Artificial neural networks (ANN) have been utilized in many areas such as classification, pattern discrimination, etc. In this study, a novel ANN based algorithm is proposed to detect T-wave end point, one of the important ECG signal parameters to determine heart health conditions that may be hardly marked with respect to the other ECG fiducial points. Since the feedforward neural networks (NN) applications in time series signal processing has a limited success, we adopt a recurrent NN architecture. To demonstrate the effectiveness of the algorithm, a set of single channel ECG signals obtained from PHYSIONET/QT database is preprocessed first, then using some clustering algorithms, the observation of the T wave end is sought within a limited time window. The algorithm is shown to reach a performance exceeding the expectations of the standards. It has been trained by 55 beats out of 295 and reaches the success rate of 11.16±6.16 and -4.70±6.64 milliseconds error in terms of absolute and non-absolute conditions, respectively. Furthermore, the proposed algorithm has been retested on some other 421 ECG beats annotated by experts, where it had an excellent score of -6.40±17.22 milliseconds marking error.
Günümüzde yapay sinir ağlarının (YSA) kullanımı sınıflama işlemlerinden özel kalıplar tanımaya kadar birçok yerde karşımıza çıkmaktadır. Bu çalışmada, YSA tabanlı özgün bir algoritma ile kalp sağlığının önemli göstergelerinden biri olup, işaretlenmesi diğer EKG referans noktalarına göre güç olan T dalga sonunun tespiti önerilmiştir. Genel olarak, zamana bağlı sinyal serilerinin işlenmesinde ileri sinir ağları sınırlı başarı sağlanabildiğinden geri dönüşümlü YSA mimarisi kullanılmıştır. Önerilen algoritmanın etkinliğinin gösterimi için, PHYSIONET/QT veri tabanında bulunan tek kanaldan elde edilen EKG sinyalleri önişlemlere geçirilerek, kümeleme diyagramları ile T dalgasının son noktası sıkıştırılmış bir alana indirgenmiştir. Algoritmadan elde edilen sonuçlar, bu alanda standartlarda ifade edilen beklentilerin üzerinde bir performans sergilemiştir. 55’i eğitim atımı olan toplam 295 atımda mutlak olan hata değerlerinde 11.16±6.16 milisaniye, mutlak olmayan hata değerlerinde ise -4.70±6.64 milisaniyelik iyi bir performansa ulaşılmıştır. Ayrıca geliştirilen bu yöntem, önceden eğitilmemiş ve uzmanlar tarafından işaretlenmiş 421 yeni atım üzerinde denendiğinde, -6.40±17.22 milisaniye gibi çok iyi bir mutlak olmayan işaretleme hata değerine ulaşılmıştır.
Primary Language | Turkish |
---|---|
Journal Section | Mechatronics Engineering |
Authors | |
Publication Date | January 30, 2020 |
Submission Date | March 21, 2018 |
Acceptance Date | February 11, 2019 |
Published in Issue | Year 2020 Volume: 9 Issue: 1 |