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Enregistrement W4409781234 · doi:10.1016/j.compbiomed.2025.110200

Faster R-CNN approach for estimating global QRS duration in electrocardiograms with a limited quantity of annotated data

2025· article· en· W4409781234 sur OpenAlexafffund
Samir Abdel-Rahman, Pavel Antiperovitch, Anthony Tang, Mohammad I. Daoud, Vijay Parsa, James C. Lacefield

Notice bibliographique

RevueComputers in Biology and Medicine · 2025
Typearticle
Langueen
DomaineMedicine
ThématiqueECG Monitoring and Analysis
Établissements canadiensWestern University
Organismes subventionnairesNatural Sciences and Engineering Research Council of Canada
Mots-clésQRS complexComputer scienceDuration (music)Artificial intelligencePattern recognition (psychology)MedicineCardiology

Résumé

récupéré en direct d'OpenAlex

In electrocardiography (ECG), measurement of QRS duration (QRSd) is crucial for diagnosing conditions such as left bundle branch block. To address the limited availability of ECG databases with QRS delineation labels, we present a method to use small databases to train deep learning object detection models for global QRSd estimation that involves minimal manual labeling of median beats. In our method, an ECG record is segmented into individual heartbeats, transformed into artificial images, and a Faster R-CNN model is utilized to estimate the global QRSd. Faster R-CNN models were tested with three different backbone configurations (VGG-16, VGG-19, and RESNET-18) and two ECG image formats: binary images in which each beat in each lead was represented by a separate image and RGB images in which the same beat from a trio of leads was superimposed by mapping each lead to a different color channel. Using 258 twelve-lead, 10-s digital ECG records acquired from 140 unique heart failure outpatients, the best-performing backbone, VGG-19 with RGB images, achieved root-mean-square and mean absolute errors for QRSd of 10.4 ± 0.8 ms and 8.2 ± 1.0 ms, respectively, during five-fold cross-validation. Testing with an independent, publicly available dataset yielded root-mean-square and mean absolute errors for QRSd of 7.0 ± 1.1 ms and 5.3 ± 0.9 ms, respectively. Therefore, our method provides high QRSd estimation accuracy while reducing the need for manual labeling and shows promise for generalization to independent databases, demonstrating potential for efficient training of deep learning models on small ECG databases. • A Faster R-CNN model estimates global QRSd using artificial ECG images. • VGG-19 with RGB images achieved the best QRSd estimation accuracy. • The method reduces manual labeling by using small ECG databases for training. • Strong performance was observed in both cross-validation and independent testing. • The approach shows potential for generalizing to new ECG datasets.

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 machine sur la base complète

Imitation des enseignants

Ni 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.

score de la tête « metaresearch » (Codex)0,001
score de la tête « metaresearch » (Gemma)0,002
Version: metacan-v3-hybrid-931329e0061cStatut de validation: machine_predicted_unvalidated
Catégories candidatesaucune
Catégories consensuellesaucune
DomaineSignal candidat: aucune · Signal consensuel: aucune
Devis d'étudeSignal candidat: Simulation ou modélisation · Signal consensuel: aucune
GenreSignal candidat: Méthodes · Signal consensuel: Méthodes
Score de désaccord entre enseignants0,011
Score d'incertitude au seuil0,022

Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)

CatégorieCodexGemma
Métarecherche0,0010,002
Méta-épidémiologie (sens strict)0,0020,000
Méta-épidémiologie (sens large)0,0010,001
Bibliométrie0,0010,001
Études des sciences et des technologies0,0000,000
Communication savante0,0010,001
Science ouverte0,0010,001
Intégrité de la recherche0,0010,001
Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger)0,0020,001

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.

Tête enseignante Opus0,037
Tête enseignante GPT0,367
Écart entre enseignants0,330 · 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 source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.

Les modèles n’ont appliqué aucune catégorie : rien dans la taxonomie ne correspondait à ce travail.
Devis d'étudeSimulation ou modélisation
Domainenon disponible
GenreMéthodes

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

En bref

Citations4
Publié2025
Routes d'admission2
Résumé présentoui

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