Publication: Machine Learning no supervisado para el estudio de fibrilación auricular a nivel poblacional
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Abstract (Spanish)
La fibrilación auricular, una arritmia común, afecta a 1 de cada 100 personas, aumentando a 1 de cada 10 en ancianos. Esta condición puede llevar a complicaciones como infartos y fallas cardiacas. A pesar del alto costo para los servicios de salud, la prevención sigue siendo insuficiente. En la última década, la inteligencia artificial específicamente machine learning, ha emergido y madurado rápidamente, dando paso a múltiples aplicativos y usos en diversos campos. Como resultado de esto, se han probado exitosamente aplicaciones de machine learning no supervisado para el análisis de la fibrilación auricular.
Este trabajo propone una herramienta para analizar señales electrocardiográficas, más allá de la inspección visual, facilitando el análisis médico y la toma de decisiones. Se presentará un enfoque innovador para modelar datos con técnicas de visualización avanzadas, permitiendo el análisis conjunto de señales y la identificación de variables clave en casos de fibrilación auricular. Aunque los datos usados en este proyecto contaban con algunas restricciones tales como la aleatoriedad de los individuos que participaron en la toma de muestras, y los ECG son de un canal con 60 segundos de duración, mediante el uso de Uniform Manifold Approximation and Projection (UMAP) se demostró que los datos modelados contienen información relevante para identificar los casos que presentan fibrilación auricular de los casos normales. Mientras que con el uso de Generative Topographic Mapping (GTM) se encontró que las características como el pNN50, pNN20 y SD1 mostraron ser determinantes para agrupar las muestras que corresponden a fibrilación auricular.
Abstract (English)
Atrial fibrillation, a common arrhythmia, affects 1 in 100 people, rising to 1 in 10 in the elderly. This condition can lead to complications such as strokes and heart failure. Despite the high cost for health services, prevention is still insufficient. In the last decade, artificial intelligence, specifically machine learning, has appeared and matured rapidly, giving way to multiple applications and uses in various fields. As a result of this, unsupervised machine learning applications have been successfully tested for the analysis of atrial fibrillation.
This work proposes a tool to analyze electrocardiograms, beyond visual inspection, helping medical analysis and decision making. An innovative approach to modeling data with advanced visualization techniques will be presented, allowing joint analysis of signals and identification of key variables in cases of atrial fibrillation. Although the data used in this project had some restrictions such as the randomness of the individuals who participated in the sampling, and are single channel ECGs with 60 seconds duration, using Uniform Manifold Approximation and Projection (UMAP) it was shown that the modeled data contain relevant information to identify cases presenting with atrial fibrillation from normal cases. While with Generative Topographic Mapping (GTM), it was found that characteristics such as pNN50, pNN20 and SD1 were decisive in grouping the samples that correspond to atrial fibrillation.
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73 páginas.
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Rendon Hormiga, Pablo Elías (2024). Machine Learning no supervisado para el estudio de fibrilación auricular a nivel poblacional.
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Rendon Hormiga, Pablo Elías. "Machine Learning no supervisado para el estudio de fibrilación auricular a nivel poblacional." 2024.
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Rendon Hormiga, Pablo Elías. 2024. "Machine Learning no supervisado para el estudio de fibrilación auricular a nivel poblacional."