شماره ركورد
34460
پديد آورنده
سيد نويد علوي
عنوان
تشخيص رويداد فيبريلاسيون دهليزي حمله اي با پردازش سيگنال اي سي جي و هوش مصنوعي
مقطع تحصيلي
كارشناسي ارشد
رشته تحصيلي
مهندسي برق
سال تحصيل
1401
تاريخ دفاع
1404/08/26
استاد راهنما
دكتر علي صدر
استاد مشاور
ندارم
دانشكده
مهندسي رق
چكيده
چكيده
فيبريلاسيون دهليزي يكي از شايعترين آريتميهاي قلبي است. افزايش سن، خطر بروز اين اختلال را بيشتر كرده و بهتبع آن، احتمال ابتلا به نارسايي قلبي نيز افزايش مييابد. تشخيص دقيق فيبريلاسيون دهليزي به دليل ماهيت لحظهاي و غيرقابلپيشبيني آن، همچنان يك چالش اساسي است و نياز به روشي دقيق و خودكار براي شناسايي اين آريتمي احساس ميشود. در اين پژوهش، از يك مدل يادگيري عميق براي تشخيص فيبريلاسيون دهليزي لحظهاي استفاده شد. روش پيشنهادي قادر است ريتم طبيعي قلب را از ريتمهاي فيبريلاسيون دهليزي تفكيك كرده و دادهها را به سه نوع ريتم طبيعي، فيبريلاسيون دهليزي پايدار و فيبريلاسيون دهليزي حملهاي (لحظهاي) طبقهبندي كند . مدل طراحيشده شامل بلوكهاي كانولوشني، شبكهي حافظه كوتاهمدت بلند و يك رمزگذار ترنسفورمر است . دادههاي مورد استفاده براي آموزش و ارزيابي از چالش CPSC2021 و از طريق دستگاههاي الكتروكارديوگرام ديناميك جمعآوري شدند. در مرحلهي ارزيابي، دادهها بهصورت ركورد و ريتمي مورد بررسي قرار گرفتند . بهترين عملكرد مدل در آزمون ركورد فيبريلاسيون دهليزي به ترتيب با صحت 1/96حساسيت 1/94 و ويژگي 7/94 و دقت 7/96 و امتياز F1 7/94 بهدست آمد. در شناسايي فيبريلاسيون دهليزي بهصورت ريتمي نيز، صحت 4/98 و حساسيت 3/97 و ويژگي 4/98 ودقت 6/98 و امتياز F1 4/ 98حاصل شد . بهترين عملكرد مدل در آزمون ركورد فيبريلاسيون دهليزي لحظهاي به ترتيب با صحت6/97، حساسيت 9/86 و ويژگي 9/98 و دقت 90 و امتياز F183/ 88 بهدست آمد . در شناسايي فيبريلاسيون دهليزي لحظهاي بهصورت ريتمي نيز، صحت 8/98 و حساسيت 3/95 ويژگي 1/99 ودقت 6/92 و امتياز F1 7/95 حاصل شد . نتايج نشان ميدهد. همچنين در اجراهاي مختلف اختلاف آن 1/0± در صد ميباشد. مدل پيشنهادي از دقت و پايداري بالايي در تفكيك ريتمهاي فيبريلاسيون دهليزي از ريتم طبيعي برخوردار است و ميتواند ابزاري كارآمد در تشخيص خودكار فيبريلاسيون دهليزي حملهاي باشد. واژههاي كليدي: نارسايي قلبي -فيبريلاسيون دهليزي-فيبريلاسيون دهليزي لحظه اي -يادگيري عميق
تاريخ ورود اطلاعات
1404/10/24
عنوان به انگليسي
paroxysmal atrial fibrillation event detection by ECG signal processing and artificial intelligence
تاريخ بهره برداري
11/17/2026 12:00:00 AM
دانشجوي وارد كننده اطلاعات
سيدنويد علوي
چكيده به لاتين
Abstract:
Atrial fibrillation (AF) is one of the most common cardiac arrhythmias. With increasing age, the risk of developing this disorder rises, consequently leading to a higher likelihood of heart failure. Accurate detection of atrial fibrillation remains a major challenge due to its transient and unpredictable nature, emphasizing the need for an automatic and precise identification method. In this study, a deep learning model was developed for the detection of paroxysmal (momentary) atrial fibrillation. The proposed method can distinguish normal heart rhythms from atrial fibrillation rhythms and classify ECG recordings into three categories: normal rhythm, persistent AF, and paroxysmal AF.
The designed model consists of convolutional blocks, a long short-term memory (LSTM) network, and a Transformer encoder. The dataset used for training and evaluation was obtained from the CPSC2021 Challenge, containing dynamic ECG recordings. In the record-based evaluation, the best model performance for atrial fibrillation detection achieved an accuracy of 96.7%, sensitivity of 94.1%, specificity of 94.7%, precision of 96.7%, and an F1-score of 94.7%.
In the rhythm-based detection, the results reached an accuracy of 98.4%, sensitivity of 97.3%, specificity of 98.4%, precision of 98.6%, and an F1-score of 98.4%. For paroxysmal atrial fibrillation detection in record-based testing, the model achieved an accuracy of 97.6%, sensitivity of 86.9%, specificity of 98.9%, precision of 90.0%, and an F1-score of 88.3%. In rhythm-based testing, the model achieved an accuracy of 98.8%, sensitivity of 95.3%, specificity of 99.1%, precision of 92.6%, and an F1-score of 95.7%.
The results demonstrate that the proposed model provides high accuracy and stability (±0.1%) in distinguishing atrial fibrillation rhythms from normal rhythms and can serve as an effective tool for the automatic detection of paroxysmal atrial fibrillation.
Keywords: Heart Failure – Atrial Fibrillation – Paroxysmal Atrial Fibrillation – Deep Learning
كليدواژه هاي فارسي
نارسايي قلبي , فيبريلاسيون دهليزي , فيبريلاسيون دهليزي لحظه اي , يادگيري عميق
كليدواژه هاي لاتين
Heart Failure , Atrial Fibrillation , Paroxysmal Atrial Fibrillation , Deep Learning
Author
seyed navid alavi
SuperVisor
Dr. Ali Sadr