• 제목/요약/키워드: ECG classification

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ECG를 통한 Feature Ensemble 기반 Wolff Parkinson White 증후군 분류 (Feature Ensemble-based Wolff Parkinson White Syndrome classification through ECG)

  • 오규태;김인기;김범준;전영훈;곽정환
    • 한국컴퓨터정보학회:학술대회논문집
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    • 한국컴퓨터정보학회 2023년도 제67차 동계학술대회논문집 31권1호
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    • pp.169-171
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    • 2023
  • Wolff Parkinson White Syndrome(WPW)은 일반인과는 다르게 선천적으로 심방과 심실 사이에 부전도로(Accessory Pathway)가 존재하여 정상 전도와 비교하였을 때, 빠른 속도로 심실을 자극하여 부정맥을 일으키는 것을 의미한다. WPW는 부정맥이 주된 증상이기는 하나, 평소에는 무증상인 경우가 많고, 성인이 되어 갑작스럽게 발생하는 경우가 존재하기 때문에 인지하지 못하고 살아가는 환자들이 많다는 것이 특징이다. 이러한 특징은 갑작스러운 건강 악화가 타인의 생명에 악영향을 줄 수 있는 트럭 운전기사나 의사와 같은 직업군 등의 경우 WPW를 조기에 발견하고 치료해 위험을 사전에 방지하는 것이 매우 중요하다. 따라서, 본 논문에서는 Electrocardiogram(ECG) 데이터를 기반으로 WPW를 자동으로 분류하기 위한 Feature Ensemble 기반 심층 학습 프레임워크를 제안한다. 제안된 기법의 경우 단일 1D-CNN과 GRU를 이용한 기법 대비 F1-Score, Accuracy 기준의 성능 향상을 달성하였기에 본 Task에 적합함을 보여준다.

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부정맥 분류를 위한 ECG 신호의 파형검출 알고리즘 (Detection of ECG Signal Waveform for Arrhythmia Classification)

  • 민철홍;김태선
    • 대한전자공학회:학술대회논문집
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    • 대한전자공학회 2005년도 추계종합학술대회
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    • pp.453-456
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    • 2005
  • 일반적으로 심전도는 심장계통의 질환을 판단할 때 사용된다. 이러한 심장질환의 이상 유무를 자동으로 진단하기 위해서는 QRS파형 검출을 필요로 하며, 이를 위하여 웨이블렛변환 방법이나 템플릿매칭, 룰 베이스 방법 등 여러 가지 방법들이 쓰이고 있으나, 심전도 신호가 표준화된 형태를 갖지 않는 경우는 검출 능력에 많은 한계를 갖고 있다. 본 논문은 파형의 베이스라인(baseline)을 기준으로 진폭 값에 절대치을 취하는 방법으로 파형의 R피크값을 검출하는 알고리즘을 제안한다. 결과를 검증하기 위해 MIT-BIH 데이타베이스에서 제공하는 데이터와 R피크값을 본 논문의 알고리즘으로 추출된 R피크값과 비교한 결과 96.7%의 검출률을 보였다.

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BP알고리즘과 SVM을 이용한 심전도 신호의 패턴 분류 (Pattern Classification for Biomedical Signal using BP Algorithm and SVM)

  • 김만선;이상용
    • 한국지능시스템학회논문지
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    • 제14권1호
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    • pp.82-87
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    • 2004
  • 심전도 데이터는 심장의 전기적인 신호의 다양한 파형으로 이루어지며, 이와 같은 파형을 분석하고 분류하기 위하여 데이터마이닝 기법을 이용할 수 있다. 심전도신호를 분류하기 위한 기존의 연구들은 왜곡된 특징추출과 과적합 등 문제점을 가지고 있다. 본 연구에서는 이와 같은 문제점들을 해결하기 위하여 BP 알고리즘과 SVM을 이용하여 심전도 신호를 분류해 보았다 그 결과 SVM이 신경망에서 발생하는 과적합을 효과적으로 방지하고, 유일한 전역해를 보장함으로써, 일반화 성능에서 우수함을 보이고 있다는 사실을 확인하였다.

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

  • 배장한;장준수;구본초
    • 대한의용생체공학회:의공학회지
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    • 제41권5호
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    • pp.185-194
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    • 2020
  • 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 the recent untact paradigm and extensible signal for diagnosis of Korean medicine based on pulse pattern. In this study, we developed an irregular radial pulse detection algorithm based on a learning model and considered its applicability as arrhythmia screening. A total of 1432 pulse waves including irregular pulse data were used in the experiment. Three data sets were prepared with minimal preprocessing to avoid the heuristic feature extraction. As classification algorithms, elastic net logistic regression, random forest, and extreme gradient boosting were applied to each data set and the irregular pulse detection performances were estimated using area under the receiver operating characteristic curve based on a 10-fold cross-validation. The extreme gradient boosting method showed the superior performance than others and found that the classification accuracy reached 99.7%. The results confirmed that the proposed algorithm could be used for arrhythmia screening. To make a fusion technology integrating western and Korean medicine, arrhythmia subtype classification from the perspective of Korean medicine will be needed for future research.

IoT 환경에서 최적 R파 검출 및 최소 특징점 추출을 통한 향상된 PVC 분류방법 (Optimal R Wave Detection and Advanced PVC Classification Method through Extracting Minimal Feature in IoT Environments)

  • 조익성;우동식
    • 디지털산업정보학회논문지
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    • 제13권4호
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    • pp.91-98
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    • 2017
  • Previous works for detecting arrhythmia have mostly used nonlinear method such as artificial neural network, fuzzy theory, support vector machine to increase classification accuracy. Most methods require higher computational cost and larger processing time. Therefore it is necessary to design efficient algorithm that classifies PVC(premature ventricular contraction) and decreases computational cost by accurately detecting minimal feature point based on only R peak through optimal R wave. We propose an optimal R wave detection and PVC classification method through extracting minimal feature point in IoT environment. For this purpose, we detected R wave through optimal threshold value and extracted RR interval and R peak pattern from noise-free ECG signal through the preprocessing method. Also, we classified PVC in realtime through RR interval and R peak pattern. The performance of R wave detection and PVC classification is evaluated by using record of MIT-BIH arrhythmia database. The achieved scores indicate the average of 99.758% in R wave detection and the rate of 93.94% in PVC classification.

Personalized Specific Premature Contraction Arrhythmia Classification Method Based on QRS Features in Smart Healthcare Environments

  • Cho, Ik-Sung
    • 전기전자학회논문지
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    • 제25권1호
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    • pp.212-217
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    • 2021
  • Premature contraction arrhythmia is the most common disease among arrhythmia and it may cause serious situations such as ventricular fibrillation and ventricular tachycardia. Most of arrhythmia clasification methods have been developed with the primary objective of the high detection performance without taking into account the computational complexity. Also, personalized difference of ECG signal exist, performance degradation occurs because of carrying out diagnosis by general classification rule. Therefore it is necessary to design efficient method that classifies arrhythmia by analyzing the persons's physical condition and decreases computational cost by accurately detecting minimal feature point based on only QRS features. We propose method for personalized specific classification of premature contraction arrhythmia based on QRS features in smart healthcare environments. For this purpose, we detected R wave through the preprocessing method and SOM and selected abnormal signal sets.. Also, we developed algorithm to classify premature contraction arrhythmia using QRS pattern, RR interval, threshold for amplitude of R wave. The performance of R wave detection, Premature ventricular contraction classification is evaluated by using of MIT-BIH arrhythmia database that included over 30 PVC(Premature Ventricular Contraction) and PAC(Premature Atrial Contraction). The achieved scores indicate the average of 98.24% in R wave detection and the rate of 97.31% in Premature ventricular contraction classification.

조기심실수축 분류를 위한 위상 변이 추적 기반의 QRS 특징점 검출 (Detection of QRS Feature Based on Phase Transition Tracking for Premature Ventricular Contraction Classification)

  • 조익성;윤정오;권혁숭
    • 한국정보통신학회논문지
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    • 제20권2호
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    • pp.427-436
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    • 2016
  • 일반적으로 QRS간격은 시작점을 기준으로 끝점까지의 간격을 말하지만 그 기준이 모호하고 Q와 S의 검출이 정확하지 않아 부정맥 분류 성능을 저하시키는 경우가 발생한다. 본 연구에서는 심전도신호 중 가장 큰 피크인 R파를 정확히 검출한 후 이를 기준으로 위상 변이 추적 기법을 적용하여 Q와 S의 시작점과 끝점을 추출하는 방법을 제안한다. 먼저 전처리 과정을 통해 잡음이 제거된 정확한 R파를 검출한다. 이후 심전도신호의 미분값을 통해 QRS패턴을 분류하고, R파를 기준으로 위상이 변화되는 방향과 횟수를 추적함으로써 Q, S의 시작점과 끝점을 추출하는 방법이다. 제안한 방법의 우수성을 입증하기 위해 MIT-BIH 부정맥 데이터베이스 48개의 레코드를 대상으로 R파 검출율은 99.60%의 성능을 나타내었고, 위상 변이 추적 기법의 경우 조기심실수축(PVC)이 30개 이상 포함된 MIT-BIH 10개의 레코드를 대상으로 조기심실수축 분류율을 각각 비교 분석한 결과 94.12%로 우수하게 나타났다.

재활 로봇 팔 제어를 위한 근전도 신호의 잡음제거에 관한 연구 (Noise Rejection of EMG Signals for the Control of Rehabilitation Robotic Am System)

  • 오승환;백승은;나승유;이희영
    • 대한전자공학회:학술대회논문집
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    • 대한전자공학회 2001년도 하계종합학술대회 논문집(5)
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    • pp.65-68
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    • 2001
  • In the rehabilitation robotic arm systems for the disabled with spinal code injury, EMG signals are used in the control of the robotic arm. EMG signals are corrupted by many kinds of noises such as ECG signal, power noise and contact noise of electrode. Noise rejection improves the performance of the EMG pattern classification. In this paper, a variable bandwidth filter (VBF) and wavelet transform are used for the noise rejection of EMG signals and the comparison of SNR is given. Also, some statistical characteristics of features are investigated.

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맥파의 인식상의 분류와 주파수 해석 (The Classification and Frequency Analysis in Radial Pulse)

  • 길세기;한성현;권오상;박승환;홍승흥
    • 대한의용생체공학회:학술대회논문집
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    • 대한의용생체공학회 1998년도 추계학술대회
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    • pp.263-264
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    • 1998
  • In this paper, we present the result of feature points recognition and classification of radial pulse by the shape of pulse wave. And we analyze radial pulse in frequency domain. The recognition algorithm use the method which runs in parallel with both the data of ECG and differential pulse simultaneously to recognize the feature points. Also fie specified 3-time elements of pulse wave as main parameters for diagnosis and measured them by execution of algorithm, then we classify the shape of radial pulse by existence and position of feature points. lastly we execute frequency analysis on the feature points and get the power spectrum of radial pulse.

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심전도 자동 진단 알고리즘 및 장치 구현(IV) - 특성표시기 (An implementation of automated ECG interpretation algorithm and system(IV) - Typificator)

  • 권혁제;정기삼;송철규;신건수;이명호
    • 대한의용생체공학회:학술대회논문집
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    • 대한의용생체공학회 1996년도 춘계학술대회
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    • pp.293-297
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    • 1996
  • For the representative beat calculation and efficient rhythm analysis new method, that is, QRS typification were proposed. A problem that were resulted from pattern classification based on binary logic could be solved out by the fuzzy clustering and classification nodes could be reduced by using the proposed new feature vector. The accurate representative beat could be obtained by excluding the ST-T segment that happened outlier through ST-T segment typification procedure.

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