Enhancing automated electrocardiogram (ECG) diagnosis through multimodal pre-training with text reports

Authors

  • Jose Geraldo Fernandes Universidade Federal de Minas Gerais
  • Diogo Tuler Universidade Federal de Minas Gerais
  • Gabriel Lemos Universidade Federal de Minas Gerais
  • Pedro Robles Dutenhefner Universidade Federal de Minas Gerais
  • Turi Rezende Universidade Federal de Minas Gerais
  • Gisele Pappa Universidade Federal de Minas Gerais
  • Gabriela Paixão Universidade Federal de Minas Gerais
  • Antônio Ribeiro Universidade Federal de Minas Gerais
  • Wagner Meira Jr. Universidade Federal de Minas Gerais

DOI:

https://doi.org/10.59681/2175-4411.v16.iEspecial.2024.1368

Keywords:

Machine Learning, Electrocardiography, Cardiology

Abstract

Objetivo: Doenças cardíacas são a principal causa de morte globalmente, e o eletrocardiograma (ECG) é a principal ferramenta para avaliar a atividade cardíaca. O diagnóstico automatizado e remoto do ECG pode ajudar o sistema de saúde com avaliações cardíacas antecipadas e precisas, especialmente em regiões periféricas e áreas rurais. A classificação automática de ECG foi amplamente pesquisada, mas ainda é um desafio criar modelos precisos para um espectro tão amplo. Método: Este estudo aprimora o desempenho dos modelos de classificação de aprendizagem profunda de ECG usando um estágio de pré-treinamento multimodal com o laudo médico. Resultados: Nossa abordagem melhora o modelo estado-da-arte e atinge uma pontuação média de F1 de 0,755 em seis categorias usando o conjunto de dados completo, o que é uma melhoria relevante para um corpus não-rotulado relativamente grande. Conclusão: Os resultados demonstram o potencial de melhora da avaliação cardíaca automatizada com o pré-treinamento de texto.

Author Biographies

Jose Geraldo Fernandes, Universidade Federal de Minas Gerais

 MSc, Universidade Federal de Minas Gerais (UFMG), Belo Horizonte (MG), Brazil.

Diogo Tuler, Universidade Federal de Minas Gerais

UGS, Universidade Federal de Minas Gerais (UFMG), Belo Horizonte (MG), Brazil.

Gabriel Lemos, Universidade Federal de Minas Gerais

UGS, Universidade Federal de Minas Gerais (UFMG), Belo Horizonte (MG), Brazil.

Pedro Robles Dutenhefner, Universidade Federal de Minas Gerais

UGS, Universidade Federal de Minas Gerais (UFMG), Belo Horizonte (MG), Brazil.

Turi Rezende, Universidade Federal de Minas Gerais

UGS, Universidade Federal de Minas Gerais (UFMG), Belo Horizonte (MG), Brazil.

Gisele Pappa, Universidade Federal de Minas Gerais

PhD, Universidade Federal de Minas Gerais (UFMG), Belo Horizonte (MG), Brazil.

Gabriela Paixão, Universidade Federal de Minas Gerais

MD PhD, Telehealth Center from Hospital das Clínicas da Universidade Federal de Minas Gerais (UFMG), Belo Horizonte (MG), Brazil.

 

Antônio Ribeiro, Universidade Federal de Minas Gerais

MD PhD, Telehealth Center from Hospital das Clínicas da Universidade Federal de Minas Gerais (UFMG), Belo Horizonte (MG), Brazil.

Wagner Meira Jr., Universidade Federal de Minas Gerais

PhD, Universidade Federal de Minas Gerais (UFMG), Belo Horizonte (MG), Brazil.

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Published

2024-11-19

How to Cite

Fernandes, J. G., Tuler, D., Lemos, G., Dutenhefner, P. R., Rezende, T., Pappa, G., … Meira Jr., W. (2024). Enhancing automated electrocardiogram (ECG) diagnosis through multimodal pre-training with text reports. Journal of Health Informatics, 16(Especial). https://doi.org/10.59681/2175-4411.v16.iEspecial.2024.1368

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