深度学习预测了心力衰竭中的地震心脏图信号的心脏输出
Jesse Wang1,2, Seyed M Nouraie2,3, Neil J Kelly2,4,5
1Department of Medicine, University of Pittsburgh School of Medicine and University of Pittsburgh Medical Center, Pittsburgh, PA.
一个新的深度学习模型使用地震心电图 (SCG) 和心电图进行非侵入性心脏输出 (CO) 估计. 这种方法对监测心力衰竭患者,特别是低输出状态的患者来说是有前途的.
科学领域:
- 心脏病学 心脏病学
- 生物医学工程 生物医学工程
- 人工智能的人工智能
背景情况:
- 确定心脏输出 (CO) 对于管理心血管损害至关重要.
- 标准的右心脏导管 (RHC) 是侵入性的,并且有局限性.
- 地震心脏图 (SCG) 提供了一种非侵入性方法来评估心脏机械活动.
研究的目的:
- 开发和验证用于估计二氧化碳的深度学习模型.
- 该模型使用SCG,心电图 (ECG) 和体重指数 (BMI).
- 这项研究集中在接受RHC.心力衰竭的患者身上.
主要方法:
- 在一个开放访问数据集上训练了一个深层卷积神经网络.
- 该数据集包括73名心力衰竭患者,同时进行RHC,SCG和ECG记录.
- 模型性能使用旋转离开对对外交叉验证进行了评估.
主要成果:
- 深度学习模型实现了 CO 估计的平均偏差为 -0.35 L/min.
- 对于二氧化碳的协议极限为-2.21至1.51L/分钟.
- 对于低输出状态,该模型显示心脏指数的平均偏差为0.07 L/min/m2.
结论:
- 使用可穿戴SCG传感器的深度学习可以非侵入性地估计CO.
- 该模型在低输出状态中表现出强的性能.
- 基于SCG的监测可以帮助在等待多中心验证的情况下,在侵入性测量不可行的情况下做出临床决策.
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