《基于深度学习模型的非接触式面部视频记录技术用于心房颤动的检测》阅读笔记

news2024/11/24 3:57:15

目录

一、论文摘要

二、论文十问

Q1: 论文试图解决什么问题?

Q2: 这是否是一个新的问题?

Q3: 这篇文章要验证一个什么科学假设?

Q4: 有哪些相关研究?如何归类?谁是这一课题在领域内值得关注的研究员?

Q5: 论文中提到的解决方案之关键是什么?

Q6: 论文中的实验是如何设计的?

Q7: 用于定量评估的数据集是什么?代码有没有开源?

Q8: 论文中的实验及结果有没有很好地支持需要验证的科学假设?

Q9: 这篇论文到底有什么贡献?

Q10: 下一步呢?有什么工作可以继续深入?

三、论文亮点与不足之处

四、与其他研究的比较

五、实际应用与影响

六、个人思考与启示

参考文献


一、论文摘要

心房颤动(AF)通常没有症状且呈阵发性发作。特别是对于高风险人群,需要筛查和监测。本研究旨在利用基于摄像机的远程光电容积描记法(rPPG)与深度卷积神经网络(DCNN)学习模型进行AF检测。根据12导联心电图,所有参与者被分为AF组、正常窦性心律(NSR)组和其他异常组。然后,他们进行了10分钟的面部视频记录,rPPG信号被提取并分割为30秒的片段,作为DCNN模型的输入进行训练。使用投票算法,如果超过50%的rPPG片段被模型确定为AF节律,则参与者将被预测为AF。对于453名参与者(平均年龄69.3±13.0岁,女性46%),DCNN模型分析了7320个片段(1969个AF,1604个NSR和3747个其他)的数据。使用深度学习模型的rPPG技术,30秒和10分钟的记录分别具有区分AF与NSR和其他异常的准确率为90.0%和97.1%。这种基于摄像机的非接触式rPPG技术结合深度学习模型,可以实现高准确率区分AF与非AF,未来可能成为大规模筛查或监测的可行方式。

图1 提取的RGB和rPPG信号的示例。 (A)正常窦律患者的信号。 (B)房颤患者的信号。 (C)房室早搏患者的信号。
 
图2 DCNN模型的整体架构
 
图3 研究流程图。 AF房颤,DCNN深度卷积神经网络,ECG心电图,NSR正常窦律,rPPG远程光电容积描记法。 步骤1:病例招募和ECG分类。 步骤2:提取rPPG信号并将其分为30秒的片段,作为“AF vs NSR”,“AF vs Others”,“AF vs Non-AF”三个数据集的数据。 步骤3:每个片段被用作DCNN学习模型的输入。 对于每个数据集,应用十折交叉验证方法来衡量模型的性能,将数据分为训练集(9折)和测试集(1折)。该过程重复10次,直到所有折叠都作为保留集服务了一次。最终,我们计算十个折叠的平均准确性作为模型的性能,并计算每个折叠之间模型性能的标准差值。 步骤4:生成最佳模型算法,以确定30秒rPPG段是否为房颤。 步骤5:通过以上模型确定超过50%段被识别为房颤的参与者被视为房颤阳性。
 

 

图4 基于30秒片段数据和受试者全长记录的深度学习模型分类房颤的性能。AF房颤,NSR正常窦律,ROC接收器操作特性。 “AF vs NSR”数据集(图2A,B),“AF vs Others”数据集(图2C,D),“AF vs Non-AF”数据集(图2E,F)的接收器操作特性(ROC)曲线。通过投票算法,具有超过50%模型确定为房颤的受试者被分类为房颤病例。
 

二、论文十问

Q1: 论文试图解决什么问题?

A1: 这篇论文试图解决通过使用深度学习模型和基于摄像头的远程光电容积描记术(rPPG)来检测房颤的问题。

Q2: 这是否是一个新的问题?

A2: 检测房颤并不是一个新问题,但使用深度学习模型和基于摄像头的远程光电容积描记术来检测房颤是一个相对较新的方法。

Q3: 这篇文章要验证一个什么科学假设?

A3: 这篇文章要验证使用深度卷积神经网络(DCNN)学习模型和rPPG技术可以有效地检测房颤。

Q4: 有哪些相关研究?如何归类?谁是这一课题在领域内值得关注的研究员?

A4: 相关研究包括使用智能手表、远程光电容积描记术等技术来检测房颤。这些研究可以归类为心律失常监测和诊断方面的研究。在这一领域内,值得关注的研究员包括Aschbacher等人和Perez等人。

Q5: 论文中提到的解决方案之关键是什么?

A5: 论文中提到的解决方案的关键是使用深度学习模型和rPPG技术来检测房颤。

Q6: 论文中的实验是如何设计的?

A6: 实验包括对参与者进行12导联心电图(ECG)检查,并使用摄像头记录他们的面部视频信号。然后,使用深度学习模型对这些面部视频进行分析,以检测房颤。

Q7: 用于定量评估的数据集是什么?代码有没有开源?

A7: 用于定量评估的数据集包括来自不同心律失常组别的参与者的面部视频和12导联ECG数据。代码已经开源并可在论文中找到。

Q8: 论文中的实验及结果有没有很好地支持需要验证的科学假设?

A8: 是的,论文中的实验和结果表明使用深度学习模型和rPPG技术可以有效地检测房颤,从而支持了需要验证的科学假设。

Q9: 这篇论文到底有什么贡献?

A9: 这篇论文提出了一种新方法来检测房颤,并证明了使用深度学习模型和rPPG技术可以有效地检测房颤。这项研究为心律失常监测和诊断提供了一种新途径,并为未来开发更多基于摄像头的非接触式监测技术提供了启示。

Q10: 下一步呢?有什么工作可以继续深入?

A10: 下一步可以进一步探索如何将这种基于摄像头的非接触式监测技术应用于大规模社区筛查和家庭长期监测,并进一步评估其在医院环境中的性能。此外,还可以探索如何将这种技术与其他监测技术相结合,以提高检测房颤的准确性和可靠性。

三、论文亮点与不足之处

这篇论文的亮点在于提出了一种新方法来检测房颤,并证明了使用深度学习模型和rPPG技术可以有效地检测房颤。实验设计合理,使用12导联ECG数据和面部视频数据进行定量评估,结果表明该方法可以实现高精度的房颤检测。此外,该研究为心律失常监测和诊断提供了一种新途径,并为未来开发更多基于摄像头的非接触式监测技术提供了启示。不足之处在于,该研究的样本量相对较小,需要进一步扩大样本规模以验证其泛化能力。

四、与其他研究的比较

与其他相关研究相比,这篇论文采用了基于摄像头的远程光电容积描记术(rPPG)技术来检测房颤,这是一个相对较新的方法。此外,该研究还使用深度学习模型进行分析,从而实现高精度的房颤检测。与其他相关研究相比,在样本量、实验设计和结果准确性等方面都有所改进。

五、实际应用与影响

该研究的研究成果可以在未来用于心律失常监测和诊断,为医生提供一种新的非接触式监测技术。此外,该技术还可以应用于大规模社区筛查和家庭长期监测,从而提高房颤的早期检测率和治疗效果。

六、个人思考与启示

在阅读这篇论文的过程中,我深刻认识到深度学习模型和基于摄像头的远程光电容积描记术在心律失常监测和诊断方面的潜力。这种非接触式监测技术可以提高患者的舒适度,并且可以在家庭环境中进行长期监测,从而提高房颤的早期检测率和治疗效果。此外,该研究还启示我们,在未来开发更多基于摄像头的非接触式监测技术方面有很大的发展空间。

参考文献

Sun, Y., Yang, YY., Wu, BJ. et al. Contactless facial video recording with deep learning models for the detection of atrial fibrillation. Sci Rep 12, 281 (2022). https://doi.org/10.1038/s41598-021-03453-y

本文来自互联网用户投稿,该文观点仅代表作者本人,不代表本站立场。本站仅提供信息存储空间服务,不拥有所有权,不承担相关法律责任。如若转载,请注明出处:http://www.coloradmin.cn/o/490856.html

如若内容造成侵权/违法违规/事实不符,请联系多彩编程网进行投诉反馈,一经查实,立即删除!

相关文章

python安装教程(新手)(超详细)

python安装教程 手把手,简单的教你搭建python的开发环境 1.环境下载 1.下载地址 下载的时候要注意自己电脑的版本和python版本之间的关系。 我的是win10,用的是3.9.0,目前最新的3.11.x 老电脑最好下载3.7.0版本及一下的 Download Python | P…

Word控件Spire.Doc 【打印】教程(1):通过 5 个步骤以编程方式打印 Word 文档

Spire.Doc for .NET是一款专门对 Word 文档进行操作的 .NET 类库。在于帮助开发人员无需安装 Microsoft Word情况下,轻松快捷高效地创建、编辑、转换和打印 Microsoft Word 文档。拥有近10年专业开发经验Spire系列办公文档开发工具,专注于创建、编辑、转…

04-菜单维护 尚筹网

在【菜单维护】页面,通过树形结构,使用zTree显示整个菜单。 准备工作 一、在数据库创建菜单表: #使用project_rowd表 use project_rowd;#创建菜单的数据库表 create table t_menu (id int(11) not null auto_increment, pid int(11), nam…

【蓝桥杯选拔赛真题55】Scratch昼夜变换 少儿编程scratch图形化编程 蓝桥杯选拔赛真题讲解

目录 scratch昼夜变换 一、题目要求 编程实现 二、案例分析 1、角色分析

5月3日 7H|5月4日 9H↕️|时间轴复盘

2:00-9:00 起床 9:00-9:30 洗漱到教室 9:30-9:40 泡豆浆 9:40-11:40 语法 【2h】 11:40-12:16 午饭回教室 12:16-14:30 健身 14:30-15:30 午睡 15:30-17:00 不背单词 【1.5h】 17:00-18:13 三篇阅读 【1h13min】 18:13-18:57 晚饭 19:00-19:15 …

Flink从入门到精通之-08多流转换

Flink从入门到精通之-08多流转换 无论是基本的简单转换和聚合,还是基于窗口的计算,我们都是针对一条流上的数据进行处理的。而在实际应用中,可能需要将不同来源的数据连接合并在一起处理,也有可能需要将一条流拆分开,…

jdk8和jdk17同时存在时的【环境配置】

一、先进行环境下载: jdk8:https://www.oracle.com/cn/java/technologies/javase/javase8u211-later-archive-downloads.html jdk17:https://www.oracle.com/java/technologies/javase/jdk17-archive-downloads.html PS:jdk8在下载结束,安装…

1. 深入理解Mysql索引底层数据库与算法

MySQL性能调优 1. 索引数据结构红黑树,Hash,B树详解1.1 什么是索引?1.2 二叉树1.3 红黑树1.4 B-Tree1.5 BTree(B-Tree变种)1.6 Hash索引 2. 存储引擎2.1 MyISAM索引2.2 INNODB 3. 索引最左前缀原理 本文是按照自己的理解进行笔记总结&#xf…

java版鸿鹄工程项目管理系统 Spring Cloud+Spring Boot+前后端分离构建工程项目管理系统源代码

鸿鹄工程项目管理系统 Spring CloudSpring BootMybatisVueElementUI前后端分离构建工程项目管理系统 1. 项目背景 一、随着公司的快速发展,企业人员和经营规模不断壮大。为了提高工程管理效率、减轻劳动强度、提高信息处理速度和准确性,公司对内部工程管…

音乐游戏《Tiles Hop》核心功能

文章目录 一、 介绍二、 进入游戏三、 初始化四、 游戏管理器五、 控制小球六、 音乐节奏编码 一、 介绍 音乐游戏《Tiles Hop》,随着音乐节奏进行跳跃 球在一定的速度下,特定的时候踩到砖块,同时正好和音乐的节奏要配合上; LRC歌词编辑器:…

聊聊JavaScript性能优化!

随着软件开发行业的发展,性能优化是一个不可避免的话题,那么什么样的行为才能算作性能优化呢?本质上来说,任何能提高运行效率,降低运行开销的行为,都可以算作性能优化的操作。那么JavaScript语言的优化从理…

linux网络管理,设置主机名

目录标题 使用nmtui配置(图形化设置)使用nmcli设置修改配置文件cockpit配置示意图使用ip命令配置临时生效的网络连接设置主机名查看主机名修改主机名 使用nmtui配置(图形化设置) [rootkongd ~]# nmcli c reload [rootkongd ~]# nm…

项目分析v1

用户: 登录: 不能重复登录。 在服务端使用一个hashset记录用户的登录状态,如果用户id不在集合里面,就可以登录,登录时将用户id添加到集合中。用户下线时,将set中的元素删除。 登录成功后,服务端…

深入了解SpringMVC框架,探究其优缺点、作用以及使用方法

一、什么是Spring MVC SpringMVC是一种基于Java的Web框架,与Spring框架紧密结合,用于开发具备WebApp特性的Java应用程序。Spring MVC是Spring Framework的一部分,因此它具有与Spring框架相同的特性和理念。 二、SpringMVC的优缺点 1. 优点…

const、指针、引用

一、const和指针: 分类: 1.1 指向常量的指针 上面的两种形式所表示的含义为:pt的指向可以随便修改,但pt所 指向的东西不得通过pt修改。 1.2 指向变量的常指针 指针的指向不允许改动,但指向的东西可以修改。&#…

1.4W字!让我带你读懂springmvc的世界!

目录 一.前提了解 1.tomcat和servlet的关系? 2.springmvc想要实现web开发必须满足的条件是什么? 二.什么是SpringMVC 三.基于SpringMVC创建web项目 ①创建项目并选择依赖 ②设置热部署(部分代码改动不需要手动重新run即可生效&#xff0…

工地烟火AI监控识别分析系统 yolov7

工地烟火AI监控识别分析系统通过yolov7网络模型技术,工地烟火AI监控识别分析系统对工地或者厂区现场监控区域内的烟火进行实时分析报警。YOLOv7 的发展方向与当前主流的实时目标检测器不同,研究团队希望它能够同时支持移动 GPU 和从边缘到云端的 GPU 设备…

请求重定向(forward)和请求转发(redirect)的区别详解(看这一篇就够了)

在Java中进行页面跳转的方式有两种:重定向和请求转发,但是两者的内部实现是完全不一样的,主要区别分为以下5种: 定义不同请求方式不同数据共享不同最终 URL 地址不同代码实现不同 1,定义不同 请求重定向(f…

五面阿里Java岗,从小公司到阿里的面经总结

​​​​​​​ 面试 笔试常见的问题 面试常见的问题下面给的面试题基本都有。 1 手写代码:手写代码一般会考单例、排序、线程、消费者生产者 排序。 2 写SQL很常考察group by、内连接和外连接 2.面试1-5面总结 1)让你自我介绍 2)做两道算法…

【软考高级】2022年系统分析师综合知识

1.( )是从系统的应用领域而不是从系统用户的特定需要中得出的,它们可以是新的功能性需求,或者是对已有功能性需求的约束,或者是陈述特定的计算必须遵守的要求。 A.功能性需求 B. 用户需求 C.产品需求 D.领域需求 2.对于安全关键系…