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Enregistrement W4392745605 · doi:10.1109/tmi.2024.3377094

Hybrid Neural State-Space Modeling for Supervised and Unsupervised Electrocardiographic Imaging

2024· article· en· W4392745605 sur OpenAlexaff
Xiajun Jiang, Ryan Missel, Maryam Toloubidokhti, Karli Gillette, Anton J. Prassl, Gernot Plank, B. Milan Horáček, John L. Sapp, Linwei Wang

Notice bibliographique

RevueIEEE Transactions on Medical Imaging · 2024
Typearticle
Langueen
DomaineMedicine
ThématiqueCardiac electrophysiology and arrhythmias
Établissements canadiensQueen Elizabeth II Health Sciences CentreDalhousie University
Organismes subventionnairesNational Institute of Nursing ResearchNational Heart, Lung, and Blood InstituteNational Institutes of HealthBioTechMed-GrazAustrian Science Fund
Mots-clésInterpretabilityLeverage (statistics)Artificial intelligenceUnsupervised learningComputer scienceMachine learningSupervised learningArtificial neural networkPattern recognition (psychology)

Résumé

récupéré en direct d'OpenAlex

State-space modeling (SSM) provides a general framework for many image reconstruction tasks. Error in a priori physiological knowledge of the imaging physics, can bring incorrectness to solutions. Modern deep-learning approaches show great promise but lack interpretability and rely on large amounts of labeled data. In this paper, we present a novel hybrid SSM framework for electrocardiographic imaging (ECGI) to leverage the advantage of state-space formulations in data-driven learning. We first leverage the physics-based forward operator to supervise the learning. We then introduce neural modeling of the transition function and the associated Bayesian filtering strategy. We applied the hybrid SSM framework to reconstruct electrical activity on the heart surface from body-surface potentials. In unsupervised settings of both in-silico and in-vivo data without cardiac electrical activity as the ground truth to supervise the learning, we demonstrated improved ECGI performances of the hybrid SSM framework trained from a small number of ECG observations in comparison to the fixed SSM. We further demonstrated that, when in-silico simulation data becomes available, mixed supervised and unsupervised training of the hybrid SSM achieved a further 40.6% and 45.6% improvements, respectively, in comparison to traditional ECGI baselines and supervised data-driven ECGI baselines for localizing the origin of ventricular activations in real data.

Récupéré en direct depuis OpenAlex et désinversé. Les résumés ne sont pas conservés dans cette base de données : les index inversés représentent 8,6 Go des 9,3 Go de texte de la base, et le serveur dispose de 13 Go libres.

Comment cette classification a été obtenuedéplier

Prédiction distillée sur la base complète

Imitation des enseignants

Ni prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Apprise à partir de 10 348 étiquettes directes de Codex et de 10 348 étiquettes directes de Gemma. Le mode candidate est l'union des têtes enseignantes seuillées; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont ni des étiquettes humaines ni des étiquettes directes de modèles de pointe.

score de la tête « metaresearch » (Codex)0,000
score de la tête « metaresearch » (Gemma)0,000
Version: codex-gemma-dda1882f352aStatut de validation: machine_predicted_unvalidated
Catégories candidatesMéta-épidémiologie (sens strict)
Catégories consensuellesaucune
DomaineSignal candidat: aucune · Signal consensuel: aucune
Devis d'étudeSignal candidat: Simulation ou modélisation · Signal consensuel: aucune
GenreSignal candidat: Empirique · Signal consensuel: aucune
Score de désaccord entre enseignants0,971
Score d'incertitude au seuil1,000

Scores Codex et Gemma par catégorie

CatégorieCodexGemma
Métarecherche0,0000,000
Méta-épidémiologie (sens strict)0,0000,000
Méta-épidémiologie (sens large)0,0000,000
Bibliométrie0,0000,000
Études des sciences et des technologies0,0000,000
Communication savante0,0000,000
Science ouverte0,0000,000
Intégrité de la recherche0,0000,001
Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger)0,0000,000

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.

Tête enseignante Opus0,009
Tête enseignante GPT0,262
Écart entre enseignants0,253 · la distance entre les deux têtes enseignantes sur ce seul travail
Statut de validationscore_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 découle

Classification

machine, non validée

Prédiction automatique; un appel candidat d’une seule tête enseignante, pas un consensus.

Devis d'étudeSimulation ou modélisation
Domainenon disponible
GenreEmpirique

Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».

En bref

Citations10
Publié2024
Routes d'admission1
Résumé présentoui

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