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運用深度學習模型以輔助心電圖診斷阻塞性肥厚型心肌病變
2025-01-14
蘇遂龍教授團隊/國防醫學院

蘇遂龍、林錦生、林嶔、李俊何、李孟璋、蘇玟、林芯褕、蘇澔、林孝庭、張雅涵、林品葳、邱羿竑

阻塞性肥厚型心肌病變(Hypertrophic Obstructive Cardiomyopathy, HOCM) 是一種患者心室中隔肌肉過度增厚,導致左心室出口通道狹窄或阻塞,其盛行率約為萬分之五,是青壯年常見的猝死死因之一。但因其平時多為無症狀個案,且其診斷流程需經心臟超音波檢查及資深心內專科醫師診斷,故不利於社區篩檢。故本研究目的為運用深度學習模型以輔助心電圖診斷阻塞性肥厚型心肌病變。本研究對象使用2008年至2022年間在三軍總醫院接受心電圖檢查的病例資料,隨機分派成訓練組、測試組及驗證組(60:20:20),將心電圖訊號轉換為4096*12維度矩陣輸入運算,以二元交叉熵作為損失函數,透過反向傳播法逐層優化參數,於卷積層抽取特徵、池化層降維並保留重要的特徵、全連接層降維成一維向量,最終建立一個包含91層深的卷積神經網路模型,以訓練組資料進行深度學習模型的訓練,再以測試組進行參數調校,最後於驗證組中評估模型的性能表現,其準確度近9成,然而一般心電圖敏感度僅為5%。本系統為台灣第一個以心電圖發展阻塞性肥厚心肌病變輔助診斷系統,為即時、非侵入式之篩檢工具,可廣泛推廣至成人健檢、路跑活動及選兵醫學等運用,以降低猝死發生。

評審推薦
1.本案開發深度學習模型,以心電圖輔助篩檢出潛在的阻塞性肥厚型心肌病變HOCM患者,提早進行治療和管理,具臨床需求。
2.以回溯性資料驗證,系統準確度達89%,特異度93.2%,敏感度64%,遠超一般心電圖5%的敏感度,可以有效地識別出HOCM患者。
3.作為即時、非侵入式的篩檢工具,可減少對經驗豐富醫師和貴重精密儀器的依賴,改善社區篩檢效能,擴大診斷覆蓋範圍。
團隊簡介

蘇遂龍

學歷

國防醫學院醫科所博士

現職

國防醫學院公共衛生學系主任

經歷

1. 國防醫學院公共衛生學系暨研究所 教授
2. 臺灣公共衛生學會 理事
3. 臺灣流行病學學會 理事
4. 臺灣醫療品質協會 監事
5. 國防醫學院校友會 理事
6. 源遠季刊 總編輯
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