Iranian Journal of Biomedical Engineering (IJBME)

استخراج ویژگی مقاوم از سیگنال ECG با استفاده از ضرایب کپسترال نرمالیزه شده برای تشخیص آریتمی‌های قلبی

نوع مقاله : مقاله کامل پژوهشی

نویسندگان

1 کارشناسی ارشد، دانشکده مهندسی برق، دانشگاه صنعتی شاهرود، شاهرود، ایران

2 دانشیار، گروه الکترونیک و مهندسی پزشکی، دانشکده مهندسی برق، دانشگاه صنعتی شاهرود، شاهرود، ایران

3 استادیار، گروه الکترونیک و مهندسی پزشکی، دانشکده مهندسی برق، دانشگاه صنعتی شاهرود، شاهرود، ایران

چکیده
طبقه‌بندی سیگنال الکتروکاردیوگرام یک فرآیند مهم در تشخیص و درمان ناهنجاری‌های قلبی است. سیگنال‌های ECG اطلاعات ارزشمندی در مورد وضعیت قلب ارائه می‌دهند و طبقه‌بندی این سیگنال‌ها به‌ عنوان طبیعی یا غیرطبیعی نقش مهمی در تشخیص و درمان ناهنجاری‌های مختلف قلبی ایفا می‌کند. در سال‌های اخیر، روش‌های مختلف استخراج ویژگی برای طبقه بندی خودکار ECG به منظور افزایش دقت و کارایی طبقه‌بندی ECG توسعه یافته است. در این مقاله یک روش استخراج ویژگی مقاوم از سیگنال ECG با استفاده از ضرایب کپسترال نرمال شده برای تشخیص آریتمی‌های قلبی پیشنهاد شده است. ویژگی‌های استخراج شده در روش پیشنهادی به یک شبکه عصبی کانوولوشن جهت طبقه بندی داده شده است. همچنین پارامتر های مختلف شبکه CNN به منظور انتخاب شبکه بهینه مورد بررسی قرار گرفته است. با کمک مطالعه آماری نشان داده شده که روش استخراج ویژگی پیشنهادی و شبکه ارائه شده دارای دقت مناسب و بالایی در تشخیص سیگنال ناسالم بیماری آریتمی فوق بطنی و اکتوپی بطنی بدخیم از سیگنال سالم است. نتایج آزمایش های انجام شده نشان دهنده 98 درصد دقت شبکه در مرحله آزمایش است.

کلیدواژه‌ها

موضوعات


عنوان مقاله English

Robust feature extracting from ECG signal using normalized capstral coefficients for heart arrhythmias recognition

نویسندگان English

shadi aslani 1
Hossein Marvi 2
Mehdi Kafaee 3
1 MSC, Electronics, Shahrood University of technology, Shahrood, Iran
2 Associate Professor, Shahrood University of technology, Shahrood, Iran
3 Assistant Professor, Shahrood University of technology, Shahrood, Iran
چکیده English

Classification of electrocardiogram (ECG) signals is a crucial process in the diagnosis and treatment of cardiac abnormalities. ECG signals provide valuable information about the heart's condition, and classifying these signals as normal or abnormal plays a vital role in identifying and managing various cardiac disorders. In recent years, various feature extraction methods have been developed to enhance the accuracy and efficiency of automated ECG classification. This paper proposes a robust feature extraction method for ECG signals using normalized cepstral coefficients for the detection of cardiac arrhythmias. The extracted features in the proposed method are fed into a convolutional neural network (CNN) for classification. Additionally, various parameters of the CNN were examined to select the optimal network configuration. Statistical analysis demonstrates that the proposed feature extraction method and network achieve high accuracy in distinguishing unhealthy supraventricular arrhythmia and malignant ventricular ectopy signals from healthy signals. The experimental results indicate a 98% classification accuracy of the network in the testing phase.

کلیدواژه‌ها English

Cardiac Arrhythmia
Signal Processing
ECG Signal
CNN Network
Classification
دوره 18، شماره 4
زمستان 1403
صفحه 399-408

  • تاریخ دریافت 07 اسفند 1403
  • تاریخ بازنگری 12 اردیبهشت 1404
  • تاریخ پذیرش 25 اردیبهشت 1404