Anitha T, Aanjankumar S, Dhanaraj Rajesh Kumar, Pamucar Dragan, Simic Vladimir
Department of Computer Science and Engineering, Sathyabama Institute of Science and Technology, Chennai, India.
School of Computing Science and Engineering (SCOPE), VIT Bhopal University, Bhopal- Indore Highway, Kothrikalan, Sehore, Madhya Pradesh, 466114, India.
Comput Biol Med. 2025 May;189:109924. doi: 10.1016/j.compbiomed.2025.109924. Epub 2025 Mar 13.
近年来,心电图(ECG)在临床实践中被视为评估心律失常的一种重要且有效的筛查方式。精确的特征提取和分类被认为是心脏病自动预测中的关键问题。深度双向胶囊网络(Bi-CapsNet)使用一种基于智能深度学习(DL)分类器模型的新方法,使分类过程非常准确。首先,获取输入的心电图信号数据,并应用诸如直流漂移去除、归一化、低通滤波器滤波、频谱图分析和伪迹去除等预处理步骤。对数据进行预处理后,采用深度集成CNN-RNN方法进行特征提取。最后,使用深度Bi-CapsNet模型对心律失常进行预测和分类。为了进行性能验证,数据集参考了麻省理工学院-贝斯以色列女执事医疗中心心律失常数据库,该数据库从心电图波形中选择五种不同类型的心律失常来评估所提出的模型。已识别出各种心电图心律失常类别,包括正常(NOR)、右束支传导阻滞(RBBB)、室性早搏(PVC)、房性早搏(APB)和左束支传导阻滞(LBBB)。为了进行性能分析,纳入了诸如精确率、准确率、F1分数、错误率、灵敏度、假阳性率、特异性、马修系数、卡帕系数等指标,并与传统方法进行比较,以验证所实施方案的有效性。与传统深度学习模型如卷积神经网络(CNN,准确率89.87%)、FTBO(准确率85%)和胶囊网络(准确率97.0%)相比,所提出的方案实现了约97.19%的总体准确率。比较结果表明,所提出的混合模型优于这些传统模型。