State-of-the-Art Deep Learning Methods on Electrocardiogram Data: Systematic Review
Notice bibliographique
Résumé
BACKGROUND: Electrocardiogram (ECG) is one of the most common noninvasive diagnostic tools that can provide useful information regarding a patient's health status. Deep learning (DL) is an area of intense exploration that leads the way in most attempts to create powerful diagnostic models based on physiological signals. OBJECTIVE: This study aimed to provide a systematic review of DL methods applied to ECG data for various clinical applications. METHODS: The PubMed search engine was systematically searched by combining "deep learning" and keywords such as "ecg," "ekg," "electrocardiogram," "electrocardiography," and "electrocardiology." Irrelevant articles were excluded from the study after screening titles and abstracts, and the remaining articles were further reviewed. The reasons for article exclusion were manuscripts written in any language other than English, absence of ECG data or DL methods involved in the study, and absence of a quantitative evaluation of the proposed approaches. RESULTS: We identified 230 relevant articles published between January 2020 and December 2021 and grouped them into 6 distinct medical applications, namely, blood pressure estimation, cardiovascular disease diagnosis, ECG analysis, biometric recognition, sleep analysis, and other clinical analyses. We provide a complete account of the state-of-the-art DL strategies per the field of application, as well as major ECG data sources. We also present open research problems, such as the lack of attempts to address the issue of blood pressure variability in training data sets, and point out potential gaps in the design and implementation of DL models. CONCLUSIONS: We expect that this review will provide insights into state-of-the-art DL methods applied to ECG data and point to future directions for research on DL to create robust models that can assist medical experts in clinical decision-making.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,007 | 0,047 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,002 | 0,001 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,007 | 0,006 |
| Bibliométrie | 0,009 | 0,007 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,001 |
| Communication savante | 0,002 | 0,003 |
| Science ouverte | 0,002 | 0,002 |
| Intégrité de la recherche | 0,002 | 0,001 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,006 | 0,001 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».