Диагностика гипертрофий левых отделов сердца с помощью глубокой нейронной сети

В настоящей работе представлены результаты применения сверточной нейронной сети для диагностики гипертрофий левых отделов сердца посредством анализа электрокардиограмм (ЭКГ) в 12 стандартных отведениях. В ходе исследования был собран и обработан новый уникальный набор данных, содержащий 64 тысячи записей ЭКГ. На основе сопутствующих записям заключений были сформированы метки принадлежности к двум рассматриваемым классам: гипертрофия левого желудочка и гипертрофия левого предсердия. Набор сигналов и выделенные метки были использованы для обучения глубокой сверточной нейронной сети с остаточными блоками, получившаяся модель способна детектировать гипертрофию левого желудочка с качеством по F-мере свыше 0.82 и гипертрофию левого предсердия с качеством свыше 0.78. Кроме того, был осуществлен поиск оптимальной архитектуры нейросети, произведена экспериментальная оценка эффекта от включения в модель метаданных пациентов и предобработки сигнала, а также сделан сравнительный анализ трудности детектирования гипертрофий левых отделов по отношению к двум другим часто встречающимся нарушениям сердечной активности – мерцательной аритмии и блокады левой ножки пучка Гиса.