Fully convolutional neural network and PPG signal for arterial blood pressure waveform estimation

波形 光容积图 血压 均方误差 信号(编程语言) 卷积神经网络 计算机科学 卡尔曼滤波器 数学 算法 医学 人工智能 滤波器(信号处理) 统计 内科学 电信 计算机视觉 程序设计语言 雷达
作者
Yongan Zhou,Zhi Tan,Yuhong Liu,Haibo Cheng
出处
期刊:Physiological Measurement [IOP Publishing]
卷期号:44 (7): 075007-075007 被引量:9
标识
DOI:10.1088/1361-6579/ace414
摘要

Objective. The quality of the arterial blood pressure (ABP) waveform is crucial for predicting the value of blood pressure. The ABP waveform is predicted through experiments, and then Systolic blood pressure (SBP), Diastolic blood pressure, (DBP), and Mean arterial pressure (MAP) information are estimated from the ABP waveform.Approach. To ensure the quality of the predicted ABP waveform, this paper carefully designs the network structure, input signal, loss function, and structural parameters. A fully convolutional neural network (CNN) MultiResUNet3+ is used as the core architecture of ABP-MultiNet3+. In addition to performing Kalman filtering on the original photoplethysmogram (PPG) signal, its first-order derivative and second-order derivative signals are used as ABP-MultiNet3+ enter. The model's loss function uses a combination of mean absolute error (MAE) and means square error (MSE) loss to ensure that the predicted ABP waveform matches the reference waveform.Main results. The proposed ABP-MultiNet3+ model was tested on the public MIMIC II databases, MAE of MAP, DBP, and SBP was 1.88 mmHg, 3.11 mmHg, and 4.45 mmHg, respectively, indicating a small model error. It experiment fully meets the standards of the AAMI standard and obtains level A in the DBP and MAP prediction standard test under the BHS standard. For SBP prediction, it obtains level B in the BHS standard test. Although it does not reach level A, it has a certain improvement compared with the existing methods.Significance. The results show that this algorithm can achieve sleeveless blood pressure estimation, which may enable mobile medical devices to continuously monitor blood pressure and greatly reduce the harm caused by Cardiovascular disease (CVD).
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
baibai发布了新的文献求助10
刚刚
刚刚
不明完成签到 ,获得积分10
刚刚
hesongwen的应助被xsl02采纳,获得20
1秒前
lllionel完成签到,获得积分20
1秒前
刁山山完成签到,获得积分10
1秒前
happy发布了新的文献求助30
2秒前
27发布了新的文献求助10
2秒前
可爱猴发布了新的文献求助10
2秒前
悲鸣完成签到,获得积分10
2秒前
2秒前
anli发布了新的文献求助10
2秒前
顾矜的应助被沫栀采纳,获得10
2秒前
Yiran发布了新的文献求助10
3秒前
long完成签到,获得积分10
3秒前
3秒前
看到就去签到完成签到,获得积分10
3秒前
5秒前
6秒前
6秒前
而已完成签到,获得积分10
6秒前
keke乎完成签到,获得积分10
6秒前
Clark发布了新的文献求助10
7秒前
乱红完成签到 ,获得积分10
7秒前
文静发布了新的文献求助10
8秒前
隐形曼青的应助被dfx123采纳,获得10
8秒前
Yuki完成签到,获得积分10
9秒前
Yiran完成签到,获得积分10
9秒前
10秒前
悲鸣发布了新的文献求助10
10秒前
科研通AI6.2的应助被土土文采纳,获得10
10秒前
科研通AI6.2的应助被土土文采纳,获得10
10秒前
科研通AI6.2的应助被土土文采纳,获得10
10秒前
科研通AI6.2的应助被土土文采纳,获得10
10秒前
科研通AI6.2的应助被土土文采纳,获得100
10秒前
英姑的应助被土土文采纳,获得100
10秒前
科研通AI6.2的应助被土土文采纳,获得10
11秒前
科研通AI6.2的应助被土土文采纳,获得10
11秒前
科研通AI6.2的应助被土土文采纳,获得10
11秒前
爆米花的应助被土土文采纳,获得10
11秒前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
Encyclopedia of Reagents for Organic Synthesis, 14 Volume Set, 2nd Edition(本书共14册,本求助8volume-14volume共7册,独立harcover版本,非网络版本e-EROS 版,不能网络版转化PDF或提取PDF) 2000
Aspects of Post-SPE Phonology 2000
Nanocomposite Removal of Pesticides from Wastewater 1500
Practical Manual of Forensic Psychophysiology: Methodology, Execution, and Fields of Application 800
Holistic Discourse Analysis, Second Edition by Robert E. Longacre 666
Practical Nonconvex Nonsmooth Optimization 600
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 计算机科学 工程类 纳米技术 有机化学 物理 生物化学 化学工程 内科学 复合材料 催化作用 心理学 人工智能 细胞生物学 光电子学 无机化学 量子力学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 7928593
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 9420889
关于积分的说明 20944763
捐赠科研通 7521654
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3365464
关于科研通互助平台的介绍 2502682
邀请新用户注册赠送积分活动 2397076