時間-周波数解析と畳み込みニューラルネットワークを用いた呼吸音の自動分類

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  • Automatic Classification of Respiratory Sounds Based on Time-Frequency Analysis and Convolutional Neural Network

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抄録

<p>呼吸器疾患の診断方法としては，聴診器を用いた呼吸音の聴診が長年用いられてきた．これは簡便で安全な診断方法である一方，聴診音の診断には定量的な評価基準がないため，医師の診断支援を行うシステムの開発が必要である．そこで本論文では，畳み込みニューラルネットワーク（CNN： convolutional neural network）を用いた呼吸音の自動分類手法の提案を行う．おもな手法の流れとしては，呼吸音データに対して短時間フーリエ変換と連続ウェーブレット変換を適用し，スペクトログラム画像およびスカログラム画像を生成する．その後，生成した画像を用いてCNN による正常呼吸音，連続性ラ音，断続性ラ音の識別を行う．提案手法を呼吸音データ22 症例に適用した結果，分類性能として，全体正解率は 79.44［％］，ROC（receiver operating characteristic）曲線に基づくAUC（area under the curve）は0.942 を得た．</p>

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