<link rel="stylesheet" href="styles.cf390c6bfbe7555f.css">

Decision support system for arrhythmia prediction using convolutional neural network structure without preprocessing

dc.contributor.authorFujita, Hamido
dc.contributor.authorCimr, Dalibor
dc.date.accessioned2026-08-18T12:31:51Z
dc.date.issued2019
dc.description.abstractArrhythmia is a disease-influencing heart and is manifested by an irregular heartbeat. Atrial fibrillation (A(fib)), atrial flutter (A(fl)), and ventricular fibrillation (V-fib) are heart arrhythmias affecting predominantly senior citizens. An electrocardiogram (ECG) is a device serving to measure the ECG signal and diagnosis of an abnormal pattern which represents a heartbeat defects. Though it is possible to analyze these signals manually, in some cases it is a difficult task due to the often signal distortion by noise. Furthermore, manual analyzation of patterns is subjective and can lead to an inaccurate diagnosis. An automated computer-aided diagnosis (CAD) is a technique to eliminate these shortcomings. In this work, we present an 6-layer deep convolutional neural network (CNN) for automatic ECG pattern classification of the normal (N-r), A(fib), A(fl), and V-fib classes. This proposed CNN model requires simple feature extraction and no pre-processing of ECG signals. For two seconds ECG segments, the model obtained the accuracy of 97.78%, specificity and sensitivity of 98.82% and 99.76% respectively. This proposed system can be used as an assistant automatic tool in a clinical environment as a decision support system.eng
dc.description.abstract-translatedArytmie je srdce ovlivňující onemocnění a projevuje se nepravidelným srdečním rytmem. Fibrilace síní (A (fib)), atriální flutter (A (fl)) a fibrilace komor (V-fib) jsou srdeční arytmie postihující převážně seniory. Elektrokardiogram (EKG) je zařízení sloužící k měření signálu EKG a diagnostiky abnormálního vzoru, který představuje vady srdečního rytmu. Ačkoli je možné tyto signály analyzovat ručně, v některých případech je to obtížný úkol kvůli často zkreslenému signálu šumem. Ruční analýza vzorků je navíc subjektivní a může vést k nepřesné diagnóze. Automatická počítačová diagnostika (CAD) je technika k odstranění těchto nedostatků. V této práci představujeme šestivrstvou hlubokou konvoluční neuronovou síť (CNN) pro automatickou klasifikaci EKG vzorů normálních (N-r), A (fib), A (fl) a V-fib tříd. Tento navrhovaný model CNN vyžaduje jednoduchou extrakci funkcí a žádné předběžné zpracování signálů EKG. Pro dvou sekundové segmenty EKG získal model přesnost 97,78% a specificitu a sensitivitu 98,82% a 99,76%. Tento navrhovaný systém lze použít jako pomocný automatický nástroj v klinickém prostředí jako systém podpory rozhodování.cze
dc.formatp. 3383-3391
dc.identifier.doi10.1007/s10489-019-01461-0
dc.identifier.issn0924-669X
dc.identifier.obd43875308
dc.identifier.scopus2-s2.0-85065165094
dc.identifier.urihttps://hdl.handle.net/20.500.12603/3165
dc.identifier.wos000482434300014
dc.language.isoeng
dc.peerreviewedyes
dc.project.IDSocio-economic models and autonomous systems 2
dc.publicationstatuspostprint
dc.publisherSpringer
dc.relation.ispartofApplied Intelligence, volume 49, issue: 9eng
dc.relation.publisherversionhttps://link.springer.com/article/10.1007/s10489-019-01461-0
dc.rights.accessOpen Access
dc.rights.licenseCC BY
dc.source.urlhttps://link.springer.com/article/10.1007/s10489-019-01461-0
dc.subjectArrhythmiaeng
dc.subjectAtrial fibrillationeng
dc.subjectAtrial fluttereng
dc.subjectConvolution neural networkeng
dc.subjectDeep learningeng
dc.subjectElectrocardiogram signalseng
dc.subjectVentricular fibrillationeng
dc.subjectArytmiecze
dc.subjectFibrilace sínícze
dc.subjectAtriální fluttercze
dc.subjectKonvoluční neuronová síťcze
dc.subjectHluboké učenícze
dc.subjectElektrokardiogramové signálycze
dc.subjectKomorová fibrilacecze
dc.titleDecision support system for arrhythmia prediction using convolutional neural network structure without preprocessingeng
dc.title.alternativeSystém pro podporu rozhodování pro predikci arytmie pomocí konvoluční struktury neuronové sítě bez předběžného zpracovánícze
dc.typearticle

Soubory