Comparación de clasificadores de complejos QRS desarrollados mediante técnicas de aprendizaje automático

Autores/as

  • Guilherme Bachega Gomes Universidade Estadual do Oeste do Paraná
  • Rômulo César Silva Universidade Estadual do Oeste do Paraná - UNIOESTE
  • Adriana Tokuhashi Kauati Universidade Estadual do Oeste do Paraná
  • Lucas Guilherme Hübner Uniamérica Descomplica

DOI:

https://doi.org/10.59681/2175-4411.v15.iEspecial.2023.1074

Palabras clave:

Aprendizaje Automático, Arritmia cardiaca, Electrocardiograma

Resumen

Las enfermedades cardiovasculares son la mayor causa de muerte en el mundo y su prevención se realiza a través de su diagnóstico precoz(1). En 2019, se produjeron alrededor de 17,9 millones de muertes por enfermedades cardiovasculares en todo el mundo(1). En particular, las arritmias pueden ser diagnosticadas a través de un examen electrocardiográfico(2). Varios trabajos propusieron y construyeron modelos con algoritmos de aprendizaje automático para la clasificación de ritmos cardíacos(3-7). Este trabajo construyó tres modelos predictivos, basados en la derivación D2 de la base de datos MIT-BIH, utilizando un árbol de decisión, una red neuronal multilayer perceptron y una red neuronal profunda con dos tipos de balanceo de bases de datos para la clasificación de 10 arritmias. Los algoritmos fueron entrenados mediante 5-fold stratified cross-validation y sus desempeños, medidos en F1-Score, fueron sometidos a análisis estadístico, con la red neuronal profunda, en ambas bases, obteniendo mejor desempeño.

Biografía del autor/a

Guilherme Bachega Gomes, Universidade Estadual do Oeste do Paraná

Discente de Ciência da Computação na Universidade Estadual do Oeste do Paraná - UNIOESTE, Foz do Iguaçu, Paraná (PR), Brasil

Rômulo César Silva, Universidade Estadual do Oeste do Paraná - UNIOESTE

Professor adjunto de Ciência da Computação na Universidade Estadual do Oeste do Paraná - UNIOESTE, Foz do Iguaçu, Paraná (PR), Brasil.

Adriana Tokuhashi Kauati, Universidade Estadual do Oeste do Paraná

Professora associada de Engenharia Elétrica na Universidade Estadual do Oeste do Paraná - UNIOESTE, Foz do Iguaçu, Paraná (PR), Brasil.

Lucas Guilherme Hübner, Uniamérica Descomplica

Professor assistente de Engenharia de Software e Análise e Desenvolvimento de Sistemas na Uniamérica Descomplica, Foz do Iguaçu, Paraná (PR), Brasil.

Citas

World Health Organization. Cardiovascular diseases [Internet]. Who.int. World Health Organization: WHO; 2022. Available from: https://www.who.int/health-topics/cardiovascular-diseases#tab=tab_1

Pastore C, Pinho J, Pinho C, Samesima N, Pereira-Filho H, Kruse J, et al. III Diretrizes da Sociedade Brasileira de Cardiologia sobre análise e emissão de laudos eletrocardiográficos. Arquivos Brasileiros de Cardiologia. 2016;106(4).

Alfaras M, Soriano MC, Ortín S. A Fast Machine Learning Model for ECG-Based Heartbeat Classification and Arrhythmia Detection. Frontiers in Physics. 2019 Jul 18;7.

Llamedo M, Martínez JP. Heartbeat Classification Using Feature Selection Driven by Database Generalization Criteria. IEEE Transactions on Biomedical Engineering. 2011 Mar;58(3):616–25.

Shaker AM, Tantawi M, Shedeed HA, Tolba MF. Generalization of Convolutional Neural Networks for ECG Classification Using Generative Adversarial Networks. IEEE Access. 2020;8:35592–605.

Hübner LG. Classificação de ritmos cardíacos em tempo real aplicando tecnologias embarcadas [Internet] [Dissertation]. [Universidade Estadual do Oeste do Paraná]; 2020. p. 1–148. Available from: https://tede.unioeste.br/handle/tede/5114

Zhang Z, Dong J, Luo X, Choi K-S, Wu X. Heartbeat classification using disease-specific feature selection. Computers in Biology and Medicine. 2014 Mar;46:79–89.

Hall JE. Guyton and Hall Textbook of Medical Physiology : Enhanced E-book. London: Elsevier Health Sciences; 2012.

MIT-BIH Arrhythmia Database v1.0.0 [Internet]. physionet.org. Available from: https://physionet.org/content/mitdb/1.0.0/

Can Ye, Coimbra MT, Vijaya Kumar BVK. Arrhythmia detection and classification using morphological and dynamic features of ECG signals. 2010 Annual International Conference of the IEEE Engineering in Medicine and Biology. 2010 Aug;

User guide: contents — scikit-learn 0.22.1 documentation [Internet]. Scikit-learn.org. 2019. Available from: https://scikit-learn.org/stable/user_guide.html

Home - Keras Documentation [Internet]. Keras.io. 2019. Available from: https://keras.io

TensorFlow. TensorFlow [Internet]. TensorFlow. 2019. Available from: https://www.tensorflow.org

Aurélien Géron. Hands-on machine learning with Scikit-Learn and TensorFlow concepts, tools, and techniques to build intelligent systems. O’Reilly Media, Inc.; 2019.

Gifari MW, Zakaria H, Mengko R. Design of ECG Homecare:12-lead ECG acquisition using single channel ECG device developed on AD8232 analog front end. 2015 International Conference on Electrical Engineering and Informatics (ICEEI). 2015 Aug;

Publicado

2023-07-20

Cómo citar

Gomes, G. B., Silva, R. C., Kauati, A. T., & Hübner, L. G. (2023). Comparación de clasificadores de complejos QRS desarrollados mediante técnicas de aprendizaje automático. Journal of Health Informatics, 15(Especial). https://doi.org/10.59681/2175-4411.v15.iEspecial.2023.1074

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