論文の概要: Graph-Based Pseudo-multimodal Contrastive Learning for 12-Lead ECG Representations
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2608.26964v1
- Date: Thu, 27 Aug 2026 11:02:13 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2026-08-28 16:30:58.366975
- Title: Graph-Based Pseudo-multimodal Contrastive Learning for 12-Lead ECG Representations
- Title(参考訳): 12レベル心電図表現のためのグラフベース擬似マルチモーダルコントラスト学習
- Abstract要約: グラフに基づく擬似マルチモーダル・コントラスト学習フレームワークGraph-CMMCを提案する。
ECG波形はGramian Angular Difference Field(GADF)画像に変換され、同じ心臓活動の相補的表現を構成する。
グラフベースのリレーショナルモジュールは、リード間の依存性をモデル化するために使用される。
- 参考スコア(独自算出の注目度): 1.671051893883682
- License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
- Abstract: 12-lead electrocardiogram (ECG) is a standard, non-invasive examination widely used for diagnosing coronary artery disease, where clinical interpretation relies on comparing waveform patterns across multiple leads. However, most existing ECG analysis methods focus on single-lead signals or treat each lead independently, and typically process ECG signals as one-dimensional time-series data using CNNs or RNNs. While effective in modeling local waveform changes, such approaches have difficulty capturing inter-lead dependency and global waveform patterns essential for clinical diagnosis. To address this limitation, we propose a graph-based pseudo-multimodal contrastive learning framework called Graph-CMMC. ECG waveforms are transformed into Gramian Angular Difference Field (GADF) images to construct complementary representations of the same cardiac activity, enabling a pseudo-multimodal learning setting. Using all 12 leads, Graph-CMMC aligns waveform and GADF representations in a self-supervised manner, while a graph-based relational module is employed to model inter-lead dependency and enforce structural consistency across leads during contrastive learning. Experimental results on a multi-label coronary artery occlusion classification task demonstrate that the proposed framework achieves competitive performance compared to supervised learning methods. These results further suggest the effectiveness of using GADF as a complementary representation and incorporating explicit graph-based modeling of inter-lead dependency for learning robust 12-lead ECG representations.
- Abstract(参考訳): 12誘導心電図(12-lead electrocardiogram:ECG)は、冠動脈疾患の診断に広く用いられている標準的な非侵襲的検査である。
しかし、既存のECG分析手法の多くは、単一リード信号にフォーカスするか、それぞれのリードを個別に処理し、典型的にはCNNやRNNを使って1次元の時系列データとしてECG信号を処理している。
局所的な波形変化のモデル化には有効であるが, 臨床診断に欠かせない種間依存性や大域的波形パターンの把握は困難である。
この制限に対処するため、グラフ-CMMCと呼ばれるグラフベースの擬マルチモーダル・コントラスト学習フレームワークを提案する。
ECG波形はGramian Angular Difference Field(GADF)画像に変換され、同じ心臓活動の相補的な表現を構成し、擬似マルチモーダル学習設定を可能にする。
グラフベースのリレーショナルモジュールは、リード間の依存性をモデル化し、対照的な学習中にリード間の構造的一貫性を強制するために使用される。
多ラベル冠動脈閉塞分類タスクの実験結果から,本フレームワークは教師付き学習法と比較して競争性能が向上することが示された。
これらの結果から, GADFを補完表現として用いることの有効性が示唆された。
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