基于改进熵特征的心律失常分类研究
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作者:
作者单位:

(1.昆明理工大学 信息工程与自动化学院,云南 昆明 650500; 2.杭州柏医健康科技有限公 司,浙江 杭州 311200)

作者简介:

张长胜(1970-),男,硕士,副教授,硕士生导师,主要从 事信号处理、优化算法等方面的研究.

通讯作者:

中图分类号:

基金项目:

国家自然科学基金(61972185)资助项目 (1.昆明理工大学 信息工程与自动化学院,云南 昆明 650500; 2.杭州柏医健康科技有限公司,浙江 杭州 311200)


Research on classification of arrhythmia based on improved entropy feature
Author:
Affiliation:

(1.Faculty of Information Engineering and Automation,Kunming University of Scien ce and Technology,Kunming,Yunnan 650500,China; 2.Hangzhou Baiyi Health Technolog y Co.,Ltd.Hangzhou,Zhejiang 311200,China)

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    摘要:

    心律失常类型的判断对心血管疾病的防治十分重要,针对波动散布熵(multiscale f luctuation dispersion entropy,FDE)在进行心律失常分类识别时尺度单一、不能全面反映心律失常 信息等不足,通 过改进FDE特征,提出一种基于自适应多尺度波动散布熵(adaptive multiscale fluctuati on dispersion entropy,AMFDE)的心律失常分类方法。首先在计算FDE特征前利用优化K值的变分模态分 解(variational mode decomposition,VMD)对信号进行分解,以获取预设数量的固有模态 分量(IMF),然后 提取各尺度子序列的FDE作为分类特征,并采用遗传算法(genetic algorithm, GA)对支持向量机(SVM)的惩罚 因子c和 核函数参数g进行寻优,最后通过GA-SVM模型进行模式识别。计算结 果表明, 所提方法对4类心律识 别的平均准确率达到95.3%,灵敏度达到95.4% ,特 异性达到 98.4%,相比自适应多尺度散布熵(adaptive multiscale dispersion entropy, AMDE)等其他方法优势明显,可以实现对心 电(electrocardiogram, ECG)信号的准确分类。

    Abstract:

    The judgment of the type of arrhythmia is very important for the preven tion and treatment of cardiovascular diseases.In view of the shortcomings of multiscale fluctuation d ispersion entropy (FDE) in arrhythmia classification and recognition,such as single scale,unable to fully reflect the arrhythmia information and so on.By improving FDE features,An arrhythmia classification method based on adaptive multiscale fluctuation dispersion entropy (AMFDE) is proposed.Firstly,the signal is decom posed by using the variable mode decomposition (VMD) of the optimized K value before the FDE features are calculated,and then FDE of each scale subsequence is extracted as classification feature,and genetic algor ithm (GA) is used The support vector machine (SVM) penalty factor c and kernel funct ion parameter g are optimized,and finally the GA-SVM model is used for pattern recognition.Through the experimental verification,t he average accuracy,sensitivity and specificity of the proposed method for four types of heart rhythm are 95.3%, 95.4% and 98.4%,respectively. Compared with other methods,such as AMDE-SVM,it has obvious advantages,the pr oposed method has obvious advantages and can achieve accurate classification of electrocardiogram (ECG) signals.

    参考文献
    相似文献
    引证文献
引用本文

田长平,张长胜,赵振刚,张家洪,陈玮,彭玮,李川,李英娜.基于改进熵特征的心律失常分类研究[J].光电子激光,2021,32(12):1338~1344

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  • 收稿日期:2021-04-09
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  • 在线发布日期: 2022-02-25
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