全國中小學科展

以深度學習進行心音及高血壓關聯性之研究

科展類別

臺灣國際科展作品

屆次

2023年

科別

電腦科學與資訊工程

得獎情形

二等獎

學校名稱

國立新竹科學園區實驗高級中等學校

指導老師

劉奕汶

作者

陳亭儒;王允芊

關鍵字

高血壓、心音時序頻譜圖、圖像分類模型

摘要或動機

2019年衛生福利部死因統計資料顯示和高血壓有高度相關的心臟疾病、腦血管疾病和高血壓性疾病皆在十大死因之列[15]。本研究提出以深度學習對心跳聲的時序頻譜圖進行訓練與分析的研究方法,應用此方法我們能以Convolution Neural Network(CNN)模型從受測者心跳聲預測出其血壓層級。CNN一般用於圖像分類,但在此研究中我們以此來分析心跳聲。本研究發現利用僅萃取第二心音的資料庫訓練效果較佳,並透過熱圖分析注意到模型對特定頻率域較為重視,在後續實驗中更進一步發現0~200 Hz和400~600 Hz在判斷高血壓時扮演重要角色。同時,我們也成功應用此方法,區分出長期高血壓和運動高血壓,證明心血管的結構改變在時序頻譜圖上有對應特徵。若應用於穿戴型裝置持續監控心跳聲,就能隨時追蹤使用者的血壓層級的變化,有異常便能盡早就醫,避免憾事發生。

TISF2023-190002.pdf

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