Computer Aided detection for fibrillations and flutters using deep convolutional neural network
| dc.contributor.author | Fujita, Hamido | |
| dc.contributor.author | Cimr, Dalibor | |
| dc.date.accessioned | 2026-08-18T12:31:51Z | |
| dc.date.issued | 2019 | |
| dc.description.abstract | Fibrillations and flutters are serious diseases influence the normal functioning of the heart. Among the most frequently occurring heart disorders belong atrial fibrillation (Afib), atrial flutter (Afl), and ventricular fibrillation (Vfib). Nowadays, heart failures are mostly detected by electrocardiogram (ECG) device by examining the signal transferred from electrodes placed on the human body to the output display. The signal is examined by professional health personnel, who are looking for an obvious pattern representing the normal or abnormal rhythm of the heart. Nevertheless, information from ECG can be distorted by noise on data transmission. Moreover,problematic pattern does not have to be so much different from normal and it can be difficult to recognize them just by human eye even by an expert in the field. An automated computer-aided diagnosis (CAD) is an approach to make decision support for elimination of these lacks. For early diagnosis, CAD tool should work in like real-time system without big time consuming and dependency on data and measuring differences of each device. This paper proposes a novel approach of a CAD system to the detection of fibrillations and flutters by our 8-layer deep convolutional neural network. Proposed model requires only basic data normalization without pre-processing and feature extraction from raw ECG samples. We have achieved the accuracy, specificity, and sensitivity of 98.45%, 99.27%, and 99.87% respectively. Designed system can be directly implemented like decision support system in clinical environment. | eng |
| dc.description.abstract-translated | Fibrilace a flutry jsou vážná onemocnění ovlivňující normální fungování srdce. Mezi nejčastěji se vyskytující srdeční poruchy patří fibrilace síní (Afib), atriální flutter (Afl) a komorová fibrilace (Vfib). Dnes jsou srdeční selhání většinou detekována elektrokardiogramovým (EKG) zařízením zkoumáním signálu přeneseného z elektrod umístěných na lidském těle na výstupní displej. Signál zkoumá profesionální zdravotnický personál, který hledá zřejmý vzorec představující normální nebo abnormální srdeční rytmus. Nicméně informace z EKG mohou být zkresleny šumem při přenosu dat. Navíc se problematický vzorec nemusí příliš lišit od normálu a může být obtížné rozpoznat je pouze lidským okem, dokonce i odborníkem v oboru. Automatizovaná počítačová diagnostika (CAD) je přístup k podpoře rozhodování o odstranění těchto nedostatků. Pro včasnou diagnózu by měl nástroj CAD fungovat jako systém v reálném čase bez velké časové náročnosti a závislosti na datech a měření rozdílů každého zařízení. Tento článek navrhuje nový přístup CAD systému k detekci fibrilací a flutterů naší 8-vrstvovou hlubokou konvoluční neurální sítí. Navrhovaný model vyžaduje pouze základní normalizaci dat bez předběžného zpracování a extrakce prvků ze surových vzorků EKG. Dosáhli jsme přesnost, specificitu a citlivost 98,45%, 99,27% a 99,87%. Navržený systém lze přímo implementovat jako systém podpory rozhodování v klinickém prostředí. | cze |
| dc.format | p. 231-239 | |
| dc.identifier.doi | 10.1016/j.ins.2019.02.065 | |
| dc.identifier.issn | 0020-0255 | |
| dc.identifier.obd | 43875301 | |
| dc.identifier.scopus | 2-s2.0-85062047707 | |
| dc.identifier.uri | https://hdl.handle.net/20.500.12603/3164 | |
| dc.identifier.wos | 000464301300016 | |
| dc.language.iso | eng | |
| dc.note | Opraven stát vydavatele dle WOS. RV | eng |
| dc.peerreviewed | yes | |
| dc.project.ID | projekt Excelence FIM, číslo zakázky 2203 | |
| dc.publicationstatus | postprint | |
| dc.publisher | Elsevier | |
| dc.relation.ispartof | Information sciences, volume 486, issue: červen | eng |
| dc.relation.publisherversion | https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0020025519301884 | |
| dc.rights.access | Open Access | |
| dc.rights.license | CC BY | |
| dc.source.url | https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0020025519301884 | |
| dc.subject | CNN | eng |
| dc.subject | CAD | eng |
| dc.subject | ECG | eng |
| dc.subject | Arrhythmia | eng |
| dc.subject | Atrial fibrillation | eng |
| dc.subject | Atrial flutter | eng |
| dc.subject | Ventricular fibrillation | eng |
| dc.subject | CNN | cze |
| dc.subject | CAD | cze |
| dc.subject | ECG | cze |
| dc.subject | Arytmie | cze |
| dc.subject | Atriální fibrilace | cze |
| dc.subject | Síňový flutter | cze |
| dc.subject | Ventrikulární fibrilace | cze |
| dc.title | Computer Aided detection for fibrillations and flutters using deep convolutional neural network | eng |
| dc.title.alternative | Počítačem podporovaná detekce fibrilací a flutterů pomocí hluboké konvoluční neuronové sítě | cze |
| dc.type | article |