心血管波形的分析提供了有关健康和疾病状况的宝贵临床信息。固有频率(如果)方法是最近引入的框架 - 使用单个动脉压力波形来提取有关心血管系统的生理相关信息。IF方法的临床实用性和生理准确性已通过几项临床前和临床研究良好。但是,当前L 2优化求解器的计算复杂性对于IF计算仍然是实时设置中IF方法实际部署的瓶颈。在本文中,我们提出了一种基于机器学习(ML)的方法,用于确定单个颈动脉波形的IF参数。我们使用依次降低的前馈神经网络(FNN)模型将颈动脉波形映射到IF方法的输出参数,从而避免了非convex l 2最小化问题,该问题是由常规方法引起的。我们的方法还包括用于数据预处理,模型培训和模型评估的程序。在我们的模型开发中,我们同时使用了临床和合成波形。我们的临床数据库由来自两个不同来源的颈动脉波形组成:亨廷顿医学研究机构(HMRI)iPhone心脏研究和Framingham心脏研究(FHS)。在HMRI和FHS临床研究中,使用了各种设备平台,例如压电传动系统,光学分解(Vivio)和iPhone相机来测量动脉波形。我们的盲目临床测试表明,从基于FNN的方法计算的参数与基于标准L 2优化方法的参数之间非常强的相关性(即r 0.93和p-value 0.005,对于每个参数,则为r 0.005)。我们的结果还表明,如果本工作中引入的模型基于FNN的性能独立于测量设备和设备采样率。
主要关键词