Hsf-ibi: un marco universal para extraer el intervalo interlatido de sensores heterogéneos no intrusivos
Autores: Bai, Zhongrui; Wu, Pang; Geng, Fanglin; Zhang, Hao; Chen, Xianxiang; Du, Lidong; Wang, Peng; Li, Xiaoran; Fang, Zhen; Wu, Yirong
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2024
Acceso abierto
Artículo científico
2024
Hsf-ibi: un marco universal para extraer el intervalo interlatido de sensores heterogéneos no intrusivos
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Subcategoría
Bioingeniería
Palabras clave
Latido
Intervalo entre latidos
Extracción
Sensores
Fusión
Marco de trabajo
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 42
Citaciones: Sin citaciones
La extracción del intervalo interlatido (IBI) es una tecnología crucial para el monitoreo de signos vitales no intrusivo, sin embargo, su precisión y robustez siguen siendo desafiantes. Un enfoque prometedor es fusionar señales cardíacas de diferentes tipos de sensores no intrusivos. Este documento presenta HSF-IBI, un marco novedoso y universal para la extracción no intrusiva de IBI utilizando fusión de sensores heterogéneos. Específicamente, la suma armónica (HarSum) se emplea para calcular la frecuencia cardíaca promedio, que a su vez guía la selección de banda óptima (OBS), el esquema algorítmico secuencial básico (BSAS) basado en grupos de plantillas, y el procedimiento de coincidencia de plantillas (TM). Los IBI óptimos se determinan evaluando el índice de calidad de la señal (SQI) para cada latido. El algoritmo es independiente de la morfología y puede adaptarse a diferentes sensores. El marco del algoritmo propuesto se evalúa en un conjunto de datos auto-recopilado que incluye 19 participantes sanos y un conjunto de datos de código abierto que incluye 34 participantes sanos, ambos conteniendo sensores heterogéneos. Los resultados experimentales demuestran que (1) el marco propuesto integra con éxito datos de sensores heterogéneos, lo que lleva a mejoras en la tasa de detección del 6.25 % y 5.21 % en dos conjuntos de datos, y (2) el marco propuesto logra una precisión superior sobre los métodos existentes de extracción de IBI, con errores absolutos medios (MAEs) de 5.25 ms y 4.56 ms en dos conjuntos de datos.
Descripción
La extracción del intervalo interlatido (IBI) es una tecnología crucial para el monitoreo de signos vitales no intrusivo, sin embargo, su precisión y robustez siguen siendo desafiantes. Un enfoque prometedor es fusionar señales cardíacas de diferentes tipos de sensores no intrusivos. Este documento presenta HSF-IBI, un marco novedoso y universal para la extracción no intrusiva de IBI utilizando fusión de sensores heterogéneos. Específicamente, la suma armónica (HarSum) se emplea para calcular la frecuencia cardíaca promedio, que a su vez guía la selección de banda óptima (OBS), el esquema algorítmico secuencial básico (BSAS) basado en grupos de plantillas, y el procedimiento de coincidencia de plantillas (TM). Los IBI óptimos se determinan evaluando el índice de calidad de la señal (SQI) para cada latido. El algoritmo es independiente de la morfología y puede adaptarse a diferentes sensores. El marco del algoritmo propuesto se evalúa en un conjunto de datos auto-recopilado que incluye 19 participantes sanos y un conjunto de datos de código abierto que incluye 34 participantes sanos, ambos conteniendo sensores heterogéneos. Los resultados experimentales demuestran que (1) el marco propuesto integra con éxito datos de sensores heterogéneos, lo que lleva a mejoras en la tasa de detección del 6.25 % y 5.21 % en dos conjuntos de datos, y (2) el marco propuesto logra una precisión superior sobre los métodos existentes de extracción de IBI, con errores absolutos medios (MAEs) de 5.25 ms y 4.56 ms en dos conjuntos de datos.