズムとマルチインプットCNNを併用した同期方式により、96.5\%の全体的な精度が向上し、最高性能のシングルチャネルおよび非同期マルチチャネル法よりも9.1\%向上した。
ランダム選択に対するセグメント選択戦略の利点は、ペア化された統計的意義テスト(p = 0.003$)によって確認される。
これらの結果は,CirCor DigiScope データセットから得られた735症例を対象に,全4地点の完全記録を行い,その範囲と一般化性について考察した。
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