undefined

Automated detection and localization system of myocardial infarction in single-beat ECG using Dual-Q TQWT and wavelet packet tensor decomposition

Julkaisuvuosi

2020

Tekijät

Liu, Jia; Zhang, Chi; Zhu, Yongjie; Ristaniemi, Tapani; Parviainen, Tiina; Cong, Fengyu

Tiivistelmä

Background and objective. It is challenging to conduct real-time identification of myocardial infarction (MI) due to artifact corruption and high dimensionality of multi-lead electrocardiogram (ECG). In the present study, we proposed an automated single-beat MI detection and localization system using dual-Q tunable Q-factor wavelet transformation (Dual-Q TQWT) denoising algorithm. Methods. After denoising and segmentation of ECG, a fourth-order wavelet tensor (leads × subbands × samples × beats) was constructed based on thediscretewavelet packet transform (DWPT), to represent the features considering the information of inter-beat, intra-beat, inter-frequency, and inter-lead. To reduce the tensor dimension and preserve the intrinsic information, the multilinear principal component analysis (MPCA) was employed. Afterward, 84 discriminate features were fed into a classifier of bootstrap-aggregated decision trees (Treebagger). A total of 78 healthy and 328 MI (6types) records including 57557 beats were chosen from PTB diagnostic ECG database for evaluation. Results.The validation results demonstratedthat our proposed MI detection and localization system embedded with Dual-Q TQWT and wavelet packet tensor decomposition outperformedcommonly used discrete wavelet transform (DWT), empirical mode decomposition (EMD) denoising methods and vector-based PCA method. With the Treebagger classifier, we obtained an accuracy of 99.98% in beat level and an accuracy of 97.46% in record level training/testing for MI detection. We also achieved an accuracy of 99.87% in beat level and an accuracy of 90.39% in record level for MI localization. Conclusion. Altogether, the automated system brings potential improvement in automated detectionand localization of MI in clinical practice.
Näytä enemmän

Organisaatiot ja tekijät

Jyväskylän yliopisto

Ristaniemi Tapani Orcid -palvelun logo

Parviainen Tiina Orcid -palvelun logo

Zhu Yongjie Orcid -palvelun logo

Cong Fengyu

Liu Jia

Julkaisutyyppi

Julkaisumuoto

Artikkeli

Emojulkaisun tyyppi

Lehti

Artikkelin tyyppi

Alkuperäisartikkeli

Yleisö

Tieteellinen

Vertaisarvioitu

Vertaisarvioitu

OKM:n julkaisutyyppiluokitus

A1 Alkuperäisartikkeli tieteellisessä aikakauslehdessä

Julkaisukanavan tiedot

Kustantaja

Elsevier B.V.

Volyymi

184

Artikkelinumero

105120

Julkaisu­foorumi

53934

Julkaisufoorumitaso

1

Avoin saatavuus

Avoin saatavuus kustantajan palvelussa

Ei

Rinnakkaistallennettu

Kyllä

Muut tiedot

Tieteenalat

Sähkö-, automaatio- ja tietoliikennetekniikka, elektroniikka; Lääketieteen tekniikka

Avainsanat

[object Object],[object Object],[object Object],[object Object]

Julkaisumaa

Alankomaat

Kustantajan kansainvälisyys

Kansainvälinen

Kieli

englanti

Kansainvälinen yhteisjulkaisu

Kyllä

Yhteisjulkaisu yrityksen kanssa

Ei

DOI

10.1016/j.cmpb.2019.105120

Julkaisu kuuluu opetus- ja kulttuuriministeriön tiedonkeruuseen

Kyllä