$\require{mediawiki-texvc}$

연합인증

연합인증 가입 기관의 연구자들은 소속기관의 인증정보(ID와 암호)를 이용해 다른 대학, 연구기관, 서비스 공급자의 다양한 온라인 자원과 연구 데이터를 이용할 수 있습니다.

이는 여행자가 자국에서 발행 받은 여권으로 세계 각국을 자유롭게 여행할 수 있는 것과 같습니다.

연합인증으로 이용이 가능한 서비스는 NTIS, DataON, Edison, Kafe, Webinar 등이 있습니다.

한번의 인증절차만으로 연합인증 가입 서비스에 추가 로그인 없이 이용이 가능합니다.

다만, 연합인증을 위해서는 최초 1회만 인증 절차가 필요합니다. (회원이 아닐 경우 회원 가입이 필요합니다.)

연합인증 절차는 다음과 같습니다.

최초이용시에는
ScienceON에 로그인 → 연합인증 서비스 접속 → 로그인 (본인 확인 또는 회원가입) → 서비스 이용

그 이후에는
ScienceON 로그인 → 연합인증 서비스 접속 → 서비스 이용

연합인증을 활용하시면 KISTI가 제공하는 다양한 서비스를 편리하게 이용하실 수 있습니다.

통계적 학습 모형에 기반한 불규칙 맥파 검출 알고리즘 개발
Development of The Irregular Radial Pulse Detection Algorithm Based on Statistical Learning Model 원문보기

Journal of biomedical engineering research : the official journal of the Korean Society of Medical & Biological Engineering, v.41 no.5, 2020년, pp.185 - 194  

배장한 (한국한의학연구원) ,  장준수 (한국한의학연구원) ,  구본초 (한국한의학연구원)

Abstract AI-Helper 아이콘AI-Helper

Arrhythmia is basically diagnosed with the electrocardiogram (ECG) signal, however, ECG is difficult to measure and it requires expert help in analyzing the signal. On the other hand, the radial pulse can be measured with easy and uncomplicated way in daily life, and could be suitable bio-signal for...

주제어

표/그림 (11)

AI 본문요약
AI-Helper 아이콘 AI-Helper

* AI 자동 식별 결과로 적합하지 않은 문장이 있을 수 있으니, 이용에 유의하시기 바랍니다.

문제 정의

  • 따라서 특징점을 검출하지 않고 원신호에 최소한의 전처리만을 수행한 학습 모형 기반의 불규칙 리듬 검출 연구는 다양한 유형의 부정맥을 진단하기 위한 필수적인 기초 연구이며, 나아가 부정맥 진단의 정확성을 높이는 맥파 기반 딥러닝 분석의 첫걸음을 내딛는 의미가 있다. 본 연구에서는 간편하게 측정 가능한 맥파 신호를 대상으로 학습 모형에 기반한 불규칙 맥파 검출 알고리즘을 개발하고 부정맥 스크리닝으로서의 적용 가능성을 고찰해보고자 한다.
  • 본 연구에서는 맥파의 특징점 추출이 필요 없는 최소 전처리 학습 모형에 기반한 불규칙 맥파 검출 알고리즘을 개발하여 부정맥 스크리닝으로서의 적용 가능성을 확인하였다. 맥파 신호에 푸리에 변환 및 기초 필터링을 한 후 EN-LRM과 RF, XGBM을 이용해 불규칙 맥파 검출 성능을 평가한 결과, XGBM이 정확도 99.
본문요약 정보가 도움이 되었나요?

질의응답

핵심어 질문 논문에서 추출한 답변
부정맥이란 무엇인가? 심장의 리듬은 정상 혹은 비정상일 수 있는데 부정맥은 정상적인 과정과 다르게 생성되고 전달되는 병적인 성격을 가진 심장 리듬을 통칭한다[1]. 부정맥은 반드시 병적인 과정을 의미하는 것은 아니지만 다양한 심혈관질환의 위험인자가 되기 때문에 조기 진단이 중요하며, 부정맥 관련 진단 알고리즘 및 임상 연구가 활발히 진행되고 있다[2-4].
부정맥은 무엇을 기본으로 진단하는가? 부정맥은 심전도(ECG) 신호를 기본으로 진단한다. 심전도를 통해 심장의 리듬이 예상보다 일찍 발생하는 조기 박동군(premature complex) 이나 늦게 발생하는 이탈 박동군(escape complex), 동방결절에서 정상적으로 기원한 박동군에서 불규칙성이 다양하게 일어나는 동부정맥(sinus arrhythmia) 등 다양한 부정맥을 진단함으로써 심장의 기능을 정밀하게 분석하거나 심장질환을 진단할 수 있다[1].
심전도 신호를 통해 부정맥을 진단하는 방법들의 문제점은 무엇인가? 심전도를 통해 심장의 리듬이 예상보다 일찍 발생하는 조기 박동군(premature complex) 이나 늦게 발생하는 이탈 박동군(escape complex), 동방결절에서 정상적으로 기원한 박동군에서 불규칙성이 다양하게 일어나는 동부정맥(sinus arrhythmia) 등 다양한 부정맥을 진단함으로써 심장의 기능을 정밀하게 분석하거나 심장질환을 진단할 수 있다[1]. 하지만 심전도는 여러 개의 전극을 기반으로 정확한 유도 위치를 알아야 하기 때문에 측정이 복잡하고, 심전도 신호의 분석 및 해석에 전문가의 도움이 필요하며, 대부분 병원에서 검사가 이루어지기 때문에 일상에서 측정하기 어려운 한계가 있다[5].
질의응답 정보가 도움이 되었나요?

참고문헌 (35)

  1. Garcia TB, Garcia DJ. Arrhythmia recognition: The art of interpretation. Jones & Bartlett Publishers; 2019. 

  2. Song M-H, Lee J, Cho S-P, Lee K-J. SVM classifier for the detection of ventricular fibrillation. Journal of the Institute of Electronics Engineers of Korea SC. 2005;42(5):27-34. 

  3. Lee S, Ryu C, Park K-H. Adaptive Detection of Unusual Heartbeat According to R-wave Distortion on ECG Signal. Journal of The Institute of Electronics Information Engineers. 2014;51(9):200-7. 

  4. Cho I-S, Kwon H-S, Kim J-M, Kim S-J. Feature Extraction based on Auto Regressive Modeling and an Premature Contraction Arrhythmia Classification using Support Vector Machine. Journal of the Korea Institute of Information and Communication Engineering. 2019;23(2):117-26. 

  5. Lee J, Song M-H, Lee K-J. Atrial Fibrillation Waveform Extraction Algorithm for Holter Systems. Journal of the Institute of Electronics Engineers of Korea SC. 2012;49(3):38-46. 

  6. Bashar SK, Han D, Hajeb-Mohammadalipour S, Ding E, Whitcomb C, McManus DD, Chon KH. Atrial Fibrillation Detection from Wrist Photoplethysmography Signals Using Smartwatches. Sci Rep. 2019;9: Article ID 15054. 

  7. Tison GH, Sanchez JM, Ballinger B, Singh A, Olgin JE, Pletcher MJ, Vittinghoff E, Lee ES, Fan SM, Gladstone RA, Mikell C, Sohoni N, Hsieh J, Marcus GM. Passive Detection of Atrial Fibrillation Using a Commercially Available Smartwatch. JAMA Cardiol. 2018;3(5):409-16. 

  8. Sohn K, Dalvin SP, Merchant FM, Kulkarni K, Sana F, Abohashem S, Singh JP, Heist EK, Owen C, Isselbacher EM. Utility of a smartphone based system (cvrPhone) to predict short-term arrhythmia susceptibility. 2019;9(1):1-11. 

  9. Cho J, Bae J-H, Kim Y, Jun M, Yang T, Jeon Y. Development of Pulse Analysis System Based on Convenience and Compactness. Journal of Biomedical Engineering Research. 2017;38(4):168-74. 

  10. Xu L, Zhang D, Wang K, Wang L. Arrhythmic pulses detection using Lempel-Ziv complexity analysis. EURASIP Journal on Applied Signal Processing. 2006; Article ID 18268. 

  11. Wang H-Y, Zhang P-Y. A model for automatic identification of human pulse signals. Journal of Zhejiang University-Science A. 2008;9(10):1382-9. 

  12. Joo S. Well-being Korean Medicine - Arrhythmia. Journal of the KSME. 2006;46(2):104-105. 

  13. Min C-H, Kim T-S. Detection of ECG Signal Waveform for Arrhythmia Classification. Proceedings of the IEEK Conference, 2005;453-6. 

  14. Yildirim O, Plawiak P, Tan RS, Acharya UR. Arrhythmia detection using deep convolutional neural network with long duration ECG signals. Comput Biol Med. 2018;102:411-20. 

  15. Ullah A, Anwar SM, Bilal M, Mehmood RM. Classification of Arrhythmia by Using Deep Learning with 2-D ECG Spec-tral Image Representation. Remote Sensing. 2020;12(10). 

  16. Singh S, Pandey SK, Pawar U, Janghel RR. Classification of ECG arrhythmia using recurrent neural networks. J Procedia computer science. 2018;132:1290-7. 

  17. Bae J-H, Kim JU, Kim J. Harmonic analysis of pulse morphology variability for pulse smoothness assessment. Biomedical Signal Processing and Control. 2018;44:1-11. 

  18. Bae J-H, Jeon YJ, Kim JY, Kim JU. New assessment model of pulse depth based on sensor displacement in pulse diagnostic devices. Evid Based Complement Alternat Med. 2013; Article ID 938641. 

  19. Smith J, Gossett P. A flexible sampling-rate conversion method. IEEE International Conference on Acoustics, Speech, and Signal Processing. 1984;9:112-5. 

  20. Wei L, Lee C, Chow P. A new scientific method of pulse diagnosis. J American Journal of Acupuncture. 1984;12(3):205-18. 

  21. Simon N, Friedman J, Hastie T, Tibshirani R. Regularization paths for Cox's proportional hazards model via coordinate descent. 2011;39(5):1. 

  22. Liaw A, Wiener MJ. Classification and regression by random Forest. 2002;2(3):18-22. 

  23. Chen T, He T, Benesty M, Khotilovich V, Tang YJ. Xgboost: extreme gradient boosting. 2015;1-4. 

  24. Bui XN, Nguyen H, Tran QH, Bui HB, Nguyen QL, Nguyen DA, Le TTH, Pham V. A Lasso and Elastic-Net Regularized Generalized Linear Model for Predicting Blast-Induced Air Over-pressure in Open-Pit Mines. 2019;21. 

  25. Breiman LJ. Random forests. 2001;45(1):5-32. 

  26. Wright MN, Ziegler AJ. ranger: A fast implementation of random forests for high dimensional data in C++ and R. 2015. 

  27. Freund Y, Schapire RE. A decision-theoretic generalization of on-line learning and an application to boosting. 1997;55(1):119-39. 

  28. Friedman JH. Stochastic gradient boosting. 2002;38(4):367-78. 

  29. Chen C, Liaw A, Breiman L. Using random forest to learn imbalanced data. 2004;110(12):24. 

  30. Fluss R, Faraggi D, Reiser BJ. Estimation of the Youden Index and its associated cutoff point. 2005;47(4):458-72. 

  31. Prasad B V P, Parthasarathy V. Detection and classification of cardiovascular abnormalities using FFT based multi-objective genetic algorithm. Biotechnology & Biotechnological Equipment. 2017;32(1):183-93. 

  32. Huang CM, Chang HC, Kao ST, Li TC, Wei CC, Chen C, Liao YT, Chen FJ. Radial pressure pulse and heart rate variability in heat- and cold-stressed humans. Evid Based Complement Alternat Med. 2011; Article ID 751317. 

  33. Huang CM, Wei CC, Liao YT, Chang HC, Kao ST, Li TC. Developing the effective method of spectral harmonic energy ratio to analyze the arterial pulse spectrum. Evid Based Complement Alternat Med. 2011; Article ID 342462. 

  34. Sheridan RP, Wang WM, Liaw A, Ma J. Extreme gradient boosting as a method for quantitative structure-activity relationships. 2016;56(12):2353-60. 

  35. Ribeiro M T, Singh S, Guestrin C. Why should I trust you? Explaining the predictions of any classifier. Proceedings of the 22nd ACM SIGKDD international conference on knowledge discovery and data mining, 2016;1135-44. 

저자의 다른 논문 :

관련 콘텐츠

오픈액세스(OA) 유형

BRONZE

출판사/학술단체 등이 한시적으로 특별한 프로모션 또는 일정기간 경과 후 접근을 허용하여, 출판사/학술단체 등의 사이트에서 이용 가능한 논문

이 논문과 함께 이용한 콘텐츠

저작권 관리 안내
섹션별 컨텐츠 바로가기

AI-Helper ※ AI-Helper는 오픈소스 모델을 사용합니다.

AI-Helper 아이콘
AI-Helper
안녕하세요, AI-Helper입니다. 좌측 "선택된 텍스트"에서 텍스트를 선택하여 요약, 번역, 용어설명을 실행하세요.
※ AI-Helper는 부적절한 답변을 할 수 있습니다.

선택된 텍스트

맨위로