Neuer Ansatz mit Wavelet‑Transformation steigert ECG‑Klassifikation trotz Ungleichgewicht

Ein Team von Forschern hat einen innovativen ECG‑Klassifikator vorgestellt, der die häufig auftretenden Probleme von Klassenungleichgewicht und Rauschbelastung in Herzfrequenzdaten gleichzeitig adressiert. Durch die Kombination von Deep‑Learning‑Algorithmen mit einer neuartigen Datenaugmentierung auf Basis der Wavelet‑Transformation konnten die Autoren die Leistungsfähigkeit der Modelle deutlich erhöhen.

Im Mittelpunkt steht die Idee, die ursprünglichen ECG‑Signale mit einer interklassischen Fusion von Wavelet‑Features zu ergänzen. Dabei werden für jede Klasse separate Feature‑Bibliotheken erstellt, die anschließend mit den Originaldaten zusammengeführt werden. Dieser Ansatz führt zu stark ausgeglicheneren Trainings‑ und Testdatensätzen und reduziert die Auswirkungen von Rauschen, das bei der Aufnahme von ECG‑Messungen häufig auftritt.

Die Anwendung des neuen Modells auf den CPSC‑2018‑Datensatz zeigte beeindruckende Ergebnisse: Erkennungsraten von bis zu 99 % bei Normal, 98 % bei AF, 97 % bei I‑AVB, 98 % bei LBBB, 96 % bei RBBB, 92 % bei PAC, 93 % bei PVC sowie sehr hohe Werte für STD und STE. Der durchschnittliche Erkennungswert liegt damit bei über 95 %.

Diese Fortschritte markieren einen wichtigen Schritt in Richtung zuverlässiger, automatisierter Herzdiagnostik. Durch die effektive Handhabung von Klassenungleichgewicht und Rauschen könnte der Ansatz in zukünftigen klinischen Anwendungen eingesetzt werden, um die Genauigkeit und Robustheit von ECG‑Analysen zu verbessern.